Не бойтесь языка химических формул

Не бойтесь языка химических формул

Происходило чудо.

Тридцать сорванцов сидели притихшие, и только блеск глаз свидетельствовал о том, что в их душах мятежничал ураган вдохновения.

Шел первый урок химии в нашем классе…

Учитель добавлял к синей жидкости бесцветную — и получалась розовая. Демонстрировал свое могущее! во самый прямолинейный и строгий судья — лист лакмусовой бумаги. Прозрачная «вода» превращалась на глазах в темно-красное «вино». А в стеклянной колбе, где из извести выделялся углекислый газ. затухала яр­кая свеча.

Мы сидели, разинув рты.

Химия сверкала перед нами великолепием горба­тых стеклянных реторт, колб и пробирок, извивалась змеевидными резиновыми трубками, разносилась едки­ми запахами кислот. Проявляла и злонамеренность, ка­пая щелочью на наши многострадальные брюки.

ЯХимические формулы первым из седьмого класса записался в химиче­ский кружок. Меня даже избрали старостой. Поначалу нас было очень много. Часами мы в упоении поливали лакмусовые листочки соляной кислотой и раствором едкого натра, возились с замысловатыми приборами, опу­скали длинные тела термометров в кипяток, каждый раз удивляясь, что при этом не лопается стекло. Увлеченно занимались всем этим, ибо мы были кудесники, волхвы, колдуны и волшебники. Нам ничего не стоило вызвать к жизни любое из подвластных чудес, в последнюю ми­нуту заменить его другим, еще более неожиданным. Непосвященные шестиклассники ахали и удивлялись.

Но вскоре фейерверк хитроумных и эффектных опытов закончился. Наступили, если можно так выра­зиться, будни нашего «посвящения в химию». И тут наши ряды дрогнули.

Я крепился дольше всех, все-таки я был староста. Мне очень хотелось показать, что у меня есть твердость характера и сила воли, что я однолюб и моя любовь — это химия… Но прошла неделя, другая — и я не выдер­жал тоже. Позорно бежал!

Кружок наш распался. Почему? В чем причина столь печального конца этой счастливо начавшейся истории?

Догадаться нетрудно. Причина — в химических фор­мулах. Энтузиазм семиклассников поблек, стушевался перед лицом формул.

Впрочем, формул, символов, условного языка нау­ки, опасаются не только семиклассники. И у взрослого человека, далекого от химии, статья в журнале, пестря­щая латинскими значками, контурами бензольных колец, стрелками, цифрами, плюсами и минусами, далеко не всегда вызывает большое желание познакомиться с нею. «Опять эти формулы!» — махнет рукой иной читатель и примется искать в журнале анекдоты из жизни великих людей или полезные советы для домашнего хозяйства. И добавит: «Пожалели бы читателя!»

А надо ли его «жалеть»?

На свете существует бесчисленное множество язы­ков. Муравьи пользуются языком запахов. Пчелы вытворяют странные танцы на летке улья — это своеоб­разный язык жестов. Есть язык барабана, язык свиста, а еще один энтузиаст составил не так давно «словарь» языка, на котором «беседуют» обезьяны.

У всех свой язык. Потребность в языке огромна, ибо он — средство обмена информацией, а без инфор­мации было бы чрезвычайно трудно жить.

Разумеется, и [Муравьиный обмен информацией, и барабанный бой, и танец пчел — все это можно назвать языком лишь в условном смысле, хотя бы в таком, который имеет в виду наука семиотика. Название «семио­тика» происходит от греческого слова «семиос» — знак Семиотика изучает строение и функционирование зна­ковых систем — в том числе таких, как азбука Морзе различные схемы, коды, кривые и формулы, используе­мые наукой. Но конечно же, искусственные, созданные человеком знаковые системы (в том числе и языки-по­средники, применяемые в технике) могут существовав лишь на основе естественных языков, на которых гово­рит человечество. Зато «искусственные языки» во мно­гом и очень хорошо дополняют языки обычные, даже имеют перед ними некоторые преимущества.

Некоторые утверждают, что человеческие языки разъединяют мир. В самом деле: французский, сербский суахили, письмена ронго-ронго… Сейчас на земле на­считывается около 3000 только живых языков. Но есть языки, которые мир объединяют. Я имею в виду не малораспространенный эсперанто. Нет, речь идет о язы­ке науки, и прежде всего о языке наук точных.

В самом деле, английскому математику вовсе не обязательно изучать арабский, чтобы объяснить йемен­скому коллеге какие-то выводы из алгебры событий. Прекрасным средством обмена научной информацией служит обоим краткий и точный язык формул.

