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.

---

Юрий Яковлевич Фиалков Свет невидимого

Глава I Открытие, которое началось с конца

Каждое открытие имеет свою историю, порой печальную, даже трагическую, иногда забавную, но всегда поучительную. Такую же, как этот рассказ об элементе, который открывали добрую сотню лет и все же открыли… преждевременно.

* * *

Родовое поместье лорда Кэвендиша походило на десятки других графских усадеб. Разве только замок выглядел чересчур ветхим, даже для своих почтенных лет, да пруд был окружен изрядно поредевшими ивами и запущен настолько, что рыба в нем не водилась. А в высокой траве безнаказанно сновали зайцы, чуя которых тоскливо выли в псарне породистые легавые.

Владельцу Уэльтенгема было не до хозяйских забот. Окружающие давно свыклись со странностями сэра Генри Кэвендиша. А если говорить откровенно, даже гордились ими. Несомненно, чудачества сэра Генри войдут в семейные предания так же, как и подвиги основателя рода — рыжебородого Патрика Кэвендиша, которому в 1194 году посчастливилось добыть самый увесистый кусок гроба господня. А главное, лорд Кэвендиш превосходил ученостью всех современников.

Вот почему ему прощалось все.

Сэр Генри изъяснялся с окружающими жестами: он экономил время и не мог тратить его на досужую болтовню.

Сэр Генри производил в домашней лаборатории оглушительные взрывы, к которым притерпелись домочадцы и которые приводили в неистовство впечатлительных и нервных псов.

Сэр Генри писал самому себе письма с заданиями на каждый день. Беда только, что иногда он забывал их распечатывать.

Сэр Генри, ползая на четвереньках по окрестным холмам, обмерял их. Он пытался таким способом определить, сколько весит Земля. И он это узнал.

Но то, что лорд затеял под рождество 1785 года, положило конец и долготерпению родни, и всепрощению домашнего пастора.

Это неслыханно даже для Кэвендиша — двадцатые сутки он не выходит из лаборатории! В слуг, которые приносят ему пищу, он бросает старинные фолианты в твердокаменных переплетах из свиной кожи. Даже пастора, рискнувшего зайти в лабораторию, он встретил негодующим воплем.

В зале у пылающего камина собрались домашние, тревожно прислушивающиеся к мерному уханью, которое доносилось из лаборатории.

Это сэр Генри и его камердинер и единственный лабораторный помощник Исаак, каждые два часа сменяя друг друга, вращают большое и тяжелое колесо электрофорной машины — диковинного приспособления для добывания диковинной силы, именуемой электричеством.

— Дорогой Линсерт, — умоляюще обращается к пастору престарелая тетка владельца поместья, — один вы можете его уговорить. Он умрет без пищи!

Пастор, тяжело вздохнув, отправляется к сэру Кэвендишу.

Лаборатория — самое большое помещение замка. При прежнем владельце (бог мой, как хорошо и покойно было при сэре Герберте Кэвендише!) здесь был зал для игры в мяч. Посредине помещения стоит электрофорная машина, от которой идут провода к стеклянной трубке. Трубка погружена в ртуть.

Время от времени через трубку пролетает искра, после чего сэр Генри подбегает к машине, вглядывается в нее и громко чертыхается (да не возгневается на него господь!).

И впрямь есть от чего прийти в отчаяние. В начале этого двадцати-суточного эксперимента каждая искра, которая пролетала через воздух, заключенный между ртутными затворами в стеклянной трубке, вызывала образование бурого дыма. Дым этот отлично поглощается водной взвесью известковой земли[1]. Вот почему почти весь воздух, превратившись в бурый дым, растворился в известковой воде и ртуть, поднявшись по трубке, заполнила ее почти всю. Почти…

Но вот уже две недели, как в трубке торчит маленький пузырек, не желающий буреть, сколько бы искр через него не пропускали. Почему же тот воздух буреет, а этот, что вызывающе торчит пузырьком в трубке, не желает? Это опровергает все представления о флогистоне, в который Кэвендиш безраздельно верит.

Сэр Генри бросается к машине, отталкивает камердинера и принимается бешено вращать колесо. Тут он замечает пастора, который стоит в дверях, скорбно возведя очи горé.

