Два шага до чуда

Васин Михаил Дмитриевич

Корзина величиной с океан и стеклянное ружье; огненный шелк и вкусный газ; надувной дом и огурцы, растущие в воздухе; котлеты из микробов и нитки крепче стали; отопление морозом и химическая бомба, спрятанная в луковице… Чудеса эти создает современная химия в самых разнообразных областях науки и жизни. О роли химии в технике, сельском хозяйстве, быту, промышленности и рассказывается в этой книге.

Для среднего и старшего возраста.

 

ВОЗЬМИ СЕБЕ ЛЮБУЮ ТАЙНУ!

«Скучно жить на свете…» — Сто тысяч загадок на выбор. — Мрачный остров Кокос все молчит. — Сахалинское чудо. — Муха-компас. — В новой стране Бионике. — Подземный космос. — Клад в океане. — Термиты ужинают автобусами. — Муравьиный язык. — Ружье из пластмассы. — В путь!

СЛОВО О СКУКЕ

Ты, наверное, слышал от кого-нибудь из своих друзей, что жить на свете становится неинтересно, скучно. Особенно мальчишкам. Все неведомые страны давным-давно открыты. Теперь даже крохотный островок, не известный географам, для любого мореплавателя — большая находка. Взглянешь на карту — и даже тоскливо становится: там уже все-все обозначено. И леса, и горы, и реки, и речушки, и болота, и озера, и дороги. На веем земном шаре осталось только два белых пятна: северная шапка и южное донышко. Да и то неясно, что эти пятна означают: «неисследованные районы», «нет никаких сведений» или просто-напросто «снег, льды». Скорей всего последнее, потому что на Северном полюсе побывало уже множество экспедиций (даже на подводных лодках подо льдом плавали!) и каждый год туда отправляются всё новые исследователи Арктики. А в Антарктиде сооружены обсерватории, построены обширные поселки. Ученые изъездили в санно-гусеничных поездах весь «белый континент»…

Да что там путешествия! Возьмите любую отрасль науки. Разве можно сейчас что-нибудь открыть? Радио давно изобретено. Телевидение — тоже. Что такое атомная энергия, знает каждый. В учебниках по зоологии и ботанике описаны почти все животные и растения, рассказано, как и где они живут, чем питаются, сколько на цветке бывает лепестков и тычинок…

Все известно, все открыто! Конечно, тем, кому удастся полететь на другие планеты, хорошо. Но ведь всех туда не возьмут! Остальным придется пропадать от зеленой скуки на Земле. Плохая настала жизнь. Скучно…

Не правда ли, тебе не раз приходилось слышать такие разговоры? А унылое слово «скучно» даже стало надоедать.

Мне оно тоже изрядно надоело. «Скучно» да «скучно»… Какое серое, глупое слово! А на этих скучающих «всезнаек», которые жалуются, что им не осталось интересного дела, мне, откровенно говоря, даже смотреть противно. Почему скучно? Где скучно? На нашей Земле?! А что знают они о Земле, о ее растениях и животных, о бескрайнем океане и его обитателях, о тайнах атома, наконец, о своем собственном организме?

Если уж на то пошло, я уверен, что в наше время жить гораздо интересней, чем когда бы то ни было раньше. И не только потому, что началась эра покорения космоса, что человек шагнул за пределы самой Земли, что настала пора открывать и исследовать не острова, не материки, как было когда-то, а целые планеты, новые миры.

Нет, и на Земле сейчас столько интересного, столько чудес и тайн, столько неизведанных сказочных стран, что глаза разбегаются: в какую страну отправиться, за какое чудо взяться?

Я вижу недоверчивую улыбку: ох, и хватил автор! Куда это его занесло? Так ли уж много на свете чудес и тайн? И где эти бесчисленные сказочные страны?

Ну что ж, давай сейчас же, не откладывая в долгий ящик, познакомимся с некоторыми.

ОСТРОВА СОКРОВИЩ

Наверное, нет такого грамотного человека, который не читал бы знаменитую книжку Стивенсона «Остров сокровищ». И все уверены, что остров сокровищ — плод фантазии писателя, что такого острова на самом деле не было. Так вот, этот остров существует. Лежит он в Тихом океане, название его — Кокос. И сказочные сокровища не выдумка. Пираты издавна хранили здесь награбленные богатства. Спрятанные на острове драгоценности оцениваются в десятки миллионов долларов. Они и сейчас находятся там.

Ты спросишь, почему бы эти миллионы не выкопать? Такой вопрос задавали себе многие. И отправлялись на поиски. Кто только не побывал на острове Кокос в надежде найти клады пиратов! С замиранием сердца ожидая, что заступ вот-вот глухо ударится о бочку с золотом или о крышку старинного сундука с драгоценными камнями, рыл здесь ямы даже Франклин Рузвельт, ставший впоследствии президентом Соединенных Штатов Америки. Но ни он, ни другие кладоискатели так и не нашли награбленных богатств: остров упорно хранит тайну пиратов. Безуспешные поиски продолжаются и поныне…

Вот одна тайна. Хотя и не очень важная, но все-таки — тайна. Однако на свете множество куда более важных загадок. Их решение принесет огромную пользу тысячам и миллионам людей.

Есть, скажем, в Тихом океане другой остров сокровищ. Название его тебе давно известно. Это Сахалин. Из многочисленных его сокровищ мы упомянем лишь о нескольких.

Тот, кто живет в средней части России, видел ничем особенным не примечательное растение, которое называют медвежьей дудкой. Медведи, конечно, из этой травы никаких дудок не делают, зато мальчишки мастерят из стеблей-трубок отличные насосы. Струи воды, умело пущенные из них, могут настичь и обрызгать противника на расстоянии по крайней мере метров в десять.

Так вот, эта самая трава, но выросшая на Сахалине, достигает таких размеров, что ее впору называть не медвежьей, а слоновой дудкой. Сквозь ее высоченные густые заросли трудно пробраться даже на коне. А насосы, сделанные из нее, могут посылать такие потоки воды, что неприятель вмиг окажется мокрым с ног до головы.

Немало на острове и других растений-гигантов. Сахалинская дикая гречиха, например, достигает в высоту трех и более метров. В гречишном лесу немудрено и заблудиться: ведь эта «травка» возвышается над головой еще почти на человеческий рост!

Дикая гречиха — прекрасный корм для животных. И когда весть о богатырской траве разнеслась по Европе (это случилось в прошлом веке), его заинтересовались многие фермеры. Во Франции началась настоящая «гречишная лихорадка». Семена сахалинской гречихи раскупались нарасхват, по баснословным ценам. Но прошло несколько лет, и настало горькое разочарование: гречиха, прибывшая с далекого острова, даже на лучших европейских землях росла хилой и низкой…

Почему же богатырь превратился в жалкого карлика? Неизвестно. Почти все растения-гиганты, переселенные с острова на материк, «забывали» о том, какими они были на Сахалине, и отнюдь не могли похвастаться своим ростом. Зато обыкновенные бобы, горох и другие сельскохозяйственные культуры, «переехавшие» с материка на остров, вдруг набирали силу, поднимались вверх до двухметровой высоты, их листья, стебли, корневища становились необычайно большими, толстыми, сочными. Чеснок, например, дает здесь урожай около трехсот центнеров с гектара. До верхушки его листьев не каждый дотянется рукой.

А вот какую капусту вырастили местные ученые. Некоторые кочаны трудно поднять, и их приходится катить по земле, как бочки. Вес их достигает тридцати килограммов. «Сверхкапуста» дает урожай до двух тысяч центнеров с гектара!

Разве это не чудеса?

Но почему они происходят только на Сахалине? Почему бы гигантской капусте или чесноку-великану не расти где-нибудь под Ленинградом, в Московской области или на плодороднейших землях Кубани?

Ученые считают, что причины сахалинского чуда надо искать в особенностях климата и в своеобразии почв острова. Здесь повышенная влажность воздуха, тепло днем и холодно ночью. Почему-то почти никогда не бывает гроз. А сахалинские почвы не похожи ни на какие другие в мире.

Но тайна пока остается тайной. Чтобы ее раскрыть, надо отправиться в страну, которая называется Биологией растений. В этой стране придется провести многие месяцы, а может быть, и годы. Ученые уже ведут поиски в этой еще плохо изученной стране. Они исследуют особенности развития растений-гигантов, их пищу, влияние на их рост влаги, ночного холода, земного магнитного поля.

Когда все это и многое другое будет изучено, мы узнаем, как рождаются гиганты, и, возможно, научимся выращивать богатырские растения всюду.

МАГНИТ И МУХА

По-видимому, внимательному читателю уже не терпится перебить меня и задать вопрос:

— А какое отношение к развитию растений имеет магнитное поле? Оно нужно для того, чтобы поворачивать на север стрелку компаса. Это все знают. Но ведь растение — не стрелка! При чем же здесь магнит?

Вопрос очень интересен. В самом деле, влияет ли магнит на растения? И если влияет, то как?

К сожалению, никто на подобные вопросы пока не может дать окончательного ответа. Это тоже загадка нашего времени. Одни ученые предполагают, что магнит оказал огромное влияние на зарождение и развитие всей жизни на нашей Земле. Другие считают: земное магнитное поле слишком слабо, чтобы серьезно воздействовать на растения.

Мы не будем гадать, кто прав, кто заблуждается. Сотни ученых, вооруженных новейшими приборами, аппаратами, карабкаются по узким крутым тропам науки, прыгают со скалы на скалу через провалы в человеческих знаниях, ощупью, словно в глубокой пещере, бредут во мраке неизвестности, продираются сквозь непролазные чащобы недоумений, проблем, задач. Острые вопросы, будто шипы лиан, цепляются за их ноги.

Но первопроходцы науки мужественно идут и идут вперед, шаг за шагом прокладывая дороги знания. К ним на помощь каждый год приходят все новые молодые исследователи, подготовившие себя к трудному научному пути в школах, институтах, университетах. И дело идет все быстрее.

Некоторые из вновь проложенных дорог ведут и к тайне магнита, к тайне его влияния на земную жизнь. Первые километры пролегли не только по горам и долинам той страны, о которой мы уже говорили, — Биологии растений. Они разбежались и по просторам соседней страны, которая называется Биологией животных, устремились в неоглядные дали удивительного материка — Физики.

Найдено пока еще мало фактов. Но все-таки они есть. И любопытные. Например, установлено, что токи высокой частоты (а эти токи создают непрерывно меняющееся магнитное поле) заставляют быстрее расти томаты. Делали и такой опыт. Между полюсами магнита помещали зеленые помидоры. И они созревали скорее, чем обычно. Чтобы «проснулись» луковицы гладиолусов, их надо подержать на холоде. Но они дают ростки и без этой процедуры, если их подвергнуть действию радиоволн. Напомню: радиоволны — тоже разновидность электромагнитных колебаний.

Очень чутки к действию магнитного поля насекомые. Понаблюдай хотя бы за обычной домовой мухой (сначала с помощью компаса надо определить, где линия север — юг, а где восток — запад). Так вот, муха, если нет ветра и ей ничто не мешает, садится на землю, на пол в строго определенном направлении: либо по линии север — юг, либо восток — запад. Меняет свое положение она резким прыжком — так, чтобы снова занять одно из этих направлений.

Если муху поместить между полюсами сильного магнита, то она возбуждается, бегает, прыгает, буянит. А потом, притихнув, как перед грозой, замирает, унылая и угнетенная.

При этом сидит она обязательно по линии, соединяющей полюса магнита, либо строго поперек этой линии.

Если теперь осторожно убрать магнит, то муха немедленно примется чиститься: тереть лапку о лапку, что-то соскабливать с крылышек, поглаживать голову.

Недавно исследователи натолкнулись еще на такой интересный факт. Оказалось, что электромагнитные волны (но только определенной длины!) убивают вредного жучка — хлопкового долгоносика.

Как видим, магнитное поле имеет некоторое отношение к жизни и растений, и животных. Так что не напрасно ученые, стараясь найти объяснение сахалинскому чуду, изучают особенности магнитного поля на этом острове.

ПРИРОДА-КОНСТРУКТОР

Как удается мухе чувствовать магнитное поле и зачем природа дала ей эту способность, пока не ясно. По всей вероятности, у нее есть какой-то чуткий орган, который способен «видеть» направление магнитных силовых линий не хуже нашего компаса. Ученые ищут этот орган.

Зачем? Какую пользу человеку может принести исследование какого-то магнитного «глаза» мухи? Но… не будем торопиться с выводами. Лучше вспомним некоторые подобные примеры.

Что такое эхо? Ты кричишь, например, «ура!». Звук разлетается во все стороны, но в одном месте наталкивается на стену, скалу или иное препятствие, отражается от него и возвращается к тебе. И с той стороны, где звук встретил препятствие, до тебя доносится: «Ура-а!».

Используя этот принцип, инженеры построили ультразвуковой локатор — прибор, который с помощью звука ощупывает, осматривает окружающее пространство и определяет, где звук встретил преграду — скалу, камень, корабль. Локатор позволяет людям «видеть» в полной темноте. Правда, зрение это очень и очень слабое. Но лучше видеть плохо, чем не видеть совсем. И изобретением локатора человечество вправе было бы гордиться, если бы не… летучая мышь.

Кто не следил за беззвучным, стремительным полетом летучей мыши в тихий летний вечер? Какие замысловатые узоры чертят ее крылья на темнеющем небе! Вот она бросается вниз, лавируя между невидимыми ветками, проносится под деревом, взмывает к небу, с размаху влетает в крохотное чердачное оконце и через минуту вновь выскальзывает из него. Все темнее и темнее ночь. Но мышь этого как будто и не замечает. Полет ее все так же стремителен и причудлив. Сейчас самое время поужинать, и она что есть мочи гоняется за насекомыми, ловит их десятками, сотнями, тысячами.

Как же она видит их? Как не налетает на деревья, столбы, провода?

Оказывается, у летучей мыши тоже есть ультразвуковой локатор, с помощью которого она и видит в темноте.

Стали изучать этот сконструированный природой «прибор» и ахнули: он был несравненно более совершенным и чувствительным, чем самые лучшие локаторы, созданные человеком.

Сейчас инженеры учатся у природы. Они уверены, что вскоре им удастся построить локаторы, которые будут в миллионы раз более чувствительны, чем нынешние. Образно говоря, это значит, что если сейчас на расстоянии нескольких километров ультразвуковой локатор может лишь заметить корабль, то новый локатор рассмотрит во всех подробностях муху, сидящую на его мачте!

Есть рыбы, которые обладают столь тонким обонянием, что обнаруживают в воде самые ничтожные примеси пахучего вещества. Любой Шарик или Жучка отличает сотни тысяч запахов, совсем недоступных человеческому носу. И здесь ученые и инженеры учатся у природы. Они намерены выведать секреты сверхчувствительного обоняния и создать удивительные приборы. Если у одного берега Аральского моря вылить в воду ложку пахучего вещества, то такой прибор, установленный на противоположном берегу, вскоре подаст сигнал: морская вода приобрела очень сильный запах!

Но все это — в будущем. А что уже есть? Что мы уже позаимствовали у природы? Пока не очень много. Куполообразные крыши из тонкого железобетона, перекрывающие без всяких подпорок и столбов целые рынки, заводские корпуса, стадионы. В таких крышах нетрудно узнать давно нам знакомую яичную скорлупу. Инженеры так и говорят: «Этот стадион будет перекрыт скорлупой-оболочкой…»

Фотоаппарат. Это хотя и не совсем удачная, но все-таки копия глаза. Вместо хрусталика — объектив; вместо сетчатки — светочувствительная пленка.

У медузы есть орган, выполняющий ту же роль, что и наше ухо. Но слышит медуза звуки гораздо более низкие, чем самый низкий бас, — инфразвуки. Нам эти звуки недоступны. И не нужны. Для медузы же нет ничего важнее, чем услышать сверхбас: это голос приближающегося шторма. Значит, надо поторапливаться уходить глубже в воду. Иначе — налетит шквал, и слабая беспомощная медуза будет растерзана волнами в клочья.

«Ухо» медузы уже создано искусственно. Оно заранее предупреждает моряков о приближении штормов…

Чтобы подробнее узнать об остроумных выдумках природы-конструктора, о том, какие полезные советы дает она инженерам и ученым, надо отправиться в страну Бионику. Эта страна открыта совсем недавно, и неожиданности, приключения встречаются там на каждому шагу.

ПОД НОГАМИ — НЕИЗВЕСТНОСТЬ

Мы пошарили лишь по самой поверхности нашей планеты, а сколько загадок, тайн и чудес сразу же подвернулось нам под руку! А если «ковырнуть» нашу Землю чуть поглубже, если заглянуть под ее реки, овраги, долины?

Мы научились высвобождать ядерную энергию, нанесли на карту чуть ли не каждый камень на лунной поверхности, заглянули в миры, отстоящие от нас так далеко, что свет летит оттуда сотни тысяч лет. Но мы — стыдно сказать — почти ничего не знаем о том, что делается у нас под ногами, не знаем, на чем мы живем.

Недавно в Прикаспийской низменности пробурена самая глубокая в нашей стране скважина. Она проникла в недра на 6800 метров. Много это или мало? Конечно, много! Чтобы успешно вести бурение, пришлось делать специальные бурильные трубы из легких сплавов. В резцы, которые должны были вгрызаться в камень, вставлялись алмазы — самый твердый природный материал. Вели бурение наиболее опытные рабочие, техники, инженеры. Очень много сложных задач им пришлось решить, пробиваясь сквозь эти 6800 метров.

И вот теперь, когда преодолено множество трудностей и скважина пройдена, можно сказать, что человек проколол… тоненькую кожуру Земли. С чем ее можно сравнить? Возьмите самый большой школьный глобус. Так вот, все наши шахты, колодцы, скважины (в том числе и эта, новая) позволили человеку проникнуть в глубь Земли лишь на толщину листа бумаги! Что лежит глубже — неизвестно. Ученые строят разные предположения, высказывают догадки, но никто из людей не может сказать:

— Я знаю!

Чтобы узнать подземные тайны, ученые пятидесяти стран в течение десяти лет вели исследования по программе, называвшейся «Международный проект верхней мантии».

Верхняя мантия — это первый, ближайший к нам загадочный слой Земли. Ее свойства резко отличаются от свойств известных нам горных пород, лежащих на поверхности или на небольшой глубине. Из чего она состоит? Может быть, это жидкие, расплавленные от нестерпимого жара камни? Или, наоборот, скала несокрушимой твердости и плотности? Или, наконец, это слой металлов?

Строение Земли.

Не праздное любопытство разбирает ученых. Нам пора задумываться над тем, где мы будем брать полезные ископаемые лет через тридцать — сорок: ведь запасы руд на сравнительно небольших глубинах изрядно оскудели, многие месторождения полезных ископаемых вычерпаны до дна. За последние тридцать лет добыто цветных и редких металлов больше, чем за всю предыдущую историю человечества, за сотни веков.

С каждым годом все больше строится заводов, все больше появляется машин. Значит, потребуется еще больше железных, медных, цинковых и других руд, нефти, угля, газа. Может быть, изучение верхней мантии поможет человечеству решить эту проблему?

