Льюис Дартнелл - Цивилизация с нуля. Что нужно знать и уметь, чтобы выжить после всемирной катастрофы

Если изучать взаимоотношения разных химических элементов, то, как они ведут себя в тех или иных соединениях, каковы их «характеры», то обнаруживается одна глубокая и поразительная истина: элементы — не одиночки, они объединяются в естественные группы, отличающиеся общими свойствами, своего рода семьи. Открытие этой структуры упорядочило химический космос так же, как осознание морфологических сходств и, соответственно, родственных связей в царстве живых организмов упорядочило космос биологический. Например, калий и натрий — металлы с высочайшей химической активностью, образующие щелочные соединения, такие как едкий натр и поташ, из которых путем электролиза и выделяют чистые элементы, а хлор, бром и йод реагируют с металлами, образуя соли. Если вы возьметесь раскладывать элементы в каком-то порядке, формируя столбцы по сходству свойств, обнаружится один и тот же повторяющийся рисунок и у вас получится периодическая таблица элементов.

Нынешняя периодическая таблица элементов — великий памятник научным достижениям человека, не менее впечатляющий, чем египетские пирамиды или любое из чудес света. Это не просто полный список элементов, когда-либо открытых химиками, это способ организации знаний, позволяющий предсказать многое о тех веществах, которые еще не открыты.

Так, в 1869 г., когда русский химик Дмитрий Менделеев составил свою периодическую таблицу из 60 с небольшим известных на тот момент элементов, он обнаружил в ее матрице пустые клетки — места, куда могли бы встать несуществующие вещества. Но замечательна система Менделеева тем, что она позволила ученому точно предсказать свойства этих гипотетических веществ, например экаалюминия, пропущенной клетки сразу под алюминием. Хотя в материальном виде его никто никогда не видел и не осязал, только на основании его положения в таблице можно было описать экаалюминий как блестящий пластичный металл с определенной плотностью, твердый при комнатной температуре, но плавящийся при необычно низком для металлов градусе. Несколько лет спустя французский химик обнаружил в природе новое вещество и назвал его галлием, в честь старинного названия Франции. Вскоре стало очевидно, что это и есть отсутствующий в таблице экаалюминий, предсказанный Менделеевым, и что прогноз о температуре плавления был точным: галлий переходит из твердого состояния в жидкое при 30 °C — этот металл буквально плавится в руках [44] Начиная с 1930-х гг. ученые шли на шаг впереди природы, заполняя добавочные ряды внизу таблицы элементами, не существующими на Земле, но создаваемыми искусственно. Их атомные ядра настолько перегружены протонами и нейтронами и потому нестабильны, что почти немедленно распадаются, порождая всплеск радиации. Таким образом, человечество научилось не только создавать новые материалы — стекло из песка или сплавы различных металлов — или небывалые молекулы вроде органических полимеров и пластмасс, но и видоизменять сами химические элементы, воплотив в жизнь мечту алхимиков. При должном усердии цивилизация, которая пойдет по нашим стопам, тоже сможет этого достичь. .

Эта простая истина — о скрытых закономерностях в мире элементов — поможет вам более систематически разбираться в строении материи и искать возможности лучшего применения свойств природных материалов. А теперь давайте попробуем расширить полученные в главах 5 и 6 знания и рассмотрим технологию, требующую чуть более сложного химического производства, — фотографию.

Фотография — удивительная технология, она позволяет использовать свет для записи образов, выхватить момент жизни и сохранить его навечно. Сделанный во время отпуска фотоснимок вызывает живые воспоминания даже спустя десятилетия и описывает мир с несравнимо большей точностью, чем наша память. Но помимо снимков с дружеских пирушек, семейных портретов и головокружительных пейзажей последние два века фотография дарит нам бесценную возможность увидеть то, чего не видит человеческий глаз. Она обеспечила важнейшей технологией многие области знания и во многом поможет ускорить постапокалиптическое возрождение. Фотография позволяет документировать события и процессы, неявные для нас, слишком быстро или слишком медленно разворачивающиеся или протекающие в недоступном нашему зрению волновом диапазоне. Например, фотография с долгой выдержкой запечатлевает слабые мерцания света с намного более протяженным периодом, чем может уловить человеческий глаз, что позволяет астрономам изучать многочисленные тусклые звезды и распознавать в бледных кляксах на снимках космоса галактики и туманности со сложной структурой [45] С помощью фотокамеры даже спустя миллионы лет после апокалипсиса можно будет показать, как выглядела предшествующая техническая цивилизация. На снимке ночного неба в области небесного экватора (90° к оси мира: см. главу 12), сделанном с выдержкой 1–2 минуты, все звезды из-за вращения Земли выглядят как плавно изогнутые штрихи. Но, разглядывая снимок, вы обнаружите кое-что весьма любопытное: вспышки света, которые нисколько не размазались. Эти объекты, как будто прибитые к небу, движутся ровно с той же скоростью, с какой вращается наша планета. Это рукотворные космические объекты, геостационарные спутники, опоясывающие Землю по экватору на такой высоте, чтобы период их обращения составлял ровно сутки, поэтому каждый такой спутник висит над одной и той же точкой земной поверхности и служит надежным ретранслятором связи. Орбиты геостационарных спутников стабильны, и еще долгое время после того, как наши города и другие творения человека рассыплются в пыль и уйдут в землю, эти объекты останутся памятником технической цивилизации, висящим в пустоте космоса и обнаруживаемым осведомленным наблюдателем. . Фотографические эмульсии также чувствительны к рентгеновским лучам, и это дает возможность делать медицинские снимки для диагностики внутренних повреждений.