logo
 

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Слушая рассказы о редкоземельных элементах, я чувствовал, что начинаю глубже понимать, откуда берутся элементы. Конечно, я и раньше знал, что в своем большинстве они происходят из земли, моря и неба. Но мне хотелось проникнуть за рамки очевидного силлогизма – все состоит из элементов, поэтому элементы находятся повсюду – и отыскать нечто вроде locus classicus для этих фундаментальных составляющих материи. В конце концов они вездесущи лишь относительно. Да, все во вселенной состоит из элементов, но чистые элементы встречаются крайне редко и почти всегда заключены в неподатливые минералы или соединения. Поиск элементов в природе чем-то напоминает поиски в булочной, где мы можем отыскать массу булочек и пирожков, но ни следа муки и сахара, из которых они сделаны. Во время загородных прогулок вы не найдете слитков алюминия или рек ртути. И все же, как я полагал, существуют места, где можно ощутить ауру элементов.

Настало время посетить настоящую шахту. Моей целью была не Большая Медная гора в Фалуне – обширный шахтерский центр, описанный Э. Т. А. Гофманом, основанный в XIII веке и действовавший еще в 1992 г. И не шахты Хизингера в расположенном неподалеку Вестманланде. Берцелиус и Хизингер открыли церий в рудах, добытых там, но они искали иттрию Гадолина, руду, получившую свое название в честь деревушки Иттерби, в которой расположена небольшая шахта, давшая миру не только иттрий, но и еще шесть других элементов. Мне захотелось посетить именно этот благодатный источник элементов.

Иттерби считается местом первых разработок полевого шпата и кварца в Швеции. Иттерби расположено на острове Ресарё, одном из бесчисленных каменистых островов к востоку от Стокгольма, там, где шведская часть Скандинавии как будто начинает рассыпаться в Балтийское море. В начале XVIII столетия полевой шпат, добывавшийся здесь, шел на производство фарфора в Шведской Померании, а необычно чистый кварц отсылался в Британию для производства стекла. Но для собирателя элементов шахта раскрыла свои истинные богатства, только когда люди начали исследовать примеси, нарушавшие технологию производства стекла и фарфора.

Если Иттерби – место паломничества, то кто же эти паломники? Шахту закрыли в 1933 г. Но химики и минералоги продолжали в ней свои изыскания. В 1940 г. Брайан Мейсон из Смитсонианского института в Вашингтоне обнаружил, что шахта частично затоплена, хотя там все еще можно было найти крупные блоки пегматита – кварца полевого шпата с черными треугольными кристаллами гадолинита. Приехав через несколько лет, он, к своему глубочайшему разочарованию, обнаружил, что территорию шахты кто-то захватил и устроил в ней нефтехранилище, полностью запретив доступ посторонним. В своем описании этого путешествия он упоминает о 25 минералах, которые содержали определенное количество иттрия, тантала, ниобия, бериллия, марганца, молибдена и циркония наряду с более привычными элементами, такими как алюминий и калий.

Майк Морелл, школьный учитель, сумевший пробудить во мне интерес к химическим элементам, совершенно случайно набрел на шахту в Иттерби в 1960 г., когда гостил там в загородном доме у своего коллеги. Прогуливаясь по соседним лесам, он оказался в каменистой яме, напомнившей ему кратер, образованный снарядом У-2 у самого окна его дома в 1945 г. Склон уже зарос травой, и входа в шахту уже не было видно, тем не менее он заметил некоторые признаки былой шахтерской активности. И только вернувшись домой, он услышал из уст своего хозяина о прежней славе и значении шахты.

Джим Маршалл, преподаватель Университета Северного Техаса с женой Дженни объехал весь мир в поисках тех мест, где были открыты химические элементы. Первоначально чисто туристический, проект превратился в настоящую идею фикс, которая владеет ими вот уже целых десять лет. Они намерены посетить все значимые шахты, лаборатории и дома, где жили великие химики. Такая идея родилась, когда Маршаллы завершили генеалогическое исследование корней своего семейства, во время осуществления которого приобрели вкус к путешествиям по Европе. Что может быть лучшим времяпрепровождением, чем туристический проект, в ходе которого вы сможете посетить самые красивые города Европы и несколько совсем заброшенных уголков? И каждое такое посещение будет оправдано основной целью всего проекта. Бесспорно, путешествие обещает быть достаточно длительным – и не всякий на него решился бы, – но, в принципе, вполне реализуемым. Естественно, Маршаллы посетили крупнейшие города континента: Париж, Берлин, Лондон, Эдинбург, Копенгаген, а также несколько никому не известных мест типа Строншиана и мрачной трансильванской шахты, где был найден теллурий. Путешествие Маршаллов по памятным местам химических элементов – идеальное для туристического вояжа сочетание физического с духовным. К примеру, следуя к местам, связанным с галлием, они посетили как Коньяк, городок Лекока де Буабодрана, так и туманные Пиренеи, где добывали минерал сфалерит, из которого он и получил элемент. К несчастью, как можно понять из их записей и фотографий, многие из этих весьма важных для истории химии мест никак не отмечены, полностью заброшены или просто застроены. До Иттерби Джим и Дженни добрались в 2007 г.

