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

Поднявшись на одну гору, Райт должен был испытать обескураживающее чувство при виде истинной Джомолунгмы проблем, открывшихся впереди. Первая заключалась в том, что некоторые молекулы, обладающие сильным и характерным запахом, просто не совершали колебаний в этом диапазоне. Причина проста: примерно так, как более короткие планки ксилофона издают более высокие ноты, короткие маленькие молекулы типа H 2S могут совершать только колебания высокой частоты. H 2S имеют только три типа колебаний: два периода S-H, в которых Н движутся либо совместно, либо альтернативно (примерно 2600), и H-S-H «связующее» колебание в районе около 1290. И всё. Никак не ниже 1000. Если бы Райт знал о боранах, он бы понял ошибку в своих действиях. Но он не знал, и смело двинулся дальше. Он называет три таких молекулы: H 2S, HCN и NH 3. Затем он делает специальное заявление, чтобы от них избавиться. Он предполагает, что H 2S подвергается в носу химической реакции, которая превращает ее в более крупную молекулу, т. е. обладающую диапазоном колебаний ниже 1000.

4H 2S + O 2= 2H 2S 2

2H 2S 2= H 2S + H 2S 3

Эти химические реакции вполне реальны. В принципе, все верно, с некоторыми исключениями, и одно из них предстает перед Райтом с показательной яркостью (он называет его «весьма затруднительным вопросом»). Но у ученых есть термин для этой ситуации — «эпицикл», названный в честь небесных кругов, которые понадобились Птолемею для оправдания своей ошибочной теории движения планет. Стоит добавить чуть-чуть лишнего, и объекты начнут страшно скрипеть. Райт еще не дошел до этой стадии, и между 1954 и 1975 г., вооруженный своим инфракрасным спектроскопом и несколькими оригинальными методами построения графиков, ринулся в атаку на некоторые крупные классы запахов. Как обычно в этой области, его первой целью стали горькие миндали. Важно отметить, что, занимаясь «тремя исключениями», он аккуратно отодвинул в сторону неподдающуюся проблему HCN. Молекула H 2S, как мы уже видели, взаимодействует с водой и сама с собой. NH 3(аммиак) — не запах, а болевое ощущение, а что касается молекулы HCN, это также химически активный газ, и весьма токсичный, и молекула должна генерировать осмическую частоту, а то, что некоторые люди его не чувствуют, говорит только о том, что у них нет особой химической точки соприкосновения. Снова эпициклы: токсичность нерелевантна, и во всяком случае H 2S гораздо хуже. Молекула HCN на самом деле довольно инертна, а то, что некоторые не чувствуют этот запах, тоже нерелевантно. По такой логике, запах в целом обречен на небытие, потому что у некоторых людей заложен нос.

Таким образом, пытаясь прихлопнуть HCN как надоедливую муху, Райт переходит к измерению инфракрасных частот группы других горько-миндальных химикатов. Многие люди, и я в том числе, в частном и порой публичном пространстве высказывали сомнения относительно его вибрационных частот.

Показательный пример изучения Райтом горького миндаля. При проверке с точными расчетами квантовой механики, и частоты, и движения полностью совпадают.

К счастью, теперь появилась возможность без всяких измерительных приборов вычислить вибрационные частоты практически с любой степенью точности. Для этого надо иметь достаточно быстродействующий компьютер, либо набраться немного терпения. Я пересчитал некоторые из его частот с помощью компьютерной программы для квантовой химии, и обнаружил, что они корректны не только по значениям, но и в более сложной части определения типа движения, или режима, отвечающего за ту или иную частоту. Проблема, разумеется, заключалась не в данных. Это самая современная спектроскопия, и критикам Райта — если таковые еще остались — нужно искать другие аргументы.

На самом деле им нужно было беспокоиться не о данных, потому что, как оказалось, они мало работают в поддержку его теории. Начнем с того, что молекулы обладают целым рядом режимов в области волновых чисел ниже 1000, и даже если в этом была бы какая-то система, ее было бы трудно обнаружить. Райт разработал несколько оригинальных методов графической демонстрации, которые показывали, где плотность, т. е. количество режимов на энергетический интервал, изменяется в большую или меньшую сторону. Тем не менее корреляция все равно выглядела неубедительно, и снова послышался скрежет эпициклов. В примечательной статье, опубликованной в 1964 г. в журнале Nature, Райт решил добавить воображаемые частоты на разностной частоте между двумя измеренными, после чего стало появляться некое подобие системы. О том, что он каким-то образом подтасовывает данные, речи не идет, поскольку он делает все, так сказать, на глазах у зрителей, четко прописывая комментарии к цифрам, которые видны всем. Но пружина недоверия уже растянулась почти до предела. Еще два дополнительных тяжелых груза были готовы ее разорвать.

Первой была проблема изотопов. Как хорошо знал Райт и не уставали указывать другие химики, изотопы должны были дать важнейшую проверку его теории. Изотопы наводят на мысль о радиоактивности и действительно имеют важнейшее значение для физиков-ядерщиков, но в данном случае важно не то, что они испускают лучи и частицы, смертоносные или нет. Важно другое. Химические элементы, как известно, отличаются друг от друга количеством электронов в слоях, напоминающих луковую кожуру, и эти электроны должны быть уравновешены идентичным количеством протонов в ядре, чтобы атом имел нейтральный заряд [65] Если бы было иначе, то химические твердые вещества взрывались бы как ТНТ под воздействием таких внутренних отталкивающих сил, как заряды. При взаимодействии двух и более элементов, если заряды составляющих их атомов равны и противоположны, получаются вполне благопристойные вещества типа Na+ Cl— (поваренная соль). . Однако есть третий тип частиц, которые благополучно существуют в ядрах и, в отличие от протонов и электронов, не несут заряда. Соответственно, они называются нейтронами. Но, будучи нейтральными, нейтроны могут оказывать разрушительное влияние на ядро, потому что интерферируют с силой, которая удерживает вместе протоны. Например, стабильные и нестабильные изотопы урана различаются между собой лишь горсткой протонов в ядре. Простейший из химических элементов, водород, имеет один протон и один электрон. При добавлении одного нейтрона к ядру получается дейтерий. При сжигании дейтерия на воздухе вместо обычной воды H 2O получается тяжелая вода D 2O. Тяжелая вода действительно тяжелая. Фляжка с ней будет плескаться в руке совсем не так, как с обычной. Но в основном тяжелая вода ведет себя как простая. У нее несколько выше точка кипения, но в ней можно выращивать бактерии (чуть медленнее), ей можно поливать растения и пить без всякого вреда для здоровья (в умеренных количествах).