нт Монда, австрийский химик по имени Карл Лангер, и его юный помощник Фридрих Квинке. Монд отнес туда немного вредоносного черного налета, который, как было вскоре показано, состоял из углерода. Монд и Лангер быстро поняли, откуда он берется: если в лабораторных экспериментах для продувки системы от аммиака использовали чистый азот, то заводской азот содержал следы окиси углерода. Но что могла сделать окись углерода с таким химически устойчивым материалом, как чистый никель? Монд знал про никель всё: порошком этого металла он пользовался для очистки газа Монда. Газ смешивали с паром и пропускали над разогретым никелем, в результате вода и окись углерода вступали в реакцию, давая водород и двуокись углерода, и последняя поглощалась раствором щелочи. Что именно, желал знать Монд, делает в этой реакции никель? Какое промежуточное вещество образуется в процессе катализа?
Карл Лангер сконструировал простой аппарат для пропускания над разогретым никелем окиси углерода. Во избежание утечек весь газ, выходящий из стеклянной трубки, просто-напросто сжигался. К концу дня, когда Лангер уходил домой, Квинке поручалось прекратить нагрев катализатора, остановить поток газа, дождаться, пока пламя угаснет, а затем запереть лабораторию на ночь. Как-то вечером (случилось это в 1889 году) Квинке покинул лабораторию раньше обычного, так что отключать подогрев и перекрывать газовый кран пришлось Лангеру. Затем случилось поразительное: по мере того как аппарат остывал, бледно-голубое пламя окиси углерода становилось все ярче и внезапно окрасилось зеленым. Лангер, потрясенный увиденным, тут же позвал Монда, который, если верить воспоминаниям, выбежал из-за стола, прервав ужин с гостями, и в вечерней одежде ринулся в лабораторию. Двое химиков в немом удивлении стояли и смотрели на зеленое пламя.
Первой мыслью Монда было, что цвет выдает присутствие арсенида водорода, газообразного производного мышьяка, который, как ему было известно, окрашивает пламя зеленым. Он немедленно провел классическую пробу Марша на мышьяк и мышьяковистый водород (ею часто пользуются криминалисты): стеклянная пластинка в токе газа должна покрыться черным налетом. Налет и в самом деле появился, однако он ярко блестел и совсем не походил на мышьяк. Анализ показал, что это чистый никель. Однако тяжелые металлы нелетучи и, как думали тогда, газообразных соединений не образуют. Долгое время Монд противился выводам, к которым его подталкивали собственные наблюдения. Он даже решил, что в образцах никеля скрыт неизвестный прежде элемент. Однако в итоге газ удалось превратить в бесцветную жидкость, которая, замерзая, образовывала игольчатые кристаллы. Сейчас это вещество называют карбонилом никеля. Монду оставалось только поверить себе. То был первый из множества карбонилов металлов, открытых в ходе последовавших исследований. По словам лорда Кельвина, Монд приделал тяжелым металлам крылья. Превращение никеля в карбонил — эффективный способ извлечь его из руды. Первым эту технологию внедрил сам Монд на специально построенном заводе в Суонси.
Cohen J.M., The Life of Ludwig Mond (Methuen, London, 1956).
Смерть математика
Абрахам де Муавр (1667–1754) — английский математик французского происхождения, был большим другом Ньютона. Он известен своими работами по теории вероятностей (первым осознал принципы распределения случайных величин), по теории комплексных чисел и тригонометрии. Вся его жизнь была связана с Англией. В 1754 году, в возрасте 87 лет, Муавр встретил достойную математика смерть:
Обстоятельства смерти Муавра представляют интерес для психологов. Незадолго до кончины он объявил, что каждый следующий день собирается спать на 10–15 минут больше. В один из дней время сна наконец превысило 23 часа. Муавр проснулся, заснул снова и проспал все 24 часа, а затем умер во сне.
Существует и другая версия этой истории. Согласно ей, Муавр точно предсказал день собственной смерти: он обнаружил, что продолжительность его сна стала увеличиваться в арифметической прогрессии, а затем легко вычислил, когда она достигнет 24 часов, и, как всегда, не ошибся.
Rouse Ball W.W., History of Mathematics (Macmillan, London, 1911).
Шокирующий эксперимент
Александр фон Гумбольдт (1769–1859) родился в семье прусских дворян. Детей в этой среде с рождения готовили к военной карьере. Однако у юного Александра развился необъяснимый (а с точки зрения его семьи — даже ненормальный) интерес к науке. Не испугавшись родительского гнева, он поступил во Фрейбургскую горную академию и вернулся в Пруссию инспектором шахт. Там он улучшил конструкцию безопасной горелки Гемфри Дэви и изобрел дыхательный аппарат для шахтеров. Вскоре его направили с дипломатической миссией в неспокойные страны Европы. Занятый столь важными делами, он все-таки нашел время и учредил Свободную королевскую горную школу, где шахтеры обучались геологии и другим дисциплинам. Однако главным, чему Гумбольдт собирался посвятить жизнь, была все же экспериментальная наука. Им владел всепоглощающий интерес к геологии и к таким феноменам, как магнитное поле Земли — а еще к “животному магнетизму”: на него произвела огромное впечатление работа Гальвани о подергивании лягушачьих мышц. Гумбольдт развил собственную теорию: причиной сокращений были не металлические электроды, решил он, — они просто усиливали некое врожденное свойство мышц. Он приступил к серии опытов с мускулами животных и растениями, а затем решил проверить свои догадки на себе:
Я вырастил на спине два волдыря, каждый размером с лошадиную уздечку, чтобы те покрывали соответственно трапециевидную и дельтовидную мышцы. Затем я улегся плашмя на живот. Когда волдыри были надрезаны и к ним подвели цинковый и серебряный электроды, я испытал острую боль, которая была настолько жестокой, что трапециевидный мускул заметно завибрировал; дрожь передалась в основание черепа и отозвалась в позвонках. Касание серебра вызвало три или четыре одиночных подергивания, которые я мог различить. О лягушках, помещенных ко мне на спину, наблюдатели сообщали, что те подпрыгнули.
