Знание-сила, 2007 № 11 (965)

Такое согласие получается далеко не всегда. Например, биология давно хотела бы также подружиться с математикой. Нет недостатка в работах по темным предметам вроде математической биологии. На первый взгляд биология вполне подходит для такого союза. Биолог охотно обсуждает вопрос о том, что такое вид, существует ли он реально или является удобной абстракцией. Физик с трудом поддерживает разговор на такие темы. Однажды меня попросили принять участие в аспирантском экзамене на соседней кафедре. Бедного экзаменующегося спросили, какая из физических величин первична, магнитное поле или магнитная индукция. Он не знал. Я занимаюсь магнитной гидродинамикой всю жизнь и не знаю тоже. Конечно, вопрос имел какой-то смысл в контексте конкретных задач этой кафедры (там работают вменяемые люди). Однако в целом физика на дух не приемлет подобные вопросы.

Более того, биологи обожают вопросы, до которых не доходит ум самого изощренного математика. Как показывает опыт, они четко различают понятия «число» и «количество». Конечно, я вижу здесь небольшую стилистическую разницу, более того, я знаю, что есть еще понятие «цифра», которая в разных областях точных наук употребляется немножко по-разному, но зачем доводить дело до абсурда, мне (и всем моим коллегам, с которыми я обсуждал этот волнующий вопрос) остается непонятным.

И все напрасно! Несмотря на все усилия, биологам не удается подружиться с математиками. Не удается в чем-то самом главном, что удалось физикам где-то между временем Галилея и временем Ньютона.

Я думаю, что вечная борьба между физикой и математикой, борьба, которая проходит через каждую физическую работу и многие работы по математике, — огромный источник развития для обеих наук. Для многих средневековых соборов существует поверье, что их нельзя достроить. Кельнский собор достраивали во времена Гете, деньги на достройку его башни собирал друг Гете Буассере, его ремонтируют и сейчас. Поэтому собор живет и не превращается в мертвый памятник, хотя сама эпоха готики — далекое прошлое. Нечто подобное поддерживает и развитие физики и математики.

Нам вообще с трудом дается осознание того, что мир — не гармоническое кладбище, а сцепление борющихся противоречий, нечто, вырастающее из этой борьбы. Даром что учили тому, что в марксизме называлось диалектикой. Видимо, мы отторгали ее вместе со всем этим учением. По этому поводу расскажу еще одну историю. В этом году начальство решило провести в университете День науки. Дело, наверное, хорошее, хотя и не совсем ясное. Попал случайно на секцию, в которой обсуждались проблемы киноведения (есть и такая наука!). Обсуждали, почему так популярна экранизация, хотя кино и литература — две разные эстетические системы, так что средствами кино нельзя адекватно воспроизвести литературное произведение. А я подумал, не было ли бы правильнее сказать, что народ именно потому и любит экранизацию, что тут сталкиваются две эстетические системы и их столкновение дает то, чего не может дать ни одна из них по отдельности?

Мы кратко рассмотрели длящийся уже не одно столетие роман между физикой и математикой. Конечно, есть связи и между физикой и биологией (это называется биофизикой), физикой и геологией (геофизика), физикой и химией (тут чудесным образом есть сразу физическая химия и химическая физика). Однако страсти здесь далеко не достигают того накала, как в романе физики и математики. Один мой знакомый едко (и не вполне справедливо) говорил, что геофизика подобна морской свинке, которая и не свинка, и плавать не умеет. Про математическую физику так никто не скажет, да и пограничье математики и физики заполняет почти все эти науки, а не сводится к одной матфизике (даже если экзамен по ней — камень преткновения для студентов). Поэтому писать о геофизике и ее сестрах не так интересно. Замечательно, что кроме закадычной дружбы с математикой, у физики есть два закадычных врага — философия и филология. Об истории этой взаимной неприязни (переходящей в любовь) стоит поговорить в другой раз. У математики тоже есть свои привязанности, отдельные от привязанностей физики. Информированные люди говорят, что на глазах развивается и становится все более интересным роман между математикой и лингвистикой. До нас в виде алгоритмических языков программирования и историй о машине Тьюринга доходят только обрывки этого захватывающего сюжета, о котором придется писать людям, более знакомым с предметом.

Михаил Вартбург

В очередном «Послании к нации» президент Буш сказал буквально следующее: «Наша цель — к 2025 году заменить этанолом 75% нашего импорта нефти с Ближнего Востока». Заметим, кстати, что для Америки это не такая уж величественная цель, ибо весь ее импорт нефти с Ближнего Востока составляет аж 16% ее потребностей в автомобильном топливе, ей даже без этанола арабская удавка не так-то и грозит.

Поговорим об этаноле. Мало известный широкой публике, среди людей интересующихся он пользуется особой славой. Одни с завистью говорят, что в Бразилии на этаноле уже бегает 40% автомашин, а другие их поправляют, что этанол обеспечивает не просто 40% бразильских машин, а 40% всех вообще бразильских энергетических потребностей. Передают друг другу, что этанол этот производится из обыкновенной кукурузы (маиса), а этого добра — завались. К тому же оно «возобновляемое» — сегодня использовал, завтра новое вырастет, только собирай. А озабоченные глобальным потеплением люди добавляют ко всему этому свое: мол, отходы от сжигаемого этанола — в отличие от сжигаемого бензина — не загрязняют атмосферу и не угрожают нам добавочными летними градусами.

Теперь по существу. Этанол — это просто этиловый спирт, тот самый, который в домашних условиях получают с помощью брожения из свеклы, крахмала, риса, кукурузы и прочих сахаросодержащих материалов, включая дерево, и который потом, после очистки, называют самогоном, горилкой, чачей, сакэ, виски, а также просто «табуретовкой». В промышленных условиях этанол производится чаще всего из кукурузных зерен: предварительно они дробятся, варятся и перемалываются до состояния тончайшего порошка, который затем смешивается с водой и ферментами, благодаря чему из крахмала выделяется сахар. Он поступает в ферментационные баки, где добавка дрожжей, вызывающих брожение, постепенно превращает материал в смесь, содержащую 15% спирта; этот спирт стекает в дистилляционные баки, где окончательно освобождается от воды, охлаждается и денатурируется. Оставшаяся в ходе производства выжимка продается как корм скоту. Если смешать этанол с каким-нибудь растительным маслом и специальным катализатором, он помогает выделить из масла эфиры, которые затем превращаются в «биодизель», то есть подобие дизельного топлива.