Юрий Фиалков - Свет невидимого

• Название: Свет невидимого
• Автор: Юрий Фиалков
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1984

Книга эта о радиоактивности. Той самой радиоактивности, которая была открыта на рубеже XIX и XX веков и которая во многом определила развитие не только физики, но и всех иных разделов естествознания.

Без малого два десятилетия назад автор уже написал книгу о том, как явление радиоактивности послужило химии и геологии, медицине и археологии, биологии и космогонии («Ядро — выстрел!», издательство «Детская литература», 1966 г.). Но события в науке в наше время развиваются стремительно. Вот почему автору свою прежнюю книгу пришлось существенно переработать и дать ей другое название.

---

Но все проверки и перепроверки с неизбежностью показывают одно и то же значение: 40. Проверять и перепроверять же атомную массу калия не имело смысла: давно и с предельной достоверностью было известно, что она равна 39.

Ну, а в те годы, о которых идет речь, методы определения атомных масс химических элементов были разработаны настолько надежно, что различие в одну единицу (40 – 39 = 1) намного превышало возможную ошибку опыта.

Может быть, такая же картина наблюдается и у других инертных газов, открытие которых не запоздало последовать? Нет. Атомная масса неона меньше, чем у следующего за ним натрия. То же у пары криптон — рубидий, и у пары — ксенон — цезий.

В лагере врагов периодического закона началось радостно-злобное оживление. Завистники — а в них Менделеев никогда не ощущал недостатка — громко говорили о скором крахе системы.

Менделеева мало волнуют происки его научных соперников. Он убежден в справедливости своего закона. И поэтому… не верит в правильность определения атомной массы аргона. Даже в восьмом издании знаменитых «Основ химии», выпущенном за год до его смерти, в 1906 году, ученый пишет, что аномалия атомной массы аргона «заставляет полагать, что аргон содержит подмесь другого газа с высокой плотностью».

И как водится, начали возникать различные теории, гипотезы, предположения. Одни невероятнее других. Нередко остроумные, находчивые, но совершенно не согласующиеся с действительностью.

* * *

Если переплести все работы, посвященные только этой аномалии аргона, то получилось бы внушительное собрание, отражающее мучительные поиски, догадки, надежды, которым не суждено было сбыться. Но решение не приходило. А тут все явственнее стала вырисовываться еще одна загадка аргона. Она явилась, эта проблема, окруженная свитой теснящих друг друга вопросительных знаков…

* * *

Найдется, возможно, когда-нибудь достаточно желчный человек, который возьмет на себя труд собрать высказывания различных научных, околонаучных и просто ненаучных деятелей о том, чего, по их мнению, никогда (ни-ког-да!) нельзя будет достичь, изобрести или открыть. Получится внушительная коллекция, которая станет памятником человеческим ограниченности и самодовольству.

В чем только не сомневались в истории науки!

— Подняться в воздух? Да еще на аппарате тяжелее воздуха? Абсурд, нонсенс! Расчеты опровергают эту возможность. Рас-че-ты!

— Электричество? Для фокусов еще, быть может, сгодится. Но для чего-нибудь большего? Сударь, вы меня смешите!

— Синтезировать — в лаборатории — органическое вещество? О чем говорите вы, коллега?! Одумайтесь!

Вот и один из выдающихся, действительно выдающихся, деятелей естествознания начала нашего века частенько повторял: «Не надо интересоваться тремя неразрешимыми вопросами: что было до того, когда ничего не было; что такое бесконечность; почему химические элементы встречаются в недрах Земли в таких неравномерных количествах».

Не стоит называть имя этого ученого, сделавшего, кстати, очень немало для развития химии и физики. Но приведенное высказывание свидетельствует о том, что еще с полстолетия назад даже постановка вопроса о закономерностях распространения химических элементов проходила по разряду безответственного прожектерства.

Убежден, что отважиться на негативный прогноз в науке можно (и следует) лишь тогда, когда прогнозируемое явление или изобретение противоречат фундаментальным законам естествознания. Но если они действительно им противоречат, то тогда, читая, пусть даже в самом солидном издании,

— что некий удачливый баварец сконструировал повозку, которая движется единственно за счет выкачивания тепла из окружающего воздуха;

— что некий проворный экспериментатор (даже удостоенный ученой степени) научил двух женщин продуцировать мозгами рентгеновские лучи;

— что один деятель, подвизающийся отнюдь не на цирковой ниве, лишь силой своего незаурядного интеллекта двигает на расстоянии предметы, а недавно даже погнул двухтавровую балку (посмотрел — и все!);

знайте, что все это чистой воды спекуляции, либо игра на доверчивости людей, не очень обремененных знаниями в области точных наук.

