Из истории открытий

открытиеНичто в науке не появляется «на пустом месте» — по схеме, в которую те­перь уже не верят самые простодушные люди: сел, задумался, открыл!… Все, что совершается значительного и заметного, уходит корнями в труд и мысли пред­шественников, связано тысячами невиди­мых нитей со всей многосложностью зна­ний, накопленных прежде.

Так и историю одного из замечатель­ных научных свершений XX века — созда­ния искусственного алмаза — можно про­следить от того далекого дня, отделенного от нас двумя с половиной веками, когда было сказано первое зафиксированное наукой слово о свойстве алмаза, роднящем его с веществами, которые мы теперь на­зываем органическими. Гениальный Ньютон в своей «Оптике» указал, сравни­вая способность различных веществ пре­ломлять световые лучи, что «алмаз… ве­роятно, есть также маслянистое сгустив­шееся вещество».

Мы хотим познакомить читателей с не­сколькими эпизодами из истории, начав­шейся с этого утверждения.

Как метеорит съели

Немаловажной вехой в осознании воз­можности образования алмазов вне земной коры послужило обнаружение алмазных крупинок в метеорите, упавшем 10 (по старому стилю) сентября 1886 года возле деревни Новый Урей, Краснослободского уезда Пензенской губернии.

Крупинки алмаза были обнаружены в метеоритном веществе преподавателями Петербургского Лесного института доцентом-минералогом Михаилом Васильевичем Ерофеевым и профессором химии Павлом Александровичем Лачиновым (известен больше всего работами по холестерину, ко­торыми занимался в последние годы жизни).

Осколки метеорита «Новый Урей» были присланы в Петербург бывшим студентом Лесного института учителем Павлом Ива­новичем Барышниковым.

Приводим выдержки из его письма ди­ректору Лесного института:

«…Рано поутру несколько новоурейских крестьян верстах в трех от деревни пахали свое поле… Вдруг совершенно неожиданно сильный свет озарил всю окрестность; за­тем через несколько секунд раздался страшный треск, подобный пушечному выстрелу или взрыву, за ним второй, бо­лее сильный. Вместе с шумом в несколь­ких саженях от крестьян упал на землю огненный шар; вслед за этим шаром не­вдалеке над лесом опустился другой, зна­чительно больше первого. Все явление продолжалось не более минуты.

Обезумевшие от страха крестьяне не знали, что делать, они попадали на землю и долго не решались сдвинуться с места… Наконец один из них, несколько ободрившись, отправился к тому месту… и к удивлению своему, нашел неглубокую яму; в середине ее, углубившись до поло­вины в землю, лежал очень горячий ка­мень черного цвета. Тяжесть камня пора­зила крестьян…

Затем они отправились к лесу разы­скать второй, больший камень, но все уси­лия их были напрасны: лес в этом месте представляет много болот и топей, и найти аэролита им не удалось: по всей вероят­ности, он упал в воду.

На следующий день один из крестьян того же Урейского выселка отправился на свое поле посмотреть копны гречихи. Здесь совершенно случайно им найден был та­кой же точно камень, какой принесли на­кануне его соседи. Камень тоже образовал вокруг себя ямку; часть камня была в земле…

Дальнейшие поиски крестьян в окрест­ностях Нового Урея не привели ни к чему. Следовательно, выпало всего три куска. Самый большой из них упал, без сомне­ния, в лесу в болото; второй по величине, упавший при крестьянах на пашие, при­обретен мною и отослан Вам для минера­логического кабинета института, и, нако­нец, третий, найденный крестьянином в гречихе, съеден…

…Крупники аэролита считались поло­жительно универсальным лекарством. Рас­пространились нелепые слухи о «чудесном исцелении», требования на «христов ка­мень» усилились; счастливый владелец ме­теорита пользовался случаем и продавал камешек чуть не на вес золота, выказы­вая при этом слабости настоящего завзя­того аптекаря. Прием «христова камня» производился таким образом: пациент, ку­пивши ничтожный кусочек метеорита, то­лок и растирал его в порошок и затем, сме­шав с водой, благоговейно выпивал, творя молитву и крестное знамение…».

За открытие алмазов в метеорите Рос­сийская Академия наук присудила Ми­хаилу Васильевичу Ерофееву и Павлу Александровичу Лачинову Ломоносовскую премию.

