Лука Турин - Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства

Это вызывает умеренный интерес, но представляет головную боль, если вам нравятся хорошие ровные графики. Впрочем, специалисты быстро выяснили, что добавление в раствор незначительного количества мыла или яичного белка снимает проблему. Очень немногие специалисты по полярографии продолжали сохранять интерес к тому, что происходит во время максимума. Вскоре выяснилось, что значительное усиление тока обусловлено тем, что капелька ртути чрезвычайно быстро вращается, перемешивая окружающий раствор, а это означает, что поступает больше атомов кислорода, на которые могут перепрыгивать электроны. Если увеличить отрицательное напряжение, ртуть перестает вращаться, и сила тока снижается до обычного уровня, ограниченного диффузией. Почему происходит это перемешивание и, еще важнее, что заставляет его прекращаться, остается неясным до сих пор. По какой-то причине это явление, не представляющее никакого интереса из-за его несущественного значения, привлекло мое внимание. Я решил выяснить, в чем дело.

В то время я проводил летние месяцы, работая в Москве, и регулярно посещал огромное здание «Дома книги». Там, на первом этаже с правой стороны, был отдел, где продавались русские научные книжки в переводах на иностранные языки. Возможно, самым ярким проявлением советской плановой экономики было чрезвычайно нерациональное использование ресурсов в сфере образования. На практике это означало, что происходил перевод сотен научных книг на десятки странных языков, причем продавались они по смешным, я бы даже сказал, абсурдно низким ценам. Оборотной стороной плановой экономики было то, что конкретная книга могла утром появиться на прилавке в большом количестве, а к вечеру полностью исчезнуть из продажи. Мой друг математик Эдуард Ерамян дал мне четкое указание скупать все. Так я и делал, периодически отправляя ему большие посылки, облепленные почтовыми марками, заодно пополняя и собственную коллекцию.

Так у меня появилась возможность проверить, как я это называю, «правило абзаца». Почти в каждой научной книжке есть место, обычно как раз длиной в один абзац, где манера автора точно совпадает с манерой понимания читающим, и именно этот абзац воспринимается правильно и запоминается надолго [79] Некоторые книги, как «Искусство электроники» Горовица и Хилла, или «Физическая химия» Эткинса, кажется, целиком состоят из таких абзацев, и можно заниматься серфингом на цунами их объяснительной способности от начала и до конца. . Сложность заключается в том, что надо прочитать сотни книг, чтобы отдельные абзацы постепенно сложились в картину, охватывающую все области интересов — как флаеры, разбросанные по футбольному полю. Именно этим на протяжении десяти лет я и занимался, осваивая физику твердого тела на студенческом уровне.

Из этого интеллектуального коллажа я извлек долгосрочную пользу рудиментарного понимания поведения электронов в металлах и полупроводниках, что и попробовал применить для решения проблемы максимума. Я чувствовал, что она каким-то образом должна иметь отношение к электронам в металлах. Как мы видели раньше, электроны в металлах располагаются на своих энергетических уровнях как жидкость в сосуде, заполняя каждый из них определенной энергией. Но при любой температуре выше абсолютного нуля начинают возникать осложнения: у этой жидкости есть, так сказать, шапка пены, в которой электроны под влиянием теплового возбуждения перепрыгивают с одного уровня на другой. Чем теплее металл, тем выше шапка этой электронной пены. Пена размывает границу между пустыми и заполненными уровнями в металле, и это объясняет, почему Яклевич и Ламбе занимались туннельной спектроскопией в жидком гелии.

Я решил, что неплохо опубликовать результаты, а поскольку большая часть того, что я узнал про физику, пришла из России, я направил статью в московский журнал «Электрохимия», где ее приняли в качестве краткой заметки.

И однажды вечером в 1989 г. меня осенило: электроны прыгают в этой шапке вверх-вниз потому, что уносят с собой квант тепла от металла. Предположим, один такой электрон прыгает в раствор сразу же после того, как набрал тепло. Он уносит с собой квант тепловой энергии металла, поэтому ртуть остывает. И наоборот: если такой прыжок совершит электрон в глубине металла, он не унесет с собой ни кванта тепла, а потому его переход в раствор не понизит температуру металла. Помнится, я встал в три часа ночи, чтобы записать эту мысль. Это объясняет все характеристики полярографического максимума: если увеличивать напряжение в отрицательном направлении, первыми в кислород будут прыгать горячие электроны, а это является причиной разницы температур в ртутной капле, что, в свою очередь, вызывает изменения в поверхностном натяжении [80] Благодаря эффекту Марангони, названному в честь Карло Джузеппе Маттео Марангони (1840–1925), преподававшем физику в Лицее имени Данте во Флоренции. , а они и вызывают вращение. При увеличении отрицательного напряжения вы проходите сквозь электронную пену в жидкое вещество, и охлаждающий эффект, вращение и ток прекращаются. Пользуясь авторитетом Пастеровского института, в котором мне полагалось заниматься совсем иной тематикой, я обратился в фирму Roucaire Instruments, французского поставщика полярографов, с просьбой одолжить мне прибор, чтобы проверить свою гипотезу. Пару недель я потратил на эксперименты, которые заключались в том, что я обматывал несколькими витками реостатного провода стеклянную трубку у того места, откуда выпадали капли, и постепенно нагревал ее: максимум исчез.