Потребовалось несколько дней, чтобы прийти в себя от возбуждения, пережитого после первой встречи моего носа с декабораном. Затем я начал думать про энантиомеры. Поскольку в то время карвоны уже приобрели статус знаменитостей, я заказал по порции каждого и начал честно к ним принюхиваться. Их запах часто описывается как запах мяты и тмина, но гораздо более точным для одного будет определение МЯТНО-тминный, а для другого – мятно-ТМИННЫЙ. Одновременно я читал всю, какую только мог найти, литературу по туннельной спектроскопии, и вскоре наткнулся на кое-что любопытное. К. Джон Эдкинс, специалист по физике низких температур из Кавендишской лаборатории Кембриджа, опубликовал ряд статей, в которых тщательно разбирал и анализировал механизм туннельной спектроскопии. Он также сообщал об экспериментах, в которых определенные колебания, которые должны быть видимыми, таковыми не оказывались, и выдвигал предположение, что причина этому – геометрический фактор, из-за которого электроны разлетаются не в том направлении.
Понять, как это работает, несложно. Как мы видели, электроны пролетают промежуток, сталкиваются с молекулой, вызывают ее колебания и теряют энергию. Столкновение изменяет направление их движения, равно как и энергию. Иными словами, они отклоняются и замедляются. Если отклонение их курса составит 90 градусов, они не смогут преодолеть промежуток: нет тока и нет вибрации. Это меня очень заинтересовало, потому что из этого следует, что некоторые колебания могут оказаться невидимыми для спектроскопа в носу. Имея дело с энантиомерами, легко представить две молекулы, связанные таким образом, что группа на одной или другой молекуле окажется невидимой. Но какая? Глядя на карвоны, ответ появляется сам собой. Главная характеристика карвонов, палец этих хиральных молекул, это группа С=О. Ее два атома несут самые сильные заряды, и ее замечательная сильная валентная вибрация всегда выделяется из спектра как больной палец. Предположим, вы ощущаете запах С=О в одной, но не ощущаете в другой, и это определяет разницу между запахом мяты и тмина. Как это проверить?
Первым делом я приобрел ацетон, спектр которого состоит почти полностью из участков С=О. Читателю, никогда не проводившему такой тест, это может показаться странным, но если нюхать ацетон, то мятный карвон и тминный карвон как бы несколько раз меняются местами, и вскоре складывается уверенное впечатление. Что ацетон представляет собой разность между двумя карвонами, как желтый цвет представляет собой «разность» между синим и зеленым. Подвергать других людей такому финансируемому государством оскорблению растворителем – немного слишком, поэтому лучше провести другой эксперимент. Я решил смешать ацетон и мятный карвон, чтобы получить тминную смесь. Это работает несколько секунд, но ацетон испаряется слишком быстро, так что эффект улетучивается. Я пробовал более тяжелые аналоги ацетона – пропанон и бутанон, которые испаряются не так быстро, но запах все равно получался очень «кетонный»[87]. Довольно скоро я убедился, что смесь мятного карвона и бутанона в соотношении 3:2 очень приятно пахнет тмином.
Эксперименты в запертой комнате
Гораздо более серьезный вопрос с изотопами. Хотя я не нашел ни одного человека, кто публично бы заявил, что изотопы пахнут идентично, каждый, с кем я разговаривал, судя по всему, в этом не сомневался. Кажется, у людей нет подтверждений, что изотопы пахнут по-разному. Единственное исключение – утверждение, что H2S и D2S пахнут одинаково, но это абсолютно ничего не значит из-за того, что изотопы очень быстро меняются, как только вещество оказывается в носу. В начале 1995 г., когда я стал этим заниматься, я еще не знал о работе Клифтона Мелоэна с насекомыми. Но я был самонадеян и полагал, что смогу сам создать для себя запах. Работа моя облегчалась тем, что в то время химикам стало доступно большое количество изотопов, которые они использовали для химического анализа, преимущественно в ядерном магнитном резонансе. Если у вас есть химическое соединение в растворе, и вы хотите определить его структуру с помощью водородного ЯМР без помехи со стороны растворителя, вам нужно лишь убедиться, что растворитель содержит только атомы дейтерия, поскольку они становятся невидимыми для прибора.
