Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева

Живой организм настолько сложен и так непредсказуемо хаотичен, что если просто впрыснуть случайный элемент в поток крови, печень или поджелудочную железу, то практически невозможно предсказать, что произойдет. Защиты от такого вмешательства не имеют даже мозг и разум. Высшие материи человеческого существа – наша логика, мудрость и трезвость суждений – также уязвимы для одного из элементов, а именно – для йода.

Это неудивительно, поскольку обман заложен в самой химической структуре йода. В каждом ряду периодической системы при перемещении слева направо элементы становятся все тяжелее. В конце 1860-х годов Дмитрий Иванович Менделеев выяснил, что в основе периодического закона лежит именно возрастание атомных масс элементов. Этот принцип казался одним из универсальных законов мироздания. Загвоздка лишь в том, что в законах мироздания не может быть исключений, но щитовидная железа подсказывала Менделееву, что в правом нижнем углу его таблицы таится именно такое непонятное исключение. Для того чтобы расположить теллур и йод под подобными им элементами, теллур (№ 52) требовалось поставить левее йода (№ 53). Но теллур тяжелее йода. Этот факт упрямо подтверждался, как Менделеев ни пытался убедить химиков, что их приборы врут. Факты есть факты.

Сегодня эта загвоздка кажется безобидной химической причудой природы, которая как будто специально хотела позлить Менделеева. Ученым известно четыре пары таких «неправильных» элементов: аргон – калий, кобальт – никель, йод – теллур и торий – протактиний. Кроме того, несколько подобных пар встречается среди сверхтяжелых искусственно синтезированных элементов. Но через сто лет после эпохи Менделеева йод оказался замешан в гораздо более крупном и гнусном обмане, выступив в амплуа, которое можно сравнить с ролью карточного шулера в гангстерском боевике. Можете не сомневаться, по сей день среди миллиарда жителей Индии ходит слух о том, что Махатма Ганди, этот апостол мира, люто ненавидел йод. Вероятно, Ганди питал отвращение и к урану, и к плутонию, поскольку ими были начинены атомные бомбы. Но, по свидетельствам живущих ныне учеников Ганди, которые желают обратить себе на пользу его легендарную славу, в душе у Махатмы никогда не затухало особое неприятие йода, пятьдесят третьего элемента.

В 1930 году Ганди повел людей в знаменитый Соляной поход к селению Данди, выражая протест против деспотичного британского налога на соль. Соль была одним из немногих полезных минералов, которыми постоянно бедствующая Индия могла сама себя обеспечить. Люди просто собирали морскую воду, выпаривали ее и продавали из холщовых мешков прямо на улицах. Британское правительство обложило выручку от продажи соли налогом в 8,2 процента. Этот акт был проявлением такой жадности, что его можно сравнить только с налогом на сбор песка для бедуинов или налогом на заготовку льда для эскимосов. Чтобы выразить протест, Ганди и семьдесят восемь его сторонников отправились в 390-километровый путь 12 марта 1930 года. В каждой деревне к ним присоединялись новые люди, и к 6 апреля, когда протестующие вышли к прибрежному селению Данди, они уже образовали колонну длиной более трех километров. Ганди собрал вокруг себя толпу на массовый митинг. В кульминационный момент он подобрал с земли горсть просоленной грязи и воскликнул: «Этой солью я сотрясаю основы [Британской] Империи!» Это событие на Индостане было равносильно Бостонскому чаепитию [106] . Ганди призывал всех выпаривать «нелегальную» соль, не облагаемую налогом. Индия обрела независимость через семнадцать лет.

106

Знаменитая акция неповиновения американцев, приведшая к Войне за независимость. – Прим. пер.

Единственная проблема заключалась в том, что обычная поваренная соль содержит мало йода – а этот элемент критически важен для здоровья. К началу XX века на Западе осознали, что добавление в пищу небольших доз йода – самая эффективная профилактическая мера, которую можно принять на правительственном уровне для борьбы с врожденными дефектами и умственной отсталостью. Швейцария первой регламентировала обязательное йодирование соли в 1922 году, многие страны последовали ее примеру. Ведь соль – это дешевый и доступный «носитель» для этого элемента. Индийские врачи пришли к выводу, что при высоком показателе рождаемости и низком содержании йода в почве можно спасти миллионы детей от страшных уродств, просто приступив к йодированию соли.