Во время своих путешествий я обязательно задавал вопрос химикам и историкам науки: бывали ли они в Иттерби? Как оказалось, бывали очень немногие. Андреа Селла, будучи на конференции в городе Гадолина Турку, на пароме пересек Ботнический залив и добрался до Швеции, однако поездке в Иттерби предпочел однодневную экскурсию по Стокгольму. Даже мои местные гиды Ялмар Форс и Андерс Лундгрен никогда не бывали на «месте рождения» такого большого числа химических элементов.

В искусстве и литературе кабинет и писательский стол сохраняют некую мистическую ауру присутствия гения. Однако не имеет принципиального значения, где находились Эйнштейн или Ньютон, когда совершали свои революционные открытия. Значение имеет только то, что они это совершили. Вы можете посетить дом семьи Ньютонов в Линкольншире, куда Ньютон уезжал во время чумы в Кембридже и где он сделал свои основные открытия. В саду растет яблоня, которая, как не совсем уверенно замечают экскурсоводы, является потомком той самой яблони, что уронила свой плод на голову гения. Но оттого, что мы будем смотреть на дерево, суть ньютоновских рассуждений мы лучше не поймем. Яблоня и есть яблоня. Я надеялся, что Иттерби будет чем-то иным. Его ведь сделало значимым не случайное присутствие какого-то великого человека. Это не Стратфорд-на-Эйвоне и не Дав-Коттедж. Смысл Иттерби – в самом Иттерби, в его уникальной геологической конституции.

 

 

* * *

 

Небо бледно-серого цвета, с деревьев скатываются капли только что прошедшего дождя, мой автобус медленно едет по скользким улочкам стокгольмского пригорода, выдолбленным в розовой и серой каменистой породе. Все творения рук человеческих здесь кажутся порождениями геологии: дорожное покрытие, стальные ограждения по краям дороги, металлический сайдинг промышленных территорий, грубо отесанный камень и штукатурка цвета охры местных вилл, вагонка красного цвета на простых домах (она, кстати, здесь называется Falu röd в честь фалунских рудников, где добывают медную руду, используемую для производства этого пигмента).

И, пока автобус продолжает свой путь, я думаю о том, что химия стала почти тайным занятием. Алхимики давно опорочены и забыты, однако науке о химических элементах так и не удалось завоевать в обществе заслуженного уважения. На героев и героинь химии не обращают внимания. Химия как школьный предмет преподается все более поверхностно, учителя больше не демонстрируют экспериментов, а ученики в них не участвуют; чаще их просто описывают или смотрят в записи на DVD. Химических веществ боятся, необходимые хранят где-нибудь под кухонной раковиной (предварительно обозначив словом «химикаты», как будто сама раковина и ее содержимое не химикаты). Пришлось приложить немалые усилия, чтобы получить простые вещества и аппарат, необходимый мне для собственных весьма скромных экспериментов. Фабрика фейерверков, которую я посетил, скрыта в укромном уголке за живой изгородью без всякой вывески. Я общался с учеными, вынужденными уезжать из своих городских лабораторий в отдаленные пустоши, чтобы иметь возможность заниматься исследованиями. Странный способ продвигать вперед науку и прогресс. Химические элементы – большинство из них – можно достать, если знать где, но само это знание кажется нам теперь опасным, почти секретным. Чтобы получить серу, необходимо пойти в магазин для садоводов; магний получить у агентов по снабжению судов; сурьму – в лавке для живописцев. Лично мне представляется, что элементы, из которых состоит наша вселенная, должны быть доступны всем.