Я начал изучать каталоги поставщиков, чтобы найти полностью дейтерированную версию распространенных сырьевых материалов для парфюмерии. Вскоре я наткнулся на ацетофенон, о котором в «Библии» Арктандера говорится, что он обладает «остро-сладким ароматом, в растворе напоминающим боярышник или резкий запах цветков апельсина». Фирма Aldrich предлагала его в полностью дейтерированной, или «d8» форме. Я заказал грамм этого вещества и сто граммов гораздо более дешевого обычного. Мне все привезли на следующий день. Я запер дверь, чтобы меня не беспокоили. Если в ближайшее время мне суждено будет убедиться, что я полностью заблуждался, лучше, чтобы рядом не было свидетелей. Я осторожно вскрыл флакончик с «d8», окунул в него блоттер, другой – в нормальный, и приступил к делу. Первое впечатление было поразительным: они пахли по-разному: дейтерированный казался менее сладким, более разбавленным. Однако спустя несколько подходов запахи стали более сходными, их было почти невозможно различить. Я позвонил коллеге, химику-флейвористу Чарльзу Селлу, рассказал об этом, и он сухо, хотя и вполне разумно, ответил: «примеси». Он предложил мне воспользоваться его газовым хроматографом для анализа запахов, и мы договорились о встрече. Примерно через неделю я отправился в Эшфорд с моими образцами. В сопровождении Кена Палмера, главного лаборанта Чарльза Селла, я попал в подвал, где располагался хроматограф. Кен запустил в аппарат «d8», подождал минут пятнадцать, а затем выпустил чистый «d8» с другого конца. После чего сразу же воскликнул: «Это другое! Я знаю этот запах много лет, это не ацетофенон!» Мы запустили образец обычного вещества и на выходе он пах как обычно. Я был вне себя от радости, мы поспешили наверх поделиться новостью с Чарльзом и его коллегами. К моему удивлению, они не проявили особого интереса, и я отправился в Лондон. В вагоне поезда две девушки, сидевшие через проход, нюхали парфюм на запястье друг у дружки, и я подумал: «Я понял, как это работает».
Я начал собирать факты, делал расчеты и постепенно формулировал идеи, необходимые для того, чтобы написать Важную Статью о Колебаниях. Внезапно я обратил внимание на нечто странное: всех искренне интересовало, чем я занимаюсь. Это было новое ощущение. Все, чем я раньше занимался в науке, интересовало исключительно меня и, в лучшем случае, небольшую группу людей, специалистов в этой же области. Предыдущими научными темами у меня были pH-чувствительность межмолекулярных переходов с малым сопротивлением, стабильность мембраны, обрызганной фторидом, движение липид-растворимых ионов через плотные мембранные переходы и т. п. Ничто из этого не могло быть темой увлекательной беседы. Другое дело – запах. Все очень оживлялись, когда я объяснял, чем занимаюсь. И это возбуждение, казалось, распространяется по невидимым каналам. Перед 1 марта 1995 г., когда пришло время мне начинать свой первый семинар на кафедре, я сделал нечто странное: вместо того, чтобы просто заказать для семинара аудиторию человек на сорок, чего обычно бывало вполне достаточно, я еще зарезервировал соседнюю лекционную аудиторию, вмещающую как минимум полторы сотни. У меня не было для этого веских причин, но инстинкт подсказал, что это может пригодиться. И я оказался прав. Семинар должен был начаться в час дня, но уже за десять минут до этого аудитория оказалась переполнена, и нам пришлось перебираться в лекционную. К часу и она оказалась почти полна. Доклад прошел хорошо, и примерно через полчаса после окончания ко мне подошла очень умная и обладающая большим чувством юмора коллега, Кэнди Хассал, и сказала, что испытывает огромное чувство облегчения от того, что я «не свалял дурака», потому что «очень многие на это надеялись». Это оказалось для меня неожиданностью, вероятно, раздраженной реакцией на загадочные слухи.
В науке существуют три типа вопросов: те, которые волнуют только специалистов (99 % в целом), те, которые волнуют всех (рак, новая вакцина от гриппа, антималярийные средства и т. п.) и третья, самая загадочная категория: вопросы, на которые все хотели бы знать ответ, но никто не осмеливается их задать. Вот пример: в детстве мне хотелось выяснить, откуда взялись разные языки, как вообще возникла речь. Был ли какой-то Ursprache, от которого все пошло? Помню, я расспрашивал мать, и она постепенно нашла мне книжку о лингвистике для дилетантов. Книжка оказалась скучной, там рассказывалось о структуре предложения и фонетических трансформациях. Вопрос о происхождении языка в ней вообще не затрагивался, хотя, казалось бы, это первое, что должно было бы заинтересовать ребенка. Спустя сорок лет (в апреле 1991 г., если быть точным) я наткнулся на статью в Atlantic Monthly, озаглавленную «В поисках праязыка», в которой описывалось, как небольшая группа дерзких лингвистов осмелилась задаться этим детским вопросом и, более того, осмелилась на него ответить. У меня мурашки по телу побежали (сигнал: «Внимание!»), когда я начал ее читать. В статье рассказывалось, как несколько русских и один американский лингвист использовали комбинацию классического (фонетического) и современного (сравнительный анализ лексики) методов для реконструкции слов языков, исчезнувших 15 000 лет назад. Примечательна была кипящая ненависть, которую вызвали их поиски у коллег. Это казалось совершенно необоснованно. В конце концов, если эти смелые исследователи были так демонстративно и абсолютно неправы, то не оставить камня на камне от их аргументации не составляло бы никакого труда. Как позже оказалось, проблема, в принципе, нерешаема, потому что примерно через 10 000 лет языки разошлись настолько, чт