Но даже спустя десятилетия после ненасильственного марша Ганди в Данди производство соли в Индии оставалось кустарным промыслом «для народа», а йодированная соль, которую Британия продавала в Индии, приобрела привкус колониализма. По мере того как полезность йода становилась все очевиднее, а сама Индия модернизировалась, запрет на нейодированную соль был постепенно (в период с 1950 по 1990 год) введен правительствами многих индийских штатов. Но некоторые штаты так и не последовали всеобщему примеру. В 1998 году, когда индийское федеральное правительство потребовало от властей трех упорствующих штатов запретить обычную соль, последовал отпор. Держатели семейных солеварен протестовали из-за роста производственных расходов. Индусские националисты и гандианцы гневно выступали против вторжения западной науки. Некоторые лицемеры даже притворно и совершенно безосновательно высказывали опасения о том, что йодированная соль может вызывать рак, диабет, туберкулез и (верх безумия) «раздражительность». Эти мракобесы не жалели сил, и спустя всего два года – к нескрываемому ужасу ООН и всех индийских врачей – премьер-министр отменил федеральный запрет на нейодированную соль. Юридически этот шаг легализовал обычную соль всего в трех штатах, но он был интерпретирован как фактическое разрешение подобной практики во всей стране. Потребление йодированной соли по всей Индии упало на 13 %. Вслед за этим вновь появились и врожденные дефекты.

К счастью, запрет был отменен лишь до 2005 года, а потом новый премьер-министр восстановил его. Но это едва ли решило все проблемы, связанные с дефицитом йода. Протест во имя Ганди по-прежнему вызывает брожение умов. ООН попыталась распространить представление о необходимости йода среди людей того поколения, которое уже не испытывает чрезмерного пиетета перед Ганди. Детям стали предлагать тайком приносить в школу соль с домашних кухонь. Там они вместе с учителями начинали играть с ней в химических лабораториях, проверяя, сколько в ней йода. Но битва уже была проиграна. Хотя производство достаточного количества соли для всего населения Индии обойдется стране всего в пенни в год на человека, затраты на транспортировку соли очень высоки, и половина страны – полмиллиарда человек – в настоящее время не могут регулярно питаться йодированной солью. Последствия этого очень мрачные, даже если не говорить о врожденных дефектах. Из-за недостатка йода развивается зоб – уродливая опухоль щитовидной железы. Если дефицит йода сохраняется, то щитовидная железа деградирует. Поскольку она отвечает за синтез и высвобождение важных гормонов, в частности мозговых, без нее организм не может нормально функционировать. У больных быстро ослабевает интеллект и даже развивается слабоумие.

Английский философ Бертран Рассел, еще один знаменитый пацифист XX века, однажды воспользовался этими медицинскими фактами о роли йода, чтобы выстроить аргументацию против существования бессмертной души. «По-видимому, энергия, питающая мышление, имеет химическое происхождение, – писал он, – смышленый ребенок может превратиться в идиота, если ему не давать достаточно йода. В свете этих известных фактов представляется маловероятным, что сознание продолжает существовать после полного разрушения мозговых структур». Иными словами, йод помог Расселу понять, что и разум, и воспоминания, и эмоции зависят от материального состояния мозга. Он не увидел способа отделить «душу» от тела и пришел к выводу, что насыщенная ментальная жизнь человека, источник всей нашей славы и многих наших горестей – это химия в чистом виде. Все мы, в сущности, дети периодической системы.

Часть IV. Элементы человеческого характера

12. Политические элементы

Мозг человека и наш разум – пожалуй, самые сложные феномены, известные науке. Они отягощают человека сильными, сложными, а порой и противоречивыми желаниями. Даже такое строгое научное произведение, как периодическая система элементов, отражает эти желания. Ведь именно люди со всеми их достоинствами и недостатками построили периодическую таблицу. Более того, эту таблицу можно назвать полем, на котором концептуальное встречается с приземленным, где наше стремление к познанию Вселенной – питаемое самыми лучшими качествами человеческой натуры – взаимодействует с материальными кирпичиками, из которых состоит наш мир. Этот материал напоминает нам о наших пороках и несовершенстве. В периодической системе отразились разочарования и поражения, которые нам доводилось терпеть в самых разных областях: экономике, психологии, искусстве и – как свидетельствует наследие Ганди и история с йодом – в политике. Социальная история элементов не менее богата, чем научная.

Эту историю легче всего проследить в Европе. Начнем со страны, которая была такой же жертвой в большой игре колониальных империй, как Индия времен Махатмы Ганди. Польшу, напоминавшую дешевый балаган, называли «страной на колесах». Такое прозвище она получила за все свои выходы на историческую сцену и отступления с нее. