Читать книгу "Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка - Хью Олдерси-Уильямс"

После того как их главное предположение подтвердилось, Рамзай и Траверс решили значительно увеличить масштаб эксперимента, воспользовавшись на сей раз не жидким воздухом, а жидким аргоном. Несмотря на издевки соперников и скептиков, Рамзай был уверен в успехе. Любой, кто захотел бы потягаться с ними, прежде всего должен был бы получить несколько ведер жидкого аргона, что само по себе было не таким уж легким делом. В ходе серии тщательных выпариваний они выделили легкий газ, который испарился раньше аргона. В июне Рамзай объявил о своем очередном открытии. Тринадцатилетний сын Рамзая Вилли предложил чрезвычайно удачное название для нового элемента – «новум». Отец тут же принял его предложение и назвал элемент неоном, так как в именовании химических элементов сформировалась традиция давать им не латинские, а греческие названия.

И вновь Рамзай и Траверс подтвердили свое открытие с помощью спектрометра. Пропустив электричество сквозь определенный объем газа, они с удовлетворением увидели отчетливое свечение нового сочетания спектральных линий. Траверс был не только способным лабораторным ассистентом, со временем он стал биографом Рамзая и, не отличаясь излишней скромностью, включил самого себя в качестве одного из героев повествования. Его рассказ о том дне принадлежит к числу лучших описаний наиболее напряженных моментов в истории науки.

Когда Рамзай нажал на переключатель индукционной катушки, они с Траверсом взяли по призме прямого зрения, которые всегда находились под рукой на рабочем столе. Они рассчитывали увидеть в спектре газа в пробирке несколько отчетливых линий или групп линий. Но на сей раз им не понадобились призмы, так как сияние малинового цвета из пробирки было настолько ярким и настолько неожиданным, что несколько мгновений они стояли как зачарованные.

Начав вновь с жидкого неона и криптона, они обнаружили еще один благородный газ – ксенон, «чужой». Основания всех перечисленных открытий строились исключительно на уникальном спектре новых элементов – не было никаких измерений их физических характеристик, не известны были и химические реакции, в которые они вступают – и неудивительно, что к открытиям Рамзая многие стали выражать недоверие, которое подкреплялось и его привычкой заявлять о них часто еще до их совершения. Одним из самых влиятельных скептиков был Дмитрий Иванович Менделеев, который в 1895 г. высказал мнение, что аргон выпадает из его периодической системы и потому является не отдельным элементом, а просто тяжелой разновидностью азота. Британские ученые потратили следующие два года на очистку образцов новых элементов, чтобы раз и навсегда доказать реальность их существования. В 1900 г. скептиков наконец-то удалось убедить. В конце того года Рамзай прочел большую лекцию, в которой обобщил свои эксперименты и которая затем была опубликована в «Философских трудах Королевского Общества». Ей были предпосланы слова из «Religio Medici» п сэра Томаса Брауна.

Natura nihil agit frustra[52] – единственная бесспорная аксиома философии. У Природы не бывает Прихотей; в ней нет ничего созданного лишь для заполнений пустоты, нет ничего ненужного.

Рамзай заполнил пять пустых клеточек периодической таблицы, а через несколько лет получил Нобелевскую премию по химии. К тому времени другие исследователи открыли радиоактивный газ радон, тем самым завершив список благородных газов.

Лаборатории Рамзая в Лондонском университете больше нет, но многие газоразрядные трубки, которые он использовал для демонстрации цветного свечения газов, сохранились до сих пор. Олвин Дэвис, химик-органик, который испытывает огромный интерес к деятельности Рамзая, провел меня в более чем скромного вида коридор и открыл несколько ящиков. Внутри находятся стеклянные пробирки в форме гантелей различной длины. На каждой из них – этикетка с указанием газа, который она содержит. На внутренней стороне стекла заметны сероватые отложения от испарений платиновых электродов. Некоторые пробирки, заверил меня Олвин, до сих пор вполне в рабочем состоянии.

* * *

Любой элемент в момент открытия нов и потому заслуживает названия «неон». Но тот из них, за которым все-таки закрепилось это название, отличавшийся завораживающим малиновым сиянием, упоминаемым Траверсом, реализовал свое предназначение в значительно большей степени, чем кто-либо мог предполагать столетие назад.