Говорят, в школе Пифагора излюбленным методом доказательства было обращение к чертежу. «Смот­ри!» — говорил ученый грек, не тратя гишних слов, своему ученику. И показывал ему, скажем, следующее:

Химические формулы

Чертеж наглядно демонстрировал положение: квад­рат суммы чисел равен сумме их квадратов плюс уд­военное произведение одного на другое. Иными слова­ми (а + Ь)2 = а2 + 2аЬ + Ь2. Заметим, что одно и то же правило, изложенное на математическом языке симво­лов, заняло вчетверо меньше места на бумаге, чем в словесном выражении. Так же и доказательство на «языке чертежа» компактнее тех рассуждений, которые читатель, быть может, запомнил из курса алгебры для средней школы. Кстати, оно и нагляднее, и понятнее.

В наши дни число наук, пользующихся методами точного количественного анализа, непрестанно растет. Растет поэтому и число людей, понимающих специфические языки формул.

На языке, не требующем перевода, могут разгова­ривать между собой физики, биологи, строители, инже­неры.

В широкой мере пользуется, как известно, форму­лами и химия.

Любая формула отпугивает своей непонятностью, это верно. Но стоит лишь уяснить ее компоненты, пред­ставить себе за ее значками материальное содержание, наполнить плотью реальности скелет латинской симво­лики — и все преобразится.

Я, к сожалению, не понял этого вовремя, в седьмом классе средней школы…

А формула сразу обретает красоту, легкость, изя­щество. Ока становится понятной и может даже вызы­вать у нас некоторую гордость нашей понятливостью. Но для этого надо приложить определенное умственное усилие.

Взгляните, пожалуйста, на такой пример:

С7 Н5 (N02)3.

На словах это звучит так: це семь, аш пять, эн о два трижды. Думаю, что эта премудрость известна боль­шинству читателей: это тол. Он же — тринитротолуол. Он же — тротил. Вы, безусловно, знаете, что это за ве­щество. Само название его стало бесстрастным измери­телем разрушающей силы оружия, несущей гибель лю­дям. Один миллион тонн тротила может стереть с лица земли средний город. Запомните эту формулу! И не спутайте ее с какой-нибудь безобидной сахарозой или азотной кислотой…

Кстати, именно в химии, в этом безграничном цар­стве, где вся вещественная основа мира описана похо­жими — простыми или сложными — формулами, легче всего ошибиться неопытному человеку, тому, кто подза­был азы этой науки, или просто невнимательному чита­телю. Мы не спутаем порядка букв, не напишем но вместо он. Или порядок цифр: 35 вместо 53. Но не вдумываясь, по небрежности мы вполне могли бы вме­сто СlO2 поставить Сl2О, хотя в жизни не сделали бы этого никогда: СlO2, перекись, или двуокись хлора,— газ зелено-желтого цвета, а Сl2О, окись хлора,— тоже газ, но цвет имеет желто-красный.

Язык формул — сугубо точный язык, он не терпит погрешностей и потому дисциплинирует наше мышле­ние.

Мне не хотелось бы напоминать здесь общеизвест­ные вещи. Например то, что химические формулы изо­бражают знаками состав химических соединений. Что формула, скажем, Н2О — воды, показывает: соединение состоит из двух атомов водорода и одного атома кис­лорода. Что такая формула, в которой даются только символы элементов и число их атомов в молекуле, на­зывается эмпирической, и из нее уже можно выяснить количественный и качественный состав моле­кулы.

Существует и другой способ написания формул — так называемый рациональный; он дает нам фор­мулу построения. В качестве примера возьмем что-либо посложнее воды.

Слово «спирт» на химический язык можно переве­сти так: С2Н6О. Однако здесь перед нами эмпириче­ская формула, из которой отнюдь не явствует, как сгруппированы атомы в молекуле спирта. Эту связь по­кажет структурная формула взятого вещества: СН3—СН2ОН, или что еще нагляднее:

спирт химическая формула

Такое построение уже весьма похоже на приказ древних греков «Смотри на чертеж!». Но — удивитель­ная вещь! — почему-то именно такие формулы по­строения и вызывают среди далеких от науки людей наиболее активное нежелание знакомиться с ними.

Отчего же так происходит?

