У порога великой тайны - Ивин Михаил Ефимович - Страница 26

В XVII веке Исаак Ньютон доказал, что такое объяснение неверно; призма — кусок стекла, которому обточкой придана форма клина — не изменяет белого света, а только разлагает его на простые, составные части. Смешайте разноцветные лучи, отброшенные на экран, и вы получите первоначальный белый пучок света.

— Наиболее удивительная и чудесная смесь цветов — белый цвет, — сказал Ньютон на заседании Королевского общества.

После Ньютона никто уже больше не сомневался, что белый цвет — это цвет сложный, состоящий из многих цветных лучей.

Ньютон назвал цветную полоску, отбрасываемую на экран пучком света, пропущенным сквозь призму, спектром (от латинского «спектрум» — «видимое», «видение»). Стало ясно, что и радуга есть не что иное, как спектр солнечного света; лучи солнца преломляются в дождевых каплях, как в призмах, и белый свет дает на небе спектр.

В спектре семь основных цветов, семь цветов радуги: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. При выходе веера из призмы красные лучи отклоняются, преломляются менее всего, фиолетовые — более всего.

В середине XIX века гейдельбергский химик Роберт Бунзен, поднеся однажды к зажженной горелке платиновым пинцетом щепотку соли, заметил, что бесцветное газовое пламя вдруг ярко окрасилось в желтый цвет. Химику не стоило большого труда узнать, что окрашивает пламя натрий, входящий в состав поваренной соли. Бунзен стал подвергать огневому испытанию и другие вещества. Каждое из них давало свою окраску пламени горелки: литий — красную, медь — зеленую, калий — фиолетовую. Выходило, что можно на глаз определять химический состав любого вещества. Достаточно раскалить его, и элементы, в него входящие, сами себя выдадут цветовыми сигналами. Но Бунзен встретил серьезное затруднение: иногда два разных вещества давали одинаковые цветовые сигналы. Как отличить, например, соли натрия от солей стронция, если и те и другие окрашивают пламя горелки в малиново-красный цвет?

На помощь Бунзену пришел физик Густав Кирхгоф. У него была стеклянная призма, выточенная знаменитым мюнхенским оптиком Йозефом Фраунгофером, жившим на рубеже XVIII и XIX столетий. Из этой призмы да из сигарной коробки и подзорной трубы, разрезанной надвое, Кирхгоф и Бунзен соорудили прибор, который назвали спектроскопом. Кирхгоф предложил Бунзену пропускать цветовые сигналы, подаваемые раскаленными веществами, через этот прибор. Успех был полный. Световой пучок, пройдя через линзу, дает спектр. По нему всегда можно безошибочно определить состав вещества: каждый химический элемент дает в спектре свои линии, никогда не совпадающие с линиями других элементов.

Так родился спектральный анализ, вошедший в науку, а затем и в технику, как один из самых точных, быстрых и надежных методов исследования строения вещества. Пользуясь новым методом, Бунзен и Кирхгоф, между прочим, открыли два элемента, дотоле не известных науке, — цезий и рубидий. Спектроскоп появился во многих лабораториях физиков и химиков. Газеты с восторгом писали, что гейдельбергский профессор Бунзен с помощью своего спектроскопа сумел определить химический состав фейерверка, пущенного километров за двадцать от прибора, в соседнем городе Мангейме!.. А вскоре астрономы, направив спектроскопы в небеса, сумели разгадать химический состав Солнца и звезд, отстоящих от Земли на сотни и сотни миллионов километров.

Тимирязев приехал в Гейдельберг, чтобы здесь, пользуясь новейшей аппаратурой для спектрального анализа, заняться изучением оптических свойств хлорофилла. Вообще в лаборатории Бунзена, которая считалась лучшей в Германии, исследовались только тела неживой природы, с живой материей тут не имели дела. Но для молодого русского ученого Бунзен сделал исключение: Тимирязев мог без всяких помех вести свои исследования, пользуясь отличным оборудованием.