Кэвендиш сердится и велит остановить машину. Бедняга Исаак совсем вымотался за эти три недели. Да и сам Кэвендиш, признаться, порядком устал. Что ж, придется прекратить опыт, так и не разобравшись в причине упрямства воздушного пузырька. Опыт, от которого только и останется, что четыре строчки в лабораторном журнале.

Досадно, очень досадно… И все же — что это за пузырек?!

* * *

Это было первое звено в длинной цепи загадок удивительного газа — цепи, разорвать которую удалось лишь полтора столетия спустя ценой редких в истории науки усилий.

Кэвендиш стал первой «жертвой» коварного элемента. Мог ли этот незаурядный ученый подозревать, что, кроме кислорода, азота и углекислого газа, в воздухе содержатся еще какие-то неизвестные газы? Мог. А вот не догадался.

* * *

В 1892 году английский химик и физик Рэлей опубликовал в журнале «Природа» письмо. И сегодня, без малого век спустя, в каждой строке этого письма легко уловить недоумение его автора и обыкновенную человеческую усталость.

«Я очень удивлен недавними результатами определения плотности азота, — писал ученый, — и буду признателен, если кто-либо из читателей сможет указать причину».

Все началось с того, что Рэлей включился в спор о гипотезе Проута. Это была знаменитая дискуссия XIX века. Целочисленны атомные веса элементов или нет?

Безобидный вопрос, не правда ли? Но вот уже полвека кипят страсти в научных кругах.

— Да! — категорически утверждают одни.

— Нет! — пылко возражают другие.

По меньшей мере два поколения естествоиспытателей состарились в дискуссиях вокруг этой проблемы. Всякое бывало в спорах: яростные нападки и взаимные обличения, неразумные оскорбления и искренние примирения, редкие уступки и излишняя горячность.

Бывало и похуже. Случалось, что полемика об атомных весах, начавшаяся вечером в чопорных стенах какого-нибудь старинного немецкого университета, заканчивалась на рассвете дуэлью в ближайшем лесу. До убийства, конечно, дело не доходило. Но шрамы свои участники поединков носили вызывающе гордо — как свидетельство научной непримиримости.

Сухой и замкнутый Рэлей не принимал участия в этих бесплодных спорах. Настоящий ученый, он предпочел уединиться в лаборатории Кембриджского университета, которая — примечательное совпадение — носила имя Кэвендиша.

Тщетно воинственные оппоненты из Германии пытались вызвать Рэлея на научный спор.

«Нет уж, господа, — добродушно отписывался он, — разделим наши функции: перебранки — вам, а мне — эксперимент».

А экспериментатором Рэлей был блестящим. Вот и сейчас он затеял возню с азотом. Почему с ним? Разве нельзя определять атомный вес какого-либо другого, более доступного газа?

Получить чистый азот и впрямь нелегко. Для этого надо приготовить очень чистые соединения типа азотнокислого аммония или мочевины, а затем уже выделить из них азот, да так, чтобы в него не попали примеси других газов.

Пока все идет как нельзя лучше. Азот, выделенный из любого химического соединения, безразлично — органического или неорганического, имеет абсолютно одинаковую плотность: литр его весит 1,2505 грамма. А следовательно, постоянен и атомный вес азота независимо от того, из какого соединения он добыт. Впрочем, так и должно быть.

…В тот день Рэлей приступил к работе в радужном настроении. Радоваться действительно есть чему. Эксперименты идут к концу, все прекрасно согласуется друг с другом. Остался лишь один, последний опыт: определение плотности азота, добытого не из химических соединений, а из воздуха.

Получение чистого азота из воздуха — кропотливое дело, но умелый экспериментатор Рэлей с ним справляется легко. Он пропускает воздух над раскаленной медью — она связывает весь кислород. Затем несколько раз пропускает газ через раствор щелочи, которая жадно соединяется с углекислым газом. Небольшое количество водорода, содержащееся в воздухе, отлично поглощает мелкораздробленная платина. Что осталось еще? Пары воды? Их удержит пятиокись фосфора.

Вот и все. Получен чистый азот. Сейчас он будет взвешен — и работа закончена. Можно будет славно отдохнуть. И уже никто не будет придавать значение вздорным утверждениям проутовцев, что атомный вес элемента зависит от того, из какого элемента он добыт.

Вот колба с азотом помещается на весы, сейчас стрелка покажет, как и в прошлые разы, 1,2505. И можно ставить точку в лабораторном журнале.