Periodic Tales: The Curious Lives of the Elements by Hugh Aldersey-Williams

© 2012 by Hugh Aldersey-Williams

© Минкин С., перевод на русский язык, 2012

© ООО «Издательство АСТ», 2019

«Научные сказки» Олдерси-Уильямса – одна из тех книг, которые захватывают вас и не отпускают до последней страницы! Я всегда был очарован химией и экстраординарными людьми, стоящими за открытиями и знаниями, которые мы воспринимаем как должное и на которых покоится наша цивилизация. Все, что я могу сказать, это – прочтите книгу! Вы не будете разочарованы, вы обнаружите, что ваше научное мировоззрение расширяется экспоненциально.

Рон Флеминг, преподаватель, Флорида

Научная литература в ее лучшем воплощении! Ах, если бы так преподавали химию в школе!

Мэтт Ридли, Prospect Magazine

Эта книга открывает мир химии таким образом, какого вы никогда не видели!

Джефф Пирс, Калифорния

Виртуозный тур по периодической таблице! История, наука, искусство, литература и повседневное применение всех элементов периодической таблицы от алюминия до цинка.

The Times

Пролог

Подобно алфавиту или знакам Зодиака, периодическая таблица элементов представляет собой набор графических образов, со школьной скамьи навеки засевших у большинства из нас в памяти. Та, которую я с тех самых времен помню лучше других, висела на стене за учительским столом, словно алтарная фреска, а лоснящаяся пожелтевшая бумага, на которой она была изображена, служила зримым свидетельством долгих лет активного химического воздействия. Она преследовала меня в воспоминаниях, хотя обстоятельства сложились так, что я в течение многих лет довольно редко заглядывал в химические лаборатории. Теперь она висит у меня на стене.

Или, точнее, висит таблица, очень на нее похожая. На этой таблице – с детства знакомый ступенчатый силуэт из аккуратно расположенных прямоугольников; каждый из них соответствует определенному элементу, в каждом содержится символ и номер соответствующего элемента. Однако моя таблица кое-чем отличается от привычных нам периодических таблиц. Там, где должно стоять название элемента, вписано совершенно другое слово, не имеющее никакого отношения к науке. Символ О обозначает не элемент кислород, а бога Орфея. Br – не бром, а художника Бронзино. Целый ряд других прямоугольников занят звездами кино 1950-х.

Описанная здесь периодическая таблица – литография английского художника Саймона Паттерсона. Паттерсон черпает вдохновение в графиках и диаграммах, с помощью которых мы упорядочиваем окружающий нас мир. Присущий ему стиль состоит в том, чтобы, признав важность некого символа порядка, затем внести хаос в его содержание. Самое известное произведение Паттерсона – карта лондонского метро, на которой станции на всех линиях переименованы в честь святых, путешественников и популярных футболистов. Пересечения линий вызывают неожиданные и порой весьма странные ассоциации.

Неудивительно, что ему захотелось сыграть в ту же игру и с периодической таблицей. Паттерсон сохранил мрачные воспоминания о том, как они с товарищами тупо зубрили ее в школе. «Так, по-видимому, учителю было удобнее всего преподавать химию; увы, как он ни старался, я не сумел ее выучить», – рассказывал мне Саймон. Однако сама структура таблицы навсегда врезалась ему в память. Через десять лет после окончания школы он создал несколько вариаций на тему периодической таблицы элементов, в которых каждый элемент вызывает цепочку ложных ассоциаций. Cr – не хром, а Джули Кристи (Julie Christie). Cu – не медь, а Тони Кёртис (Tony Curtis). В конце концов Паттерсон нарушает и собственную систему ассоциаций, и Ag, традиционное обозначение серебра, превращается у него не в Дженни Эгаттер и даже не в Агату Кристи, а в Фила Силверса. За этими новыми значениями старых символов порой скрывается своя неожиданная логика. Так, например, следующие друг за другом элементы бериллий и бор (символы Be и B) – Бергманы, Ингрид и Ингмар соответственно. Актеры братья Рекс и Родс Ризон также помещены рядом, им приписаны символы рения (Re) и осмия (Os). Ким Новак (Na, натрий) и Грейс Келли (K, калий) расположены в одной колонке таблицы – обе играли главные роли в фильмах Хичкока. Однако в целом у художника трудно найти какую-то систему, кроме неизбежно возникающих собственных ассоциаций. Я, например, с восторгом отметил, что Po, символ полония, радиоактивного элемента, открытого Марией Кюри и названного ею в честь ее родной Польши, у Паттерсона означает польского режиссера Романа Полански.

Сейчас мне нравится немного нелепое хулиганство работ Паттерсона, но в школьные годы я бы, конечно, к подобной чепухе отнесся с глубочайшим презрением. В то время как Саймон выдумывал все новые неожиданные сочетания, я просто запоминал ту информацию, которую должен был запомнить. Элементы, как я сразу же понял, – это универсальные и фундаментальные составные части материи. Все в мире состоит из элементов. Но таблица, в которую их собрал русский химик Дмитрий Менделеев, есть нечто большее, чем простая их сумма. Ему удалось отыскать особый смысл в размещении хаотического множества элементов последовательно, в соответствии с их атомным числом (то есть количеством протонов в ядре атома) так, что мгновенно стали очевидны их взаимосвязи (названные взаимосвязи имеют периодический характер, что сразу же становится очевидным при взгляде на вертикальные ряды).

