Занимательная геохимия. Химия земли: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

О, как прекрасна комната золота! Она искрится тысячами огней. Вот золото в белых кварцевых жилах, вот серебристое, почти зеленое золото Забайкальских рудников, вот вьется на ваших глазах золотая струйка в маленькой модели обогатительной фабрики алтайского Лениногорска, вот золотые растворы всех цветов радуги, вот золото в истории человечества и культуры. Металл богатства и преступления, металл войны, грабежа и насилия! В ярких красках проходят перед вами подвалы государственных банков со слитками золота, тяжелые картины рабского труда в знаменитых рудниках Витватерсранда[72], банковские заправилы, определяющие судьбы акционерных компаний и цену золотой валюты.

Только один шаг, и мы в комнате другого металла — жидкой ртути. Как на знаменитой Парижской выставке 1938 года, посредине комнаты бьет фонтан, но не воды, а жидкой серебряной ртути. В правом углу маленькая паровая машина отбивает такт своими поршнями, работая на ртутном газе, а слева раскрывается вся история этого летучего металла, его рассеяние в земной коре, кроваво-красные капли киновари в песчаниках Донбасса и жидкие капли ртути в рудниках Испании.

Но вы идете дальше. За клетками свинца и висмута начинается какая-то непонятная для вас картина. Элементы и клетки смешаны и спутаны между собой. Здесь нет больше четкости и ясности в отдельных клетках. Вы входите в область особых атомов менделеевской системы. Нет больше прочности и устойчивости в знакомых вам металлах. Что-то неясное и новое рисуется перед вами, вот в тумане вдруг начинает проясняться сказочная картина.

Атомы урана и тория не остаются на своих местах. Из них выделяются какие-то лучи, и рождаются шарики атомов гелия. Наши атомы оставляют свои насиженные клетки. Вот они вскакивают в клетку радия, ярко светятся загадочным светом, превращаются, как в сказке, в невидимый газ радон, снова потом бегут назад по менделеевской таблице и на ваших глазах умирают в клетке свинца.

А вот другая, более страшная картина сменяет первую — какие-то быстро летящие атомы налетают на уран, они ломают его на кусочки с треском и шумом, ярко блестящими лучами распадается атом урана, где-то высоко по нашей спирали загорается он в клетке редких земель, а потом бежит вновь вниз дальше по спирали, задерживаясь в отдельных клетках посторонних ему металлов, постепенно умирая где-то около платины.

Что случилось с нашими атомами? Разве не нарушены наши законы, наше убеждение, что каждый атом является неизменным постоянным кирпичом природы, что ничто не может его изменить и превратить, что стронций всегда останется стронцием, а атом цинка — всегда атомом цинка?

И вы близки к жестокому разочарованию. Несмотря на все, что мы говорили раньше, атом оказался непрочным. Вы вошли в какой-то новый мир, где атом оказался непостоянным, где его можно разрушить, не уничтожить, но превратить в другой. И сквозь туман конца менделеевской таблицы, среди сверкающих искр летящих атомов гелия и рентгеновских лучей, вы спускаетесь к последним ступенькам спирали в неведомые глубины.

Но сейчас вы спускаетесь не в глубины земли, а в глубины горящих, сверкающих на небе звезд. Туда, где температуры измеряются сотнями миллионов градусов, где давление не может быть выражено никаким числом наших атмосфер, где в бешеном хаосе сверкают и распадаются атомы менделеевской таблицы.

Так что же, — значит, все то, что мы говорили, было неверно? Значит, правы были алхимики, когда хотели сделать из ртути золото? Из мышьяка и «философского камня» создать серебро? Значит, правы были те фантазеры науки, которые еще сто лет тому назад говорили, что атомы переходят друг в друга, что в сложных, не доступных нам мирах они рождаются один из другого?

Менделеевская таблица — совсем не мертвая таблица, состоящая из клеточек. Она не только картина настоящего, но и прошлого и будущего; это картина тех таинственных процессов мира, в которых идут превращения одних атомов в другие. Это картина той борьбы за существование, которая господствует в мире атомов.

Таблица Менделеева есть таблица истории и жизни мироздания! А сам атом есть кусочек Вселенной, вечно меняющий свое место в сложных рядах, группах и клетках менделеевской таблицы.

Вы подошли к самой замечательной картине окружающего нас мира.

Завоевания будущего

Бурное развитие физики и химии в наши дни — это только преддверие того подъема, который все отчетливее и отчетливее намечается в науке, промышленности и хозяйстве и который будет, как мы говорим, химизировать науку и технику. Я думаю, что наступает век химии, век, в который не только все химические элементы будут подчинены человеческому гению, но будут разбужены и все силы атома и использованы грандиозные запасы энергии, таящиеся в каждой молекуле, атоме, электрическом клубке. Пусть несколько фантастическими покажутся следующие страницы, но фантазия настоящего часто превращается в технику будущего.

