Александр Колпаков: Холод в реторте

На Юпитер я попал перед окончанием профтехучилища: обычная преддипломная практика — Не стоит, видимо, описывать путешествие туда. Кто не знает, как оно происходит?

Начну с того, что я очутился где-то на седьмом небе, а точнее — в атмосферной лаборатории тамошних химиков. Обыкновенное «летающее блюдце» с гектар размером. На нем намонтирована уйма установок синтеза. Реакторы всякие, трубопроводы, холодильники, компрессоры, пушки ионизирующих излучений. Словом, все как полагается — Снуют толпы лаборантов, техников, операторов. А командует парадом благообразное существо, чем-то смахивающее на нашего декана Михаила Давыдовича. Лицом, конечно. А вместо рук у него восьмерка симпатичных щупальцев.

Вхожу на «блюдце» и направляюсь прямо к Мих Даву (так его, оказывается, зовут наши ребята, работающие здесь, — сходство с деканом не одному мне в глаза бросилось). Представился ему, беседуем. Мимо с бешеной скоростью мчатся аммиачно-метановые турбулентные вихри. Далеко внизу тяжело плещется аммиачный океан. Крепкий морозец! Градусов девяносто ниже нуля Цельсия… На краях «блюдца» навалом лежат глыбы твердого аммиака, чуть подальше — бруски аммиачного глицина (так здесь называют одну из наших земных аминокислот, только атомы кислорода в ней заменены на группу NH).

— Обязанности ионизатора знакомы? — спросил Мих Дав. Я деловито кивнул.

— Вопросов нет?

— Пока нет.

— Ну, тогда принимайтесь за работу.

Манипуляторы перемешали глыбы аммиака и аммиачного глицина. Сверху все это посыпали ледяной крошкой — смесью аммиачных серина и аланина, потом спрессовали в увесистый ледяной кристалл. Мих Дав энергично махнул двумя верхними щупальцами — и я включил ионизирующую пушку. Поливаю кристалл гамма-квантами, только дымок легкий курится! И на глазах вся эта ледовая масса начинает оживать, пучиться, как тесто, пока не образовался живой аммиачный белок. Вот от него стали отрываться толстые колбаски. Шмякнувшись на транспортер, они тут же исчезали в пасти синтезатора. А с противоположного конца реактора — там, где бодро бежал конвейер, — уже соскакивали готовые изделия. Биороботы.

Мих Дав зычно скомандовал, и биороботы, построившись в колонну по два, вниз головой прыгали прямо в аммиачный океан.

— С ходу включаются в строительство подводных… то бишь подаммиачных городов, — пояснил Мих Дав, поймав мой вопрошающий взгляд.

Но, я чувствую, вы мне не очень верите. Думаете, все это фантастика чистой воды (или, по крайней мере, чистого аммиака). Вовсе нет. Во всяком случае, юпитерианская «технология» синтеза имеет под собой некоторую научную основу. В том смысле, что и у нас, на Земле, вполне возможны химические реакции при морозе градусов в восемьдесят — сто пятьдесят, а то и в двести с лишком.

Химические реакции при низких и сверхнизких температурах? До самого последнего времени ученые относились к этому крайне скептически. Вот цитата из солидной монографии: «Проведение синтезов при низких и сверхнизких температурах нецелесообразно из-за чрезвычайно малых скоростей реакций, обусловленных резким уменьшением фактора е − E/kT » (для очень любознательных: этот фактор еще называют «активационным множителем». Здесь Е — энергия активации, k — постоянная Больцмана, е — основание натуральных логарифмов, Т — абсолютная температура в градусах Кельвина. Этот множитель определяет способность молекул участвовать в химических реакциях).

Дело в том, что не все столкновения между молекулами приводят к химическому взаимодействию. Хорошо, если из миллиона молекул только сто или двести способны к взаимодействию. А способны те, которые обладают некоторым избытком энергии. Чтобы стать «эффективной», молекула должна сначала запастись энергией.

Как же увеличить долю «эффективных» молекул? Ответ прост: увеличь численное значение множителя е − E/kT . Например, повышением температуры. Кроме того, «ленивые» молекулы можно «подстегнуть» гамма-лучами, светом, рентгеном, электрическими разрядами. Однако эти способы представлялись бесперспективными для возбуждения реакций при низких и сверхнизких температурах, когда доля эффективных молекул ничтожно мала и почти все реагенты — твердые.