Бунзен с интересом и одобрением следил за работой русского. Однажды Климент Аркадьевич принес профессору колбу, заполненную раствором превосходного изумрудного цвета. Бунзен весьма проворно для своих пятидесяти семи лет взбежал по деревянной лесенке к высоко прорубленному окну и, подняв колбу к свету, нацелил на нее единственный свой зрячий глаз (второй глаз он потерял в молодости при взрыве в лаборатории, производя опасные опыты с соединениями мышьяка).

— Хорошо, очень хорошо, прекрасно! — приговаривал Бунзен, любуясь чистейшим свечением, исходившим из колбы. Свечение (флуоресценция) не только ласкает глаз. По флуоресценции химик определяет, что вещество, растворенное в спирте, обладает способностью сильно поглощать световую энергию.

— Этот раствор, который мне удалось выделить, — одна из составных частей хлорофилла, — пояснил Тимирязев. — Я предлагаю назвать его хлорофиллином.

Вечерами Тимирязев совершал длинные прогулки по Гейдельбергу и его окрестностям, любуясь спокойной рекой Неккар, вьющейся среди зеленых холмов. Нередко встречал он на этих прогулках и Гельмгольца, и Кирхгофа, и Гофмейстера, у которых бывал в лабораториях.

Гейдельберг. Тихая, поэтичная обитель науки. Старейший германский университет, основанный в XIV веке… А совсем близко, на том же Неккаре, в Хейльбронне, живет затравленный, объявленный сумасшедшим Роберт Майер — один из тех, кто открыл закон сохранения энергии.

О Майере молодой Тимирязев знает. Но какая пальба будет открыта скоро по нему самому из другой германской обители науки, соседствующей с Гейдельбергом, — того Климент Аркадьевич знать еще не может…

Выехав из России в сентябре 1868 года, Тимирязев уже к концу года закончил в Гейдельберге первое свое исследование, посвященное оптическим свойствам хлорофилла. В начале следующего года в немецкой «Ботанической газете» было напечатано предварительное сообщение Тимирязева об этой работе.

Потом в Москве на II съезде русских естествоиспытателей и врачей был зачитан доклад Тимирязева на ту же тему, присланный молодым ученым из-за границы.

Вскоре после того в трудах Вюрцбургского ботанического института появилась статья доктора Пфеффера, ученика известного немецкого ботаника Юлиуса Сакса. Пфеффер в самой грубой форме нападал на своего русского коллегу, объявив работу Тимирязева негодною и обвинив ее автора чуть ли не в подлоге.

Тимирязев ответил не сразу. Он хотел вообще обойти молчанием эту брань, тем более, что доктор Пфеффер сам выдал причину своего озлобления: русский опередил его. Пфеффер так и написал: «Я полагаю, что после приведенной выше критики всякому будет понятно, что предварительное сообщение Тимирязева не могло помешать мне избрать ту же тему».

Но тут вмешался Юлиус Сакс. Конечно, он стоял на стороне своего ученика. Да и вообще речь шла уже не об уязвленном самолюбии Пфеффера. Столкнулись два мировоззрения — материалистическое и идеалистическое.

И Тимирязев ответил. А взявшись за перо, он уже не миловал своих противников. Он был прирожденным бойцом. Разгорелся спор — один из самых ожесточенных и длительных в науке XIX века; спор о красном и желтом.

Еще в первой половине прошлого столетия известный американский естествоиспытатель Джон Дрепер (он занимался химией, физикой, астрономией, физиологией) попытался выяснить, в каких лучах солнечного спектра лучше всего идет процесс питания растений из воздуха. Пропуская пучок света через призму, Дрепер затем отбрасывал спектр на зеленое растение. Дрепер старался, чтобы на лист попадала не вся полоска спектра, а только определенная его часть — красная, желтая, зеленая и т. д. Перепробовав таким образом весь цветовой набор солнечного спектра, ученый обнаружил, что наибольшее количество кислорода выделяется растением в том случае, когда на лист попадает желтый луч.

Опыты Дрепера были признаны классическими и получили всеобщее признание. Сакс и его ученики, следуя Дреперу, доказывали, что желтые лучи оказывают самое сильное раздражающее действие на растения. Это тем более неоспоримо, говорили вюрцбургские ботаники, что желтый цвет — наиболее яркий из всех цветов.