То, что сурьма способна принимать две упомянутые формы, стало источником немалой головной боли для многих толкователей. Еще более усложняло ситуацию то, что в природе сурьма чаще всего встречается в виде своего сульфида – стибнита. Приготовленный специальным способом, этот черный порошок, краска Иезавели, вновь меняет свой цвет, становясь оранжевым, и для названной перемены не нужен ни раскаленный горн, ни какой-то специальный аппарат.
Этимология английского слова аntimony, которую приводит доктор Джонсон, конечно же, шуточная. На самом деле упомянутое слово происходит от латинских слов anti monos, означающих «против единства» – прямое указание на способность вещества менять свои характеристики, и понятно, что оно не имеет никакого отношения к печальной судьбе церковных братьев (хотя слово «монах» также происходит от латинского monos – «один, единый»).
Благодаря способности вещества воспроизводить либо блеск, либо оттенок золота, но никогда и то и другое одновременно, предполагаемый автор «Триумфальной колесницы» Василий Валентин и его коллеги-алхимики рассматривали аморфную серую фазу сурьмы – «материю мудрецов» и «серого волка философов» – в качестве последней вожделенной стадии материи перед получением философского камня.
Еще более притягательной представлялась металлическая форма сурьмы, которая со времен античности славилась способностью застывать в виде большой кристаллической массы, сочетавшей блеск драгоценного металла с симметрией самоцветов. На это явление обратили внимание, когда была впервые получена чистая сурьма – регулус. Корка в форме диска, образовывавшаяся на верху расплава, получила название антимонитовых звезд, «звездной сурьмы», благодаря характерному для нее лучистому узору, который возникал по мере ее кристаллизации при охлаждении.
Исаак Ньютон, прославившийся как алхимик не меньше, чем как математик и физик, читал Валентина и следовал его рекомендациям по получению чистой сурьмы, полагая, что сможет воспользоваться ее блестящей поверхностью для изготовления телескопов. Один из биографов Ньютона высказал предположение, что возникший в ходе эксперимента звездчатый узор помог ученому представить силовые линии, которые в дальнейшем привели его к построению теории всемирного тяготения. Подобные предположения представляются мне не более чем фантазией автора. Я могу представить себе, что подобный узор мог вдохновить Ньютона на открытия в области оптики, которой он также занимался в период проведения экспериментов с сурьмой, но не теории гравитации. И я тоже решил попытаться отыскать антимонитовые звезды.
Оказалось, что эти прекрасные творения природы не так-то просто найти. Я очень быстро избавился от распространенной иллюзии, что ими (по меньшей мере одной) владел любой коллекционер викторианской эпохи и что в наше время ими должны быть забиты хранилища провинциальных музеев. Тем не менее на фотографиях и иллюстрациях можно видеть кристаллические узоры, которые не имеют игольчатой структуры, то есть не напоминают хромированные покрышки спортивного автомобиля, спицы которого сходятся в одной центральной точке, нечто подобное схеме действия силы притяжения. Затвердевший диск сурьмы, напротив, представляет собой множество многоугольных областей, более гладких и крупных ближе к центру, а к краям начинающих распадаться на экстравагантные листовидные
завитушки, подобно морозным узорам на окне. В результате действительно возникает впечатление чего-то похожего на звезду, но не в астрономическом смысле, когда из одной точки свет исходит во всех направлениях, а на звезду, которую рисует ребенок, – из нескольких пересекающихся треугольников, или на то, как в эпоху Возрождения изображали символ пламенеющего солнца.
Возможно, именно это сходство и послужило вдохновляющей причиной для другого эксперимента с сурьмой. В 1650 г. некий Николя Лефевр, химик-демонстратор в Жарден дю Руа в Париже, решил для просвещения юного короля Людовика XIV, тогда еще глубокомысленного 11-летнего мальчугана, провести опыт с «Солнечным Обжигом Сурьмы» с помощью «Волшебного Небесного Огня, извлеченного из Солнечных Лучей посредством преломляющего, или зажигательного стекла». Лефевр навел солнечные лучи на «Стеллят, или звездный Регулус» и показал, что продукт реакции весит больше той сурьмы, с которой он начинал свой эксперимент. Возможно, антимонитовая звезда заронила в воображение Людовика идею главного символа длительного периода его правления в качестве Короля-Солнца. Так это было или нет, но сам эксперимент стал значительной вехой в истории современной химии, так как продемонстрировал использование научного метода там, где до той поры царствовал алхимический обскурантизм, и стал свидетельством зарождавшегося осознания того, что сам воздух состоит из химических элементов.