Автобус переезжает пару речушек, и вот уже моя остановка. Кроме меня, больше никто не выходит. Снова начинает моросить мелкий дождь, и я понимаю, почему карты здесь продают в специальных пластиковых упаковках. Я рассчитывал на путешествие эпических масштабов и немного разочарован тем, что Ресарё в наше время находится на совсем небольшом расстоянии от пригородов Стокгольма. На карте обозначен поселок Иттерби, и на самой оконечности острова стоит угловатое g от шведского gruva – «шахта». Мне приходится пройти около километра под неприятным моросящим дождем. Дрозды устраивают в ветвях оглушительную трескотню. На обочине дороги растет дикая герань. Вскоре усеянные камнями поляны уступают место идиллическому пригородному пейзажу, дождь утихает. Издалека слышны голоса играющих детей. В поле зрения появляются дома и сады с небольшими огородиками. Во многих садах на высоких шестах весело развеваются на ветру желто-голубые вымпелы.

У стоянки катеров кафе – простенький сельский домик с небольшой площадкой, нависающей над водой. На столах бумажные салфетки лежат под кусками какого-то минерала розового цвета. Я спрашиваю у владельца кафе, известно ли ему что-нибудь о шахте в Иттерби и о множестве открытых там элементах. Он отвечает утвердительно, но признается, что сам никогда там не бывал. «В Ресарё я живу всего пять лет, и, вообще-то, такие вещи меня не очень интересуют».




Я прохожу по улице с названием Итриумвеген и понимаю, что, видимо, нахожусь уже совсем недалеко от цели своего путешествия. Еще немного дальше у обочины дороги замечаю два булыжника тоже розового цвета. Посыпанная щебнем тропинка ведет между берез и сосен. По одну сторону от тропинки возвышается металлический столб, на котором когда-то была какая-то вывеска, но на соседнем дереве прикреплена пластиковая наклейка, сообщающая, что я прибыл в Natur minne. Дорожка посыпана чисто белым и розовым кварцем, словно в волшебной сказке. Тропа круто поднимается вверх. На самом верху я обнаруживаю громадный вертикально стоящий кусок камня, величиной сравнимый с входной дверью в большой дом. Иттербийская грува. Камень смешанного цвета: черно-бело-серо-розового. У подножия этой небольшой скалы остатки какого-то костра засыпаны разноцветными камнями.

Это место совсем не похоже на шахту. Здесь нет никаких разработок, терриконов, даже каких-либо заметных входов под землю. Она слишком аккуратная с виду, чтобы ее можно было назвать заброшенной. Нет никаких признаков разорения и опустошения, пейзаж производит впечатление довольно живописного. Вокруг трещин в скальной породе – поросль земляники. И я с удивлением думаю: неужели это и в самом деле та самая утроба, из которой вышло так много элементов? Ведь в шахтерском фольклоре земля действительно предстает в образе матери, а минералы и руды – зародыши, что вызревают у нее внутри, шахтерское же призвание состоит в том, чтобы помочь им появиться на свет.

Немного приглядевшись, я начинаю замечать признаки человеческого вмешательства: несколько отверстий, просверленных в породе шахтерами, которые так и не вернулись, чтобы унести следующую каменную глыбу, а также железные спицы и отверстия, проделанные в боковой скальной стенке, что когда-то поддерживали платформы, использовавшиеся для транспортировки камня по склону холма. Но обработано всего несколько метров каменной стены. К круглым валунам, лежащим неподалеку, никто не прикасался тысячи лет со времен ледникового периода, придавшего им особый отшлифованный облик. Взобравшись на один из них, я смотрю поверх деревьев на несколько островов, которые уходят в море за горизонт. Меня охватывает внезапный восторг. Я начинаю ощущать бесконечность разнообразных пород, составляющих землю у меня под ногами, и ее шарообразность.

Пора приступать к исследованиям. Я захватил с собой увеличительное стекло и маленький, но довольно мощный магнит, чтобы протестировать те образцы, которые мне попадутся. Но мне явно не хватает инструментария, чтобы справиться со скальной породой. Постучав без всякого проку по скале из кварца – «жесткого непокорного кварца», как называл его Марк Твен, – я начинаю понимать, каким тяжелым был труд шахтеров в этой отрасли горного дела. Кварц во много раз тверже угля, и в нем нет никаких примесей более мягких материалов. Чтобы справиться с невероятной твердостью камня, шахтеры, помимо молотков и зубил, а позже и динамита, изобретенного Альфредом Нобелем, использовали огонь и лед. Они раскладывали громадные костры у скальной стены и затем заливали их ледяной водой. Я ищу у подножия обломки, отколовшиеся в результате сильных зимних морозов, и нахожу чистый кусочек белого кварца и по куску розового, серого и черного камня. И тут я вижу сверкающий след, который поначалу принимаю за слизь, оставленную улиткой (в такой сырой день здесь их полно), но оказывается, что это мелкие осколки другого минерала. Я отмечаю расщеп, из которого выпадают куски, и вижу, что он забит маленькими хрупкими пластинками. Поверхность каждой пластинки отличает яркий жестяной блеск. До тех пор мне никогда не приходилось встречаться с частью скальной породы, настолько похожей на металл.

