Юрий Рост - Пути в незнаемое [Писатели рассказывают о науке]

Я рассуждал так: если молекула вступает в реакции как некая индивидуальность, допустимо наличие порога действия, когда количество молекул становится существенным в масштабах системы взаимодействия. Зрительно (после моря) я представлял ситуацию, как поведение рыб в просторном аквариуме или охоту стайных хищников. Рыбы индифферентно проплывали друг мимо друга, пока их не оказывалось в данном месте достаточно для возникновения связи. Тотчас начиналось их взаимодействие, система отношений, и в поведении возникал параллелизм, как у летучих рыб в Красном море. То же, к примеру, гиены: собравшись в стаю до пятисот, они нападают даже на слонов. Конечно, я понимал, какова дистанция в поведении высших животных и связях молекул, отягощенных броуновским движением. Но в более сложном хорошо проступало простое: орудия действия — плавники, зубы, когти, а у молекул — радикалы, точки атаки вступали в дело, начиная с определенной концентрации составляющих в системе взаимодействия. Я исходил из того, что исторически значение ассоциации для начала взаимодействия должно было появиться задолго до возникновения жизни. Теперь это надо было подтвердить в физико-химическом опыте.

Однако на этот раз дело касалось не верхнего, а нижнего порога реакции, следовых количеств вещества, вступающего в нее. Я просмотрел в библиотеке подходящую литературу: отклонения в выходе реакции от ожидаемых по расчету были отмечены для малых количеств реагентов многими авторами. Однако во всех случаях это не привлекло серьезного внимания. Одни удовлетворялись полученным в целом результатом, другие сводили все к погрешности измерений либо к недостаточной чистоте субстрата и реагента. Удивительно, что именно это не возбудило у авторов научный интерес — ведь даже Джо Маккьюсик невольно признал значение молекулы как целого, говоря о том, что в смеси одни молекулы мешают другим вступать в реакцию. А для авторов ряда работ примесь была лишь досадным осложнением, мешающим увидеть процесс «в чистом виде».

Материал для эксперимента был подсказан мне задачами практикума. Я остановился на анализе перехода коллоидного раствора из золя в гель — конкретно, использовал известную реакцию «высаливания» белков. Трудность заключалась в том, что выход реакции надо было оценить количественно, а этого не позволяла разрешающая способность прибора. Флотация, то есть повышение концентрации вещества путем упаривания, вносила в опыт опасность денатурации — свертывания белков. Через месяц поисков я понял, что имею дело с весьма чувствительной системой, но это меня только раззадорило. Кроме того, выяснилось, что необходим третий элемент, так сказать, «лакмусовая бумажка», вещество, которое окрасит гель либо обесцветится, как только в системе произойдет изменение. Я перебрал десятки индикаторов, пока нашел то, что нужно, — к сожалению, это была одна из аптечных микстур (когда я сообщил Боргу, с помощью чего я эффективно выявляю порог реакции, он только поморщился). Но работал индикатор великолепно даже при разведении его в десятки тысяч раз.

Было удивительно наблюдать, как после нескольких мгновений после появления очень слабого окрашивания оно резко усиливалось, производя впечатление вспышки, — это указывало на цепную реакцию перехода в новое состояние всей массы молекул. Модель аквариума с рыбками казалась вполне справедливой — порог реакции существовал реально. Реально, конечно, для меня. Борг похлопал меня по плечу и повторил слова преподавателя из Мадраса: «У вас явные способности к научному исследованию».

В те дни на практикуме произошло малоприятное событие: студентка забыла о технике безопасности и стала разводить серную кислоту, вливая в нее воду, а не наоборот. Произошел небольшой взрыв — слава богу, дело ограничилось дырками на халате и на платье, лицо и глаза не пострадали. Мне, в общем незаслуженно, попало от Борга. Но настроение мне это не испортило: этот взрыв салютовал моим опытам здесь и в Мадрасе. Это было почти банальное, но такое явное подтверждение того, что условиями реакции, количеством молекул в среде взаимодействия пренебрегать нельзя.

Однако с Боргом мы не договорились. «Молодой человек, — сказал он мне поучительно, — если в растворе есть всего одна молекула и если она встречается с единственной молекулой реагента, реакция происходит, и она происходит потому, что иначе не может быть — таков закон природы». Он стоял передо мной прямой и строгий, как закон природы. И хотя, в силу меньшего роста, он смотрел на меня снизу вверх, я видел, что он смотрит на меня сверху вниз.

Это было полвека назад. Но совсем недавно мне столь же серьезно объяснили, что даже одной молекулы канцерогена достаточно, чтобы вызвать рак. Я мог только сокрушенно вздохнуть. Работал всю жизнь с нефтью и ее фракциями, окуривался дымом дизелей, раком почему-то не заболел. Неужели не ясно, что дело в состоянии системы, в ее активности? Было нам не до смерти — жизнь была коротка, и надо было прожить ее наилучшим образом.

Вскоре работа на кафедре оборвалась, так как кончились проволочки с зачислением в университет, и пришлось наверстывать упущенное, притом как-то зарабатывать на жизнь, словом, опыты по переходу золя в гель пришлось отставить. Однако от природы своей, как от судьбы, уйти трудно: несмотря на усталость и перегрузки (в прямом смысле слова — кроме учебы, мне пришлось постоянно подрабатывать в порту грузчиком), я снова затеял эксперимент.

Как ни странно, напряжение тех дней не только утомляло, но поддерживало меня. Я не болел, как не болеют на войне, — конечно, меня выручали молодость и спокойный индийский оптимизм. Да были еще друзья, такие же, как я, иммигранты. Говоря откровенно, это были скорее друзья-приятели, но в нашем положении, за тридевять земель от родины, это было немало. В нашей компании ядро составляли выходцы из Европы, но были также индийцы (я и Поннамбалам) и даже один японец — его звали Хасимото. Мы познакомились и сблизились с ним при выполнении задания по физике трения (тогда меня снова и затянуло в эксперимент).

Для сдачи зачета надо было сделать расчет оптимальных значений трения пластин, при которых прочный контакт не затруднял еще возможности скольжения одной пластины по другой. Надо было найти это оптимальное для условия соотношение связанности и свободы и подтвердить это созданием лабораторного макета.

Как потом оказалось, мы с японцем шли к выполнению задания разными путями. Он недолго листал в библиотеке научные журналы — нашел какой-то эмпирический подход и неутомимо, как муравей, начал накапливать в лаборатории гору данных. Что до меня, то я вначале вообще не думал, что в этом задании может быть что-то интересное. Поэтому перелистал в поисках готового решения гору литературы и убедился, что такого решения, пожалуй, нет. Некоторое время я даже подозревал, что эта задача из разряда тех, которые даются для повышения познавательной активности студентов — мы должны были самостоятельно прийти к выводу о невозможности ее решения.