Часть V. Земля
Шведский камень
В самом начале своей химической одиссеи я разложил перед собой карту мира и отметил на ней те места, в которых были открыты элементы. У меня получилась очень странная карта. Кроме цинка и платины, которые были обнаружены без помощи западной науки – в Индии первый и в Америке второй, все остальные точки приходятся на Европу. Группа точек окружает Беркли, штат Калифорния, здесь после открытия процессов деления атомного ядра были искусственно синтезированы элементы тяжелее урана. Еще одна гроздь точек располагается у Дубны к северу от Москвы, там также было синтезировано несколько элементов.
На карте Европы имеется еще несколько подобных «активных» районов, относящихся к более раннему времени: Лондон, благодаря многочисленным открытиям Деви и Рамзая, и Париж, который может похвастаться 12 обнаруженными там элементами. Отмечены на моей карте также Берлин, Женева и Эдинбург. Но больше всего точек после Лондона и Парижа насчитывает Швеция. Одно их скопление располагается в старом университетском городе Уппсале, другое – в самой столице Швеции – Стокгольме. На счету шведской науки открытие по меньшей мере 19 элементов, более одной пятой всех встречающихся в природе. Многие из них носят названия тех мест, в которых были обнаружены (иттрий, эрбий, тербий и иттербий названы в честь шахты в Иттербю; гольмий назван в честь самого Стокгольма), или более или менее романтических образов Скандинавии (скандий, тулий).
В старой Европе элементы часто называли в честь тех мест, которые были связаны с их открытием. Стронций, кстати, – единственный элемент, названный в честь местности на Британских островах – Строншиана в Шотландии. В Соединенных Штатах все, как правило, происходило наоборот. Там накопление химических познаний предшествовало продвижению на Запад в стремлении осваивать богатства диких просторов. Золотые Холмы и Серебряные Озера Америки – вовсе не пустые поэтические метафоры. В них запечатлена непосредственная связь с землей, в которую авантюристы заколачивали стойки своих палаток, и надежда на то, что названные драгоценные металлы будут в конечном итоге в ней обнаружены. Помимо золота и серебра, десяток других элементов вошел в названия населенных пунктов: от железа, в честь которого получили свои наименования поселения в штатах Миссури и Юта, и свинца (Ледвиль в Колорадо), меди (Медный Центр на Аляске) до таких удивительных названий, как Сульфур (Сера) в Оклахоме, Кобальт в Айдахо, Сурьма в Юте и Борон в Калифорнии.
Но почему именно Швеция занимает такое важное место в истории открытия элементов? Одной из главнейших моих целей в ходе написания этой книги было показать, что мы знакомимся со многими элементами благодаря нашей культуре, никогда не заходя в химическую лабораторию. Неон и натрий известны нам посредством своего света, йод благодаря его роли в домашних аптечках, хром – из-за его дешевого блеска. Другие, такие как сера, мышьяк и плутоний, больше знакомы нам по многочисленным историям. Элементы, которые нашли в Швеции, не входят ни в ту ни в другую категорию. Среди них металлы, марганец и молибден, и немалое число элементов, имеющих общее наименование «редкоземельных» – группа элементов, которые получили свои названия непосредственно в честь различных мест в Швеции. Они не оставили особого следа в истории человеческой культуры, ни плохого, ни хорошего. И тем не менее с ними также связаны определенные культурные ассоциации. И как видно из их топонимии, названные ассоциации уходят довольно глубоко. Париж и Лондон дали миру новые элементы благодаря тому, что они были крупнейшими центрами интеллектуальной жизни. В Беркли и Дубне было установлено специальное оборудование, с помощью которого были синтезированы тяжелые элементы, следующие в периодической таблице за ураном. Но в случае со Швецией логика очень проста – ее элементы появились из самой шведской земли.
С тем, чтобы побольше узнать об этом плодородном чреве элементов и о тех ученых, которые выступили для них в роли повивальных бабок, я решил сам съездить в Швецию. Мне хотелось понять, как так получилось, что два города на самом краю Европы – один из них вообще расположен в глубокой провинции – на протяжении полутора столетий опережали Лондон и Париж в погоне за новыми химическими элементами. В первой половине XVII столетия Швеция на короткое время становится крупной сверхдержавой в Северной Европе. Ей удалось подчинить себе Норвегию, Финляндию, отдельные части России, северную Германию и территорию современных Балтийских государств. Не последним фактором, способствовавшим подобному расширению Швеции, были ее обширные запасы железной и медной руд – источник ее военной и экономической мощи. Со временем имперские амбиции уступили место новой и более привлекательной цели – идее о Великой Скандинавии. Но разработки полезных ископаемых продолжались, и именно благодаря им в годы постепенного упадка Швеции как сверхдержавы она внесла тот громадный вклад в периодическую систему элементов, о котором мы говорим. И пока мой самолет летит над озерами и лесами по направлению к Стокгольму, я размышляю над историей страны и над тем, как ее особенности отразились на открытии новых элементов: с каждым следующим открытием их названия становились все менее локальными, от иттрия в 1794 г. до скандия в 1879 г.