Свет невидимого
Шрифт:
Мы соглашаемся с тем, что это действительно гексан, можно сказать, даже очень чистый гексан.
Вскоре приносят облученный образец. Внешне ничего не изменилось: такая же прозрачная жидкость. Но «факир» запускает ее в хроматограф, и — ого! — из прибора ползет бумага, на которой изображены Кордильеры, никак не меньше: сплошные горы. Явно удовлетворенный «факир» подсчитывает и объясняет:
— Двадцать шесть!
— Ого! — синхронно вырывается у нас. — Двадцать шесть соединений из одного
— Что же здесь удивительного?! — говорит гид тоном, не оставляющим сомнения в том, что удивительное здесь присутствует, и в большом количестве. — Прошу к доске!
Стерев написанное прежде, гид молча и многозначительно чертит что-то вроде:
— Понятно? — спрашивает он усталым тоном артиста, который, закончив выступление, выходит на аплодисменты.
— Понятно, — отвечаем мы.
Действительно, куда понятнее. При облучении молекула гексана разлетается на осколки самой разной длины. Молекула, в которую попал гамма-квант, может распасться на две половинки: из C6H14 может получиться два осколка C3H7. Но чаще всего осколки бывают неодинаковы, скажем, C4H9 и C2H5, C5H11 и CH3 и даже C6H13 и H.
Все эти частицы не обычные молекулы, это радикалы, соединения, которые не могут существовать сколь-нибудь долгое время в свободном состоянии. Поэтому они немедленно (за ничтожные доли секунды) соединяются друг с другом. Но кто сказал, что радикал обязательно должен соединяться со «своим» радикалом? Ничто не может помешать соединиться двум радикалам C6H13, и нетрудно догадаться, что при этом образуется углеводород C12H26 с длиной цепочки, вдвое большей, чем у исходного гексана. Но могут соединиться и два радикала водорода, т. е. H + H, и образуется маленькая молекула водорода. Словом, в причудливой смеси, образовавшейся в результате облучения углеводорода радиоактивным излучением, может раскладываться самый причудливый пасьянс, в результате которого и образуется несколько десятков различных устойчивых химических соединений.
Но самое главное — это то, что длинные цепочки углеводорода при облучении распадаются на короткие. А ведь это и есть процесс крекинга. Тот самый крекинг нефти, ради осуществления которого строятся громадные заводы, потребляющие уйму энергии.
Оказывается, громоздкие аппараты, высокие температуры, громадное давление можно заменить одним-единственным процессом облучения гамма-лучами.
Вот эта одна последняя фраза и десятки фраз, которые несколькими страницами ранее потребовались для описания процесса крекинга нефти в обычном, термическом, варианте, дают представления о соотносительной сложности радиохимического и традиционного крекинга.
Как видим, не всегда развитие заключается в переходе от простого к сложному. Бывает и наоборот…
Существует проблема, одинаково волнующая представителей всех наук. Вокруг нее концентрируются интересы химиков и физиков, биологов и геологов, астрономов и географов. Называется она
Подчеркну другое: и здесь естествознание не могло обойтись без учета роли радиоактивности, роли важной и во многом определяющей.
Любителям развлекательного чтения придется поскучать, потому что вначале пойдут сухие сведения из некоторых точных наук.
Сведения из общей химии:
Первое. При действии водорода на углекислые соли различных металлов (карбонаты) в условиях высокой температуры образуются соединения металлов с углеродом — карбиды.
Второе. При взаимодействии карбидов с водой образуются углеводороды (например, всем хорошо известная реакция взаимодействия с водой карбида кальция; при этом образуется ацетилен).
Третье. Углеводороды при высокой температуре могут взаимодействовать с аммиаком, образуя соединения, содержащие углерод, водород и азот.
Сведения из геологии. 3–3,5 миллиарда лет назад атмосфера Земли состояла из водорода, метана, паров воды и аммиака.
Сведения из биохимии. Молекула белка вируса табачной мозаики содержит около 2 миллионов атомов.
Вот теперь, вооруженные грузом полезных сведений, можем подступиться к тайнам происхождения жизни.
То, что в первичной атмосфере Земли существовали углеводороды, аммиак и вода, знали давно. В этих соединениях содержится углерод, водород, кислород и азот — главные элементы, из которых построено живое вещество. Это навело ученых на мысль, что именно первичная атмосфера Земли стала той основой, на которой возникла жизнь.
Но до такой мысли дойти не так уж трудно. А вот поди докажи, что все произошло именно так. Что соединения первичной атмосферы, усложняясь, постепенно превратились в молекулы, которые легли в основу живого вещества.
Сказана всего одна фраза. А в ней заключено очень много. В молекуле метана пять атомов, в молекуле аммиака — четыре, в молекуле воды и того меньше — три. А в молекуле одного из простейших белков — вируса табачной мозаики — сколько? 2 миллиона.
— Ну и что, — беспечно заметит иной из читателей, — высокая температура, быть может, давление. Ну и мало ли что могло случиться! Могли сами собой синтезироваться такие сложные соединения.
Что же, попробуйте загрузить в какой-нибудь сосуд все эти газы. И проделывайте над ними какие угодно манипуляции. Можете нагревать, можете сжимать до чудовищных давлений, можете, наконец, читать над этим сосудом наиболее выразительные места из фундаментального курса органической химии. Держу пари, что ничего, кроме разве что простейших аминов да аминоуксусной кислоты, вы в этой смеси не найдете. Ну, можно еще перепробовать с дюжину наиболее эффективных катализаторов. Количество соединений увеличится до двух десятков. Но это будет все. Большего добиться не удастся.
Но ведь от метиламина и аминоуксусной кислоты до самого незамысловатого белка дистанция необозримого размера! И пока совсем неясно, как могли пройти этот путь несложные органические молекулы.
Вот почему все прежние теории происхождения жизни, а их было не так много, словно сговорившись, начинались с истории развития белка: как из белка сформировались клетки, из клеток — организмы, и тому подобное. Ну, а как возник белок?
Вот тут астрономы — а все прежние рассуждения о возникновении жизни принадлежали именно им — пошли на поклон к химикам: дескать, помогите, сами не разберемся.