Юрий Фиалков - Как там у вас, на Бета-Лире?
Рассматривая этот строй элементов-победителей, мы уже не станем дивиться, не станем недоумевать по поводу несправедливостей природы. Теперь уже многое понятно. Конечно же, первое место, которое заняло железо, полностью отвечает устойчивости его атомного ядра. Все закономерно и справедливо: первый по величине удельной энергии связи — первый и по распространенности на нашей планете.
Следующих три призера тоже занимают свои места по праву — это все наши старые знакомые элементы-гиганты, относящиеся к привилегированному клану элементов типа 4p.
Нельзя пояснить причину различия химических составов земной коры и планеты в целом, не коснувшись, хотя бы мимоходом, проблемы строения Земли. Специалисты-геологи различают в нашей планете столько слоев, из которых, по их мнению, весьма убедительному и справедливому, состоит Земля, что, подбирая сравнение, иллюстрирующее современную модель Земли, ничего лучше капусты не придумаешь. Но вряд ли нам нужна такая детализация. Достаточно запомнить, что Земля состоит из коры, мантии, которая простирается на глубину приблизительно до 3000 километров, и ядра, название которого достаточно красноречиво говорит о его положении.
Мантия состоит в основном из окислов. Так что кислорода там, разумеется, хватает. Что же касается тех элементов, с которыми соединен кислород, то гадать о них после всего сказанного об элементах-гигантах не приходится. Это железо, магний, кальций и, конечно же, кремний. Нигде торжество типа 4p не проявляется так ярко и празднично, как в химическом составе мантии!
Ядро же нашей планеты — это железо с довольно значительной примесью никеля и, возможно, некоторой примесью кремния и серы. Если учесть, что ядро по объему составляет немногим меньше 20 %, а по массе немногим больше 30 % земного шара, то не приходится удивляться, что железо с таким преимуществом выходит на первое место в табеле распространенности химических элементов на нашей планете.
Поскольку в определенные периоды существования Земля (или, по крайней мере, отдельные ее зоны) была расплавлена, легкие химические элементы и их соединения, так сказать, всплывали наверх, а тяжелые опускались вниз. Именно поэтому в земной коре и верхних слоях мантии так много легкого металла алюминия. И поэтому так мало алюминия в нижних слоях мантии и, уж конечно, совсем нет его в земном ядре. И потому никеля и других «тяжелых» элементов в мантии и в ядре гораздо больше, чем в коре.
«Всю-тo я Вселенную…»
Сегодня мы позволяем себе удивляться лишь самому необычному: рекордному запуску космического корабля, открытию неизвестного дотоле крупного млекопитающего, проигрышу хоккейной команды ЦСКА. Хорошо ли это или плохо? Смотря для кого. Дело в том, что ученым положено удивляться, так сказать, но штату, потому что без удивления невозможно сделать, пожалуй, самого пустячного открытия.
Вот почему я приглашаю вас вместе со мной остановить свое внимание на одном факте, известном, впрочем, достаточно давно, но тем не менее удивительном и удивляющем.
Скажите, разве не достойно изумления то обстоятельство, что химический состав Солнца, да что там Солнца — химический состав звезд, даже тех, что отстоят от нас на расстоянии многих и многих тысяч световых лет[2], известен нам с гораздо большей доскональностью, чем состав глубинных областей нашей планеты.
…Поначалу человеку, не осведомленному в астрономических делах и заботах, разглядывание звезд в телескоп представляется зряшным делом: наводишь на звезду трубу телескопа, такого громадного, что ожидаешь: сейчас во-о-он та далекая мерцающая горошина превратится в яблоко, на худой конец в крупную вишню. Но вы с разочарованием видите маленькую точку, размеры которой, пожалуй, по сравнению с оригиналом даже уменьшились, по-видимому, за счет того, что пропадает окружающий «оригинал» ореол. Да, умом вы воспринимаете объяснение, согласно которому звезды находятся так чудовищно далеко, что самые мощные телескопы оказываются бессильными перед такими расстояниями. Да, умом можно понять многое, но сердцем…
Впрочем, астрономы наводят телескопы на звезды вовсе не ради подобных сомнительных, а для них, профессионалов, и вовсе смешных сентенций. Астрономы приспосабливают к телескопу спектрограф и добывают с помощью этого тендема много поучительнейших сведений.
