Ларс Орстрём - Химия навсегда. О гороховом супе, опасности утреннего кофе и пробе мистера Марша

Афганская политика так же сложна и запутанна, как детективные романы Рэймонда Чандлера, – по крайней мере, когда смотришь на нее со стороны; так что время покажет, будут ли на следующего участника этой истории смотреть в позитивном ключе в последующие годы. Ахмад Шах Масуд, «Панджшерский лев» – официально национальный герой Афганистана, и 9 сентября, в день покушения, которое привело к его гибели, многие афганцы совершают паломничество к его могиле в кишлаке Джангалак, чтобы отдать ему дань уважения [88] Perry T. Afghan Commander Massoud, Killed on Eve of 9/11 Attacks, is a National Hero Proclaimed September 9 as Massoud Day // Los Angeles Times, 22 September 2010. .

Изучая инженерное дело в Кабуле в 70-х годах, он стал политическим активистом и был вынужден бежать в Пакистан, откуда вернулся несколько лет спустя, чтобы стать легендарным полевым командиром моджахедов во время советской оккупации. Он был настолько успешным военачальником, что Советская армия, превосходившая моджахедов по количеству оружия и личного состава, так и не добилась полного контроля над провинцией Панджшер, к югу от Бадахшана, где расположена шахта по добыче лазурита. Возможно, он занимался разработкой шахты, но настоящим спасительным кругом она стала после гражданской войны в Афганистане, когда талибы триумфально вошли в Кабул, а Масуд покинул свой пост министра обороны и вновь отправился в горы [89] Некролог Ahmad Shah Massoud // The Telegraph, 17 September 2001. .

Мы много слышали о торговле опиумом, за счет которой финансировалась гражданская война в Афганистане, но похоже, Северный альянс, которым руководил Масуд, получал бо́льшую часть денег, контролируя международную торговлю лазуритом и другими драгоценными камнями, главным образом изумрудами, и по иронии судьбы на эти деньги закупалось оружие у бывших врагов – русских [90] Dupee M. Afghanistan’s Conflict Minerals: The Crime—State—Insurgent Nexus // United States Military Academy, 2012. URL: https://www.ctc.usma.edu/afghanistans-conflict-minerals-the-crime-state-insurgent-nexus/. . Как и русские, «Талибан» так и не получил полного контроля над этими провинциями. Масуд сам был убежденным мусульманином и в некотором роде исследователем Корана, если даже не религиозным лидером, и отвергал взгляды талибов-фундаменталистов в пользу более современной версии ислама.

Так что же делает эти синие камни такими особенными? Во-первых, как и в случае с другими драгоценными камнями, дело в их детстве. Нехорошо слишком быстро расти и достигать взрослого состояния – как для людей, так и для драгоценных камней.

Рисунок 15.Ахмад Шах Масуд, «Панджшерский лев». © Reza / Webistan / Corbis.

Эти кристаллы (как химики называют большинство драгоценных камней) вырастают из крошечных скоплений молекул и ионов – зародышей. Никто точно не знает, насколько они малы – возможно, это всего несколько молекул, возможно, несколько сотен частиц, плавающих в чем-то вроде жидкости или расплава. Время от времени новая молекула из этой жидкости соприкасается с поверхностью зародыша и застревает на ней, за счет чего кристалл растет.

Так вот, главное в кристаллах – это упорядоченность. Возьмите на кухне кристаллик сахара и рассмотрите его. Он похож на крошечный сверкающий драгоценный камень, чистый и прозрачный, и у него красивые четкие грани и ребра.

Он обладает всеми этими характеристиками потому, что внутри этого кристалла вы найдете молекулы сахарозы, расположенные одинаково – сверху вниз, слева направо, спереди назад, словно солдаты на параде, лозы в винограднике или апельсины, аккуратно разложенные во фруктовой лавке. Просто их там будет гораздо больше, чем вы можете себе представить.

Если солдаты прибывают на парад неспешно и по одному, им будет легко найти свое место. Но если все они явятся на площадь одновременно, несясь туда бегом со всех сторон из-за того, что они поздно позавтракали (когда я служил в армии, у меня был приятель, отличавшийся таким поведением), им будет трудно образовать четкий военный строй, которого от них ожидают. Возможно, они смогут проследить за движением ближайших соседей, но в целом бардак будет продолжаться до тех пор, пока не явится сержант и криком не призовет их к порядку.

У молекул нет сержантов, они все равны между собой, поэтому, если такой процесс пойдет неправильно в молекулярном мире, дороги назад обычно не бывает. Возьмите красивые кристаллики сахара, растворите их в горячей воде и затем быстро выпарьте воду. Это заставит молекулы снова броситься друг к другу, чтобы образовать единое целое, и вы получите назад свои молекулы сахарозы в твердой форме, но прекрасные кристаллы исчезнут! В зависимости от условий в результате ваших действий может получиться что угодно, от липкой массы до деформированных кристаллов [91] Но хорошие способы вырастить кристалл сахара из водного раствора все же существуют. Проявив немного терпения, поскольку на это уйдет не один день, вы можете провести интересный эксперимент с маленькими детьми, а наградой станет то, что вырастить можно по-настоящему большие кристаллы! . Если вдуматься, на дне вашего кухонного чайника вы тоже не найдете красивых кусочков мрамора, хотя в принципе накипь – этот тот же карбонат кальция, образующийся на нагревательном элементе (в зависимости от вашего места жительства и жесткости воды). Столовую соль легче вернуть в кристаллическую форму, так что очевидно, что это зависит от имеющихся у вас конкретных молекул, но в целом рост кристаллов – это коварная область, в которой существует мало правил и есть лишь ненадежные ориентиры. Именно поэтому некоторые мои коллеги-химики в шутку называют этот процесс «черной магией», но все же другие люди заклинаниями призывают фею кристаллов к действию в своих пробирках.

Рисунок 16.Слева: молекулы сахарозы на параде в кристалле сахара. Для простоты показаны лишь два цикла – один с пятью и второй с шестью атомами. Полная формула выглядит так: (C 6H 11O 5)O(C 6H 11O 5). Справа: упрощенная палочковая схема молекулы сахарозы.

Почему нас так волнуют кристаллы? Потому что они помогают нам видеть молекулы, с которыми мы работаем, – с тех пор как мы около 100 лет назад выяснили, как создавать изображения кристаллов, это очень сильно способствовало развитию химии, медицины и материаловедения. Молекулы, как правило, слишком малы даже для самой причудливой и изощренной современной микроскопии [92] Недавно были получены хорошие изображения плоских молекул, сделанные с использованием сканирующего атомно-силового микроскопа (АСМ), однако большинство молекул, как и сахароза, имеют выраженно неплоскую форму, и их нельзя исследовать подобным образом. Svensson J. A really close look at molecules // Kemivärlden Biotech med Kemisk Tidskrift, 2013. P. 39–41. , но, когда они стоят по стойке смирно внутри кристалла, сам порядок вещей оказывается весьма полезным: расстояния между атомами внутри молекул и между ними повторяются миллионы раз. Среднестатистический кристаллик сахара содержит около 10 18молекул – 1 квинтиллион, или то же количество, что и в решении знаменитой задачи о зернах на шахматной доске [93] Довольный правитель попросил изобретателя шахмат назвать вознаграждение, которое тот хотел бы получить, и изобретатель ответил, что он хочет одно зернышко риса на первой клетке доски, два – на второй и точно так же удваивающееся количество на каждой следующей клетке вплоть до шестьдесят четвертой. .