Но десятилетние международные исследования, хотя они и позволили узнать много нового, ответа на все вопросы не дали. О загадочной верхней мантии ученые могут судить лишь по косвенным данным: ни одного камешка, ни одной песчинки добыть оттуда пока не удалось. А добыть надо — без этого невозможно точное знание.

Верхняя мантия находится сравнительно неглубоко. В некоторых местах до нее можно добраться, пробурив лишь километров десять — пятнадцать. Под дном океанов она лежит еще ближе.

Советские ученые решили пробиваться к ней с суши при помощи сверхглубоких скважин. Намечено пять районов на территории нашей страны, где будет вестись бурение на небывалую глубину. Я уже упоминал о проходке «прикаспийской скважины» и о некоторых трудностях, связанных с этим. Понятно, что проникновение в недра на 15 километров гораздо более сложно и требует очень серьезной подготовки. Первая такая сверхглубокая скважина заложена на Кольском полуострове. К середине 1975 года в Кольском гранитном монолите удалось просверлить вертикальное отверстие длиной 7260 метров. Новый рекорд глубины! Но это лишь половина намеченного.

Американцы предпочли другой путь: они пытаются бурить дно океана. Там придется прокладывать скважины гораздо меньшей глубины, но зато много дополнительных хлопот доставит капризная морская стихия.

Некоторые американские ученые считают, что есть еще и третий путь: отправить в недра нашей планеты «подземную лодку», которая с помощью атомной энергии, как раскаленная игла, расплавит и проколет камни и скалы на своем пути в верхней мантии… Как ни фантастично это предложение, его вполне серьезно обсуждают крупные специалисты. Да, говорят они, для осуществления подобного проекта потребуются огромные средства и годы напряженной работы. Но не исключено, что именно «атомная игла» поможет людям быстрее добраться до мантии.

Вот сколько трудностей приходится преодолевать еще и сегодня, чтобы узнать, что находится в земле, причем находится совсем рядышком, под самыми ногами! (Если взять наш пример с глобусом, то получится, что сверхглубокая скважина или подземная лодка пробьет его все-таки лишь на толщину двух-трех листов бумаги…)

Кстати, несколько слов об океане. Водная стихия — тоже неизведанная страна. Лет шестьдесят — семьдесят назад мы не знали о больших морских глубинах почти ничего. Да и сейчас знаем не много. Хотя люди снова и снова отправляются в рискованные глубоководные путешествия (сначала в гидростате — прочной стальной банке, а затем в батисфере, батискафе, мезоскафе и в других подводных аппаратах), океанские тайны все еще ждут своих открывателей.

Чем же интересен океан?

На его дне покоятся месторождения полезных ископаемых, удобрения, огромные запасы кормов для животных и пищи для человека. Даже морская вода представляет собой величайший склад богатств. В ней содержится столько солей, что их хватило бы покрыть поверхность всей Земли слоем толщиной в 45 метров. В воде океанов растворено также огромное количество дорогих металлов: никеля, серебра, урана, молибдена. Одного золота в ней 8 миллионов тонн. Надо только научиться извлекать эти драгоценности из морской пучины.

Об океане можно говорить без конца. Океан — это загадки, опасности, нетронутые сокровища. Наука океанология не менее интересна, чем физика, умеющая превращать ртуть в золото и извлекать из крошечных, невидимых крупиц вещества — атомов — такое сказочное количество энергии, о котором сорок лет назад еще и не мечтали. Она так же увлекательна, как радиоэлектроника, создающая умные машины, как медицина, которая уже начинает заменять износившиеся или больные органы новыми, здоровыми. Океан таит в себе столько же романтики, тайн и приключений, сколько биология, бионика, астрономия, космонавтика.

Советский батискаф «ТИНРО-2».

В ДОРОГУ!

Мы еще вспомним об океане. А сейчас нам пора отправляться в долгое путешествие по стране, которую называют Химией. Почему именно туда? Почему я не зову тебя поближе познакомиться с наукой об океане, с физикой, с биологией или электроникой?

Потому что химия сейчас — одна из самых важных наук. Без ее помощи не могут обойтись ни физики, ни биологи, ни океанологи, ни врачи, ни колхозники, ни строители, ни создатели новых машин. Дорога в космос, между прочим, в значительной мере проложена также химией.

Я приглашаю в это путешествие еще и потому, что Советское государство, наша партия и правительство уделяют химии очень большое внимание.

На создание новых научных лабораторий, химических заводов и цехов расходуются миллиарды рублей. За годы восьмой и девятой пятилеток наша промышленность увеличила выпуск многих важнейших веществ и синтетических материалов в четыре, пять и даже в шесть раз. К 1980 году мы будем производить химической продукции почти вдвое больше, чем сейчас.

«Химия — это область чудес. — писал Максим Горький, — в ней скрыто счастье человечества, величайшие завоевания разума будут сделаны именно в этой области».

Я зову в путешествие по Химии еще и потому, что это просто-напросто интересно. И может быть, ты увлечешься тем, что узнаешь в этой книжке, и уже сам, без моей помощи отправишься странствовать по обширным областям химии. Сколько раз тебе придется повстречаться с волшебством, фантазией наяву, неожиданностями! И может быть, ты решишь стать волшебником-химиком?..

ЗДРАВСТВУЙ, ХИМИЯ!

И все-таки я вижу, что ты, мой друг, несколько разочарован. Вот, думаешь ты, если бы отправиться (хотя бы мысленно) в морскую пучину или в земные недра! Там все ново. А химия? О ней пишут газеты и журналы, рассказывают радио и телевидение. Ты о ней уж столько раз слыхал, что давным-давно все знаешь и тебя уже ничем «химическим» не удивишь…

Сказать, что ты знаешь химию и что она уже тебе неинтересна, — значит выглядеть хвастуном и несерьезным человеком.

Начнем с такого вопроса.

Что ты знаешь о «консервированных солнечных лучах»? Они имеют весьма разнообразный вкус. Если ты действительно знаком с химией, то сможешь в общих чертах объяснить, почему из одних и тех же лучей получаются столь непохожие «консервы». И уж тебе не составит никакого труда сказать, почему тайна превращения видимого света во вкусные продукты считается сейчас одной из самых больших, самых увлекательных тайн.

Ты, наверное, уже готов сдаваться: «Не знаю!» А для химии это довольно простые вопросы.

Когда ты прочтешь одну из следующих глав, ты легко убедишься в этом.

Или, скажем, знаешь ли ты, какое мыло можно есть? Это мыло создала химия. В свое время мы о нем еще поговорим.

Вот еще одна задача. Однажды туристы, путешествующие по Индии в большом автобусе, оставили его на ночь без присмотра. А утром на этом месте нашли лишь металлический остов. Оказалось, что это… термиты поужинали автобусом. Прожорливые насекомые съели все — и занавески на окнах, и кожаные кресла, и коврик на полу.

Как же поступить, чтобы подобное не повторилось с другими автобусами? Энтомологи — специалисты по насекомым — разводили руками: кому-кому, а им хорошо известен аппетит термитов. Знают они и то, что перед челюстями термитов устоять могут лишь самые твердые материалы — металл, камень. Но ведь не будешь же делать автобусные сиденья из стали или гранита!

Казалось, человек бессилен перед насекомыми. Но в дело вмешались химики.

— Да ведь все очень просто, — сказали они. — Надо делать и сиденья, и занавески, и ковры из… стекла!

И в самом деле, эти сиденья, хотя и получились очень мягкими, оказались не по зубам термитам.

Как же удалось сделать стекло мягким? Если ты хорошо знаешь химию, ты без промедления ответишь на этот вопрос. А если не знаешь, то тебе будет интересно почитать главу о стекле, тысяче его обличий и применений.

БОЛТЛИВЫЕ НАСЕКОМЫЕ

Нравятся ли тебе муравьи? Уж очень это трудолюбивый, храбрый и дружный народ. Люди издавна наблюдают за муравьями, изучают их жизнь. Более всего поражало ученых то, что у муравьев, впрочем, так же, как у пчел, ос, термитов, есть свой язык, совершенно непонятный науке.

Я имею в виду не звуки, которые муравьи издают с помощью «инструмента», сходного со «скрипкой» кузнечиков. И не «песню» вожака саранчи, созывающего свою прожорливую стаю. И не повелительное жужжание пчелиной матки. Нет. Было замечено, что даже тогда, когда насекомые не могут ни видеть, ни слышать друг друга, они каким-то неизвестным образом переговариваются о своих житейских делах — о пище, жилище, близости врага.

Наверное, и до сих пор этот таинственный язык насекомых не давал бы покоя ученым, если б в дело не вмешалась химия. Именно она объяснила, как разговаривают насекомые, и даже расшифровала отдельные слова.

Чтобы снова не возвращаться к этому вопросу, я сразу расскажу, в чем тут дело. Язык оказался… химическим. А его слова — различные довольно сложные вещества.

Особенно хорошо развит химический язык у муравьев. Они пользуются им чуть ли не во всех случаях жизни. Каким образом?

Есть у муравьев особые железы, которые непрерывно вырабатывают капельки пахучих веществ — феромонов.

Отправляется, скажем, муравей по каким-то своим делам. Пройдет несколько шагов и, не останавливаясь, прижмется тельцем к земле или травинке.

И на ней останется пахучая черточка. Это и есть слово. Еще несколько шагов — еще слово. И так всю дорогу.

Куда бы ни убежал муравей, он не заблудится: черточки-слова приведут его к дому. На обратном пути он тоже «роняет на дорогу слова». И в зависимости от того, где он побывал, что нашел, их запах будет несколько иным. Как только на этот след наткнется другой муравей, он мигом поймет, что сказал первый: в какой стороне и как далеко находится пища, что это за пища. Если все это его заинтересовало, он бросается по следу, оставляя свои черточки-слова. За ним — третий, четвертый. Чем больше муравьев отправится за лакомой добычей, тем более ясно будет обозначен путь. Можно сказать, сама дорога будет кричать, звать каждого пробегающего неподалеку муравья:

— Скорей, скорей! Беги прямо, мимо разбитого кирпича! Потом налево. По хворостинке перейди канаву, взберись по стене дома к крайнему окну, пролезь в щель под раму. Там, на подоконнике, стоит забытая хозяйкой банка с вареньем! Оно очень вкусное!

Но стоит обидеть, потревожить одного-двух муравьев, как забегают, воинственно раскрыв клещи, все находящиеся по соседству его собратья. Они учуяли запах феромона тревоги. И каждый из них тоже выделит капельку этого вещества. Химическое слово «тревога» по цепи будет передано во все концы муравьиного государства, и муравейник взбудоражится, из подземелий повалят наружу толпы воинов. И горе обидчику, если он не поспешил унести ноги! Есть слова-феромоны, которые означают: «Всем собраться вместе!» Есть такие, которые побуждают муравьев обмениваться пищей, прислуживать матери-королеве, ухаживать за потомством.

Между собой муравьи и другие насекомые говорят на языке, совершенно непонятном другим. Даже муравьи разных видов не понимают друг друга. Впрочем, если надо говорить с врагами, то подбираются особые, «доходчивые» слова. Порой они разят, как меч. Одни насекомые выбрасывают вещества, отпугивающие противника. Другие «обращаются» к чужим со столь красноречивыми «словами», от которых буквально не поздоровится: врага обдают сильнодействующим ядом.

Когда химический язык насекомых будет достаточно хорошо изучен, мы сможем избавиться от многих неприятностей. Например, можно будет распылить вещества, которые прикажут вредителям сельского хозяйства собраться вместе. Они соберутся, а мы без лишних хлопот их всех и уничтожим. Или, придя в лес, вынешь из кармана пузырек, откупоришь его, и комары бросятся от тебя врассыпную. Они, оказывается, услышали отчаянный химический вопль: «Надвигается смертельная для всех комаров опасность!..»

Ну, я думаю, больше нет нужды доказывать, что химия — наука, в которой каждый найдет для себя увлекательное и полезное.

 

ДРАГОЦЕННЫЕ ПУЗЫРИ

И в горе посыпали голову пеплом… — Две тысячи пенистых братьев. — Не хотите ли отведать мыла? — Керосин вместо масла. — Пиво и пламя. — Сверкающий огненный камень. — Что делают из пузырей. — Мастеру — слава! — Роскошь во мраке. — Огненная река. — Видишь: во Владивостоке зажгли спичку? — Шелковистое стекло.

ПЕНА НА ЛАДОНЯХ

Я пригласил тебя в путешествие по Химии еще и потому, что страна эта находится совсем недалеко. Не надо тратить недели и месяцы на дорогу. И каким бы нетерпеливым ты ни был, тебе не придется ждать, когда же появятся берега волшебной страны. К химическому берегу можно приплыть, не выходя из квартиры. Клеенка на столе, фанера, из которой сделан шкаф, велосипедная шина, авторучка… Сколько можно рассказать о них неожиданного! Или вот этот книжный лист. Ведь бумага, и типографская краска — это едва ли не самые драгоценные подарки химии.

Но времени у нас мало, а химический берег (даже та часть, которая заключена в одной твоей квартире) столь широк и велик, что нам следует торопиться: надо познакомиться хотя бы с самым интересным.

Где это самое интересное? Здесь же, рядом. В мыльнице. Да, да, прежде всего мы будем говорить с тобой об обыкновенном мыле. О том самом мыле, которое нам почти так же необходимо, как хлеб, вода, воздух. В самом деле, чем можно его заменить? Песком? Пемзой? Ими и на руках не всякую грязь ототрешь, а мыть лицо или стирать одежду лучше и не пробовать.

Сейчас даже трудно поверить, что было время, когда о мыле люди и не слыхали. А ведь оно появилось сравнительно недавно. Но история не сохранила имени того, кто его изобрел. Хотя, может быть, никакого изобретателя никогда и не было, а все произошло случайно. Примерно так. У древних людей существовал обычай (он сохранился кое-где и теперь): готовясь к празднику, смазывать волосы растительным или животным жиром. А в связи с печальными событиями, в дни траура и горя, на голову сыпали золу. Выражение «посыпать голову пеплом» живет и поныне во многих языках.

Что же произойдет, если вслед за праздником придет беда и если после умасливания голов их придется посыпать пеплом? Очевидно, жир и зола смешаются — и образуется довольно неприятного вида корка. Но если вытерпевшую столько невзгод голову опустить в воду и потереть, то не только зола и жир, но и вся другая грязь немедленно отмоется.

Так случилось раз, другой. Люди заметили это. И в конце концов решили, что приготовлять такую моющую смесь гораздо удобнее в горшке, а не на своей голове.

Но однажды посудина с жиром и золой оказалась у огня, разогрелась, смесь в ней закипела. Хозяйка, заметив это, испуганно отодвинула горшок.

— Вот несчастье! Наверное, испортилось добро…

И долго потом не могла успокоиться. А когда горшок остыл, поддела пальцем комочек варева, окунула руки в воду, потерла ладонь о ладонь. На руках появились и чуть слышно зашелестели, лопаясь, белые пузырьки. Вода их смывала, а вместе с ними исчезала и грязь. Такими чистыми руки у древней хозяйки никогда не были. Это родилось мыло.

С тех пор вот уже 2000 лет все люди пользуются этим мылом. И рецепт его приготовления остался прежним: жир и щелочные вещества (в золе содержится сода и поташ) смешивают и нагревают на огне. В туалетное мыло, кроме того, добавляют различные смягчающие и пахучие вещества.

И вот что интересно: люди веками употребляли мыло и не знали, как, почему оно снимает грязь. Заметили только, что оно хорошо моет тогда, когда хорошо мылится — образует много пены, пузырей. Если же вода жесткая (например, морская) и мыло в ней сворачивается катышками, то проку от такого мытья немного.

Как теперь установили ученые, пена — первое свидетельство, что мыло разошлось в воде на миллиарды мельчайших частиц — молекул — и что эта невидимая рать готова приняться за наведение чистоты.

Грязь в большинстве случаев — это не что иное, как множество маленьких капелек жира, приставших вместе с пылинками к одежде или рукам. Однако вода ничего сделать с жиром не может: она скатывается с него, а грязные пятна остаются на своем месте. Но если в воде есть молекулы мыла, то они находят жировую каплю, окружают ее плотным кольцом и вцепляются в нее.

Здесь надо сказать несколько слов об этих необычных молекулах. Как мы уже знаем, мыло можно получить, если жир, смешанный с едкой щелочью, нагреть до кипения. При этом жир распадется на более простые вещества, которые называют жирными кислотами. Молекулы этих кислот напоминают… головастиков: у каждой из них есть «головка» (карбоксильная группа СООН) и «хвост» — цепочка атомов углерода и водорода. При варке мыла углеводородный «хвост» остается неизменным, а вот «голова» преображается. К ней присоединяется щелочной металл. Получается, так сказать, головастик со вставным металлическим зубом. Теперь это уже молекула не жирной кислоты, а мыла. И, надо признать, довольно странная молекула.

Ее углеводородный «хвост» ненавидит воду, но любит родственные, углеводородные вещества — например, масло, жир. А у «головы» прямо противоположные вкусы: более всего ей мила вода. В результате молекулы обладают необычайной активностью. Мыльный раствор — это неисчислимые тучи молекул-головастиков, которые, раздираемые противоречивыми желаниями, мечутся во всех направлениях. Оказавшись у поверхности воды, они успокаиваются: ведь это так удобно — оставить в жидкости лишь «головы», а «хвосты» высунуть наружу, подальше от ненавистной влаги! Но еще приятней, если молекулам удастся отыскать, например, на ткани, погруженной в раствор, грязное масляное пятно. Огромные стаи головастиков жадно набрасываются на него и приклеиваются «хвостами». Благодать: «головы» — в любимой воде, «хвосты» — в желанном жире!

Ну, а теперь, если мы станем тереть ткань рукой, молекулы мыла, отрываясь от пятна, будут уносить с собой и ничтожные кусочки грязи. На оставшийся жир тут же набросятся новые молекулы. Так будет продолжаться до тех пор, пока вся грязь не перейдет в раствор. Получается, что благодаря мылу масляная капля стала смачиваться водой и разрушаться.

Следует добавить, что смытые частицы вернуться на ткань уже не смогут; каждая из них теперь окружена плотной толпой головастиков.

Такой принцип действия мыла ученые назвали поверхностной активностью: ведь его молекулы энергично работают, проявляют активность на поверхности масляной капли, точнее говоря, на границе двух сред — соды и жира.

А зачем нужно изучать всю эту технологию борьбы мыла с грязью? Моет — и хорошо, пусть себе моет и впредь!

Но эти исследования помогли сделать большое открытие. Обнаружилось что поверхностно-активных веществ множество. Попробовали ими стирать и мыть — оказалось, что зачастую это им удается неплохо.

За последние 30 лет (всего лишь!) у мыла появилось более двух тысяч пенистых братьев, помощников и конкурентов. Многовековая монополия мыла на борьбу с грязью кончилась.

«МЫЛО НАОБОРОТ»

Сейчас химики чуть ли не каждый месяц изобретают все новые поверхностно-активные вещества. Для чего? Чем им не угодило наше доброе мыло?

