Лука Турин - Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства

На чем бы ни строился интерес Дайсона к этим странным соединениям, он разработал методы синтеза многих изомеров хлорфениловых горчичных масел. При этом процессе атомы хлора втыкаются во все возможные позиции, которые допускает бензольное кольцо; процесс довольно утомительный, поскольку он повторял это с более тяжелыми родственниками хлора, расположенными на один-два этажа ниже в периодической таблице, с бромом и йодом. Ни одному из этих веществ не суждено было стать ароматом или вкусом, поэтому исследование Дайсона [53] Статья опубликована в журнале The Perfumery and Essential Oil Record в марте 1928 г. Она обрамлена двумя неподписанными краткими заметками; одна называется «Пахучие свойства кастореума», другая — «Палата общин о налоге на роскошь». находится в относительно узкой области химии, имеющей дело с пониманием природы запахов, не имеющей коммерческого значения.

Он сделал несколько примечательных наблюдений. Когда в молекулу горчицы добавляется один атом хлора, он может оказаться в одной из трех позиций — на два, четыре или шесть часов, если группа — NCS в позиции на полдень (левая колонка на соседней странице). Дайсон выяснил, что соединения с позициями на два и четыре часа похожи на горчицу, а на шесть часов — с оттенком анисового семени. Дайсон выяснил, что при замене хлора его более тяжелыми братьями, бромом и йодом, анисовый запах проявляется ярче. Чем темнее фон, тем сильнее анис.

Анисовый запах дают два из трех соединений с бромом, и все три соединения с йодом. Судя по этой таблице, можно сказать следующее. Во-первых, молекулы почти одинаковой формы могут иметь совершенно разные запахи (первый ряд). Во-вторых, молекулы относительно разной формы могут пахнуть очень похоже (третья колонка), и если добавлять более тяжелые атомы, запах постепенно изменяется от одного типа к другому. Дайсон из своего первого набега в эту область сделал вывод, что здесь могут иметь значение колебания молекул; он неоднократно говорит об «осмических [54] От греческого osme — «запах». — Прим. пер. частотах», т. е. о частотах запахов.

Его слова нужно рассматривать в контексте времени. Тогда теоретические представления о запахах были еще весьма смутными, многие имели отношение к воздействию на расстоянии, своего рода к дистанционной коммуникации между пахучим объектом и нашим чувством обоняния. Эти представления к концу 1920-х гг. еще окончательно не рассеялись. Дайсон в своих ранних статьях неоднократно возвращался к мысли о том, что запах возникает из необходимости испарения субстанции и, следовательно, обусловлен его молекулами, попадающими нам в нос. О колебаниях молекул тогда уже было известно, но измерить их не представлялось возможным. Так что основной причиной его внимания к колебаниям была, скорее, эстетическая: «если полагать, что восприятие запаха происходит вследствие внутренних колебаний соответствующих молекул, то возникает очень логичная параллель между зрением, слухом и обонянием». Конечно, это не научное объяснение, но ему нельзя отказать в метафизической элегантности. Притягательность таких концепций сильнее, чем кажется. Физики в особенности ценят «простоту» и «красоту» своих теорий. В биологии, напротив, есть множество примеров того, что можно охарактеризовать только как «хитрые штучки», и такой тип доказательств распространен гораздо меньше.

В другой статье 1928 г. Дайсон вновь обратился к теории колебаний; он целых две страницы объясняет парфюмерным химикам, что запах не может быть ни действием на расстоянии, ни химической реакцией пахучего вещества с клетками в носу. Первая мысль объясняется тем, что только объекты, способные к испарению, имеют запах, а вторая — тем, что молекулы типа парафинов (цепочки групп — CH 2с верхушками из — CH 3) действительно имеют запах, а в остальном химически инертны. В ироничном извинении, которое сближает его со всеми, кому доводилось выдвигать новые научные идеи, он так говорит о своей теории колебаний: «Конечно, можно сказать, что это тоже умозрительная идея, но в целом гипотезы, основанные на известных явлениях, предпочтительнее тех, что порождены исключительно фантазией». Вскоре он, как и Ружичка, синтезировал полную серию макроциклических мускусов от шести до двадцати атомов углерода и сообщил, что только кольца с четырнадцатью и пятнадцатью атомами углерода обладают запахом мускуса. Это очень гибкие молекулы примерно одинаковой формы и с довольно различными запахами. В течение последующих трех лет Дайсон завершил изучение горчичных масел, опубликовав много статей с одинаковым названием и последовательной нумерацией, что было вполне характерно для тех времен, когда темп развития научной жизни не был таким безумным, как ныне.

Затем наступает шестилетняя пауза, после которой Дайсон вновь врывается в научную жизнь через свой проверенный рупор The Perfumery and Essential Oil Record, где публикует статью, триумфально озаглавленную «Эффект Рамана и понятие запаха». Даже размер и бросающаяся в глаза гарнитура шрифта для заголовка придавали этой публикации характер газетной новости на первой полосе. Чтобы понять его возбужденное состояние, нужно вернуться немного назад, к революции в химии, которая произошла в предыдущие годы. В 1921 г. индийский физик Чандрасекхара В. Раман совершил длительное путешествие по Европе. Через семнадцать лет в Нобелевской лекции он вспомнил об этом: «Путешествие в Европу летом 1921 года дало мне первую возможность наблюдать чудесную переливающуюся синеву Средиземного моря». Это звучит как обещающее начало романтического воспоминания. Однако интеллект Рамана смыкается как стальной капкан над столь фривольными мыслями: «Представилось вполне вероятным, что этот феномен своим происхождением обязан рассеянию солнечного света молекулами воды». В сентябре Раман вернулся в Калькутту и приступил к систематическому изучению этого явления. Однако, как часто бывает в исследованиях, «вскоре стало очевидно <���…>, что тема оказывается гораздо шире, чем та цель, ради которой и предпринималась работа». Этой теме Раман посвятил всю свою научную жизнь.

В Нобелевской речи Раман всячески стремился отдать должное своим коллегам. Одному из них, Венкатесварану, и принадлежит важнейшее наблюдение: когда в качестве жидкости был использован глицерин, а не вода, опалесценция приобрела ярко зеленый цвет, хотя падающий свет был синим. Иными словами, свет не просто рассеивается в растворе — как слабый раствор молока в воде, которое не меняет цвет. Раману и его коллегам нужен был более интенсивный источник света, чтобы наблюдать рассеянный свет, поэтому они построили специальный телескоп семи дюймов в диаметре. Этот инструмент они использовали так, как ни в коем случае не рекомендуют его использовать новичкам, а именно направляли на Солнце. Но он помог им сделать открытие: оказывается, рассеянный свет «следует» за цветом падающего света, но всегда на некотором расстоянии, как хористы ведут мелодическую партию на большую терцию ниже солиста. Раман с коллегами быстро выяснил, что интервал между ними варьируется в соответствии с субстанцией и, таким образом, должен быть свойством самой субстанции, а не падающего солнечного света. Затем они воспользовались недавно изобретенной ртутной лампой, которая, в отличие от раскаленных тел (типа Солнца), излучающих в широком диапазоне частот, испускает свет строго определенной длины волны [55] Так же желтые уличные фонари, в которых используется натрий, а не ртуть. Спектр их настолько узок, что любые красные объекты, будь то язык или «Феррари», выглядят почти черными. . И увидели нечто поразительное.