Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 08

С. СЕРЕГИН

АЛМАЗНЫЕ НЕДРА

Как полагают, внутри нашей планеты углерод под колоссальным давлением может превратиться в алмаз. Чтобы проверить это, международная группа ученых из США, Франции, Китая, России, Канады и Великобритании создает Deep Carbon Observatory .

Несмотря на свое название, это не астрономическая обсерватория, а общее название проекта, включающего в себя ряд экспериментов, которые помогут исследователям как бы заглянуть внутрь Земли.

В данном случае ученые надеются смоделировать процессы круговорота углерода в недрах планеты, на глубине в тысячи километров под нашими ногами.

Проект Deep Carbon Observatory , кроме прочего, должен охватить массу аспектов существования и превращений углерода на Земле — от парниковых газов, таких как метан, до образования алмазов. Кроме того, в рамках проекта предполагается исследовать и совершенно экзотические формы углерода — такие как полимерный диоксид, который может встречаться в мантии, в условиях огромных давлений.

Основным инструментом должна стать камера высокого давления с алмазными наковальнями, в которой будут воспроизведены условия давления и температуры, существующие в недрах планеты. Пучок нейтронов позволит смоделировать течения жидкостей сквозь расплавленную каменную породу. Планируются также и опыты с микроорганизмами, способными существовать при высоких температурах и давлении.

В общей сложности работы по проекту Deep Carbon Observatory займут около десяти лет.

Мы редко задумываемся, что происходит в кастрюле или сковородке во время приготовления того или иного блюда. И напрасно. От того, насколько правильно протекает физико-химический процесс на плите, во многом зависит не только вкус, но и полезность пищи для нашего организма.

К такому выводу пришли британский физик Николас Курти и французский химик Эрве Тис. Они долгие годы занимались изучением явлений, происходящих при разного рода кулинарных трансформациях, создав в конце концов новую область науки, которую назвали «молекулярной гастрономией».

В конце XIX века знаменитый химик того времени Пьер Бертло предсказал, что к 2000 году человечество откажется от традиционной пищи и перейдет на питательные таблетки. И ошибся. Даже в космосе люди не питаются из тюбиков, а перешли на обычные блюда. Ведь человеку, кроме питательных веществ, требуются вкус и аромат еды, красота сервировки и приятная беседа за столом.

Тем не менее, весной 1988 года упомянутые в начале британец и француз пришли к выводу, что за прошедшие тысячелетия цивилизации люди так и не удосужились разобраться, что же происходит в кипящей кастрюле. А потому поставили перед собой множество вопросов и попытались ответить на них. Например, при какой температуре и сколько времени надо варить куриные яйца? Почему варенье надо варить в медном тазу? По какой причине фрикадельки и пельмени всплывают, когда доходят до состояния готовности?..

Понятно, что для любой хозяйки важно не подробное описание с формулами, что именно происходит в кастрюле. Ей нужен надежный рецепт желаемого блюда и конечный результат — скажем, вкусный борщ. Однако все продукты, которые мы используем на кухне, состоят из молекул и при приготовлении того или иного блюда, хотим мы того или нет, они вступают между собой в химические реакции. Посолил суп — и хлорид натрия (в просторечье — поваренная соль) тут же начинает взаимодействовать с остальными ингредиентами раствора. Повар же, как правило, об этом не думает, он часто действует по наитию, руководствуясь своим вкусом и чутьем. Видимо, поэтому поварское искусство иногда представляют как своего рода модернизированный вид алхимии.

Впрочем, гастроном-любитель Николас Курти на самом деле не алхимик, а профессор физики на кафедре низких температур в Оксфорде. Более того, он даже вице-президент Лондонского Королевского общества — аналога нашей Академии наук. Так что, являясь авторитетным ученым, он мог себе позволить такое высказывание: «Мне очень жаль, что мы знаем больше о том, что происходит на молекулярном уровне внутри самой далекой звезды, чем внутри обычного суфле».

Французский ученый Эрве Тис тоже многое знает. Если повара прислушиваются к своей интуиции, то профессор внимает формулам и точным расчетам. Он постигает секреты кулинарного искусства с помощью электронного микроскопа и прочего современного оборудования. И уже сделал немало маленьких открытий.

Например, по мнению Тиса, яйца относятся к основным продуктам питания. «Тот, кто может сварить или поджарить яйцо, сможет приготовить любое мясное блюдо», — считает исследователь.

Яичный белок, отмечает он, на 10 % состоит из протеинов, которые представляют собой длинные цепочки из аминокислот, свернутые в клубок и плавающие в воде. Свет может легко проходить через них, поэтому белок кажется нам почти прозрачным. При температуре 42–62° белок сворачивается. Образуется гель, который можно представить в виде упругого каркаса из молекулярных цепочек, содержащих множество маленьких капсул, наполненных водой. Это образование способно отражать лучи света, поэтому гель видится нам уже белым.

Но это, так сказать, голая теория. Исходя из нее, Тис пришел к выводу, что яйца вообще варить… не нужно — для того чтобы они были готовы к употреблению, им достаточно температуры 70 °C. А можно обойтись и вовсе без нагревания, полагает французский ученый. Белки можно денатурировать. Для этого достаточно просто долить к яичному белку немного этилового спирта, перемешать, и он сразу же превратится в белую массу.

Но если белок начинает сворачиваться при температуре 42 °C, зачем же мы ставим омлеты в духовку, разогретую до 160 °C? Ученый объясняет, что только при достаточно высокой температуре мы сможем связать одним яйцом максимальное количество жидкости, чтобы получить классический гель. Кроме того, высокая температура позволяет нам обезопаситься от вредных микробов, которые имеют свойство иной раз поселяться в яйцах.

В рецептах французского исследователя-кулинара есть и еще одна молекулярно-гастрономическая особенность: Тис использует меньше яиц, чем это принято по традиционным рецептам. Химик объясняет, что большое количество яиц негативно отражается на вкусовых качествах приготавливаемых блюд, так как ароматические молекулы соединяются с яичными протеинами и теряют свой запах.

Молекулярная гастрономия предложила столь необычные технологии, что вызвала у кулинаров живой интерес. И нашла, естественно, как сторонников, так и противников.