Но сказанное относится лишь к лженауке. Попытки же объяснить причины различной распространенности различных химических элементов никак не могут быть отнесены к лженауке. В большинстве случаев уверенно удается объяснить, почему этого элемента в земной коре много, того — мало. Во всяком случае, с инертными газами — положение ясное.

Нелюдимыми монахами-отшельниками живут обитатели нулевой группы среди почти всегда активного и общительного населения Периодической системы химических элементов. Наложив на инертные газы обет химического безбрачья[2], природа обрекла их тем самым на вечное заточение в своеобразном монастыре — земной атмосфере. Действительно, для того, чтобы входить в состав горных пород и минералов, либо в состав солей морской воды, надо быть соединенным — химически! — с другими элементами. А это инертным газам, во всяком случае, при обычных условиях, заказано.

Находясь в земной атмосфере, инертные газы, подобно всем другим составным частям воздуха, претерпевают многие превратности.

Любой газ, находящийся в атмосфере, улетучивается с большей или меньшей скоростью в мировое пространство. Причин этому несколько.

Космическое излучение, беспрерывно атакующее нашу планету, больше всего разрушений причиняет верхним слоям атмосферы, где оно ионизирует атомы и молекулы газов, входящих в состав воздуха. Образующиеся заряженные частицы выбрасываются магнитным полем Земли. Часть газов уносится давлением солнечного света.

Существует еще одна причина утечки газов из атмосферы нашей планеты. Причина достаточно своеобразная.

Молекулярно-кинетическая теория газов показывает, что в любом объеме газа молекулы газа неравноценны по энергии и поэтому движутся с различной скоростью. Вот и в воздухе имеются молекулы-тихоходы, передвигающиеся со скоростью, всего раза в четыре превышающей скорость экспресса Москва — Ленинград. Но есть и чемпионы, пробегающие за секунду 10–15 километров. Понятно, что такой скорости молекуле более чем достаточно, чтобы преодолеть силу земного притяжения.

К счастью для нас, не всякая столь стремительно летящая молекула выходит в «космонавты». Сталкиваясь с соседками, она быстро гасит скорость и остается землежительницей. Не будь этого, Земля лишилась бы атмосферы задолго до того, как на ней появился человек.

И все же части молекул удается вырваться за пределы поля тяготения Земли. И поэтому идет непрерывная утечка в межпланетное пространство каждого из газов, входящих в состав атмосферы.

Каждого. И значит, любой из инертных газов стремится в космос ничуть не менее активно, чем, скажем, кислород или азот — основные компоненты атмосферы. Однако последних в атмосфере, как известно, во много десятков раз больше, чем всех инертных газов вместе взятых. И это понятно: кислород атмосфере доставляют растения, азот возвращается в атмосферу при распаде погибших растений. Кроме того, значительный приток азота идет из действующих вулканов. В общем, воздушный голод нам не грозит. Пока.

Но инертные газы утекают безвозвратно. Потому что растения, не говоря о животных, не научились ассимилировать аргон. И, конечно, никогда не научатся.

Впрочем, все сказанное — всего лишь присказка. А сказка будет о том, как исследователи столкнулись с проблемой, объяснить которую, казалось, было уж никак невозможно.

В средние века гораздо чаще, чем сейчас, научную истину искали в споре. Диспуты были таким же обыденным делом, как сегодня доклады на научных конференциях. Впрочем, аудитория внимала им, разумеется, куда с большим интересом, чем научным истинам, преподносимым в виде монолога. Вспомним хотя бы диспут с участием Панурга, столь выразительно описанный гениальным Рабле в его бессмертной сатире.

К диспуту прибегали прежде и в научных трудах, которые часто писали в те времена в виде диалога между двумя собеседниками. Мне кажется, это был хороший прием. Читатель мог следить за появлением идей, за кристаллизацией истины, так сказать, «в момент рождения». Попробую последовать этому приему, перенеся его в наши дни.

Спорят трое ученых: рассудительный, вспыльчивый и недоверчивый.

Вспыльчивый. Но ведь это черт знает что!

Рассудительный (укоризненно). Но, коллега…

Вспыльчивый. Нет, коллега, именно черт, быть может, только и знает, в чем здесь дело, нормальному человеку разобраться в этом никак нельзя. Посудите сами, инертных газов в атмосфере очень мало, и объяснение этому найдено, как я понимаю, достаточно убедительное.