В начале 1902 г. французский изобретатель Жорж Клод приступил к экспериментам с электрическими разрядами в запаянных трубках, наполненных неоном. Одиннадцатого декабря 1910 г. он продемонстрировал несколько первых коммерческих образцов неновой лампы посетителям парижского автошоу. Идея Клода заключалась в том, что химически инертный газ неон внутри запаянной трубки останется чистым, незагрязненным более активными газами типа азота, которые способны разрушить электроды и уменьшить яркость разряда. Ярко-красный цвет приковывал внимание, однако для домашнего освещения было малопригоден, а для автомобилей вообще исключен из-за необходимости устанавливать оборудование высокого напряжения. Тем не менее он оказался идеальным средством рекламы, с которой он с тех пор неразрывно связан. Неоновый свет, различимый на очень большом расстоянии, сияет ярко даже в солнечные дни и виден сквозь самый густой туман. Без явного источника света – без горящего материала, без раскаленных нитей, с одним лишь светящимся паром – неон производил волшебное впечатление. С самого начала его прозвали «жидким огнем».

Клод смог увеличить свои неоновые трубки в размере и сделать их ярче, добавив в них такие вещества, как двуокись углерода, и используя постоянное подкачивание для поддержания необходимого давления пара. Его неоновые трубки были очень просты в обращении. Их производили на специальных предприятиях, наполняли газом, привозили к нужному зданию, на котором закрепляли, подключали к источнику электрического тока, и они начинали работать. Первая неоновая реклама, сиявшая словом «Чинзано», появилась на Елисейских Полях в Париже в 1913 г. – в том же году, когда неподалеку состоялась историческая премьера «Весны священной» Стравинского. А музыкальный хроникер технического прогресса Эрик Сати тогда же написал небольшую фортепьянную пьесу «Под фонарем», прилагавшиеся к ней дополнительные стихотворные строки начинались с мольбы, обращенной к городским фонарям: N’allumez pas encore. Vous avez le temps… («Не горите пока. У вас еще есть время…»).

Но технический прогресс манил, и городское освещение распространялось с огромной быстротой. В том числе и неоновое. Клод процветал, получая иностранные патенты и став фактически обладателем монополии на выпуск неоновых трубок. Первые неоновые рекламы в США появились в 1923 г., когда медиамагнат и предприниматель Эрл Энтони приобрел у неоновой компании Клода за 2400 долларов пару рекламных знаков «Паккард» для своего автомобильного агентства в Лос-Анджелесе.

Названный в момент открытия в честь своей новизны «неоном», этот элемент стал символом всего нового. К холодному красному цвету чистого неона вскоре добавились другие цвета – результат различных смесей газов. Трубки, заполненные аргоном, светились бледно-голубым светом. Добавление небольшого количества ртути давало ослепительно белый свет. И завершением электрической радуги стало использование трубок из цветного стекла. Неон во всех своих оттенках ярко отражал веяние времени. В первой половине ХХ столетия наибольшее внимание в мире приковывали к себе Париж и Нью-Йорк, и оба города широко использовали новый материал. Художник Фернан Леже, работавший в Париже в то время, когда там появились первые «творения» Клода, в 1920-е гг. приходил в восторг от постоянно меняющихся цветных бликов бродвейской рекламы на лицах ньюйоркцев. Появление стиля ар-деко, отсчитывающего свою историю от Парижской выставки 1925 г., совпало с распространением моды на автомобили, ростом городов и их новых пригородов, в каждом из которых возникала своя форма ночной жизни. И неоновые технологии не просто стали откликом на потребность нового стиля в ярком поверхностном блеске. С растущим числом потребителей, ищущих удовольствий после наступления темноты, неоновое освещение неизбежно становится характерной чертой не только районов увеселений в крупных городах, но также и самых разных курортов, от Майами до Ле-Туке, где неоновые надписи усеивали недавно отстроенные рестораны, бары и отели, часть из них даже освещались неоном по контуру, чтобы подчеркнуть особенности современной архитектуры.