От него, оказывается, блекнут шелка, шерстяные и синтетические ткани портятся. Мало того. На мыло уходит огромное количество пищевого жира. Суди сам: один кусок мыла — это 250 граммов растительного масла. (А на лучшие сорта туалетного мыла идет, в основном, говяжье и свиное сало.) Прикинь, сколько жира в месяц расходует на стирку и мытье одна твоя семья! А сколько семей в твоем селе или городе? А во всей стране? Подсчитано: если бы сейчас варили мыло только из масла, то, чтобы удовлетворить потребности населения нашей планеты, пришлось бы засеивать подсолнечником и другими масличными культурами все поля Европы. И всего этого урожая едва-едва хватило бы на мыло.

Теперь понятно, почему химики стали думать над тем, чтобы заменить мыло другим поверхностно-активным веществом, для выработки которого не нужен пищевой жир.

Естественно, что искать такое вещество следовало среди химических родственников мыла, точнее — родственников жирных кислот. Вот, например, близкое семейство: спирты. Их молекулы тоже устроены наподобие головастиков. Правда, «голова» у них иная — гидроксильная группа ОН. Но ведь молекулы жирных кислот все равно приходится переделывать, чтобы образовалось мыло. А если перестроить спиртовую молекулу, не удастся ли получить тот же результат?

Опыты с винным спиртом и другими так называемыми низшими спиртами (у их молекул очень короткий углеводородный «хвостик») успеха не принесли. Тогда ученые стали присматриваться к тем членам спиртового семейства, которые обладают длинными и длиннющими «хвостами».

Эти вещества — их вырабатывают не из пищевых продуктов, а из нефти — и на спирт-то непохожи: они представляют собой либо густую маслянистую жидкость, либо напоминают мазь, либо даже пребывают в твердом состоянии — будто воск. Может быть, они способны переродиться в заменитель мыла? Недаром же они носят такой громкий титул: высшие жирные спирты. Жирные! Как и те кислоты, из которых делают мыло…

Стали экспериментировать; вместо старой «головы» пристраивали к молекуле новую: например, остаток серной кислоты, или аммиака, или аминов. Проверили, что получается. Получались молекулы-головастики, которым тоже были свойственны противоречивые чувства — с водолюбивой «головой» и «хвостом»-водоненавистником.

Схема флотации.

Но значит ли это, что «спиртовое мыло» будет так же хорошо мыть, как настоящее? Растворили его в воде. И тут же молекулы бросились на каплю жира, окружили ее, приклеились хвостами… Дальше все пошло точно по той же программе, по которой двадцать веков борется с грязью мыло. Словно новые молекулы, едва родившись, переняли старинный опыт.

И не только переняли давно известное. Выяснилось, что они умеют делать много такого, о чем мыло и не «помышляло».

Исследования показали: если изменять длину и строение «хвоста» в молекулах высших жирных спиртов, можно получать столько разнообразных моющих средств, что среди них обязательно найдутся великолепные мастера по удалению с тканей и предметов любого органического вещества, будь то жир или белок, краска или лак, воск или смола. То, перед чем робко отступало древнее мыло, теперь растворяется и исчезает при первом появлении меньшого пенистого брата.

Новые вещества моют в два-три раза быстрее и лучше, чем мыло, не портят ни шерсть, ни шелк, ни искусственные ткани. Для них безразлично, в какую воду они попадают — в речную, колодезную, дождевую или морскую: всюду они чувствуют себя уверенно и немедленно вступают в схватку с грязью.

А теперь — самое неожиданное. Только половина новых поверхностно-активных веществ идет на стирку и мытье. Куда же идет остальное?

Во-первых, их используют для снижения твердости металла при его обработке на токарных и шлифовальных станках. Они увеличивают скольжение, и поэтому их применяют в качестве смазки в машинах. При бурении глубоких скважин в скалах без «мыл» тоже не обойтись: они уменьшают и трение, и твердость камня.

Во-вторых, они помогают делать гибкими, мягкими полимерные материалы, дубить кожи, улучшать структуру почв, уничтожать вредителей сельского хозяйства, повышать прочность лаков и красок. Если в пруд, обычно высыхающий летом, влить совсем немного цетилового или стеарилового спирта, то эти вещества растекутся по его поверхности тончайшей пленкой и не дадут воде испаряться. Как бы ни жгло солнце, пруд не высохнет.

Многие поверхностно-активные вещества могут действовать не только как мыло (помнишь, оно помогает смачивать водой капельки жира), но и, наоборот, делать разные частицы несмачиваемыми. Это свойство оказалось очень полезным в горном деле. Например, когда добывают в шахте руду, то вместе с нею извлекают много пустой породы — ненужного камня. Как же отделить руду от породы? Не будешь же выбирать ее по крупице?

Все, добытое из-под земли, измельчают на особой мельнице в порошок. Порошок размешивают в воде, в которой растворено «мыло наоборот». Миллиарды молекул этого вещества разыскивают крупицы руды и немедленно приклеиваются к ним «головами». Снаружи остается лишь множество гидрофобных «хвостов» — словно комочки руды покрылись щетиной. Вода на этой щетке не держится. Теперь весь раствор взбалтывают, пропускают через него воздух. Стоит воздушному пузырьку коснуться молекулярной щетины, как «хвосты» прилипают к нему. И пузырьку не остается ничего, как тащить за собой на поверхность и кусочек руды, облепленный молекулами. Вскоре в верхнем слое раствора накапливается множество рудных частиц. Все это легко собрать, погрузить в вагоны и отправить на металлургический завод. А то, что не всплыло и осталось на дне, — это пустая порода. Ее выбрасывают.

Наконец, поверхностно-активные вещества необходимы при изготовлении тканей, дезинфекции медицинских инструментов, а также в… пищевой промышленности. Да, да, особые «мыла», не имеющие ни запаха, ни вкуса и совершенно безвредные для человеческого организма, используются для приготовления пищи. Они, например, содержатся в маргарине; это они не дают маргарину брызгаться на горячей сковородке. Если их кладут в тесто, то хлеб получается пышный, упругий и долго не черствеет. Даже хорошее мороженое — без льдинок и комков, долго не тающее — приготовляется лишь благодаря помощи поверхностно-активных веществ.

Совсем недавно в Ленинградском институте жиров научились вырабатывать еще одно такое «моющее» средство. Его назвали жиро-сахаром. Этот мелкий белый порошок и в самом деле превосходно моет рыбу, мясо, овощи, фрукты. Если повар недосмотрит и часть жиро-сахара останется на продуктах, не смоется, то от этого будет только польза: попав в желудок, это «мыло» превратится в питательные вещества — сахар и жир. Ну, а кроме того, жиро-сахар помогает лечить больных, делает еще более вкусными хлеб, пирожные, торты, конфеты, мороженое и улучшает качество… пластмасс.

УКРОЩЕНИЕ ОГНЯ

Геракл, сын Зевса, обладавший необычайной силой, совершил двенадцать подвигов. Все они были «зарегистрированы» и восхищенно описаны в греческой мифологии. Если б описать все подвиги слабой, нежной пены, порожденной мылом и другими поверхностно-активными веществами, получилось бы, думается, не менее впечатляющее повествование. К примеру, ежедневно мыть руки всем мальчишкам на Земле — это, согласитесь, посерьезней, чем вычистить один раз конюшни царя Авгия.

Среди легенд о подвигах пены обязательно была бы и такая.

Однажды — это случилось в начале нашего века — преподаватель физики одной из бакинских гимназий А. Г. Лоран сидел в своем кабинете, то и дело вытирая платком лицо. Было жарко, душно, хотелось пить, и он никак не решался приступить к опытам с нефтью, которые намеревался провести. Учитель все посматривал на бутылки пива, которые принес с собой. Он уже было откупорил одну и потянулся за стаканом, да передумал. Времени впереди много, а бутылок-то всего две. Попозже лучше выпить.

Лоран чиркнул спичкой, прикурил и рассеянно бросил ее… в ведро с нефтью. Там ухнуло, и кверху метнулось коптящее красное пламя. Учитель растерялся: уж он-то знал, что такое горящая нефть. Ему приходилось быть свидетелем страшных пожаров на нефтепромыслах, которые почти никогда не удавалось погасить. Буйная, клокочущая нефть не отступала ни перед водой, ни перед песком.

Лоран вскочил. Торопливо оглянулся. Ничего подходящего под рукой не было. Суетливо, без всякого смысла, схватил со стола откупоренную бутылку и, встряхивая (чтоб быстрее!), стал лить пиво в горящую нефть. И случилось невероятное: огонь встрепенулся раз, другой, стыдливо спрятался в ведро и вовсе погас. Учитель недоверчиво заглянул в ведро. Огня не было. Не было видно и неукротимой нефти. Вся она была покрыта слоем шевелящейся пивной пены. Она-то и задушила пламя.

Через некоторое время учитель явился в пожарную часть. Там по его настоянию готовился опыт тушения пожаров… пивом.

Пока в яму наливали нефть и поджигали ее, дюжие пожарники катали по двору бочку, чтоб посильней взбить находящееся в ней пиво. Когда нефть жарко заполыхала, бочку подкатили к яме, вынули пробку. Струя пены змеей поползла вниз и стала растекаться по горящей нефти. Пламя покорно отступило перед пузырями и билось, прыгало только на небольшом черном островке. Но вот пена добралась и сюда, затянула, будто смыла островок, а с ним и последние языки огня. Пожар был погашен за несколько секунд.

Пенотушение.

Конечно, ничего сверхъестественного не произошло. Трудность борьбы с горящей нефтью, бензином, керосином заключается в том, что вода, которой обычно заливают огонь, тяжелее этих горючих жидкостей. И сколько ни лей на них воду, они, плавая по воде, продолжают гореть. Более того. Вместе с водой нефть или керосин быстрее растекаются в разные стороны, пожар охватывает все большую и большую площадь.

А если песком?

В общем, получается то же, что с водой: песок тонет, а нефть продолжает гореть.

Когда керосина или нефти немного, лучше всего гасить пламя одеялом, ковром: накрыть огонь сверху, прекратить доступ воздуха — без воздуха горение продолжаться не может.

Пивная пена сыграла роль одеяла. Она накрыла нефть, не пустила к ней воздух — и огонь угас.

Позднее Лоран изобрел огнетушитель. В нем он использовал специальные вещества, дающие много пены, которая и душит пламя. Этот огнетушитель завоевал признание на всем земном шаре. И большинство тех красных цилиндров, которые мы видим на стенах домов и лестничных площадках, — потомки лорановских огнетушителей, рождению которых помогло пиво, вылитое в растерянности в пылающее ведро.

Новейшая пожарная техника, с помощью которой может быть быстро потушен самый грандиозный пожар, тоже зачастую использует вещества, дающие много пены. Но пена там создается не в маленьких металлических цилиндрах, а с помощью мощных пенообразователей.

Сейчас созданы специальные противопожарные краски, использующие «принцип пива». На первый взгляд, в них нет ничего особенного. Ими красят как обычно — кистью или пульверизатором. Через 5–7 часов они засыхают тонкой корочкой. Но при нагревании краска вдруг оживает, набухает, превращается в слой негорючей пены. Сквозь этот заслон пламя прорваться не может.

ТВЕРДЫЙ ОРЕШЕК

Есть у мыльного пузыря и еще один брат. Ничуть на него не похожий. Ты с ним знаком давным-давно, привык к нему и даже не подозреваешь, что рядом с тобой — настоящее чудо.

Подойди к окну. Видишь? Что это? Нет, не сосна. И не береза. О них речь впереди. Поближе. Ничего не видишь? Оконную раму? Опять не то. Протяни потихоньку руку. Чувствуешь, уперлась. Вот-вот, это оно и есть. Стекло.

Почему чудо? Да хотя бы потому, что его не видно. И не только тебе. И зоркая птица, и глазастая муха не замечают стекла и с лету, с маху бьются об него. Его как будто и вовсе нет, а оно не пропускает ни холода, ни ветра. Зато свет проходит почти без всякой задержки.

Прозрачность — первое удивительное свойство стекла. А второе — это стойкость, прочность. В Берлинском музее хранится зеленоватая стеклянная бусинка величиной несколько побольше крупной горошины. Ей исполнилось 5500 лет. Почтенный возраст! За это время камни превращаются в песок и пыль. Но маленький стеклянный орешек оказался не по зубам и солнцу, и ветру, и морозам, и воде.

В некоторых музеях и поныне можно любоваться прекрасными вазами, кубками, кувшинами, созданными мастерами Древней Греции и Рима. Прошли века, но если бы не легкий налет на стекле (который, кстати, совсем не трудно смыть), можно было бы подумать, что драгоценные сосуды сделаны недавно, в наши дни, — так они прозрачны, так свежи краски и ясны узоры.

Каждое из этих качеств — прозрачность стекла либо его стойкость — могло бы прославить любой материал, обладающий им. А в стекле соединилось сразу и то и другое. Вот почему стекло всегда привлекало к себе внимание человека. Сейчас оно является нашим спутником едва ли не во всех важных делах. А в будущем его значение в человеческой жизни еще более возрастет. Недаром Михайло Ломоносов, великий ученый и страстный поэт, писал:

Пою перед тобой в восторге похвалу Не камням дорогим, не злату, но стеклу.

Вот мы говорим: стекло, стеклянный. А что такое стекло? Из чего его делают? И как?

В разное время стекло было разным. Родилось оно давно, примерно шесть тысяч лет назад. Его история не была такой ясной и простой, как история мыла. Сначала оно вовсе и не было похожим на то, к которому мы привыкли.

Впрочем, знаменитый древнеримский историк и поэт Гай Плиний Старший рассказывает о таком случае.

Однажды по Средиземному морю возвращались домой финикийские купцы. К вечеру они бросили якорь и сошли на берег, чтобы приготовить себе еду. Разложили костер, но на песчаном берегу никак не могли найти камней. Как же поставить на огонь котел?

И тогда один из путешественников отправился на корабль, чтобы принести оттуда несколько больших кусков соды. Эту природную соду, добытую в Африке, купцы везли с собой.

Обложив костер содой так, что получился неплохой очаг, путешественники приготовили себе пищу, поужинали и легли спать.

Наутро решили хорошенько позавтракать перед отплытием. Благо очаг готов. Стали разгребать золу, чтобы разжечь огонь, и… Под пеплом лежал чудесный слиток. Он был тверд как камень, горел огнем на солнце и был чист и прозрачен, как вода.

Надо думать, купцы так и не позавтракали: обнаружив сказочную драгоценность, они потеряли аппетит…

Люди впервые увидели стекло. И даже могли догадаться о тайне его появления: оно родилось в огне из песка и соды. Кстати, той самой, из которой варят и мыло. Один общий родитель — в этом, прежде всего, и заключается родство мыла и стекла.

Кто знает, было ли все это на самом деле или нет. Но если даже все было именно так, случай, о котором рассказывает Плиний Старший, вряд ли мог научить людей многому: приготовление стекла — дело сложное и тонкое.

Доказательством может служить хотя бы то, что попытки изготовить огненный камень, который был бы «чист и прозрачен, как вода», не имели успеха на протяжении 20–30 веков.

Стекло делали, но что это было за стекло! Лепили из глины или вытачивали из мягкого камня фигурки зверей, статуэтки, бусинки, обмазывали их «сметаной» из кварцевого песка и древесной золы (а в ней, как мы помним, содержится сода), сушили и ставили в раскаленную печь. Высохшая «сметана» расплавлялась, растекалась по поверхности изделия и застывала ровным блестящим покровом. Эта тоненькая голубоватая или зеленоватая корочка называется глазурью. Таким было первое стекло.

Обычно глазурь не прозрачна, а лишь слегка просвечивает. Да это, собственно, и не имело значения: она ведь исполняла роль краски. Вскоре «глазурное стекло» стали приготавливать отдельно, в горшочках.

Такое стекло, пожалуй, сможешь сварить и ты. В небольшой глиняный черепок надо насыпать примерно две части мелкого кварцевого песку (лучше всего белого) и одну часть каустической соды или просто золы. Перемешать и поставить в жаркую печь.

Но температура может оказаться недостаточной: нужно больше тысячи градусов (а ведь это самое легкоплавкое стекло!). Как же быть? Очень хорошо варить его в деревенской кузнице, в горне. А если кузницы нет? Тогда надо поступать так, как древнеегипетские мастера: они брали в рот длинную тростниковую трубку и через нее раздували жар.

Скажу сразу: стекло получится плохое, некрасивое, с пузырями внутри. Вдобавок ко всему, оно будет растворяться в воде — медленно, но заметно мутнеть.

Однако и такое стекло ценилось в древности очень высоко. Оно шло только на ювелирные изделия и предметы роскоши: бусы, серьги, амулеты, кольца, браслеты, флаконы для благовоний. Иногда — случайно — стекло получалось прозрачным, и это была большая радость для мастера.

Постепенно рецепт изготовления стекла совершенствовался. В него стали добавлять известь. Теперь его было труднее варить, но оно зато не так растворялось, не портилось от воды. Научились и красить стекло. Насыплют в горшочек порошок меди — стекло становится голубым. Железо дает зеленый цвет, марганец — фиолетовый, кобальт — синий.

А потом заметили, что с одного раза стекло никогда не проваривается. Стали хитрить: сварят горшочек, остудят его, разобьют стеклянный комок на мелкие части и выбирают те кусочки, которые попрозрачней, в которых меньше пузырьков. Отобранные осколки ссыпают в плоскую чашу и варят вторично. Оставшиеся пузырьки лучше поднимались на поверхность, стекло делалось чище, «осветлялось».

Между прочим, и сейчас на огромных стекловаренных агрегатах используется прием, изобретенный три тысячи лет назад: стекло варят дважды, причем бассейн, в котором идет эта варка, стараются сделать неглубоким и широким.

И ОПЯТЬ ПОМОГ ПУЗЫРЬ

Шли десятилетия, века, а стеклоделие было по-прежнему великим искусством и тяжким трудом. Талантливые мастера бережно копили, хранили и передавали, как богатое наследство, секреты варки, обработки стекла своим детям и внукам. А те открывали новые секреты. Все лучше получалось стекло, все более красивые вещицы удавалось из него создавать.

Но потребовался опыт сотен поколений, прежде чем люди научились варить прозрачное, бесцветное стекло. Тысячи жизней, отданных неустанным наблюдениям, опытам, надеждам, разочарованиям, каторжному труду, — вот во что обошлось человечеству стекло, вставленное в окно.

В те века делать плоское оконное стекло так и не научились. Четыре тысячелетия люди умели только изготовлять бусы из стеклянных нитей, лепить флаконы из стеклянных лепешек да отливать фигурки в глиняных формах. Правда, этими способами древние мастера владели виртуозно. Они, например, вили из раскаленных стеклянных нитей даже кубки, чаши и вазы. Можно представить, сколько надо было смекалки, терпения, чтобы создать все это! И недаром стекло считалось драгоценностью.

Три с половиной тысячи лет назад египетские фараоны, награбив или получив в подарок иноземное добро, приказывали высекать на стенах храмов перечни поступивших богатств. Среди упоминаний о золоте, серебре, самоцветах непременно встречаются и записи о «сверкающем огненном драгоценном камне», то есть о стекле.