У таблицы Менделеева своя собственная жизнь. Для меня она всегда была одной из величайших и не подлежащих сомнению мировых систем. Она так много объясняла в окружающем меня мире, казалась такой естественной, что создавалось впечатление, будто она существовала всегда. Она не могла быть недавним изобретением современной науки (хотя, по сути, когда я впервые ее увидел, ей было меньше ста лет от роду). Я признавал за ней силу некого высшего символа – и в то же время начал понемногу и с осторожностью задаваться вопросом, что она на самом деле означает. Сама таблица каким-то странным образом умаляла значение своего содержания. Благодаря ее непреклонной логике последовательности и сходства сами элементы с их беспорядочной материальностью становились почти излишними.

По периодической таблице, висевшей у меня в классе, невозможно было понять, как выглядят элементы. Я смог осознать, что за этими символами стоит нечто реальное, только рассматривая огромную подсвеченную таблицу химических элементов, которая когда-то висела в Музее науки в Лондоне. На той таблице размещались реальные образцы элементов. В каждом прямоугольнике уже хорошо мне знакомой таблицы располагался маленький стеклянный шарик, в котором находились либо сверкающие, либо совсем тусклые образцы элементов. Наверняка удостовериться, что перед вами реальные образцы, было, конечно, невозможно, но исходя из того, что образцы многих редкоземельных и радиоактивных элементов отсутствовали, можно было заключить, что все остальные вполне аутентичны. Здесь я по-настоящему уяснил для себя многое из того, чему нас учили в школе: элементы, пребывающие в газообразном состоянии, в основном находятся в верхних рядах таблицы; металлы пребывают в центре и слева, а более тяжелые – в нижних рядах (все они были в основном серого цвета, хотя один ряд – с медью, серебром и золотом – вносил некое цветовое разнообразие); неметаллы, более разнообразные по цвету и структуре, располагаются в верхнем правом углу.

И с этого момента я начал собирать свою собственную коллекцию. Что оказалось совсем не простым делом. Очень немногие элементы можно найти в природе в чистом виде. Как правило, они пребывают в связанном состоянии в минералах и рудах. Поэтому я стал рыскать по дому, пользуясь плодами столетий, на протяжении которых человек выделял их из упомянутых руд и пускал в дело. Я разбивал перегоревшие лампочки, с хирургической тщательностью извлекал вольфрамовые нити, а затем помещал их в маленький стеклянный пузырек. Алюминий я отыскал на кухне в форме фольги, медь принес из гаража в виде электрического провода. Иностранную монетку, которая, как мне сообщили, была изготовлена из никеля, – не как американский «никель» – десятицентовик, в составе которого, как мне было хорошо известно, в основном, медь, – я распилил на несколько кусочков неправильной формы. В таком виде монетка обладала для меня гораздо большей ценностью. Она становилась как бы ближе к своему исходному состоянию. Я обнаружил, что у моего отца с юности сохранилась золотая фольга, которую он когда-то использовал для оформления. Я извлек фольгу из ящика, где она пролежала в полной темноте 30 лет, и она вновь ярко заблистала у всех на виду.

Моя коллекция обладала целым рядом преимуществ по сравнению с тем, что я видел в Музее науки. Я мог не только рассматривать образцы с близкого расстояния, но и прикасаться к ним, ощутить их тяжесть. Маленький блестящий слиток олова, который мне удалось отлить в керамической ванночке из расплавленного припоя, оказался на удивление тяжелым. Я мог, ударив свои образцы о стекло, оценить характеристики звука, который они издают. Серу – лимонного цвета с блестками – можно было лить и мешать, как расплавленный сахар. С моей точки зрения, ее красоту ничуть не портил резковатый запах. Об этом запахе мне напомнила баночка серы, приобретенная в лавке для садоводов; серу используют с целью дезинфекции парников и оранжерей. Сейчас, когда я печатаю лежащий перед вами текст, от моих пальцев исходит суховатый древесный аромат, в котором для меня нет абсолютно ничего дьявольского; что бы там ни утверждалось в Библии, он просто вызывает воспоминания о моем детском экспериментаторстве.

С другими элементами меня ожидало намного больше работы. Цинк и углерод я взял из батареек. Цинк – из оболочки, служащей в качестве одного из электродов, а углерод – из графитового стержня, каковой выступает в роли другого электрода. Точно таким же образом я получил и ртуть. Более дорогие ртутные батареи использовались в различных электронных устройствах. Ко времени окончания их срока службы оксид ртути, источник питания, превращался в металлическую ртуть. Я ножовкой срезал концы батарей, а остатки вещества собирал в колбу. С помощью нагревания колбы я выделял металл, внимательно наблюдая за тем, как крошечные сверкающие капельки конденсируются из густых ядовитых паров, а затем собираются в одну крупную подвижную серебристую каплю. (В настоящее время такие эксперименты – так же как и подобные батареи – запрещены из соображений безопасности.)

В те наивные времена некоторые из элементов можно было приобрести в обычной аптеке. Таким образом я получил йод. Другие достал у поставщика химических веществ в Тоттенхэме, задолго до того закрывшего свой бизнес из-за ограничений на продажу соединений, рассматривавшихся как возможный материал для изготовления бомб, ядов и многих других жутких вещей. И хотя родители с радостью поощряли мои увлечения и всегда готовы были отвезти меня туда, сама поездка в дальний конец Севен-Систерз-роуд в старенькую лавку под постоянно сотрясающимся от грохота железнодорожным переездом, в которой стоял специфический химический аромат, отдавала неким тайным заговором.