Сложно устроен мозг человеческий. Среди прочих замечательных его способностей есть и способность к привычке. Одним каким-то словом трудно определить, хорошая это или плохая способность. Без привычки мы совершенно не смогли бы проделывать многие опера­ции, которые совершаем обычно чисто механически. По привычке мы суем руки в рукава пальто, по привычке подносим ложку ко рту, по привычке, почти не заме­чая, мы проглатываем порой целые фразы в газетной статье. Привычка руководит теми из нас, кто любит лишь ту живопись, где с дотошной тщательностью, «как в жизни» (а точнее — как на любительской фотографии) воспроизводятся и нужные и ненужные детали. Такова уж особенность человеческой психики; самый легкий путь для наших действий и суждений — это путь при­вычный. Привычка помогает нам жить. Но она же и ме­шает нам жить! Нет, наверное, у разума людского бо­лее коварного врага, чем привычка. Привычка порож­дает лень, обломовщину, инертность мышления, не дает взглянуть по-новому на старые, известные вещи.

Думается, играет свою роль привычка и в распро­страненном пренебрежении к языку формул. Ведь обычный наш язык — язык художественной литературы и официальных инструкций, язык бесед по телефону и вывесок на улице — он привычен нам, он вошел в наше существо, мы не тратим усилий на его понимание (со­чинения некоторых «ультрасовременных» авторов в рас­чет не принимаются!). Мы привычно пробегаем строки статьи — и вдруг стоп! Заминка. Формула. Преграда непривычного на пути нашего восприятия. И иногда эта преграда кажется нам настолько значительной, что мы не решаемся ее брать ни приступом, ни осадой.

Леность! Леность нашего мышления, боязнь непри­вычно — вот, на наш взгляд, основная причина, по которой текст с формулами не пользуется популярностью у некоторых читателей. Так порой несмышленые малы­ши твердят: «Не хочу учиться!». Но в этом случае роди­тели и учителя не дают воли этим желаниям…

Действительно, читать сухие, написанные казенным или наукообразным языком статьи — скучно. Но право же, не формулы делают их такими! В большинстве скуч­ных статей и формул-то никаких нет. Конечно, формулы в научной книге не придают изложению заметного оживления.

И тем не менее язык формул обладает неоспори­мыми достоинствами.

Главное из них — краткость. Это очень существен­ное качество. Люди для того и выдумали различные символы — термины, сокращения, формулы, чтобы не проделывать тысячу раз одну и ту же работу, выгова­ривая, скажем, название дезоксирибонуклеиновой кис­лоты. Эта кислота, материальный носитель наследствен­ности в живой клетке, бесконечно важна для человека, ее имя должен знать в наш век каждый человек; одна­ко согласитесь, «имя» у нее несколько длинновато. И вот в качестве заменителя термина «дезоксирибону­клеиновая кислота» появилась его полноценная аббре­виатура, сокращение — ДНК. Три прописные буквы, ко­торые никому уже не кажутся ни скучными, ни непо­нятными!

Нет, например, и нужды каждый раз вместо выра­жения ..рентгеновы лучи» пояснять читателю, что это электромагнитное излучение с длиной волны от не­скольких сотых ангстрема до двадцати ангстрем и т. д., которое Вильгельм Конрад Рентген открыл в 1895 году. Достаточно сказать короче: рентгеновы лучи.

Так, собственно, и устроен всякий научный язык: свойства его знаков и символов — краткость и опреде­ленность.

Такими свойствами обладает, естественно, и язык химических формул.

Химическая формула, помимо удобства в обиходе для специалистов, таит в себе код важнейших законов материального мира. Она отражает различные связи элементов в природе, она отражает, наконец, и само движение,— а кто скажет, что движение не интересно?

Посмотрите внимательно на выражение:

H2 SO4 + Fе = FеSO4 + 2Н.

При желании в этой записи можно увидеть истин­ную поэзию, рассказ о том, как атом железа настой­чиво вытеснил из буйной молекулы серной кислоты два атома водорода, и те, раскрепощенные, пошли по свету. Законы химических связей, реакция замещения и дви­жение, движение, движение материи предстают перед нами в этом уравнении. А оно описывает лишь резуль­тат того, как капля серной кислоты упала на обыкно­венную железку.

Впрочем, это уже дело воображения.

Не нужно противопоставлять описание констант, реакций и структурной формулы вещества интересному и живому рассказу о происхождении и получении этого вещества, о загадках, перспективах, мечтах и фантази­ях. В конечном счете это одно и то же. Формулы без живого рассказа скучны, а рассrаз о химии, начисто ли­шенный химического языка,— легковесен.

Если рассказывать о химии и серьезно, и увлека­тельно — скучно не будет! И формулы никак не поме­шают высшему наслаждению наших новых «открытий» в науке. Не следует только думать, что стиль и задачи научно-популярной литературы не позволяют приме­нять язык формул; неразумно отказываться от того, что уже изобретено, глупо обеднять себя, заранее исклю­чая из области своего понимания язык науки.

Не бойтесь языка формул!

Л. КОРНИЛОВ

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>