А вскоре при храмах (в них не только молились, но и хранили сокровища) стали содержать обращенных в рабство ремесленников-стеклоделов, захваченных в других странах. Здесь же, в небольших мастерских при храме, они работали. Верховный жрец носил титул «управляющего стеклодельной мастерской».

Один из царей Ассирии — Ашшурбанипал — собрал в своей столице копии и переводы самых важных произведений письменности. Огромная по тем временам библиотека состояла из глиняных дощечек. В этой сокровищнице древних знаний, открытий, наблюдений особенно дорожили дощечками с рецептами стекла — прозрачного, золоченого, цветного. Там также были собраны и «производственные секреты» приготовления стекла: какое надо брать топливо, как строить специальные печи и как поддерживать в них нужную температуру. Царь считал, что владеть этими дощечками, исчерченными иероглифами, все равно что обладать тайной превращения земли и камней в золото. И он был совершенно прав.

Многовековая история стекла, полная тайн и приключений, продолжалась. И однажды произошло событие, которое круто изменило судьбу этого замечательного материала. Он стал тем, чем является и поныне. С этого момента началась не только новая эпоха в истории стекла, но и новый период в истории человеческой культуры, быта, производства.

Этим открытием был… пузырь из стекла, такой же, какой выдуваешь ты из мыльного раствора.

Как это произошло, никто не знает. Предполагают, что тоже помог случай.

Древние стеклоделы всегда старались сварить стекло как можно более жидким. Тогда из него лучше удаляются воздушные пузырьки, оно делается прозрачней, с ним легче работать. И в конце концов достаточно жидкое стекло научился получать каждый.

И вот теперь представь себе такую картину. Сидит около своей печки мастер и через тростниковую трубку раздувает огонь. Конец трубки, находящийся в печи, обмазан глиной, чтобы он не обгорел. Стекло в горшке почти готово. Мастер сидит здесь давно, затекли ноги, ломит спину. Надоело. Он оглядывается по сторонам, заговаривает с прохожими. Мудрено ли, увлекшись беседой, однажды угодить трубкой в жидкое стекло? И вот уже на ее конце висит большая прозрачная капля. Мастер, ничего не замечая, берет трубку в рот, дует и… что это?! На противоположном конце вырос и свесился вниз под своей тяжестью большой стеклянный пузырь. Затаив дыхание, он вытаскивает трубку из печи. Розовый шар постепенно остывает, его уже можно отделить от трубки.

Что же это получилось? Ведь это небывалый, никем невиданный сосуд! Гладкий, круглый, с тончайшими стенками, невероятно прозрачный! Не хватает только ручек и горлышка. Но ведь их не так трудно приделать.

Но это потом. Сейчас надо, поднимая ноги повыше (не споткнуться бы!), отнести шар в дом, положить в самое безопасное место. И сразу же попробовать еще раз — не удастся ли выдуть новый шар? Родился и другой, и третий, и четвертый. Только стекло сожгло несколько трубок.

А потом мастер заменил тростниковую трубку металлической, научился, непрерывно вращая трубку с шаром, придавать ему любую нужную форму. И от трубки, как по волшебству, с тонким нежным звоном стали отламываться прозрачные, будто горный хрусталь, голубые, синие, розовые, красные, желтые, многоцветные бутылки, бутыли, фляги, банки всех видов и размеров, кубки, чашки, кувшины, вазы, тарелки, подносы.

Стекло впервые предстало во всем своем великолепии и блеске.

Изобретение стеклодувной трубки было одним из величайших открытий человека. Начался золотой век стекла, эпоха его расцвета. Это произошло примерно две тысячи лет назад.

Стеклянные изделия, появившиеся вскоре после этого, и поныне являются образцами красоты, изящества, совершенства форм, красок, тонов, игры света.

А мастера, сделавшие их, были в те времена так же знамениты, как лучшие артисты, художники, поэты теперь. Их слава, облетевшая все Средиземноморье, проложила себе путь через века и докатилась до нас. Мы знаем имена создателей стеклянных шедевров: это Артас, Ясон, Аристон, Эннион и многие другие.

В первые века нашей эры стекло врывается почти во все области быта, искусства и вытесняет старые, привычные материалы. Пуговицы и гробы, детские рожки и сосуды в виде человеческих и звериных голов, фруктов, цветов, кораблей, крохотные красивые птички для женских причесок и ложки, архитектурные украшения и великолепные — не отличить от настоящих! — подделки драгоценных камней.

Историк IV века Лампридий рассказывает:

«Император Гелиогобал, желавший посмеяться над своими паразитами (то есть над челядью, приживалами и другими людьми, находившимися на содержании при дворе), пригласил их однажды к столу, уставленному изысканными и прекрасными на вид кушаньями и фруктами. Это были предметы из стекла, совершенные по сходству с настоящими. В довершение шутки Гелиогобал, не выходя из-за стола, предложил голодным гостям умыть руки».

Но уникальные, редкой красоты изделия были не главной заслугой мастеров античного времени. Самое важное заключается в том, что приемы обработки стекла, открытие стеклянного пузыря и изобретение стеклодувной трубки сделали посуду дешевой. Стекло наконец перестало быть предметом роскоши, перестало ублажать императоров, фараонов и их жен. Оно пришло в дома людей небогатых и вскоре стало предметом первой необходимости.

И еще одна заслуга античных стеклодувов. Приемы, разработанные ими, были столь совершенными, что применялись мастерами разных стран в течение многих веков и почти не изменились до наших дней.

Многое умели делать в прошлом из сверкающего огненного камня. Одного не умели — изготовлять оконное стекло, подобное нашему. Известно лишь несколько крупных общественных зданий, например термы (бани) Помпей, где в окна были вставлены толстые стеклянные пластины. Это была величайшая редкость. Обычно же свет проникал в дома по-прежнему сквозь крохотные оконца, затянутые бычьим пузырем, или сквозь слюдяные пластинки. Даже в замках средневековых рыцарей и дворцах важных вельмож вместо окон были узкие щели, закрываемые зимой дощатыми ставнями. При свете коптящих факелов, в неверных отблесках пламени каминов чуть ли не ощупью бродили в своих хоромах богачи. А если решались пустить в комнаты дневной свет, то кутались и дрожали.

Лишь в конце средневековья появляется настоящее оконное стекло. Оно принесло с собой в дома солнце и тепло. Это был тот же стеклянный пузырь, но раздутый в длинную колбасу, разрезанный вдоль и, будто колбасная кожица, развернутый, расправленный на столе.

ВЕК СТЕКЛА?

В самом деле, в каком веке мы живем? Стали и бетона? Или стекла?

Посмотри, что делается на свете.

Ежегодно на нашей планете вырабатывается около миллиарда квадратных метров оконного, зеркального и другого листового стекла. Попробуем наглядно представить, сколько это. Вот если бы, скажем, кому-либо вздумалось сооружать из этого стекла навес над железной дорогой, то крытая галерея, начавшись в Ленинграде, миновала бы Москву, Свердловск, Новосибирск, Владивосток… Дальше океан, а стекло у нас еще в запасе есть. Сделаем еще навес над шоссейной дорогой — от Владивостока до Ленинграда. Готово. А наши запасы почти не убавились. Что бы еще перекрыть?..

Но не будем гадать. Нам очень долго пришлось бы ездить по дорогам и строить над ними прозрачную крышу: имеющихся в нашем распоряжении стеклянных листов хватит на то, чтобы дважды опоясать галереей весь земной шар!

Вот что такое миллиард квадратных метров. Но ведь это только половина всего вырабатываемого стекла. Вторая половина идет на изготовление различных ламп (только радиоламп в мире насчитывается более двух миллиардов!), стеклянной посуды (35 миллиардов банок, бутылок и флаконов выпускается каждый год!), стеклянных пустотелых кирпичей, облицовочных плиток, пестрого коврового паркета, карнизов, колонн, перил, скульптуры.

Как же успевают варить такую массу стекла? Давай заглянем в гости к стеклоделам.

Итак, современный стекольный завод. Он начинается с железной дороги. По ней то и дело подкатывают вагоны, груженные песком, содой, мелом или известняком, глиной, окисями свинца, цинка, бария, магния и многими другими химическими материалами.

Зачем все это? Ведь в древности варили хорошее стекло только из песка, соды и извести. Правильно. Можно его сварить и из одного только песка. И получится неплохо. Стакан, сделанный из этого, кварцевого стекла, можно раскалить добела и бросить в холодную воду. Он не треснет. Понятно, как удобна такая лабораторная посуда — пробирки, колбы, реторты. Но песок трудно расплавить. Нужна температура около 1700 градусов. А тесто получается с массой пузырьков, густое, плохо поддающееся обработке.

Древние не зря добавляли в песок соду. Она быстро расплавляется, и песок растворяется в ней при температуре всего в 1400–1500 градусов. Этого уже легче добиться. Мел дает стойкость к воде. Как и много веков назад, из всего этого и варят сейчас почти все стекло. Добавляют только немного глины и окиси магния.

А все остальные химические вещества нужны для приготовления специального стекла. Окись свинца, например, превращает стекло в сверкающий разноцветными огнями хрусталь. Очень сложен состав многочисленных сортов оптического стекла, которое идет на линзы фотоаппаратов, микроскопов, телескопов, биноклей. Есть стекло (оно содержит окислы железа и ванадия), которое почти не пропускает тепла, — поэтому его применяют для защиты рабочих от жара расплавленного металла. Так что на современном стекольном заводе не обойтись без разнообразных материалов.

Все привезенное выгружается, сортируется, просеивается и поступает в огромные склады. А оттуда в ванную печь. Она изобретена недавно — лет сто назад. И очень мало похожа на свою прародительницу — печь древних мастеров. Это огромное сложное сооружение, занимающее площадь около гектара. Кирпича, из которого она построена, хватило бы на два школьных здания. А ванна, где варится стекло, представляет собой канал шириной 7–8 метров, глубиной полтора и длиной до 35 метров. В нее помещается сразу целый железнодорожный состав материалов.

В ванне, по верхнему ее краю, установлены гигантские газовые горелки. С ревом стелют они от стены до стены струи жаркого пламени. Стекло плавится и огненной рекой течет под раскаленным добела сводом.

Эта страшная река из едкой соды и расплавленного песка способна прогрызть, испепелить все. Только глина может удержать стекло в берегах. Она успешно выдерживала его жгучий натиск в течение шести тысяч лет. И сегодня она смиряет стеклянную лаву. Из глины сделаны огромные огнеупорные кирпичи, которыми выложен канал-ванна. Без всякого цемента. Если забраться под дно канала и посмотреть снизу, будет видна сеть ярких огненных швов. Это стекло, прорываясь между кирпичами, наталкивается на мощные потоки воздуха, которым охлаждают ванну снаружи, остывает, твердеет и закупоривает щели.

Медленно течет в глиняных берегах под огненным пологом раскаленная вязкая жидкость, все больше разогревается, светлеет. И к концу канала стекло готово. Здесь оно постепенно охлаждается до нужной температуры и подается на формовочные машины.

Одна ванная печь за год дает «сверкающего прозрачного камня» в несколько раз больше, чем выработали все египетские мастера за 3000 лет!

Но не все стекло получают этим способом. Специальное — художественное, оптическое, зеркальное — по-прежнему варят в горшках. Правда, вмещают они не по триста граммов стекла, как когда-то, и не пять килограммов, как много позднее, — каждая посудина рассчитана на полтонны! В одну печь вмещается двенадцать таких «горшочков». Но хотя эта огромная печь имеет современную конструкцию, работает на новейшем топливе (газовый или электрогазовый нагрев), она, в принципе, мало отличается от тех печей, которые использовались в древности.

Ну, а сильно ли изменились методы обработки стекла? Найти настоящую стеклодувную трубку сейчас нелегко. Да и стеклодув — редкость. Не так давно на окраине Батуми я увидел толпу, собравшуюся у широко раскрытой двери. Люди не отрываясь смотрели внутрь, прищелкивая от восхищения языками, и живо обменивались впечатлениями. Любопытно. Подошел и я. Заглядываю.

Там, на помосте, у круглой печи стоят четверо мужчин. У каждого в руках — метровая металлическая трубка. Быстро вращая эту трубку, мастер просовывает ее утолщенный конец в красное отверстие в стене печи. Через полминуты вынимает. На конце — ком светящегося стеклянного теста. Покатав трубку по чугунной плите и превратив бесформенный комок в гладкую оранжевую колбаску, мастер вскидывает трубку вверх, как горнист, прикладывает тонкий конец к губам и на несколько секунд замирает. Только надуваются щеки да пальцы ни на миг не прекращают своего торопливого движения: трубка должна все время вращаться.

Комочек стекла, светясь вверху, как раскаленный уголь, вырастает до размеров кулака. Резкий мах трубкой вниз — комочек удлиняется, растягивается. Продолжая дуть и вращать, мастер раскачивает трубку, словно маятник, и на конце ее изгибается, все удлиняясь, стеклянный пузырь. Вот стекло остыло сверху, внизу еще краснеет. Мастер снова принимается прилежно дуть — низ пузыря вздувается шаром. Несколько движений ножницами — на стекле появляется борозда. Удар по кончику пузыря, звенят падающие осколки. В шаре образовалось круглое отверстие.

Снова трубка просовывается в печь. Через несколько секунд стекло разогрелось. По-прежнему вращается трубка, в отверстие вставляются ножницы, оно увеличивается, стекло наползает на ножницы и превращается в круглый правильный цилиндр. Наконец мастер подносит свое изделие к деревянному столу. Легкий удар по трубке, чуть слышный звон. На столе лежит готовое ламповое стекло. На него пошло всего лишь минуты три — четыре. А трубка, все время вращаясь, уже снова нырнула в красное отверстие.

Толпа стоит не сводя глаз…

А вот у стеклодувных машин любопытных не бывает: к ним привыкли. Все здесь делается очень просто и невероятно быстро. Машина, которая выдувает бутылки, напоминает карусель. Точнее, две карусели. На них путешествуют, катаются день и ночь формы: на одной — черновые, на другой — чистовые. Когда черновая форма подъезжает к автомату, отмеряющему нужные порции стекла, она переворачивается горлышком вниз. И здесь в нее падает увесистая красная капля. Тут же к форме сверху припадают механические «губы» и начинают дуть. Стекло от этого уплотняется и лучше заполняет форму. Образуется головка бутылки. Теперь форма переворачивается горлышком вверх и подъезжает к другим механическим «губам». Эти подают воздух уже в горлышко будущей бутылки. Стекло, раздуваясь, плотно прилегает к стенкам формы. После этого еще мягкая бутылка передается на другую карусель. Здесь, в чистовых формах, она еще больше раздувается, принимает известный нам вид. Форма раскрывается, железная рука подхватывает готовую бутылку и ставит на конвейер.

Одна машина за те же четыре минуты выдает бутылок сто!

Но готовая бутылка… еще не готова. Нужен отжиг: медленное охлаждение в специальных печах. Посуду отжигают несколько часов. Крупные стеклянные изделия охлаждают несколько дней и даже недель. Линзы современных телескопов — они достигают более метра в диаметре — держат в печах, неотступно следя за температурой.

СТАЛЬ ИЛИ ВЗРЫВЧАТКА?

А если охладить стекло без этих мер предосторожности — прямо на воздухе? Наружный слой его остынет, затвердеет, сожмется. Но внутренний слой еще горячий, он стойко сопротивляется сжатию. Единоборство кончается обычно тем, что стекло трескается. Правда, не всегда. Если внешний слой достаточно прочен, он может выдержать напор изнутри — и трещин не появится. Получится закаленное стекло, которое еще называют небьющимся.

Это очень интересный материал. Стеклянной трубой можно спокойно заколачивать в стену большие гвозди. Стакан бросают на мостовую. Он со звоном подпрыгивает и остается целехоньким. Водомерные стекла для паровых котлов — толстые пластины метровой длины — спокойно выдерживают давление в сто атмосфер. На автостекле, положенном краями на два стула, можно танцевать и прыгать. При этом оно прогибается, пружинит, как стальной лист, но не лопается.

Так значит, мы умеем делать стекло небьющимся? А ведь как давно люди мечтают о стекле, лишенном своего единственного недостатка — хрупкости! По преданию, в Древнем Риме произошел такой случай. К императору Тиберию пришел человек и заявил, что он открыл секрет получения замечательного стекла, которое не разбивается от ударов и не боится сильных толчков. Император тут же велел… отрубить изобретателю голову, сказав, что, если такой материал появится, золото и серебро потеряют цену. И вот теперь наконец-то этот секрет известен всем! Непонятно только, почему до сих пор не закаляют все стеклянные изделия. Как было бы удобно!

К сожалению, все не так просто. Если бы закалять все стекло, удобств было бы гораздо меньше, чем неприятностей. Проблема в том, что закаленное стекло находится как бы в возбужденном состоянии. Энергию, которая таится в нем, удерживает только поверхностный слой. Приходится выполнять сложные расчеты, чтобы учесть борьбу враждующих в стекле сил и обеспечить победу поверхностному слою. Это удается, если мы имеем дело с плоским, листовым стеклом.

А вот с посудой намного труднее. У нее сложная форма, и предусмотреть в расчетах, как будет вести себя закаленная бутылка или ваза, зачастую невозможно. И тогда может произойти…

Что может произойти, наглядно показывает такой опыт. Стеклянный расплав по капле льют в воду. Застывшие стеклышки напоминают маленькие груши с тоненькими хвостиками. Если чуть надломить этот хвостик, вся закаленная капля со взрывом разлетится в пыль. Маленькое повреждение ослабило поверхностный слой, он не выдержал напора изнутри, и освободившаяся энергия уничтожила всю каплю.

То же может случиться в любую минуту и с закаленным стаканом, и с «небьющейся» бутылкой. Порой достаточно крохотной царапинки (в мочалку, которой мыли посуду, попала песчинка), чтобы стакан взорвался.

Нет, удобств от закаленной посуды совсем мало. Небьющееся оконное стекло тоже не годится. Его нельзя резать алмазом — весь лист сразу рассыплется на куски.

В последнее время специалисты изучают другой путь. Надо сказать, что поверхность стекла обычно покрыта мельчайшими трещинами. А из них при ударе, нажиме получаются большие трещины. И стекло — вдребезги.

Поэтому решили поступить так. Берут лист обычного стекла, промывают его плавиковой кислотой. Эта кислота растворяет, смывает верхний слой. Вместе с трещинами. Теперь хрупкую пластину можно сгибать в дугу — она останется целой.

Что же еще делают на современном стекольном заводе? Оконное стекло. Бесконечную его ленту вытягивают прямо из бассейна с расплавом. Специальная машина и охлаждает и режет на куски широкие полотнища.

Машина для вытягивания оконного стекла.

А вот зеркальное стекло получают способом проката: на чугунный стол вываливают груду раскаленного теста и раскатывают огромной, тяжелой металлической скалкой. Правда, в последнее время этот метод применяется редко. На заводы пришли машины, в которых поток стеклянного теста пропускается между вальцами, расплющивается и превращается в толстые листы. Потом эти листы попадают в большой, метров 200–300 длиной, корпус. Здесь они побывают на десятках мощных шлифовальных и полировальных станков и через несколько часов выйдут гладкими, как… зеркало.

