подумал, что это замечательная вещь и надо ее исследовать, что хорошо бы сделать химическую аналогию биохимических циклов. Вот тут-то и начинается «химия с детства». Это только «живой» химик может сразу придумать. Вспомнить, что в 1905 г. он брал бертолетову соль, что ее аналог КВгОз: там хлор, а тут бром. Можно устроить реакцию, в которой исходный компонент цикла Кребса - лимонная кислота - будет окисляться этим аналогом бертолетовой соли. Бром окрашен, поэтому он будет виден, когда выделится в ходе реакции. Это была удача. Чтобы ускорить реакцию, Борис Павлович добавил в раствор каталитические количества соли церия. Церий — элемент переменной валентности, он катализирует окисление, переходя из четырех-в трехвалентное состояние. В растворе, в довольно концентрированной серной кислоте, сначала действительно появилась желтая окраска, но потом почему-то исчезла и вдруг возникла снова, а потом опять исчезла... Так была открыта колебательная химическая реакция в растворе. (А желтый цвет, как позднее показал Жаботинский, не от брома, а от церия.) Действительно ли Б. П. Белоусов первым открыл химические колебательные реакции? Лауреат Нобелевской премии И. Р. Пригожий считает работу Бориса Павловича научным подвигом XX века. Думаю, это несколько завышенная и субъективная оценка, тем не менее... Некоторым же авторам популярность BZ-reaction кажется несправедливой, а роль Белоусова — преувеличенной. В очень экзальтированной статье Б. В. Вольтер пишет [26]: «...Честь открытия химических колебаний не принадлежит нашему, XX веку... В 1828 г. Т. Фехнер изложил результаты исследования колебаний электрохимической реакции. В 1833 г. В. Гершель публикует... исследование колебаний в каталитической гетерогенной реакции. Наиболее интересна публикация М. Розеншельда в 1834 г. Ее автор совершенно случайно заметил, что небольшая колба, содержащая немного фосфора, в темноте испускает довольно интенсивный свет... это свеч'ение регулярно повторялось каждую седьмую секунду... приводится детальное описание мерцаний колбы. Сорок лет спустя (1874 г.) эти эксперименты с „мерцающей колбой' продолжил француз М.Жубер... Еще через двадцать лет... А. Центнершвер исследовал влияние давления воздуха на периодические вспышки фосфора... Особенно яркая страница в истории химических колебаний связана с „кольцами Лизеганга' (1896 г.)... И все-таки открытие Лизеганга, имевшее большой резонанс в научных химических кругах, не было первым. И до него изучались химические волны, а в 1855 г. вышла книга Ф. Рунге, в которой были собраны многочисленные примеры таких экспериментов.» Не принадлежит, если на то пошло, честь открытия химических колебательных реакций и XIX веку. Еще в XVII веке периодические вспышки при окислении паров фосфора наблюдал Роберт Бойль [22]. Знал ли Б. П. Белоусов об этих работах? Знал ли он брошюру Р. К. Кремана «Периодические явления в химии», изданную в Штутгарте в 1913 г.? Думаю, знал, тем более что свободно владел немецким и французским языками. Не мог он не знать и книги академика П. П. Лазарева [4], который, будучи биофизиком, увлекся идеей химических колебательных процессов как основы физиологических периодических явлений. Не мог он не знать и замечательной книги Ф. М. Шемякина и П. Ф. Михалева «Физико-химические периодические процессы», изданной в Москве в 1938 г. [7]. Не могли не знать эти работы и высокообразованные рецензенты. Почему же были отвергнуты статьи Б. П. Белоусова, посланные им в 51-м и 1955-м годах в очень солидные химические журналы («Журнал общей химии» и «Кинетика и катализ»)? Дело, видимо, в «инерции предыдущего знания». Все наблюдавшиеся до этого случаи колебаний в химических реакциях можно было объяснить пространственными эффектами, например, перепадом температуры на стенках колбы или диффузионными ограничениями скоростей реакции. Подобные «пространственные» причины колебаний нельзя исключить ни в опытах со свечением паров фосфора, ни, тем более, в явлениях типа колец Лизеганга. Но главным препятствием было... знание равновесной термодинамики. Не мог образованный человек представить себе в беспорядочном тепловом движении огромного числа молекул макроскопическую упорядоченность — все молекулы то в одном, то в другом состоянии! Будто признать существование вечного двигателя. Этого быть не может. И в самом деле - не может этого быть. Не может быть вблизи состояния равновесия, а только его и рассматривала термодинамика тех лет. Однако никаких ограничений на сложные, в том числе колебательные, режимы нет для неравновесных химических систем, когда реакции еще не завершились, и концентрации реагентов не достигли равновесного уровня. Но это обстоятельство ускользало от внимания химиков. Всем ясно, термодинамика — не просто раздел физики. Триумф равновесной термодинамики, созданной гигантами — Карно, Майером, Гельмгольцем, Больцманом, Планком, Шббсом, Нернстом, определил мировоззрение нескольких поколений исследователей. Потребовалось чрезвычайное интеллектуальное напряжение, чтобы вырваться из «железных оков полного знания» и исследовать поведение систем вдали от равновесия, чтобы создать термодинамику неравновесных процессов. В этом жизненный подвиг Онсагера и Пригожина. К этому времени уже существовало общее доказательство возможности колебаний в однородной, гомогенной системе, когда пространственные неоднородности несущественны. В 1910 г. А. Лотка [3] придумал систему уравнений, описывающую колебания концентраций реагентов в системе полного перемешивания, где возможен автокатализ. В этой первой модели Лотки колебания были затухающими. Через 10 лет он предложил систему с двумя последовательными автокаталитическими реакциями - и в этой модели колебания уже могли быть незатухающими [5]. Значит, колебания в гомогенном растворе в принципе возможны. Сложилась характерная для жизни нового знания ситуация — есть строгая теория Лотки-Вольтерра - колебания в гомогенных химических системах возможны — и есть общее мнение — они невозможны так как противоречат основам науки. Вот почему экспериментальное, бесспорное доказательство существования колебательных режимов в гомогенных растворах, в системах полного перемешивания приобрело такое большое значение. Тут следует отметить коренное различие позиций физиков и химиков. Одно из наиболее ярких достижений физики и математики XX века - создание теории колебаний. Большие, общепризнанные заслуги принадлежат здесь советским физикам — школе академика Л. И. Мандельштама. В 28-м году аспирант Мандельштамма А. А. Андронов выступил на съезде русских физиков с докладом «Предельные циклы Пуанкаре и теория автоколебаний» [6]. Он не сомневался в возможности химических колебательных реакций и был инициатором направленного поиска таких реакций в эксперименте.* В начале 1930-х годов в Институте химической физики Академии наук были обнаружены колебания свечения в «холодных пламенах», аналогичные колебательной люминесценции паров фосфора, которые заинтересовали замечательного физика Д. А. Франк-Каменецкого. В 39-м он объяснил эти колебания на основании кинетической модели Лотки 20-го года [8]. В 41-м в большой статье в журнале «Успехи химии» [9] он специально рассмотрел возможность колебательных режимов в гомогенных химических системах, хотя «холодные пламена», строго говоря, нельзя отнести к гомогенным химическим реакциям. Причины те же: перепады температуры и пространственные градиенты концентрации. Механизмом колебаний в этой сложной системе вместе с Франк-Каменецким занялся воспитанник андроновской школы И. Е. Сальников [10], и в 47-м представил в Институт химической физики диссертацию, которая называлась «К теории периодического протекания гомогенных химических реакций» [12]. И диссертацию отвергли! Кто был наиболее непримиримым хранителем незыблемых истин, наиболее образованным человеком в аудитории? Не знаю. Сработала «инерция предыдущего знания». Барьер «здравого смысла» химиков преодолен не был. Сальников успешно защитил эту диссертацию в следующем году в Горьком в институте, руководимом А. А. Андроновым.

