Техника - молодёжи 2000-02, страница 24

ПРОБЛЕМЫ

ПОИСКИ

Михаил БАТАРЦЕВ

И ВОЗВРАЩАЕТСЯ

Круглые даты всегда служат пово- несла в себе некую тайну. В самом де

дом для подведения итогов и составления прогнозов. Поэтому в конце

XX века (не следует забывать, что

XXI век начнется только 1 января 2001 года!) трудно не попытаться проанализировать достижения науки минувших лет и не оценить перспективы ее дальнейшего развития. В частности — науки о веществах и их превращениях. То есть химии, о которой еще Михаил Васильевич Ломоносов говорил, что она «широко простирает руки свои в дела человеческие»...

Первая древнейшая наука

Самыми первыми учеными на Земле были наши доисторические предки, научившиеся добывать огонь и пользоваться им для приготовления пищи. Это значит, что химия — древнейшая из всех естественных наук, потому что процессы, происходящие при горении, при варке и жарке, — сугубо химические, связанные с превращениями веществ Древние люди, — ставшие собственно людьми именно после овладения силой огня, — освоили и другие химические технологии, научившись обжигать глину, выделывать шкуры животных, выплавлять из руды металлы.

Алхимики, пытавшиеся получить философский камень, изучили свойства множества веществ и превратили свое занятие в своеобразное ремесло. А наукой, способной не только констатировать факты, но и предвидеть результаты манипуляций с веществами, химия стала лишь в прошлом веке, после открытия периодической системы элементов и создания теории строения органических соединений.

Но химия до сих пор имеет двойственный характер. С одной стороны, ее задача заключается в познании глубинных механизмов превращений веществ; с другой стороны, в умении пользоваться этими знаниями для тех или иных сугубо практических надобностей. Поэтому химию принято делить на фундаментальную и прикладную, хотя грань между ними всегда была весьма зыбкой.

Уходящий XX век ознаменовался многими замечательными достижениями в области химической теории и химического эксперимента, которые просто невозможно перечислить. Однако заметны явные признаки того, химия в значительной мере выработала свой ресурс как фундаментальная наука и в ближайшем будущем станет наукой по преимуществу прикладной.

Элементарно, Ватсон!

В первой половине XX века химия привлекала к себе внимание не только тем, что позволяла узнать много нового о природе вещей и давала ценные практические плоды но и тем, что сама

ле, уже давно никто не сомневался в реальности существования атомов и молекул, но их еще никто не видел. Поэтому работа химика была чем-то сродни деятельности детектива, раскрывающего преступление по косвенным уликам, что уже само по себе было увлекательнейшим занятием.

Например, если следовало узнать структуру молекулы какого-нибудь ценного природного лекарства (что было необходимо для того, чтобы потом его искусственно синтезировать), то поступали так. Это вещество подвергали разрушающему действию различных реактивов в различных условиях, выделяли продукты реакций (структура которых тоже была неизвестной), их вновь вслепую подвергали химическим превращениям — и так далее, до тех пор, пока не получали какое-нибудь простейшее соединение известного строения. А потом, пользуясь дедуктивным методом Шерлока Холмса, шаг за шагом восстанавливали исходную картину «преступления». О том, сколь тяжким был этот труд, свидетельствует хотя бы тот факт, что строение алкалоида морфина (рис.1), выделенного в чистом виде в начале XIX века, удалось окончательно установить лишь в 1952 году!

Теория и эксперимент

Примерно до второй трети нынешнего века воздух любой лаборатории был пропитан необычными запахами — порой, приятными, порой, отвратительными, но всегда милыми сердцу (вернее, носу) химика. Это было неизбежно, потому что химия, несмотря на существование уже достаточно глубоко разработанной теории строения веществ, все еще продолжала оставаться сугубо экспериментальной наукой, за что физики ее не очень уважали и упрекали в «ползучем эмпиризме».

Физика начала активно вторгаться в химию лишь в послевоенные годы, когда для описания строения веществ и предсказания их свойств стали использовать методы квантовой механики. Суть их заключалась в том, что реальное строение молекулы описывалось как бы взаимодействием (суперпозицией или резонансом) нескольких предельных структур, существующих только на бумаге. Например, строение

реальной молекулы бензола описывалось суперпозицией пяти различных формул (рис.2).

Разумеется, это была чисто математическая процедура, вовсе не отрицающая объективного существования молекул. Но советские философы-материалисты узрели в этом идеалистическую ересь и организовали травлю сторонников теории резонанса по всем правилам того времени.

Летом 1951 г. состоялось Всесоюзное совещание Отделения химических наук АН СССР, посвященное борьбе с «лженаучной» квантовой химией. Как известно, в эти же годы состоялся погром генетики и кибернетики, на очереди были химия и физика. И если физика благополучно избежала наказания (каким бы идеализмом она ни пахла, атомная бомба — вполне материальное изделие!), химии досталось на орехи. Читать стенограмму этого совещания (она была издана в виде толстого тома в твердом переплете) и смешно, и грустно; слова умных и порядочных людей вдребезги разбивались о стену глупости и подлости зачинщиков этого позорного действа, которое закончилось, как было принято в те времена, покаянием виновных, бурными, долго не смолкающими аплодисментами и трогательным обращением к гениальному вождю всех времен и народов...

Вообще-то говоря, химики отделались от этой напасти куда легче, чем генетики и кибернетики: никто из них не угодил за решетку, все ограничилось лишь обычными (хотя и весьма болезненными) оргвыводами. Но, тем не менее, в области квантовой химии наша страна успела отстать от Запада; тому способствовало и отставание в области вычислитель-

ТЕХНИКА-МОЛ ОД ЕЖИ 2 2 0 0 0

22