Но еще более сложна и ответственна обработка оптических стекол. Линзы и зеркала телескопов полируют в течение долгих месяцев. Зато и результаты получаются изумительные. Телескоп-гигант Крымской обсерватории мог бы поймать свет спички, которую зажгли… во Владивостоке! Правда, проверить эту его способность на деле нельзя: мешает выпуклость нашей планеты.

Диаметр зеркала этого прибора «всего» 2,6 метра. А новейший советский телескоп, установленный в обсерватории вблизи станицы Зеленчукской (Северный Кавказ), имеет шестиметровое зеркало!

ОГНЕННЫЙ ШЕЛК

Вот на что способно наше скромное, привычное, ставшее незаметным стекло. Сейчас оно переживает свою вторую после изобретения стеклодувной трубки молодость. Появляется множество новых областей его применения, обнаруживаются совершенно неожиданные способности. В наши дни из него начали строить гладкие, светящиеся при свете фар шоссейные дороги, делают шпалы, шахтную крепь, трубопроводы.

Создано стекло-хамелеон. Светлое и прозрачное, оно при ярком свете мгновенно темнеет. Когда свет слабеет, оно снова становится прозрачным. Очки из такого стекла автоматически защищают глаза от сильных вспышек.

Есть греющее стекло. Подключишь к нему ток, и оно тут же превратится в печку.

Если тебе покажут фотографию, находящуюся внутри толстого бруска из стекла, не ломай голову над тем, как она туда попала. Здесь нет никакого фокуса. Просто в состав этого стекла добавили соли меди, серебра, золота, отчего оно стало светочувствительным. Вставили этот брусок в фотоаппарат и сделали снимок. Проявили фотографию своеобразно: вместо проявителя ее положили в печь и нагревали докрасна… Осталось только охладить снимок. Изображение получается выпуклым, рельефным и, главное, вечным.

Наконец, из стекла… шьют одежду.

В расплавленном состоянии оно легко принимает любую форму. Так почему бы ему не стать ниткой? Ты скажешь: хороша нитка — застынет и превратится в твердую, колкую иглу!

И тем не менее обычное стекло может быть шелковистым и мягким. Это такое же его неотъемлемое свойство, как прозрачность, твердость, хрупкость. Только об этом долго не догадывались. Все зависит от толщины стекла, с которым мы имеем дело. Стеклянный стерженек толщиной в миллиметр не согнется, поломается. А если он во много раз тоньше человеческого волоса, то его хоть узлом завязывай. Любопытно, что чем тоньше стекло, тем выше прочность. Если из стеклянных паутинок толщиной в 22 микрона сплести нитку диаметром в 1 миллиметр, то она выдержит вес подростка — 40 килограммов. Такая же нитка, но из волокон в десять раз более тонких, выдержит вес 12 подростков.

Как удается получать столь тонкие стеклянные паутинки? Оказывается, и здесь никакого колдовства. В дно печи, в которой находится расплав, вставлена платиновая пластинка со множеством мелких отверстий — фильер. Пластинка все время подогревается электрическим током, и расплав просачивается сквозь отверстия тонкими огненными струйками. Их подхватывает стремительный вихрь раскаленных газов. Струйки-ниточки мгновенно растягиваются, расщепляются и еще больше вытягиваются, превращаясь в почти невидимое волокно. Вихрь уносит паутину в специальную камеру, где она оседает на дно.

Белую пушистую вату можно использовать сразу же. Она не пропускает тепла и звуков. Ее пятисантиметровый слой сохраняет тепло так же хорошо, как метровая кирпичная стена. Эта вата не горит. Не боится ни воды, ни бактерий, ни едких химических веществ. Она в 30 раз легче пробки!

Такого материала нет в природе. Стеклянная вата нужна для фильтров, которые задерживают не только пыль, но и бактерий. Она применяется для утепления автомобилей, кораблей, самолетов. Она уменьшает вес воздушного лайнера на целую тонну, а это значит, что самолет может поднять 15 лишних пассажиров.

Недавно из мелконарубленного стеклянного волокна попробовали сделать бумагу и… никак не могли поверить в то, что получилось. Мало того, что эта бумага совершенно равнодушно относилась к огню (он не мог оставить на ней даже следа!), не боялась сырости и плесени, — она оказалась в 10 раз прочнее обычной. Из нее можно шить красивые театральные занавесы, одежду для пожарников, комбинезоны для рабочих химических цехов. Обои из стеклянной бумаги почти не загрязняются и убивают мух. У нее обнаружилось множество других совершенно неожиданных свойств.

Вот именно такую бумагу ученые и предложили использовать в автобусах, предназначенных для тропических стран (помнишь печальную судьбу автобуса, подвергшегося нападению термитов?). Ею можно заменить матерчатую обивку на стенах автобуса. Кресла надо обтягивать не кожей, а стеклянной бумагой. Занавески на окнах, коврик на полу — тоже из нее. И пусть приходят несметные полчища термитов, муравьев, микробов. Они уйдут ни с чем.

«МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ» СТЕКЛО

Мы говорили о многих видах стекла. Об одном еще не сказали — о ситалле, материале странном и даже, на первый взгляд, невероятном. Я не знаю, вправе ли мы его называть стеклом. Ведь и имя у него другое, и качества новые… А имя очень напоминает слово металл. И хоть это сходство случайное, в нем есть глубокий смысл. Можно сказать, что ситалл — это стекло со свойствами металла. Его можно ковать. Из него можно делать отливки. По прочности он превосходит чугун, хотя втрое легче его и гораздо дешевле.

Слово «ситалл» родилось недавно. Придумал это имя один из изобретателей ситалла, московский профессор И. И. Китайгородский. Вот как появилось слово:

Стекло+и+кристалл = ситалл.

Ситалл — кристаллическое стекло. Таким оно стало благодаря примесям различных химических веществ и особым условиям охлаждения. Мельчайшие кристаллики, из которых оно состоит, плотно, без зазоров, прилегают друг к другу, да еще склеены тонкой стеклянной пленкой.

Насколько это важно, видно из такого примера. Возьмем глину, песок, чуточку цемента и хорошенько перемешаем их с водой. Получится густое однородное тесто. Можно ли из него сложить стену дома? Сомнительно. Но, допустим, мы сумели соорудить такую стену. Что это будет за стена! В трещинах, осыпающаяся. Толкни ее хорошенько — и она рухнет.

Обыкновенное стекло очень напоминает такое тесто: это однородная смесь различных веществ. Его частицы держатся друг за дружку непрочно. Толкни их чуть-чуть — и они сдвинутся, появится трещина, стекло рассыплется.

Но если из глины и песка слепить кирпичи да обжечь их, а цемент использовать для склеивания кирпичей между собой, то можно построить такую крепостную стену, которая простоит века, которую не возьмут ни пожар, ни наводнения, ни ядра. А ведь исходные материалы — одинаковые!

Крепостная стена — это ситалл. Кирпичи — кристаллики, стеклянная пленка — цемент. По сравнению со стеклом он выдерживает грандиозные нагрузки. Когда пластинку ситалла пытаются согнуть, она оказывается впятеро выносливее стекла. Чтобы ее разорвать, перекрутить, раздавить, нужна сила в десять раз большая. Чугунная гиря от него отскакивает. По твердости ситалл не уступает такому несокрушимому камню, как гранит. Похвастаться перед ним могут только корунд да король камней — алмаз.

Однако это еще не все. При температуре в 1000 градусов, когда чугун, медь и золото становятся мягкими, будто масло, ситалл держится как ни в чем не бывало. Даже не расширяется от нагрева! Смесь азотной и серной кислот бессильна против ситалловой бутылки, хотя бы эту бутылку сутками держать раскаленной. Металл не вытерпит такую муку: превратится в решето.

О материале, сочетающем в себе столь разнообразные свойства, раньше и не мечтали. Ситалл ждут и строители, и химики, и машиностроители. И когда будут сооружены ситалловые заводы, появятся вечные тротуары и дороги, трубы для самых едких кислот и щелочей, красивые и дешевые детали машин и станков, подоконники, ступени, полы, раковины — разноцветные, яркие, не знающие износа.

Но самое интересное то, что ситалл можно вырабатывать «из ничего» — из отходов металлургической промышленности. Когда плавят чугун, кроме металла образуется огромное количество отходов — шлак. Бурной огненной струей хлещет он из домны и попадает в вагоны, в которых его отвозят на свалку. И растут вокруг заводов высоченные терриконы — целые горы никому не нужного металлургического шлака.

Так вот, и эта раскаленная доменная лава, и уже лежащий в терриконах шлак — отличное сырье для выработки удивительного искусственного камня со свойствами металла и стекла.

 

ЗЕЛЕНАЯ ФАБРИКА

Обидчивая луковица. — Девочке исполнилось 1800 лет. — Брюнетка или рыжая? — Еще «спящие красавицы». — Куриное яйцо — мумия. — «Клянусь чесноком!» — Во саду березонька стояла… — Смерть или жизнь? — «Попросите витамины у сосны». — Лесной дар. — Живительные кристаллы. — Зеленый друг стучится в дверь.

ПРИКЛЮЧЕНИЯ ЧУРКИ

Обыкновенное мыло и такое привычное всем нам стекло, как мы теперь знаем, таят в себе немало неожиданного. Но самое странное, самое замечательное в том, как получается мыло и стекло. Вспомним. Берут одно вещество — соду (или золу), смешивают с ней другое вещество — жир, нагревают и получают третье, совершенно новое, неизвестное в природе вещество — мыло. Но та же самая сода или зола, смешанная уже с песком, тоже при нагревании превращается в совсем не похожее ни на щелочь, ни на песок, ни на мыло вещество — стекло.

Вот в этом и заключается главное волшебство химии: соединяя одни вещества, она создает новые, более сложные. Или, наоборот, дробя, расщепляя на составные части сложные соединения, делает несколько простых веществ. Скажем, что может быть проще обыкновенной воды? Но и ее химия может заставить неузнаваемо преобразиться. Под действием электрического тока вода разлагается. Получаются два газа: водород и кислород. Водород способен гореть. При этом он снова соединяется с кислородом и образует воду.

Но наиболее убедительно химия может показать свою волшебную силу на веществах сложных. Очень подходят для этой цели спичка, полено — вообще древесина. Оказывается, если сосновую чурку нагревать без доступа воздуха, она превратится в древесный уголь, уксусную кислоту, деготь, древесный спирт и смесь газов — водорода, метана, углекислоты и окиси углерода. Если чурку истереть в мелкую щепу, ссыпать в прочный котел и, залив раствором некоторых едких веществ, долго варить, то через сутки в котле окажется не щепа, а тягучая, мягкая масса — целлюлоза. А целлюлоза — это каждый знает — без особого труда превращается в бумагу, искусственный шелк и шерсть, органическое стекло, киноленту, лаки, взрывчатые вещества.

Когда же химики назначают чурке другие испытания — вымачивают ее в различных растворах, «пропаривают» вместе с серной кислотой до температуры почти в двести градусов, — древесина распадается на новые составные части: капроновые чулки, нейлоновые рубашки, разнообразные пластмассы, чернила, краски, клей, камфару, дубильные вещества и так далее. Даже перечислить все то, из чего «состоит» древесина, невозможно: придется исписать очень много страниц. О чурке мы вспомним еще не раз и узнаем о некоторых совершенно невероятных ее превращениях. Сейчас же речь о другом.

БОМБА В ЧУЛАНЕ

Все, что нас окружает, создано химией. Земля, воздух, трава и деревья, животные, мы сами — все это образовалось и существует лишь благодаря многочисленным химическим превращениям веществ, их соединению друг с другом, разложению и новому соединению. Наша планета — это огромная лаборатория, в которой, ни на минуту не прерываясь, миллиарды лет протекают разнообразнейшие химические процессы.

Человек тысячелетиями обучался в этой лаборатории. Он был трудолюбивым и талантливым учеником и поэтому кое в чем пошел дальше своего учителя — природы, стал вырабатывать неизвестные прежде искусственные вещества и материалы. Но ученье не закончилось и по сей день: чем больше человек узнает, тем более он изумляется могуществу и изобретательности природы-химика.

Многие, особенно созданные живой природой, вещества человек либо так и не научился делать самостоятельно, либо это обходится слишком дорого. И тогда задача химии — извлекать и очищать, не повреждая, сложную и нежную продукцию, выработанную живыми химическими фабриками.

Задача эта сложна и увлекательна: проникая в химическую «кухню» животных и растений, люди сплошь и рядом сталкиваются с неожиданным, загадочным, удивительным.

Давай-ка попробуем обнаружить это удивительное и мы. Зайдем для начала в… чулан. Что бы такое выбрать для примера? Да вот хотя бы луковица. Ничего в ней мудреного вроде бы и нет. Круглая, гладкая, хоть вместо мячика ею играй. А попробуй ударить ее посильнее или ковырнуть. Сразу и в носу защиплет, и слезы потекут. Будто маленькая бомба со слезоточивым газом разорвалась. Это луковица обиделась и теперь защищается. Да как здорово защищается! Каждый старается держаться от рассерженной луковицы подальше.

С помощью чего же удается луковице отпугивать своих недругов? Слово «отпугивать» здесь не совсем подходит. Оружие, которым располагает луковица и которое она применяет в случае нужды, — оружие кое для кого даже смертоносное. Эти ядовитые химические вещества, выбрасываемые в воздух, способны разить врага и вблизи и на расстоянии…

Но, прежде чем говорить об этом, я расскажу одну любопытную историю.

РИМСКОЕ ПРОИСШЕСТВИЕ

В феврале 1964 года случилось нечто совершенно неожиданное и непонятное. Нет, Землю не посетили космические пришельцы. Легендарная Атлантида, канувшая вместе со своими горами и долинами в морскую пучину, не поднялась над океаном. На улицах Парижа не прогуливался огромный, волосатый «снежный человек». Ничего подобного не произошло. Просто в древней римской земле, начиненной, будто булка изюмом, остатками великолепных сооружений, прекрасными скульптурами и другими памятниками античного искусства, нашли еще одну древность.

И тем не менее газеты всего мира долгое время выходили с огромными сенсационными заголовками, а статьи и заметки пестрели выражениями: «гротаросское чудо», «тайна спящей красавицы», «великая загадка древности». И каждое утро люди, раскрывая свежие газеты, жадно искали все новые подробности о происшедшем.

Но что же все-таки произошло?

Недалеко от Рима, в местечке Гротаросса, рабочие рыли землю: собирались закладывать фундамент нового дома. Вдруг ковш экскаватора наткнулся на каменную плиту. Работы остановили, вызвали ученых. Начались раскопки. И вскоре из-под земли был извлечен богато разукрашенный мраморный гроб-саркофаг.

Крышку подняли и…

То, что открылось взорам, было столь необычно, что одни потом утверждали, что в саркофаге лежала девушка необыкновенной красоты с черными бровями и волосами. На лице ее не было печати смерти; казалось, что она просто спокойно спит, хотя было ясно, что она похоронена очень много лет назад. Другие называли ее фанчуллой (по-итальянски — девочка), а не девушкой, говорили о ее рыжих, волосах и не считали, что темное лицо мумии напоминает лицо спящего человека. Третьи, описывая убранство «спящей красавицы», упоминали о драгоценном золотом ожерелье на ее шее, о золотых кольцах, усыпавших ее пальцы, о золототканном полотне, в которое было обернуто ее тело. Четвертые упоминали лишь ожерелье из цветного стекла и кораллов, одно-единственное золотое колечко и утверждали, что тело фанчуллы забинтовано в грубую льняную ткань и тончайший шелк. Были сообщения о глубокой ране, которая оборвала жизнь юной римлянки. Однако другие считали, что девочка умерла своей смертью на руках любящих родителей…

В одном только сходились все: когда саркофаг был вскрыт, в лицо ударил приятный терпкий аромат неведомых трав, а тело «спящей красавицы» было усыпано… мелко нарезанным луком.

ФАНЧУЛЛА ЗАГАДЫВАЕТ ЗАГАДКИ

Удивительную находку увезли в Институт судебной медицины. Там ее изучали крупнейшие итальянские ученые — врачи, археологи, историки. И фанчулла стала рассказывать о себе. Конечно, не сама, а с помощью рентгеновского аппарата, которым ее просвечивали, с помощью химических анализов, которым подвергали содержимое саркофага, с помощью исторических и археологических сравнений и сопоставлений.

Оказалось, что «спящая красавица» — восьмилетняя девочка. Она еще играла в куклы, когда пришла беда. Отчего она умерла — неизвестно, но никаких ран на ее теле нет. Родители обернули ее шелком, положили в красивый мраморный саркофаг, надели нитку бус, колечко, сережки. И похоронили вместе с любимыми куклами.

Все ясно и понятно.

А вот дальше начинались загадки.

Ученые установили: фанчулла умерла и была похоронена 1800 лет назад! И тем не менее, когда мраморная крышка саркофага была поднята, все увидели, как писали очевидцы, юное красивое лицо, черные пряди волос, белые зубы между чуть приоткрывшимися губами. Но миг — и прекрасное видение рассеялось: краски поблекли, лицо и тело потемнели, волосы порыжели. Теперь это была уже не спящая девочка, а мумия.

Как случилось, что юная римлянка сохраняла свою красоту в течение восемнадцати столетий? И почему она вдруг почти мгновенно изменила свой облик?

О фанчулле, безвестной девочке, жившей в глубокой древности, заговорила не только Италия — весь мир. За несколько дней она стала почти такой же знаменитой, как самые знаменитые полководцы и императоры, поэты и художники прошедших веков. Ее тайна — не поддаваться разрушающему действию времени — заинтересовала миллионы людей.

Какие только разговоры по этому поводу не велись, какие предположения не высказывались! Но в конце концов многие пришли к выводу, что все это чистая случайность. А раз случайность, искать причины «долголетия» фанчуллы незачем — все равно их не найти.

— А если не случайность? — засомневались другие и стали припоминать; не было ли подобных находок прежде?..

ЧТО УДАЛОСЬ ВСПОМНИТЬ

Припомнили: были. И не раз. И неподалеку от Рима, и в нашей стране. По-видимому, эти находки и послужили поводом для волшебных сказок, одну из которых — «Сказку о мертвой царевне и о семи богатырях» — все мы знаем в поэтическом пересказе А. С. Пушкина.

Правда, о русских фанчуллах вестей до нас дошло очень мало. Особенно о тех, которых нашли в далекие времена. Немногим больше мы знаем о «спящих красавицах», обнаруженных сравнительно недавно. Но все-таки кое-что знаем. Например, за последние 50–60 лет только в Москве было три таких удивительных находки.

Первая красавица была сенной девушкой Марины Мнишек. Погибшая во время восстания против поляков, она была похоронена в склепе Георгиевского монастыря и, как живая, пролежала около трехсот лет. Другую обнаружили при разборке церкви: глазам рабочих предстала семнадцатилетняя боярышня, в нарядном платье, кокошнике. Ее тоже не коснулось время… Обе эти находки никто не попытался ни сохранить, ни сфотографировать, ни зарисовать.