Ведь фантазии Жюля Верна, которыми мы и сейчас еще увлекаемся, превратились в реальную быль сегодняшнего дня! У нашего замечательного ученого К. Э. Циолковского мы находим еще больший размах фантастической мысли, и хотя прошло только несколько десятков лет со времени его смелых предсказаний, но уже многое из того, о чем он тогда писал, претворилось в жизнь. Поэтому мы не должны бояться научной фантазии, но нельзя и принимать ее за нечто уже существующее; мы должны бороться за нее, ибо фантазия — один из методов научной работы.

Так давайте пофантазируем вместе о том, что будет с нашей техникой в эпоху расцвета химических наук.

Прежде всего будет побеждена воздушная стихия, не только потому, что самолеты и ракеты будут подниматься в заоблачные высоты на пятьдесят — сто километров и летать со скоростью, почти равной скорости звука, но и потому, что химия овладеет веществом воздуха и подчинит его власти человека (Искусственные спутники и космические ракеты достигли уже гораздо больших высот. Реактивные самолеты летают со сверхзвуковыми скоростями. — Ред.).

В громадных турбодетандерах на разбросанных по всей земле крупных заводах будет извлекаться из воздуха гелий, разделяться кислород и азот, и целые реки жидкого кислорода потекут по искусственно охлажденным трубам, направляясь к мощным металлургическим заводам, где выплавка металла в домнах сделается столь же простой, как выпаривание воды в лабораторной колбе.

На таких же заводах будет получаться чистый азот, превращаемый мощными электрическими разрядами в азотную кислоту. Живительный азот в виде удобрений в грандиозных количествах будет вноситься на наши поля, удваивая и утраивая их урожаи. А по другим трубам этих же установок воздушной промышленности будут течь потоки благородных газов — жидкого неона, криптона и ксенона. По тонким трубам они потекут на заводы электрических ламп.

Но еще чудеснее будет победа над теми слоями озона, которые образуются под влиянием ультрафиолетовых лучей Солнца на высотах в десятки километров.

Мы знаем, что эти слои озона окутывают Землю как бы сплошной пеленой, отражая радиоволны, задерживая живительное действие ультрафиолетовых колебаний.

И вот представьте себе такую фантастическую картину: громадные наэлектризованные столбы аммиачных соединений поднимаются до высоты в несколько сотен километров, до знаменитого озонового слоя; озон распадается, в нем образуются свободные окна, через которые от Солнца мощными потоками льются волны ультрафиолетовых электромагнитных колебаний. В одних местах они губят жизнь, в других придают ей могучую силу, служа источником новой, живительной энергии.

Но еще фантастичнее кажется нам завоевание глубин.

Океан магмы, кипящий под нашими ногами, колоссальные количества тепла, запрятанные в земных недрах, — все это сделается доступным человеку.

По особым трубопроводам человек достигнет на глубине 20–30 км слоев, нагретых до 500–1000°; он использует тепло земных недр в тепловых станциях[73]; он прекратит уничтожение лесов и бесцельное сжигание угля, столь необходимого для химических процессов; он перестанет тратить нефть для тепловых установок[74].

Миллионы калорий принесут с собой трубы из глубин на земную поверхность. Они не только дадут тепло человеческим жилищам и заводам — они согреют целые районы своим горячим дыханием, расплавят льды полярных стран, изменят климат. Мощные холодильные установки, разбросанные в разных местах пустыни, превратят ее в цветущие оазисы.

Но человеку и этого будет мало… Человеку будет мало тепла, которое разольется по его приказу по всей поверхности Земли и исправит ошибки Солнца, — он поднимет из глубин те богатства, которые там скрыты.

Уже сейчас, по гениальному предсказанию Менделеева, в нашей стране начинается новый этап борьбы за овладение недрами.

В глубинах, не доступных рудничным шахтам, сжигается уголь, продукты горения по трубам поднимаются на поверхность и используются промышленностью. Не надо ни шахт, ни тяжелой работы бурильщиков, забойщиков и откатчиков в угольных копях, — сложный, длинный путь автомеханизации и телемеханики дает возможность овладевать угольными запасами, не спускаясь в шахты.

Уже люди поднимают серу из глубин земных залежей. Пары воды расплавляют в глубинах серу, и жидкие потоки ее выливаются на земную поверхность, а если пары воды, нагретые до 500–600°, направить в рудные жилы, в скопления тяжелых сернистых металлов, тогда вместо серы по трубам из нового устойчивого материала потекут сернистые соединения серебра, свинца и цинка.

[72] Имеются в виду богатые золото-урановые рудники в Южной Африке. Название Witwatersrand переводится как «хребет белой воды». — Науч. ред.

[73] Такие станции уже работают на Камчатке. — Науч. ред.

[74] «Сжигать нефть — то же самое, что топить печь ассигнациями» — говорил Д. И. Менделеев. — Науч. ред.