Георгий Гамов - Мистер Томпкинс внутри самого себя

Мистер Томпкинс был несказанно удивлен историей, которую ему поведал сын.

— Но почему ты не сообщил нам о вашей помолвке? — спросил он, чувствуя себе несколько задетым.

— О, мы хотели преподнести вам сюрприз и подождать, пока все приготовления к свадьбе будут сделаны. Дело в том, что до защиты моей диссертации оставалось несколько месяцев, и мы решили, что поженимся сразу после защиты.

— Что же стряслось потом? — мягко поинтересовался мистер Томпкинс.

— Все пошло прахом потому, что хотя я и получил прекрасное математическое образование, мои познания основ биохимии оставляли желать много лучшего. Званый вечер, на котором должно было быть объявлено о нашей помолвке, начался очень радостно, но к концу вечера у меня завязался разговор с одним из гостей, молодым профессором биохимии. Разговор зашел о моей экспедиции об обходе вокруг оси воронки Мёбиуса в верховьях Амазонки и последовавшем превращении обуви на правую ногу в обувь на левую ногу. Лицо профессора стало серьезным, и он спросил:

— Скажите, пожалуйста, не испытывали ли вы в последнее время каких-нибудь расстройств пищеварения?

Вопрос показался мне весьма неуместным, но все же я решился сказать правду.

— Да, — признал я, — со времени возвращения из Бразилии я испытываю неприятные ощущения в кишечнике. Во время полета домой стюардесса подала мне на завтрак бутерброды. Те из них, что были с сыром, оказались весьма недурны, а бутерброды с ветчиной привели к неприятным последствиям, по-видимому, я не перевариваю мясо, сахар или крахмал и должен ограничиться диетой из жиров. Кроме жиров мой организм, по-видимому, терпимо относится к водке, которой мне пришлось изрядно «принять на борт» сегодня вечером. Я подозреваю, что причиной неприятностей с пищеварением могли стать продукты, которыми питаются индейцы в верховьях Амазонки. Путешествуя в джунглях, мне пришлось вкушать то, что едят в тех местах индейцы.

— Я бы не хотел испортить вам сегодняшний вечер, — мягко проговорил биохимик, — но не могли бы вы наведаться ко мне в университет завтра в удобное для вас время? Мне хотелось бы провести один тест.

Я не придал особого значения его словам, но условился с биохимиком о встрече, и присоединился к остальным гостям как раз вовремя, чтобы услышать, как отец Верочки произнес:

— Леди и джентльмены! Прошу минутку тишины! Я хочу сделать очень важное заявление. На сегодняшнем вечере я от имени моей жены

и себя самого имел честь объявить о помолвке нашей любимой дочери Веры и выдающегося математика Уилфреда Томпкинса, стоящего сейчас справа от меня. Сделанное им чудесное открытие позволит значительно упростить и удешевить производство обуви!

С этими словами мистер Сапожников снял с ноги дочери серебряную туфельку и, наполнив ее шампанским, залпом осушил. Все гости последовали примеру хозяина и исполнили продемонстрированный им древний славянский обычай. Веселье вспыхнуло с новой силой и становилось все необузданней ...

На следующее утро я вспомнил, что обещал заглянуть в университетскую биохимическую лабораторию, где меня собирался обследовать профессор, с которым я познакомился накануне на званом вечере.

Прежде всего он приложил руку к моей груди и убедился, что сердце теперь у меня билось справа, так сказать, не с той стороны. Как тебе известно, обычно сердце у человека расположено слева.

— Дело очень серьезное, — начал биохимик. — После путешествия в верховья Амазонки вы действительно превратились в свое зеркальное отражение. Ваше сердце расположено справа, т. е. не с той стороны, где оно располагается обычно. То же можно сказать и о вашей печени, у вас она расположена слева, т.е. не там, где надо. Интуитивно вы должно быть, оставляете пробор на голове не с той стороны, как это делают другие.

— Ну и что такого? — возразил я. — Если я куплю себе пару новых туфель, то могу надеть правую туфлю на левую ногу, а левую — на правую ногу и чувствовать себя вполне комфортно. И пробор я могу сделать с той же самой стороны, с какой его делают другие.

— В этом вы совершенно правы, — кивнул биохимик, — но существует гораздо более серьезная проблема. Если вы подойдете вот к этой доске, то я постараюсь объяснить вам, в чем она заключается.

Взяв кусок мела, биохимик начертил на доске две простые фигуры.

— Концы этих крестов я обозначил четырьмя различными буквами. Буквы расположены совершенно одинаково, если не считать, что буквы А и С у одного креста переставлены по сравнению с теми же буквами у другого креста.

— Это элементарно, — заметил я, — ведь вторая фигура есть не что иное, как зеркальное отражение первой.

— Совершенно верно. Как математик, вы, конечно, знаете, что как бы мы ни поворачивали вторую фигуру, не выводя ее из поверхности, на которой она начерчена, ее невозможно совместить с первой фигурой так, чтобы все буквы совпали. Разумеется, если вторую фигуру вывести из поверхности и перевернуть, то тогда ее можно будет совместить с первой фигурой. Но для этого необходимо трехмерное пространство, т. е. на одну размерность больше, чем мы использовали, когда вычерчивали фигуру. Если же ограничиться размерностью два, то эти две фигуры не могут быть наложены друг на друга, т. е. неодинаковы.

— Совершенно верно, — подтвердил я. — Точно так же мне понадобилось бы выводить трехмерные туфли и ботинки на правую ногу в четвертое измерение, чтобы превратить их в туфли и ботинки на левую ногу.

— Поскольку вы математик, — продолжал биохимик, — все это кажется вам очень элементарным. Но перейдем к биохимическим последствиям. Ваше тело состоит из органических молекул. Все они содержат атомы углерода, каждый атом углерода, как принято у нас говорить, четырехвалентен, т.е. обладает способностью присоединять к себе четыре других атома или группы атомов. Такие молекулы не плоские, а трехмерные. Атом углерода располагается в центре тетраэдра, а четыре группы или атома — в его вершинах. Если две группы или более одинаковы, то независимо от того, в каких вершинах тетраэдра они расположены, молекулы всегда можно повернуть так, что они станут совершенно одинаковы, иначе говоря, за исключением того случая, когда все четыре группы в вершинах тетраэдра различны, зеркальное отражение молекулы неотличимо от самой молекулы. Разумеется, на практике часто случается, что четыре группы, присоединенные к центральному атому углерода, различны, поэтому очень многие органические соединения существуют в двух формах — правой и левой, или, как говорят, декстро- и лево-формах. Правые и левые разновидности молекул являются зеркальными отражениями друг друга. Правые формы не переходят в левые, а левые — в правые при любых вращениях.