Иное дело — третья «спящая красавица». Это была молодая жена царя Ивана Грозного, Марфа Васильевна Собакина, умершая сразу же после свадьбы. Гробница юной царицы находилась в Кремле, в Вознесенском монастыре. Здесь она пролежала более 370 лет. Когда подняли могильную плиту, все замерли: в гробу лежала бледная, но удивительно красивая девушка. Казалось, тронь ее — и она откроет чистые глаза, привстанет и испуганно окинет взглядом мрачные стены усыпальницы и замерших вокруг нее людей… Но чудо длилось ничтожные секунды: царица вдруг почернела и рассыпалась прахом.

Со всеми русскими «спящими красавицами» случилось почти то же, что и с фанчуллой, с той лишь разницей, что римлянка не рассыпалась, а, как говорят, мумифицировалась — превратилась в мумию.

И еще припомнили. В Ленинградском государственном университете, в лаборатории профессора Б. П. Токина, есть несколько банок, плотно закупоренных крышками. Внутри банок висят в нитяных сеточках сваренные вкрутую и очищенные куриные яйца. Вид у них свежий — будто только что из кипятка. А висят они так уже… 15 лет!

Так ведь эти яйца — мумии! Банка — это саркофаг. Плотная крышка, не пропускающая воздуха, — все равно что мраморная плита. А дно банки тоже чем-то усыпано — то ли кусочками лука, то ли искрошенными листьями каких-то растений… Не в этих ли банках нужно искать тайну «спящих красавиц»?

ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ РАСТЕНИЙ

Когда профессору Токину задали этот вопрос, он сказал, что правильно, эти банки кое-какие секреты раскрыть могут. Хотя, добавил он, какие же тут секреты? Все очень просто. Тело юной римлянки защитило от тления химическое оружие растений…

Впрочем, надо рассказать все по порядку. Вокруг нас — в воздухе, в воде, в почве — живет несметное множество микробов. Некоторые из них полезные (они помогают приготовлять кислое молоко, хлеб), большинство — вредные. Нападая на людей, животных, растения, они несут болезни, порой и смерть. А другие микробы принимаются за умерших: разложение, плесневение, гниение — все это результат их работы.

Конечно, даже неисчислимым армиям микробов не всегда бывает под силу справиться с живым организмом: он отчаянно защищается. Очень сильное оружие создают себе растения. Они вырабатывают ядовитые вещества, которые несут смерть микробам-невидимкам. Эти вещества называются фитонцидами. Особенно знаменитыми губителями злобных невидимок являются лук и чеснок: их фитонциды в течение нескольких секунд убивают почти всех микробов, находящихся поблизости.

Когда это стало известно ученым, нетрудно было яйцо превратить в мумию. В банку накрошили луку, чесноку, листьев разных растений, опустили туда яйцо и плотно-плотно закупорили. Все микробы, оставшиеся в банке, быстро погибли, а новые проникнуть внутрь не смогли. А раз нет бактерий, не будет и гниения. Яйцо останется свежим хоть 1800 лет, лишь бы к нему не проникал воздух и микробы.

Примерно так же, наверное, в древности защищали от микробов и тело умершего человека. Во всяком случае, был широко распространен обычай класть в руки покойнику лук. С большим почтением относились древние и к чесноку. Он являлся символом бессмертия, и в разговорах египтян нередко можно было услышать даже такую фразу:

— Клянусь чесноком!

А ведь клялись всегда самым дорогим, важным, ценным…

Конечно, человеческое тело не яйцо, и уберечь его от микробов потруднее, тем более что микробы живут и внутри организма. Но древние пользовались при бальзамировании не только луком и чесноком. Они умели добывать из различных растений сильнодействующие вещества, из которых и делались бальзамы и которые позволяли сохранять мумии в течение многих сотен лет.

Что это были за растения? Каков состав бальзамов? К сожалению, этого сейчас никто не знает. Секреты древних утеряны, забыты. А современная наука, хотя она достигла во многих областях поистине головокружительных вершин, отгадать эту тайну пока еще не смогла.

Сейчас ученые тщательно исследуют бальзам, который уберег от тления фанчуллу. Пока выяснено, что он имеет очень сложный состав. В него входит около двадцати более простых веществ. Отгадать, что это за вещества, трудно: за 1800 лет они очень изменились. Вероятно, они вступили в химическую реакцию с кислородом воздуха, когда была открыта крышка саркофага. Во всяком случае, если очевидцы не ошибаются и фанчулла в самом деле прямо на глазах изменила свой облик, это можно объяснить только влиянием кислорода.

Тайна фанчуллы так до конца и не разгадана. Может быть, девочка из-под Рима будет ждать, пока вырастешь ты, чтобы тебе отдать свою тайну? Она ждала 1800 лет, почему бы не подождать еще лет десять — пятнадцать? Кто знает, может, ты не только скажешь людям, как надо сохранять на века нетленным тело дорогого человека, но и откроешь средство оживлять умерших. Может, ты победишь самое смерть, создав бальзамы, охраняющие человека от болезней, научишь людей жить столько, сколько они хотят, пока не надоест!..

ЛЕСНЫЕ СОКРОВИЩА

Что ж, все это вполне возможно. Сейчас ученые находят в соке растений все новые и новые волшебные вещества, помогающие бороться с болезнями, укреплять здоровье. Чего только нет в зеленых аптеках природы! Выбирай, что тебе нужно, и правильно используй.

Взять те же фитонциды. Ведь они очень полезны для нашего здоровья. Да, да, это смертоносное оружие растений не только не приносит человеческому организму никакого вреда, но помогает ему бороться с болезнями.

И вот что очень интересно. Профессор Токин открыл фитонциды и исследовал их всего лет сорок назад. А люди, не подозревая о существовании этих веществ, пользовались ими с незапамятных времен. И за сто, и за пятьсот, и за тысячу лет до этого открытия матери твердили своим детям:

— Ешь чеснок и лук. Это полезно. Не будешь болеть.

Сейчас говорят то же самое, только добавляют: чеснок и лук убивают микробов.

Или вот сочный, зеленый луг. Каждый знает, как приятно, особенно после долгой зимы, побегать по лугу, броситься в густую траву и поваляться в ней. Но почему именно «броситься», почему «поваляться»? Потому что давно не видел травы? Но ведь тот, кто давно не видел асфальта, совсем не испытывает желания поваляться по панели…

Вокруг кудрявой березки парни и девчата издавна водят хороводы.

И опять вопрос: почему вокруг березки? Почему не вокруг столба или камня?

Наука так объяснила наше бессознательное влечение к траве и деревьям. Бегать по траве и водить хороводы вокруг березы, дышать всей грудью и петь песни не только приятно и весело. Березка, это тоненькое, трепещущее от ветерка деревце, — целая фабрика фитонцидов. Ее нежные листья выделяют их так много, что вокруг дерева образуется большое пространство, в котором убиты почти все возбудители болезней. Вдыхая воздух, насыщенный фитонцидами, мы уничтожаем микробов, забравшихся в наши бронхи и легкие.

Трава тоже вырабатывает эти вещества. Но до тех пор, пока ее никто не тревожит, не «обижает», она выделяет мало фитонцидов. Вот нам и хочется помять ее, поваляться на ней, чтоб она рассердилась и обдала нас целым облаком полезного нам яда.

Все без исключения растения — это живые зеленые фабрики, вырабатывающие фитонциды. Причем разные растения питают особо острую неприязнь к разным бактериям. Например, листва дуба и антоновские яблоки уже на расстоянии поражают дизентерийную палочку и других кишечных микробов. Сок листьев эвкалипта без промедления расправляется с очень многими бактериями, но особенно он хорош для борьбы с панарицием — очень болезненным и трудно излечимым гнойным воспалением пальца. Кстати, ученые предполагают, что в бальзаме, обнаруженном в саркофаге фанчуллы, содержится и сок листьев эвкалипта.

Одним из самых могучих врагов микроорганизмов является хвойный лес. Сосны и ели, занимающие лишь один гектар, каждые сутки выделяют около 5 килограммов фитонцидов! Знаешь, какая это сила — 5 килограммов? Их вполне хватило бы для того, чтобы уничтожить всю заразу на улицах, во дворах и в домах целого города.

О дезинфицирующих веществах, вырабатываемых растениями, прежде могли только догадываться. Правда, как мы уже говорили, услугами зеленых аптек, хоть и плохо, неумело, редко, но все-таки люди пользовались: ели лук и чеснок, ездили отдыхать в леса и парки, сажали деревья во дворах и на улицах, делали лечебные настойки и отвары из разных трав. А вот о других сокровищах зеленых листьев, хвои, молодых веточек и коры прежде не подозревали.

Когда же химики эти богатства нашли, им сначала даже не поверили.

И в самом деле, какие тайные сокровища может скрывать в себе, например, вот эта сосна? Древесина? Да, мы теперь знаем, какая это большая ценность. Но ведь речь идет не о древесине, а о хвое и мелких веточках. Какой в них прок? Наоборот, лесозаготовители и лесники всегда говорили, что от этих отходов один только вред: оставшиеся после рубки деревьев зеленые ворохи вскоре начинают гнить, в них заводятся вредители леса. Поэтому на лесосеках обрубленные ветки с хвоей и листьями сваливают в огромные кучи и сжигают.

Где же сокровища?

Они-то и погибают в этих огромных кострах. Вот что открыли ученые, исследуя хвою и ветки. В кроне одной-единственной сосны содержится кроме фитонцидов столько разнообразных витаминов, что их хватило бы человеку на несколько лет.

Что такое витамины — известно каждому. Они дают нам здоровье, бодрость, помогают правильно и быстро развиваться детскому организму. Недаром латинское слово «вита», от которого происходит название «витамины», означает «жизнь».

Особенно много витаминов содержится в овощах и фруктах. Врачи поэтому советуют есть их побольше. Морковь, например, настоящий склад каротина — ближайшего родственника витамина А. За это ее так высоко и ценят. Но вот в хвое, оказывается, каротина в восемь раз больше, чем в моркови! Богата хвоя и другими витаминами.

Но и это еще не все. В хвое и листьях обнаружено много других очень полезных и важных веществ — хлорофилла, ферментов, гормонов, белков, жиров. Когда химики подсчитали, сколько стоит все это, оказалось, что крона сосны имеет большую ценность, чем ее древесина!

Получалось так: люди рубили дерево, брали самую дешевую его часть — ствол, а все остальное, представляющее наибольшую ценность, сваливали в кучи, поджигали. И вместе с дымом улетали в небо многие сотни тонн фитонцидов, витаминов, белков, жиров…

Плохо поступали лесорубы и лесники? Конечно, плохо. Но их нельзя винить: они не знали, что делают. Не знали, какие вещества содержатся в древесной зелени. Но вот химики сказали, что это за вещества, а костры год за годом продолжали пылать. Почему? Злой умысел? Нет, теперь никто не знал, как взять из хвои и листьев эти драгоценности, не знал, как открыть богатые зеленые кладовые.

Здесь тоже должны были прийти на помощь химия и химики. Только они могли сказать, как извлечь из зелени ценные вещества.

ЗЕЛЕНЫЙ ДРУГ ПРИХОДИТ В ДОМ

Одним из тех, кто решил взяться за поиски ключей к зеленым сокровищницам, был Федор Тимофеевич Солодкий. Долгие годы провел он над пробирками, сделал множество опытов с хвоей и листьями, пока смог приоткрыть тяжелую дверь к сокровищам.

Теперь даже кажется странным, что ученый затратил на это столько времени — до того прост оказался разработанный им способ. Мелкие ветки с хвоей, собранные на лесосеке, загружают в машину, которая с помощью стальных валиков мнет и давит их до тех пор, пока они не превратятся в зеленоватую пенистую кашу. Потом эта каша попадает в большие чаны. Сюда же наливают бензин. Когда в нем растворятся все ценные хвойные вещества, бензин процеживают и перекачивают в котел. Здесь бензин испаряется, а на дне остается буро-зеленая смолистая масса. Остается лишь промыть ее щелочью — и делу конец. Получилась так называемая хлорофилло-каротиновая паста, в которой содержатся очень многие хвойные сокровища: различные витамины, фитонциды, хлорофилл и другие животворные вещества.

Что же теперь делать с этой пастой? Что угодно! «Лесной дар» можно глотать — желудок будет лучше работать, а человек станет энергичным и бодрым. Можно смазывать кожу — она будет гладкой, упругой, свежей. Можно накладывать пасту на раны и ожоги — боли сразу уменьшатся, рана заживет гораздо быстрее, чем обычно. А на парфюмерных фабриках придумали примешивать «лесной дар» к туалетному мылу и к зубной пасте. Так мыло «Лесное» и паста «Хвойная» приобрели загадочную для многих лечебную силу.

Однако не только в хвое и листьях ищут лесохимики вещества, нужные здоровью человека. В стволе дерева тоже протекают разнообразные жизненные процессы, в результате которых рождаются жиры, канифоль и другие поистине волшебные соединения. Но как их оттуда, из ствола, добыть — ведь древесину сквозь вальцы не пропустишь?.. Ф. Т. Солодкому и его коллегам из Лесотехнической академии имени С. М. Кирова удалось извлечь эти драгоценные вещества, буквально не прикасаясь к древесине.

БЕЛЫЙ ПРИЗРАК

Вот как было дело. Все началось с того, что лет сорок назад Федор Тимофеевич, тогда еще молодой ученый, приехал по своим делам в Карелию, на Сегозеро. Однажды, в выходной день, он, взяв удочку, отправился на озеро. Выбрал удобное место, забросил и настороженно присел у воды. Сейчас вот поплавок дрогнет, пустив по зеркальной воде круги, косо уйдет вглубь и… Федор Тимофеевич жмурился от солнца и улыбался, представляя, как натянется струной леска, изогнется удилище и, трепеща, шлепнется в траву полосатый, сверкающий белым брюхом окунь…

Прошло пять, десять минут, полчаса. Поплавок не шевелился, будто под ним не было ни крючка, ни червяка. Федор Тимофеевич перебрался на соседний мысок. Но и там поплавок не хотел пускать круги. Пришлось переменить несколько мест, но результат был все тот же.

Рыба не клевала. Досадно. Федор Тимофеевич давно перестал улыбаться и даже не следил за поплавком.

— Ну как, ловится? — вдруг раздался насмешливый голос. На тропке стоял старик с косой на плече.

— Да что-то не клюет совсем.

— А ты у себя дома, в корыте, никогда не пробовал ловить?

Федор Тимофеевич поднял удивленно брови: старый человек, а такие глупые вопросы задает.

— Я к тому, — примирительно, но все еще насмешливо продолжал старик, — что если ловил, то твой опыт как раз здесь и пригодится. Нету здесь рыбы.

— Как нету? — рассердился Федор Тимофеевич. — Всегда эти места рыбой славились.

— Вот то-то, что «славились»! А теперь не славятся. Ушла отсюда рыба. А которая не ушла, — подохла. Лягушек — и тех нет. Там, подальше, еще ничего. А здесь совсем плохо — мертвая вода. Вот, вот она, погубительница рыбы, — и старик указал на комки грязной пены, которые, кружась, медленно плыли по поверхности. — Где такие хлопья увидишь, верно тебе говорю, рыбы не ищи. А здесь вон их сколько натащило! Зря сидишь только.

Старик ушел, а Федор Тимофеевич стал сматывать удочку. Что за пена? Откуда берется? Подцепил комок, приставший к берегу. Понюхал. Потер между пальцами. Да ведь это, кажется, отходы комбината — сульфатное «мыло». Глянул вдоль берега. Ну да, так и есть: там, где в озеро выливались производственные воды целлюлозно-бумажного комбината, поверхность, будто серой чешуей, была покрыта хлопьями.

Отправляясь домой, в Ленинград, Солодкий увез с собой банку этого «мыла». Лабораторный анализ дал странные результаты. Кроме ядовитых веществ в пене оказалось много канифоли, древесных жиров — таллового масла — и других полезных химических продуктов. Видимо, когда варят целлюлозу, ценные вещества, содержащиеся в древесине в ничтожных количествах, вывариваются и скапливаются в образующемся в это время «мыле». Так что пена — грязная, вонючая, ядовитая пена, превращающая реки и озера в «мертвую воду», — не что иное, как сгусток драгоценностей, извлеченных по крупицам из сотен, тысяч и миллионов кубометров древесины!

Нет ничего удивительного, что Солодкий на многие годы увлекся зловонной пеной. Ее привозили в лабораторию в бидонах и бочках, с ней проводили сотни новых и новых опытов. И уже имелись успехи: золотилась на солнце канифоль, желтело в колбах древесное талловое масло. Но ученый был недоволен: он никак не мог поймать, выделить обнаруженное в «мыле» особое жироподобное вещество — ситостерин.

Снова и снова опыты. И все зря. Потом мелькнула надежда: в пробирке с темно-бурым раствором заблестели едва заметные белые иголочки-кристаллы. Анализ. Никак не унять дрожь пальцев: да, это он, ситостерин… Неужто конец охоте? Неужто пойман? Но когда попробовали отфильтровать кристаллики на специально сделанной для этого центрифуге, надежда угасла: белые иголочки вместе с раствором проскочили наружу.

Как ни хитрил Федор Тимофеевич, как ни изменял условия фильтрования, проклятых иголочек удержать не мог. Не раз казалось, что ситостерин в руках, но в последнюю минуту белое вещество, словно призрак, уходило между пальцами. Федор Тимофеевич было сна лишился: все думал. Однажды ночью, после полного неудач и огорчений дня, придумал что-то новое. Ждать утра уже не мог. Среди ночи отправился в цех, где делал опыты. Пришел. Пусто, уныло. Даже в облике установки было что-то безнадежное. Может быть, поэтому он, хотя и взял уже ковш, чтоб зачерпнуть раствора, к работе сразу не приступил, а походил возле, потер пальцем станину центрифуги, похлопал ладонью по боку чана, в который вчера второпях был слит после центрифугирования раствор, да так и оставлен на ночь. Похлопывая, он наклонился к раствору с ковшом, но снова не зачерпнул.

Остановило его, наверное, то, что, когда он хлопал и глядел внутрь чана, не увидел на поверхности раствора ряби, бегущей от вздрагивающих боков к центру. Похлопал еще — и уже смотрел с интересом: всколыхнется рябь или нет? Рябь, конечно, была, но какая-то плохо заметная. Не потому ли, что поверхность раствора не отливала, как всегда, зеркалом, а была матовой, словно тронутая ледком? Федор Тимофеевич в задумчивости ткнул туда пальцем и в самом деле почувствовал тоненькую, едва заметную корочку.

И уже в следующее мгновение от его усталости и задумчивости не осталось и следа (какой там лед в июле!). Ковш грохнулся на пол, а рука осторожно, ласково, нежно отламывала кусочек корочки и подносила к глазам. Да, да, иголочки!.. Собрались-таки вместе, склеились. Как же это вы?..