Тут уместно было бы поговорить о спектроскопии — замечательном методе физики и химии, который позволяет определять, из каких элементов состоит нагретое до высокой температуры тело. При этом совершенно безразлично, находится ли исследуемый объект здесь, на лабораторном столе, или в созвездии Водопаса, за много-много световых лет от Земли. Световое излучение, попадая в спектроскоп, независимо от расстояния, которое оно проходит, несет точную, я бы сказал — даже исчерпывающую информацию о составе исследуемого тела. Да, разговор о спектроскопии был бы весьма поучительным, но о спектральном анализе, его зарождении, развитии и успехах уже рассказал точно, ясно и интересно М. Бронштейн в книге «Солнечное вещество», которую с полным основанием можно считать классикой научно-художественного жанра[3].
Астрономы утверждают, что большая часть материи Вселенной сосредоточена в звездах. Хотя в последнее время появились гипотезы, которые утверждают, что «холодной» материи во Вселенной гораздо больше, чем считали прежде и считают нынче, можно полагать, что звездного, «горячего» вещества все же больше. Поэтому, изучая химический состав звезд, можно составить достаточно полное представление о распространенности элементов во Вселенной.
Все закономерности распространенности, отмеченные ранее, здесь также соблюдаются в полной мере: вот два наших старых знакомых кислород и железо и здесь возвышаются над прочими «неудачниками». И конечно же, наблюдается закономерное уменьшение распространенности с увеличением порядкового номера.
Такая наглядная «плакатность» закономерностей, отражающих зависимость космической распространенности химических элементов от свойств атомного ядра, связана с тем, что в звездах отсутствуют многие из тех факторов, которые «путают карты» и искажают картину распространенности элементов на планетах. Так, например, здесь, в космосе, содержание инертных газов закономерно укладывается на кривую, в то время как для земной коры этим элементам отвечали глубокие провалы на графике.
Но вот что действительно необычно в космической распространенности химических элементов — это громадные всплески, отвечающие двум самым легким элементам: водороду и гелию. Если высокая распространенность гелия еще соответствует правилу «4p», то столь высокое содержание водорода — а его во Вселенной во много раз больше, чем всех остальных элементов, вместе взятых, — не согласуется со всеми теми закономерностями, о которых шла речь. Причина такого возвышения водорода над прочими химическими элементами известна досконально и в четвертой главе о ней будет рассказано достаточно много.
Хочу думать, что мы потрудились не зря и что закономерности распространенности химических элементов и в земной коре, и в планете в целом, и во Вселенной нам понятны больше, чем вначале. А это именно то, что требуется от науки. Значит, пока все обстоит хорошо…
Окончание
…потому что вас сразу отвезут в ту же тюрьму, где содержится ваш приятель с этим изящным прозвищем. И там вы будете иметь предостаточно времени, чтобы ликвидировать свое невежество, удивительное даже для капитана захудалой транспортной колымаги. Уж я позабочусь, чтобы вам в камеру доставили не только Библию, но и две-три популярные книжонки, из которых вы дознаетесь, что золота мало не только на Земле. А кроме того, может быть, вы научитесь, как с помощью элементарных химических реакций отличить золото, настоящее золото, от соединения сурьмы с серой, которое и впрямь походит на самородное золото, хотя этим сходством можно было затуманивать головы обывателей разве что в дремучем XX веке.
ГЛАВА II
В которой читатель познакомится с весьма интересной кривой, помогающей, в частности, предсказывать завтрашнюю погоду и объясняющей причину радиоактивности; узнает, что все в этом мире относительно, даже понятия «устойчивый» и «неустойчивый»; увидит, что из воздуха можно строить не только замки; научится определять время по часам с заводом на миллиард-другой лет; совершит путешествие на своеобразные острова.
Инспектор Варнике возвращается к Баху
Ну конечно, стоит взять в руки виолончель, как телефон считает своим долгом выступить в роли аккомпаниатора! — Инспектор Варнике недовольно морщится и пытается сонатой Баха для виолончели соло заглушить телефонный звонок.