А каких-либо следов того, что хоть кто-нибудь обратил внимание на беспросвет­ную темноту крестьян в мордовской де­ревне, история нам не сохранила.

Небесное тело (вернее, часть его), при­сланное Барышниковым в институт, ве­сило 1762,3 грамма; позже были получены еще два осколка — весом 21,95 и 105,45 граммов. Не считая двух десятков граммов, израсходованных Ерофеевым н Лачиновым на анализы, метеорит сохранился.

Его можно видеть и сейчас в Ленин­градском горном музее.

Мы проделали такой опыт…

К концу XIX века число минералов, воссозданных человеком in vitro, в лабо­раторном стекле, давно перевалило за сотню. Кварц, роговую обманку, тридимит, циркон — всего одиннадцать минералов — получил первым профессор Петербургской военно-медицинской академии Константин Дмитриевич Хрущов. Он в числе первых ввел в практику лабораторных работ по синтезу минералов высокое давление. Именно Хрущов изобрел устройство, игравшее важную роль в таких исследова­ниях на протяжении многих десятилетий: толстостенную стальную «бомбу» с гне­здом, в которое вставляется платиновая пробирка с реактивами, и массивной за­винчивающейся стальной пробкой. Будучи нагрет до красного каления, такой сосуд способен месяцами выдерживать давление реагирующих в платиновом вкладыше ве­ществ.

В начале 90-х годов Хрущов предпри­нял попытку повторить «эксперимент» природы, приводящий к появлению в ме­теоритах алмазных крупинок (после от­крытия Ерофеева и Лачинова, исследовав­ших каменный метеорит, такие же на­ходки были сделаны в веществе железных метеоритов). Но для этой попытки сталь­ная «бомба» уже не годилась…

Приводим выдержки из доклада про­фессора К. Д. Хрущова, сделанного им 4 марта 1893 года на заседании Санкт-Пе­тербургского императорского минералоги­ческого общества:

«На основании находок в метеорите можно было прийти к мысли, что под сильным давлением углерод может выде­ляться из раствора в металле в виде алма­за. Мы проделали такой опыт. Насытив кипящее серебро углеродом, которого растворилось шесть процентов, я быстро охладил массу. Давление в ее середине не могло не повыситься под действием корки, сразу же затвердевшей снаружи. Последовавшее затем растворение получившегося слитка показало, что часть выделившегося углерода имеет свойства алмаза.

Порошок его состоит из прозрачных бесцветных кристаллических осколков и пластинок, сильно преломляющих свет, совершенно изотропных, царапающих ко­рунд и сгорающих в углекислоту с незна­чительным остатком золы…».

Еще о быстром охлаждении

В том же 1893 году другой ученый, па­рижский профессор-химик Фердинанд Фредерик Анри Муассан проделал такой же опыт, как н Константин Дмитриевич Хрущов (Муассан закончил свою работу несколько раньше, именно ему принадле­жит первая публикация).

Располагая лучшим из возможных по тому времени источником нагрева — изо­бретенной им электрической дуговой печью, Муассан решил растворить углерод (сахарный уголь) в кипящем железе. Глу­боким убеждением этого выдающегося ученого (кстати, иностранного члена-корреспондента Российской академии наук), было сформулированное им научное пра­вило: «опыт должен получаться всегда!» Это значит, что результаты эксперимента, настоящего эксперимента, отвечающего незыблемым законам Природы, должны быть так же постоянны, как и эти за­коны…

А раз так, то все, что не относится к самой сути опыта, особого значения не имеет.

Вероятно, исходя из этого убеждения, Анри Муассан и применил в своем опыте несколько необычную для научной лабо­ратории, но зато предельно простую «систему охлаждения» расплавленного же­леза. Он поставил на полу в лаборатории табурет, на него деревянную лохань, в ло­хань налил водопроводную воду…

И, когда пришло время охлаждать кипящее железо с растворенным в нем угле­родом, профессор поднял клещами тигель и — вылил его содержимое в лохань с во­дой!

К счастью, Муассан все-таки надел перед этим очки и фартук. И загоревшуюся на нем одежду удалось потушить.

А когда бесформенный слиток, остав­шийся в лохани после взрыва, был раство­рен в кислотах, из него выделили не­сколько крупинок. Они тонули в жидкости с удельным весом три, царапали рубин и корунд, почти целиком сгорали в кисло­роде…

Инженер М. Б. Черненко

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>