Он не ушел из цеха до утра. И все понял, и все повторил. Все было до глупого просто: раствор, пропущенный через центрифугу, насыщался воздушными пузырьками, которые, всплывая, вытаскивали на себе к поверхности и неуловимые кристаллики. Значит, надо после центрифуги просто оставить раствор в покое. Больше ничего не надо. И иголочки ледком соберутся на поверхности!

Установка стала работать. Белый порошок сыпался в банки, а потом отправлялся к ученым-медикам. Врачи считали, что ситостерин способен изгонять из кровеносных сосудов человека тяжкую, неумолимую болезнь — атеросклероз, болезнь, которой подвержено множество людей, достигших сорока-пятидесятилетнего возраста. Но широко проверить эту способность до сих пор не было возможности: ситостерин нигде не вырабатывался, кроме как в США. Но и там, хотя получали его из дорогого соевого масла, не могли выделить в чистом виде, а использовали в смесях с другими веществами. Эти примеси мешали тщательным его исследованиям.

Теперь же чистый ситостерин был в руках у врачей. Начались строгие испытания. Ситостерин их выдержал: в течение 4–6 недель он поднимал с постели многих из тех, кто уже давно не мог подняться. Люди возвращались из больницы домой, снова могли ходить, гулять, даже работать.

А на столах в химических лабораториях уже выстраиваются новые пробирки с синими, желтыми, зелеными, розовыми растворами. Исследования тайн хвои и листьев продолжаются. Минует год, другой, и новые добрые посланцы наших верных зеленых друзей — лесов, лугов, полей — придут к нам в дом, чтобы защитить нас от вредных микробов, избавить от болезней, напоить ароматом воздух, сделать нашу пищу вкусной и полезной.

 

В ПОИСКАХ САМОБРАНКИ

Растет свеча на дереве. — Загадка всем загадкам. — Элемент жизни. — Световой двигатель. — Ошибка Тимирязева. — «Сын тьмы». — Слезы на камне. — Самая страшная книга. — Скатерть из сказки. — Мечта ученого. — Наука плодородия. — Смерть паразитам! — Гидропоника — воды работа. — Растение управляет фабрикой. — Огурец в воздухе. — 60 урожаев в год. — «Пища богов».

НЕДОРАЗУМЕНИЕ В БУТЫЛКЕ

О зеленой химии можно говорить без конца. Мир растений бесконечно разнообразен — он насчитывает более полумиллиона ботанических видов. Все это — и огромная сосна, и крохотная, не видимая простым глазом водоросль — заводы, вырабатывающие свои особые, зачастую очень сложные вещества и смеси их.

Химическая продукция иных подобных «предприятий» столь привычна с детства, что мы мало задумываемся над тем, как же растению удалось произвести на свет такое чудо, как например ароматное яблоко, прозрачный, тающий во рту виноград, твердое мучнистое зерно. Изделия других, большей частью непривычных, иноземных зеленых фабрик поражают, изумляют нас. Да и как не удивиться дереву (оно растет в Америке, на Панамском перешейке), на котором зреют… свечи. Именно свечи! Продолговатые, очень богатые жиром плоды этого дерева превосходно служат для освещения помещений. В середину сорванного с ветки плода нужно только вставить фитиль — и свеча готова. Горит она в течение трех — четырех часов и совсем не коптит.

Или возьми другое американское деревцо, которое называют «мыльным». Если его спелый плод хорошенько растереть, образуется много пены. Когда-то это свойство натолкнуло жителей на мысль испробовать диковинные «фрукты» в качестве мыла. Опыт был настолько удачным, что и сегодня местное население предпочитает «мыло», выросшее на дереве, настоящему и использует его не только для мытья, но и для стирки.

Всему этому можно, конечно, удивляться. Но, если приглядеться повнимательней, и в обыкновенной березе, яблоне, кусте земляники или помидоров можно заметить не меньше удивительного. Почему, например, вырастая на одной грядке, в одной и той же земле, растения дают столь непохожие плоды?

Ответы на этот вопрос ученые ищут давно. Начали с того, что стали изучать, как питается растение. Ведь, чтобы сделать лист, цветок или яблоко, яблоня сначала должна раздобыть подходящий материал. И вот узнали, что общая для всех мать-кормилица земля дает растениям не такую уж разнообразную пищу. Изо дня в день они получают одни и те же блюда: на первое — азот, на второе — фосфор, на третье — калий. Правда, понемногу, в качестве приправы, растения получают соли меди, бора, марганца, молибдена, цинка, кобальта и так далее — всего около сорока солей.

Кстати одна-единственная соль, которой пользуемся за обедом мы (поваренная, или хлористый натрий), растениями практически не употребляется.

Конечно, «проглотить» такую пищу нелегко. Поэтому к каждому блюду нужна вода. Вся пища из земли поступает в виде раствора солей. В засуху, когда нет воды, растения не только мучаются, как мы, от жажды, но и голодают.

Сок земли — раствор солей — по трубочкам-жилкам поднимается по стеблю к листьям, к плодам, каким-то образом перерабатывается и превращается во всякие сложные вещества. Листья, стебель, плоды увеличиваются, вес всего растения делается все большим: оно растет.

В общем-то все пока кажется понятным. Сосет растение раствор солей — вот и вся еда.

Но каждый делал такой опыт: ранней весной срезал голую ветку дерева и ставил в бутылку с водой на окно. Через несколько дней почки лопались, появлялись маленькие листочки. Они расправлялись, увеличивались день за днем. Потом вырастали молодые зеленые побеги и тоже покрывались листьями. А там, глядишь, появлялись и цветы, а в бутылке виднелись молоденькие корешки.

Ветка выросла и превратилась в маленькое деревце. Если перед опытом мы догадались взвесить ветку, то теперь, положив ее на весы, убедимся, что вес ее намного увеличился. Как же так? Ведь мы не давали ей ничего, кроме воды! Не из воды же, в самом деле, сделала она листья, побеги, корни?

Как же все-таки питаются растения? Все было просто, понятно, и вдруг — непонятно ничего!

В такой же тупик зашли когда-то и ученые. Но их недоумение было еще большим: они провели химическое исследование выросшей на чистой воде ветки и обнаружили, что в ней стало намного больше крахмала, целлюлозы, сахара, жиров, белков. А все эти вещества построены, главным образом, из углерода, водорода и кислорода. Положим, откуда берутся водород и кислород, догадаться можно: из них состоит та чистая вода, которой кормили ветку. Ну, а углерод — он-то откуда? В воде его нет… Нет, ничего понять невозможно. Не ветка, а какое-то недоразумение!

КОНСЕРВИРОВАНИЕ ЛУЧЕЙ

Откуда же взялся в ветке углерод, и вообще — что это такое?

Точно так же, как кислород и водород, углерод — простое, уже более неразложимое на составные части вещество. Такие вещества называют химическими элементами («элементарный» значит «простейший»). Чистый углерод — не газ. Он хорошо всем знаком: из него состоит обыкновенный черный уголь. Но он, как никакой другой элемент, может, соединяясь с другими веществами, неузнаваемо менять свой облик.

Углерод называют элементом жизни. Это потому, что он входит в состав, пожалуй, всех веществ, из которых состоят тела животных, наша пища и мы сами. Примерно половина сухой массы растений — углерод. Он же является главной составной частью топлива (и нефти, и газа, и антрацита, и дров). Когда мы говорим: «дрова горят», это означает на самом деле, что углерод, содержащийся в них, соединяется с кислородом и превращается в бесцветный углекислый газ.

Этот газ тоже всем известен: он, выделяясь из газированной воды, из нарзана, покалывает во рту. Углекислый газ образуется и в нашем теле — его мы выдыхаем из легких. Имеется он и в воздухе. Правда, немного — всего три — четыре сотых процента.

Но все же в воздухе он есть. Значит, есть и углерод! Так, может быть, растущая в бутылке ветка извлекала углерод из воздуха и питалась им?

Именно такое подозрение и возникло у ученых. Они стали проводить опыты и убедились: листья растений поглощают углекислый газ. Но почему-то лишь тогда, когда они освещены солнцем.

И сразу же возникло множество новых недоумений. Почему это не происходит в темноте? Можно ли вообще питаться газом, даже если в нем есть углерод?

Стали тщательно исследовать листья и нашли в них множество зеленых комочков, зернышек (они-то и придают растениям зеленый цвет). В этих зернышках, состоящих из сложного вещества — хлорофилла, происходили какие-то совершенно непонятные явления. Солнечные лучи, пролетевшие на пути к Земле миллионы километров и нисколько не изменившиеся, натолкнувшись на хлорофилловое зерно, вдруг исчезали. Одновременно лист растения начинал поглощать углекислый газ. И газ этот тоже, добравшись до хлорофилла, исчезал. Как будто его и не было никогда…

Схема фотосинтеза в листе.

Но такого в природе не бывает! Ничто не может исчезнуть без следа. Это закон. Не могут исчезнуть ни углекислый газ, ни лучи Они должны находиться где-то здесь, рядом, но они, наверное, превратились во что-то другое… Во что же?

Это другое обязательно нужно найти.

Долгие месяцы провел над микроскопом замечательный русский ученый К. А. Тимирязев. И вот что заметил. Когда порция лучей и углекислого газа исчезает, сразу же выделяется порция кислорода. А в хлорофилловом зерне появляется, все увеличиваясь, крошечная крупица крахмала. Чем больше света падает на хлорофилл, тем больше поглощается углекислого газа и больше выделяется кислорода, тем заметнее увеличивается крупица крахмала.

Значит, решил ученый, солнечный луч с помощью хлорофилла расщепляет, разлагает углекислый газ на составные части — кислород и углерод. Кислород выбрасывается назад, в атмосферу, а углерод идет на создание нового вещества — крахмала. В состав крахмала входят еще водород и кислород. Где лист берет эти элементы? Водород — и кислород… Так это же вода! А вода всегда есть в листьях — растение все время сосет ее из почвы (или бутылки) и поднимает вверх по стеблю. Значит, все ясно: углерод под действием солнца и хлорофилла соединяется с водой — так рождается крахмал. А потом крахмал превращается в тканях растения в сахар, целлюлозу — она идет на построение стебля, новых листьев, корней, — а также в жиры, витамины и самые сложные, самые важные вещества — белки.

«Здесь, — писал тогда К. А. Тимирязев, — лежит источник и начало разнородных веществ, из которых слагается весь органический мир». Иными словами, то, что происходит в хлорофилловом зерне, когда на него падает луч света, — это подлинное, величайшее чудо природы. Ведь негорючий, мертвый углекислый газ и холодная безжизненная вода, обогащаясь солнечной энергией, превращаются в живые ткани, в питательные и горючие вещества. Крахмал, белок, жир, сахар, попадая вместе с пищей в наш организм, несут в себе запасенную солнечную энергию, законсервированный луч света. И этот луч, освобождаясь при разложении пищи в нашем теле, согревает нас, приводит нас в движение, делает возможным все то, что называется жизнью. Он пылает в печах и заводских топках, бьется в двигателях машин, помогает на химических заводах превращать одни вещества в другие…

ИСПРАВЛЕНИЕ ОШИБКИ

Ну, теперь-то все ясно, скажешь ты. Значит, раскрыли и эту тайну… И опять без твоего участия. Что же останется на твою долю?..

Не огорчайся! Увы, в том, что происходит на зеленой фабрике, все еще очень много неясного, загадочного. Замечательный исследователь К. А. Тимирязев, установивший огромное значение хлорофиллового зерна, высказал лишь довольно общие предположения о том, как работает этот крошечный химический цех. С тех пор прошло несколько десятков лет. Ученые, главным образом советские, все это время продолжали исследовать лист, пытаясь до конца разобраться в его тайнах. Оказалось, что талантливый ученый кое в чем ошибался. Например, в хлорофилловом зерне расщепляется вовсе не углекислый газ, как считал Тимирязев, а… вода. Кислород, образовавшийся при этом, выделяется в воздух. Оставшийся водород соединяется с углекислым газом, образуя крахмал. Впрочем, теперь выяснено, что при этом процессе (ученые называют его фотосинтезом, то есть соединением, синтезом на свету) в хлорофилле образуется не только крахмал, но и белки и другие вещества.

Хотя многое в фотосинтезе сейчас прояснилось, сколько еще предстоит открыть! Ибо полного ответа на самый главный вопрос — почему происходит фотосинтез, как он протекает? — наука до сих пор так и не дала. Тысячи ученых, используя мощные электронные микроскопы, меченые атомы и другие новейшие аппараты и методы, продолжают упрямо выслеживать секреты фотосинтеза. Им, конечно же, очень пригодятся и твои знания, твои руки, твое горячее желание открыть наконец вековую тайну зеленого листа.

Однако, спросит иной читатель, зачем эти бесконечные поиски, зачем целой армии ученых биться над фотосинтезом? Вот Тимирязев считал, что луч расщепляет углекислый газ. Потребовались десятки лет, масса труда других ученых, чтобы доказать: это не так, расщепляется вода. Но что после этого уточнения изменилось? Что изменится, если мы уточним или откроем еще сотню подобных фактов, если мы во всех подробностях узнаем, что и как происходит в мире? Не слишком ли много сил тратят люди для удовлетворения своего любопытства, любознательности? Ведь растения исправно запасают с помощью хлорофилла солнечную энергию. И пусть себе запасают! Какая, в конце концов, разница, как они это делают, тем более если они не хотят нам об этом рассказывать.

Ответ на подобные вопросы дали в свое время крупнейшие ученые, в том числе и сам К. А. Тимирязев. Но, чтобы их ответ был достаточно убедительным, сначала придется поговорить о вещах не только прозаических, но и трагических, о вещах, далеких от фотосинтеза, однако имеющих к нему самое непосредственное отношение.

ВЛАДЫКА МИРА

Знаешь ли ты что-нибудь о нем, о «сыне тьмы», могущественнейшем из всех тиранов мира? Он свиреп и неумолим. При одном его имени издавна трепетали в испуге самоотверженные сердца матерей, а храбрые воины приходили в смятение. Не только страх, но и жгучую ненависть порождал этот всесильный тощий старик с цепкими, костлявыми руками, с жадной пастью, с маленькими, зло горящими глазами. И как только люди изобрели первые буквы, они стали подробно описывать каждый его коварный шаг, каждый жестокий поступок. Чтобы никто и никогда не забыл о его черных делах. Чтобы внуки и правнуки остерегались его, учились бороться с ним. Чтобы все помнили страшное его имя: царь Голод.

Но горький опыт предков, их предостережения очень мало помогали потомкам: они не знали средства, которое защитило бы их от жестокого царя. И он, при поддержке императоров, королей, князей, князьков, помещиков, купцов и других богатеев-эксплуататоров, врывался в города и страны, повергал наземь старых и молодых и везде утверждал свою лихую власть. Поколение за поколением попадало под тяжкое иго бессмертного царя, стонало, плакало, гибло. А оставшиеся в живых подробно описывали муки пережитых «тощих лет».

Из записей, оставленных сотнями поколений, получилась книга. Самая большая из всех, написанных когда-либо человеком. И самая жуткая. Одна из первых ее страниц — каменная. На огромной глыбе, найденной в Египте около первого порога Нила, высечено:

«…Воды Нила не разливались семь лет. Легкими стали зерна, не хватает хлеба и другого продовольствия. Каждый ворует у своего соседа. Люди хотят идти быстро, но не в силах идти вовсе. Дети плачут, и юноши еле передвигаются, подобно старцам; души людей угнетены; ноги у них подкашиваются и волочатся по земле; руки их неподвижно покоятся на груди. Придворные мудрецы не могут подать никакого совета. Распахнуты кладовые, но в них нет ничего, в них гуляет ветер. Все запасы истощились».

Одна страница этой книги мрачнее другой. В Древнем Риме плебеи, доведенные Голодом до отчаяния, толпами бросаются в реку Тибр. Матери оставляют на площади своих младенцев, которых они не в состоянии прокормить. На всем протяжении Столетней войны Голод преследует жителей многих европейских стран, заставляя их печь хлеб из земли. Вся история Китая — это повесть о преступлениях царя Голода. За два тысячелетия он вторгался в страну не менее 1829 раз — чуть ли не ежегодно. Только в XIX веке от Голода умерло 100 миллионов китайцев. Измученные люди, вместо того чтобы говорить при встрече «здравствуйте», привыкли приветствовать встречных вопросом:

— Вы кушали?

Много бед приносил Голод и в старой России: в XIX веке простые люди голодали почти каждый второй год. Худые, изможденные, с серой обвислой кожей и глубоко запавшими глазами, «голодные люди с утра до вечера бродят из дома в дом, выпрашивая милостыню, и возвращаются к своим семьям с пустыми руками. Милостыню уже никто не подает». «По деревням ездили скупщики. Пользуясь голодом, они скупали по дешевке все, что можно было. Вытаскивали из сундуков бабушкины шугаи и кички. Женщины продавали свои волосы. За лучшую косу платили два рубля».

Эту страницу в книгу Голода внесли русские газеты всего восемьдесят лет назад. А немного раньше великий поэт Н. А. Некрасов, — рассказывая о строительстве железной дороги между Москвой и Петербургом, писал:

В мире есть царь: этот царь беспощаден, Голод названье ему. Водит он армии; в море судами Правит, в артели сгоняет людей, Ходит за плугом, стоит за плечами Каменотесцев, ткачей. Он-то согнал сюда массы народные… Многие — в страшной борьбе, К жизни воззвав эти дебри бесплодные, Гроб обрели здесь себе. Прямо дороженька: насыпи узкие, Столбики, рельсы, мосты. А по бокам-то все косточки русские…

РОЖДЕНИЕ МЕЧТЫ

Много печальных страниц в страшной книге занимают произведения лучших русских поэтов, писателей, художников. Они рассказывают о том, как на Руси ели траву и солому с крыш, как пекли лепешки из древесной коры, как ослабевшие люди забивались голодными зимами в избы и, почти не шевелясь, будто в спячке, проводили недели и месяцы. И единственным утешением этих измученных людей, не видевших никакого просвета в будущем, была мечта о чуде, о скатерти-самобранке, которая — стоит лишь захотеть! — и накормит, и напоит каждого…

Лишь в 1917 году миллионы неграмотных, угнетенных людей поняли: нельзя больше терпеть, мечтая о чуде, надо действовать. Чтобы покончить с царем Голодом у себя на родине, надо покончить с царем Николаем II, с помещиками и буржуями, надо покончить с вековой нищетой и отсталостью.

И поднялся народ, развернулся, вышвырнул из страны своих угнетателей, перешиб тощие ноги царю Голоду. Но Кощей не сдался. Опираясь, как на костыли, на техническую отсталость, неграмотность и разруху, он тяжело бродил по городам, селам, деревням, злобный и кровожадный. А когда на революционную Россию двинулись со всех сторон белогвардейцы и интервенты, он оживился, повеселел, и его костлявые пальцы с новой силой сжались на горле молодой Советской республики.