К тому часу опыт сказался главным образом на моем правом плече. Плечо ощутимо болело, а обильно выступившая сукровица была красной и настолько едкой, что, стекая по спине, оставляла за собой язвы. Явление было столь необычным, что я решился его воспроизвести. На этот раз я прикладывал электроды к ране на моем левом плече, которая все еще была заполнена бесцветными водянистыми выделениями, и жестоко возбудил нервы. Чтобы вызвать такие же боль, красноту и язвы, потребовалось четыре минуты. После того как ее отмыли, моя спина еще долго выглядела как спина человека, которого прогнали сквозь строй.
В этом, вероятно, были виноваты вещества электродов — например, кислота, проникшая в кожу и под кожу. Продолжение эксперимента вызвало настолько пугающие повреждения, что присутствующий при этом врач вынужден был прервать опыты и промыть разорванную кожу теплым молоком. Чуть позже Гумбольдт спровоцировал у себя мучительные конвульсии, погрузив электроды в дыру, оставшуюся на месте вырванного зуба: он полагал, что столь решительная стимуляция нерва должна подавить боль.
В итоге молодой экспериментатор собрал результаты многочисленных физиологических опытов в книге, которую издал в 1797 году. Он ожидал бурной реакции. Но, увы, Алессандро Вольта, который относился с недоверием к идее животного электричества, показал, что для создания батареи живых тканей не требуется вовсе. Гумбольдт был просто убит этим известием. Горечь поражения навсегда осталась в его душе. Но он не унывал — переключился на ботанику и опубликовал книгу о немецкой растительности, имевшую большой успех. Но главное дело жизни ему еще только предстояло: он отправился в Южную Америку и пять лет жизни посвятил изучению этого континента, а затем описал ее фауну, флору и физическую географию так, как никому прежде не удавалось. Им было открыто Гумбольдтово течение в Тихом океане, и тогда же Гумбольдт выдвинул идею построить Панамский канал. В Эквадоре он взобрался на вулкан Чимборазо, к тому времени считавшийся самой высокой горой в мире, — этот подвиг сделал его героем в глазах всей просвещенной Европы. После 30 лет интенсивной научной работы и систематизации своих наблюдений Гумбольдт, уже 6о-летний, отправился в новую экспедицию — изучать Сибирь.
Последние годы жизни Гумбольдт провел в нужде, но продолжал интенсивно работать — писал (хотя так никогда и не завершил) фундаментальный труд “Космос”, где сводил воедино свои взгляды на природу и физику. Он умер, когда ему было 90 лет. В предсмертном бреду он все еще продолжал диктовать текст своего величественного трактата.
Жизни и трудам Гумбольдта посвящено множество исследований. Весьма доступно его биография изложена в книге: Botting Douglas, Humboldt and the Cosmos (Sphere Books, London, 1973).
Генетика и криминалистика
Эксцентричный гений Фрэнсис Гальтон (1822–1911) (кстати, двоюродный брат Чарльза Дарвина) утверждал, что на земле не найдется двоих разных людей с одинаковыми отпечатками пальцев и что отпечатки эти можно строго фиксировать и сравнивать. В середине XIX века научно подкованный правитель Британской Индии активно использовал отпечатки пальцев “для того, чтобы одни лица не выдавали себя за других, и для разрешения споров о личности мертвых” (а ввел эту практику местный чиновник сэр Уильям Гершель, сын одного знаменитого астронома и внук другого). В1905 году журнал Nature уже мог сообщить, что Скотленд-Ярд располагает картотекой в 80–90 тысяч отпечатков пальцев. Еще 80 лет работа с отпечатками оставалась ключевым методом криминалистики — пока в 1984 году открытие, сделанное в Университете Лейчестера, не породило методику, пришедшую ему на смену.
Алек Джеффрис в то время интересовался эволюцией генов и предметом своих изысканий выбрал ген, кодирующий миоглобин (это белок, запасающий кислород в мышцах). Первое время он работал с миоглобином тюленей, у которых, как и у других водных млекопитающих, такого белка в организме особенно много. Следующий шаг состоял в том, чтобы сравнить тюлений “миоглобиновый” ген с человеческим. Джеффрис знал, что геном (то есть полная последовательность ДНК из всего набора хромосом) содержит длинные повторяющиеся последовательности нуклеотидов, у которых, как казалось, нет никакой функции. Это — продукт работы непредсказуемого биологического механизма, который время от времени, с интервалом в несколько поколений, изготовляет дубликаты избранных последовательностей и вставляет эти обрывки ДНК в хромосомы. Среди разнообразных повторяющихся участков ДНК встречаются “сверхизменчивые мини-сателлиты”, где последовательность из примерно 20 нуклеотидов повторяется много раз. Однако повторы не точны, хотя последовательности и включают характерный центральный участок — а именно ССССАССАХС, где X — это А, С, Т или G. Из-за того что те копируются случайным образом на протяжении жизни многих поколений, их число и точный вид разные у людей — представителей разных семейств и животных в разных популяциях.