Порыскав там пару часов, я собрал довольно представительную коллекцию минералов, включавшую кварц, полевой шпат, минерал серого цвета с сернистым запахом и многообещающий камень черноватого оттенка, явно плотнее всех остальных, переливающийся, как антрацит, но очевидно с содержанием металла.

На побережье неподалеку от шахты расположена небольшая пристань, откуда минералы отправлялись в страны Балтики и дальше, и где, без сомнения, во времена, когда еще не было пригородных автобусов, высаживались охотники за редкими образцами. Местное отделение «Ротари-Клуба» установило здесь знак в честь лейтенанта Аррениуса, внимательности которого мы обязаны началом научной золотой лихорадки, приведшей к тому, что шесть химических элементов были названы в честь этой местности. Сейчас ее обрамляют очаровательные летние виллы, построенные за последнее столетие, а многие совсем недавно. Я пытаюсь представить, как она выглядела во времена Аррениуса. С шумом, доносящимся из шахт сквозь сосновые заросли и перекрывающим вопли чаек. Несмотря на камни и подлесок, он, скорее всего, не выглядел диким и тогда. До него можно было легко добраться на лодке, а к шахте вела дорожка вверх по холму. Я приехал туда в прохладный день в начале июня. А как же Иттерби выглядел в феврале, когда здесь дуют холодные восточные ветра из России? Наверное, здесь очень холодно. Но, возможно, в былые времена шахтеров согревало профессиональное братство, а за скалами они могли укрыться от пронизывающего ветра и согреться у костров, которые постоянно разводили у больших камней. Исключительной здешнюю местность делает не красивый пейзаж или сложности пути. В ней есть некая непосредственность и какая-то земная телесность. Сама структура ее почвы, камень, предстающий здесь в своей разнообразной обнаженности, и сознание того, что именно здесь родилось так много элементов. Когда-то Гадолин боялся, что они присутствуют только здесь и больше нигде, к счастью, его страхи не оправдались. Эта земля для меня – источник всех элементов и нашего понимания их, fons et origo всех разновидностей материи.

Я отплываю из Ресарё со своей новой коллекцией минералов и перебираюсь на близлежащий остров Ваксхольм, светский курорт, над которым возвышается форт XVI столетия, расположившийся на небольшом островке на противоположном берегу узкого канала, отделяющего его от города. В форте находится небольшая выставка, посвященная шахте Иттерби, с историческими фотографиями и, к моей огромной радости, с образцами элементов: иттрия, эрбия, тербия и иттербия, предоставленными учреждением Макса Уитби. Вокруг стеклянных колб с металлами, подобно гордым родителям рядом с талантливыми детьми, стоят минералы, из которых эти металлы были добыты: пирротит, биотит, андербергит, алланит, халкопирит, молибденит (настолько мягкий, что его можно использовать как карандаш), фергюсонит, богатый ураном. Шрамы, оставленные его радиоактивным излучением, видны на окружающем его полевом шпате, подобно крошечным солнечным лучикам, вкрапленным в поверхность минералов. Меня немного беспокоит то, что ни один из представленных здесь образцов не похож на собранные мною камни и что, возможно, среди моих приобретений есть и опасные радиоактивные минералы. На выставке имеется и большой блестящий кусок знаменитого гадолинита, который, естественно, не похож ни на что из найденного мною на шахте. Фотографии были сделаны в 1893 г. в период ее расцвета, и на них можно видеть бурную шахтерскую деятельность, подземные туннели, деревянные постройки и узкоколейки, предназначавшиеся для вагонеток с породой. До наших дней от тех времен ничего не сохранилось. На выставке я узнал, что местность, ранее принадлежавшая знаменитой фарфоровой компании «Рёрштранд», в настоящее время находится под охраной государства как «геологическая достопримечательность». Из инструкции я узнаю, правда, слишком поздно, что сбор минералов там запрещен.

* * *

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.

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.