Но задушить революцию не удалось. Врагов разгромили и выгнали. Задымили фабрики и заводы, крестьяне получили землю, открылись школы. В наступление на невежество, отсталость и Голод двинулись люди, вооруженные знаниями. С помощью могучих машин они стали выращивать больше хлеба. Наука помогала получать больше мяса, масла, молока, Голод был повержен. Правда, в годы Великой Отечественной войны он ворвался в нашу страну снова — вместе с фашистскими армиями. Твои родители, старшие братья и сестры видели лицо Голода своими глазами. Расспроси их подробно обо всем. Чтобы знать, каков он. Чтобы учиться бороться с ним.

Ты спросишь: «А с кем бороться? Где он, царь Голод? Ведь сейчас и след его простыл».

Нет, он все еще правит миром. Более миллиарда людей — почти половина населения нашей планеты! — голодают еще и сегодня: не везде избавились от эксплуататоров, не везде научились делать машины, не везде умеют правильно обрабатывать поля. А кое-где земли слишком мало или она так плоха, что обычные знания не помогают крестьянам.

Земледелие — это тонкое искусство и вместе с тем тяжелый труд, причем труд не всегда благодарный. Каким бы умелым ни был земледелец, как много ни работал бы, он очень во многом зависит от природы, от случайностей, от не подвластных человеку стихий. На посевы могут неожиданно напасть вредители и болезни, их может посечь град, погубить суховей. Заморозки, засуха, сильные дожди не ко времени — как бороться с этими бедами?

Вот почему в народе все не умирает мечта о скатерти-самобранке.

Вот почему многие ученые считают одной из важнейших задач науки — изучение тайны хлорофилла. А выдающийся французский физик Фредерик Жолио-Кюри, посвятивший свою жизнь изучению атома и заключенной в нем энергии, говорил, что овладение процессом фотосинтеза — дело более важное чем даже получение ядерной энергии.

Раскрыть до конца секрет зеленого листа — все равно что овладеть сказочной скатертью-самобранкой. Это освободит человека от вековечного страха перед непогодой и неурожаем, он перестанет зависеть от стихий, царь Голод никогда не посмеет грозить ему своим костлявым кулаком.

К. А. Тимирязев, когда он говорил о хлорофилловом зерне, не мог оставаться спокойным. Он увлекался, загорался, его фантазия расправляла крылья, и перед читателем или слушателем возникала яркая, прямо-таки реальная картина будущего. Того будущего, о котором ученый мечтал и в которое страстно верил… Вчитайся внимательно в эти строки. Они принадлежат не писателю-фантасту, а щепетильному ученому Тимирязеву, для которого простенький, серенький, но точный научный факт неизмеримо дороже любой, самой красивой выдумки.

«…Физиологи выяснят в малейших подробностях явления, совершающиеся в хлорофилловом зерне, химики разъяснят и воспроизведут вне организма его процессы синтеза, имеющие результатом образование сложнейших органических тел, углеводов и белков, исходя из углекислоты; физики дадут теорию фотохимических явлений и выгоднейшей утилизации солнечной энергии в химических процессах; а когда все будет сделано, то есть разъяснено, тогда явится находчивый изобретатель и предложит изумленному миру аппарат, подражающий хлорофилловому зерну: с одного конца получающий даровой воздух и солнечный свет, а с другого — подающий печеные хлебы».

Такова мечта ученого или, если угодно, программа, план научных исследований на многие годы вперед. Таков ответ науки на вопрос о том, стоит ли тратить столько времени и сил на изучение и уточнение всех, даже мельчайших, подробностей фотосинтеза.

ПОМОЩНИЦА ЗЕМЛЕДЕЛЬЦА

Итак, теперь известно, где лежит скатерть-самобранка: в хлорофилловом зерне. Но химия пока не знает (и, видно, не скоро будет знать), что происходит в листе, не знает, как создать аппарат, изготовляющий из воздуха, солнечного света и солей печеные хлебы.

Значит, химия не может пока дать изобилие продовольствия, и человек по-прежнему будет зависеть от своевольной природы? У кого же искать ему помощи и защиты в ожидании, когда химия сделает сказочную скатерку явью?

У той же самой химии. Она все-таки уже многое может сделать. Только не одна, а с помощью растений. Впрочем, почему «может»? Она уже сегодня, засучив рукава, помогает нашему сельскому хозяйству. Удобрения, приготовленные на химических заводах, намного увеличивают урожаи. Гербициды (ядовитые вещества, убивающие сорные травы) избавляют земледельцев от изнурительной ручной работы — прополки посевов. Следовательно, каждый колхозник и рабочий совхоза может обрабатывать большой участок поля и собирать больше зерна или кормов.

Химия сегодня учится разгонять над полями тучи или, наоборот, вызывать дождь, останавливать надвигающиеся на посевы и сады пески и улучшать строение почвы, сокращать сроки созревания плодов и превращать в великанов самые обыкновенные растения.

Она умеет делать многое другое. Вот, например, борьба с вредителями. Давний враг земледельцев — саранча — все еще носится над полями некоторых стран огромными тучами. Одна такая туча весит 50-100 тысяч тонн. Ежедневно каждое насекомое пожирает столько пищи, сколько весит само. Когда туча саранчи опускается на поле, луг или сад, остается голая, как после пожара, земля. Избавить земледельца от этого страшного врага пока может лишь беспощадная химическая война.

Немало у человека и других жадных, прожорливых нахлебников. Они съедают такое количество зерна, которого хватило бы, чтобы прокормить более ста миллионов людей. А если бы удалось уничтожить хотя бы большую часть (всех уничтожить невозможно, а может быть, и не нужно) комаров, оводов, глистов, клещей, мошкару и других паразитов, от нападения которых домашние животные теряют аппетит, худеют, заболевают и даже гибнут? Если бы это удалось сделать, можно было бы уже сегодня удовлетворить потребности всего населения нашей планеты в мясе, молоке, яйцах и других продуктах животноводства. И здесь все с надеждой оглядываются на химиков, ожидая от них помощи.

Но и это еще не все. Химики и биологи, изучив, как питаются растения, стали рассуждать о том… Впрочем, давай мы тоже порассуждаем и подумаем.

Что дает растениям природа, и что им нужно, чтобы они жили, развивались и давали плоды? Мы это хорошо знаем: свет, тепло, воздух, земля и вода.

Почему случаются неурожаи и недороды? Во-первых, потому, что растения были посажены на плохой, бедной земле — в ней мало питательных солей. Во-вторых, потому, что была засуха и им не хватало воды. В-третьих, растениям недоставало тепла, и они плохо развивались. Вот и все. Света и воздуха (углекислого газа) обычно хватает всем растениям.

Может ли человек помочь тем бедам, которые выпадают на долю зеленых обитателей полей и огородов? Конечно Нынешняя химия может вырабатывать все необходимые растениям соли. Потом эти соли (удобрения) разбрасывают на поле или на грядках. Добыть для растений воду — тоже вполне разрешимая проблема. Издавна человек подводил ее из рек по каналам. Сейчас он начал выкачивать ее из-под земли, сооружать опреснительные установки, чтобы превращать соленую морскую воду в пригодную для сельскохозяйственных целей. Тепло? Вспомним теплицы, оранжереи, парники. Даже имеющиеся в природе в достатке свет и углекислоту человек может получать искусственно и снабжать ими растения, если они в этом нуждаются.

НЕЛЕПЫЙ ВЫВОД

Что же получается? Человек сегодня может (и он это делает), выработать и добыть все, что необходимо для жизни растений и, следовательно, для фотосинтеза, для производства питательных веществ. Он не умеет только соединить все это — углекислоту, свет, воду, соли — воедино, в новые вещества, в крахмал, белок, жиры. И как он поступает? Очень странно. Почти как ребенок, у которого в руках оказались разобранные часы. Не умея их собрать, он не отдает их мастеру, а одно колесико превращает в волчок, из других делает трактор, а остальные колесики и винтики теряет и разбрасывает.

Имея в руках удобрения, человек не отдает их «мастеру», не кормит ими растения, а разбрасывает по полю. Это называется удобрять почву. Но хорошо известно: растение использует только часть этих солей, то, до чего оно сможет дотянуться корнями. Остальное либо вымоется дождями, либо будет съедено сорняками, либо вступит в соединение с другими веществами почвы, разрушится, образует негодные для питания растений соли. Подобным образом человек распоряжается и водой: он не поит растения, а поливает почву. В результате вода испаряется, просачивается в земные глубины, а растения довольствуются только остатками.

Так было всегда: удобряли почву, поливали почву, даже подогревали почву в теплицах и парниках. А растение, для которого предназначалось все это, пользовалось лишь тем, что случайно оказывалось в небольшом комке земли, обнятом, словно тонкими руками, неподвижными его корнями.

Так было всегда… Однако если всегда поступали плохо, это не значит, что нужно поступать так же плохо и впредь.

А как сделать лучше? Ходить по полю и поливать, подкармливать каждое растение отдельно? Это невыполнимо, да и результат будет почти тот же: все равно будем поливать и удобрять почву. А растению ни поле, ни почва не нужны, ему нужны растворы солей.

Вывод, который неминуемо вытекает из наших рассуждений, таков: лучше всего вообще отказаться от почвы, в которой теряется столько удобрений и воды, в которой гнездятся вредители и болезни. Надо переселить растения на химические заводы и превратить зеленый лист в одно из главных заводских производств — в цех сборки продуктов питания из выработанных в других цехах и взятых у природы «колесиков и винтиков» — солей, углекислоты, воды, света, тепла. Иначе говоря, отказаться от земледелия и заменить его новой отраслью народного хозяйства — так сказать, растениеводческой промышленностью.

Вывод этот настолько противоречит сложившимся в течение веков представлениям, что кажется сущей нелепицей. Хочется возражать, опровергать, искать в наших рассуждениях ошибки и неточности. По-видимому, и неточности и ошибки можно найти. Следовательно, можно поставить под сомнение и правильность вывода. Однако самым лучшим способом проверки любых рассуждений и сделанных на их основании теоретических выводов является практика, жизнь. Вот к практике мы и обратимся.

БЕСПОЧВЕННОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

Идея беспочвенного земледелия родилась не сегодня. Еще в древности пытались выращивать растения не в земле, а на водных растворах солей. Этому методу потом было придумано даже специальное название — гидропоника, что в переводе с греческого означает «воды работа». Но широкого развития гидропоника в те времена не получила: не все соли, нужные растению, умели тогда вырабатывать, да и стоили они дорого.

Лет 250 назад, когда благодаря успехам химии удобрения сделались дешевле, гидропоникой начали заниматься серьезнее. Тогда же ее стали применять в Англии — здесь, на густо заселенном острове, издавна не хватало земли для земледелия, и ее недостаток пытались восполнить с помощью водных растворов.

Позднее, в конце прошлого — начале нынешнего столетия, гидропоникой стали усиленно заниматься и в России. Сам Тимирязев, приехав на Нижегородскую выставку, демонстрировал опыты по выращиванию растений на питательных растворах. Много труда вложил в новое дело и другой русский ученый — профессор Арциховский. Но эти работы не вышли за стены лабораторий: удобрений в России выпускалось мало.

Исследования продолжались. В 1939 году ученые Ленинградского университета, изучив «вкусы» и «склонности» растений, начали работать над такими методами гидропоники, которые можно было бы применять для выращивания большого количества растений, то есть в производстве. А через несколько лет, когда на подступах к Ленинграду гремели немецкие пушки и наши войска занимали оборону в Петергофе (здесь-то как раз и проводили эти опыты), лабораторные исследования принесли первую практическую пользу: ученые накормили наших бойцов огурцами и помидорами, выращенными без почвы.

Шли годы. Закончилась война. На развалинах поднялись новые дома, фабрики и заводы. Наша химическая промышленность стала выпускать много удобрений. А о гидропонике как-то забыли. Было много других важных дел. Да и неподкупная, суровая наука — математика — не очень благоволила к гидропонике. Расчеты показали: экономически гораздо выгоднее разбросать удобрения на поле, чем сооружать специальную установку для выращивания растений на растворах. Хотя часть удобрений и пропадет, но в поле растение питается ведь не только ими. Оно добывает немало солей, содержащихся в самой почве. А это даровые соли! Что же касается расходов на воду, то поля обычно не поливают. Значит, и расхода никакого нет.

Так, может быть, гидропонные установки смогут конкурировать с грядками и огородами? Овощи требуют много удобрений и воды. Снова взялась за дело математика — подсчитала, сравнила. Нет, все равно невыгодно.

Вот ведь как практика расходится с теорией! То, что в отвлеченных рассуждениях казалось хорошим, правильным и неизбежным (отказ от почвы), в жизни оказалось дорогим, невыгодным и, следовательно, неприемлемым. Кто же будет покупать помидоры, хоть и гидропонные, если они так же дороги, как, допустим, выращенные в теплицах!.. Да, в теплицах… Кстати, а сравнивал ли кто-либо гидропонный помидор с тепличным? Нет? Тогда надо скорее это сделать!

И тут математика сменила гнев на милость. Конечно же, гидропоника выгоднее, удобнее, лучше. Земля в обычных теплицах доставляет много неприятностей. Ее нужно обязательно менять через 1–2 года. Часто, особенно в крупных городах, ее приходится возить за десятки километров. Почву в теплицах обрабатывают, в основном, вручную — ведь не затащишь под стеклянную крышу огромный трактор! Борьба с болезнями, прополка сорняков, внесение удобрений, полив — все это тоже расходы, и не малые. А растворы сразу решают все проблемы и трудности.

И гидропоника, поддержанная математикой, стала врываться в одну теплицу за другой, выбрасывать оттуда почву и занимать ее место. О гидропонике заговорили всюду — в больших городах и маленьких деревеньках, на севере и на юге, на космодромах и на океанских кораблях.

Но как выглядит гидропоника на деле? Что, огурцы и помидоры выращивают в бутылках и банках? Нет. Но все-таки в посуде. Эта посуда напоминает корыто, только огромное. И сделано оно из бетона. Сооружают такое корыто в обычной теплице — там, куда раньше насыпали землю.

По дну прокладывают трубу с отверстиями. А поверх трубы в корыто насыпают слоем в 20 сантиметров мелкие камни — гравий, либо гальку, либо щебенку. Вот и все главные части гидропонной установки.

Гидропонная установка.

Работает она так. Растения высаживают в гравий точно так же, как в землю. Приготовляют из удобрений питательный раствор и наливают в установленную на возвышении цистерну с краном. Если открыть этот кран, раствор хлынет в трубу с отверстиями, вытечет через них и заполнит корыто, смачивая гравий и корни растений. Затем через ту же дырявую трубу раствор спускают в запасной бак, а потом перекачивают назад, в цистерну. Тем временем корни растения обсасывают, облизывают влажные камни. Этого занятия им хватает часов на шесть — восемь. Значит, примерно через это время надо снова заполнить корыто и смочить корни. Получается, что за сутки кран на цистерне надо открывать раза три — четыре, самое большее — пять.

И все. Не нужны ни рыхление (гравий и так рыхлый, в нем свободно гуляет воздух), ни прополка (сорняков не сажали — откуда им взяться на голых камнях?), ни подкормка, ни поливка. Все, что нужно растениям, делает вода. Вода же борется с болезнетворными микробами, если они вдруг заведутся на камнях: после уборки урожая корыто несколько раз заполняется не питательным, а дезинфицирующим раствором. Нет, недаром гидропоника означает «воды работа». Человеку делать нечего.

Правда, приходится открывать кран на цистерне. Но если поставить сюда автомат, он вполне справится с такой задачей. Автоматам можно поручить и приготовление свежего раствора, и перекачку его из запасного бака в цистерну.

Но заглядывать в теплицу надо все-таки почаще, иначе можно прозевать урожай. Оказывается, в гидропонной теплице растения развиваются в полтора-два раза быстрее, чем обычно. За год собирают по шесть урожаев помидоров и двадцать урожаев редиски. Да какие урожаи! В обычных условиях помидоры не дают больше 300 центнеров с гектара. А на камнях урожаи увеличились в 50 раз — до 15 000 центнеров! И что особенно удивительно; качество этих помидоров не только не хуже «обычных», но даже лучше. В них в три раза больше сахара и витаминов, гораздо меньше вредных для человеческого организма кислот!

Но и это не предел. Сейчас ученые создают автоматы, которые будут выполнять приказания растений и создавать для их развития самые лучшие условия. Это не фантазия. Растения все время говорят, а порой прямо-таки кричат о том, что им не нравится, чего они хотят, что им полезно или вредно. И вкусы у них самые разные. Одни из них любят поспать в темноте, свет им мешает. Другим, наоборот, нравится подолгу нежиться в лучах солнца или электрической лампы; им мало и десятичасового освещения в сутки. Язык растений довольно красноречив: утром, когда они просыпаются и требуют света, они начинают энергично испарять воду и расправлять листья. Вечером, когда слишком долго не гасят свет, а им пора спать, растения уменьшают испарение и складывают, сворачивают листья. Если, наоборот, свет погасили слишком рано, растения продолжают сильно испарять воду, как бы говоря: «Дайте лучей, фотосинтез в хлорофилловом зерне еще не закончен, рабочий день продолжается!».

Услышать эти немые возгласы не так трудно. Надо на лист прикрепить крошечный гидродатчик — приборчик, который будет следить за интенсивностью испарения и передавать сигналы на автомат, ведающий освещением. И получится, что растение, просыпаясь и увеличивая испарение, будет само (с помощью гидродатчика и автомата) включать свет, а засыпая, будет выключать его.

Самостоятельно оно будет заказывать себе обед: мало в растворе солей калия — пожелтеют края листьев; недостает азота — лист побледнеет; нужна добавка магния — и пойдут по листу желтые пятна. И так далее. Фотоэлектронный прибор, заметив сигнал, передаст его автомату, а тот даст команду дозирующим аппаратам: немедленно выполнить заказ — добавить в питательный раствор тех или иных солей.

Точно так же автоматы будут следить, не холодно ли или не жарко ли растениям, достаточна ли влажность воздуха. Они насытят воздух углекислотой, чтобы зеленому листу легче было ее искать. Все желания растений будут удовлетворяться сразу же, по первому требованию. И растение, как бы в благодарность за это, станет работать изо всех своих сил. Вот тогда-то, считают ученые, урожаи, например, помидоров увеличатся еще по крайней мере в полтора-два раза и достигнут невероятной цифры: 20000-30000 центнеров с гектара! Намного увеличат свои и без того фантастические урожаи гидропонные огурцы, лук, перец, редиска, капуста, баклажаны.

Не правда ли, все то, о чем мы сейчас говорили, очень мало напоминает земледелие? Теплица будущего — это ведь настоящий высокоавтоматизированный цех современного завода, где с помощью зеленого листа из солей, углекислоты, воды и лучей света производится «сборка овощей». Может быть, наш нелепый вывод о необходимости отказаться от почвы не такой уж нелепый?..

СМЕТАЯ ПРЕГРАДЫ

Но вернемся из будущего, хотя и не слишком отдаленного, в настоящее. Пока под гидропонику переоборудовано не много теплиц. Однако она, как весенняя вода, постепенно прокладывает себе дорогу, преодолевая препятствия. Сначала, чтобы сократить расходы на обогрев теплиц, их сооружали около крупных заводов, электростанций — там, где было много лишней горячей воды.