В 1951 г. генерал Белоусов послал статью об открытой им колебательной реакции в «Журнал общей химии» [1, 2]. И получил обидную отрицательную рецензию: «такого быть не может». В статье был описан легко воспроизводимый процесс. Все реактивы вполне доступны. Но если вы твердо убеждены в невозможности результата, то проверять его — пустая трата времени. Внук Бориса Павловича, Борис Смирнов, уговаривал деда: «Возьми реактивы, поезжай в редакцию — покажи им...» Генерал считал все это оскорбительным, не соответствующим нормам научной этики, и не поехал. Хотел бы я знать, кто автор рецензии? Но... редакционная тайна. Есть у меня подозреваемые, но нет доказательств. А Белоусов продолжал изучать свою замечательную реакцию. Колебания желтый — бесцветный не очень яркие. Ученик и сотрудник Бориса Павловича А. П. Сафронов посоветовал ему добавить в раствор комплекс железа с фенантролином. Окраска резко изменилась. Лилово-красная переходила в ярко-синюю. Это было прекрасно. Теперь, думаю, пора рассказать о том, как я стал участником этой истории. В Московский Университет я поступил в 1946 г., как это ни странно, со своим происхождением, с репрессированным отцом, да и национальность не подходящая... Но в 4б-м это еще было можно. В 47-м стало труднее. А потом щель захлопнулась. Кафедра Биохимии. Мои учителя - профессор Сергей Евгеньевич Северин и противные тетки, очень хорошие тетки на самом деле, которые мучают бедных благородных студентов, чтобы они

Добавить отзыв
ВСЕ ОТЗЫВЫ О КНИГЕ В ИЗБРАННОЕ

0

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Отметить Добавить цитату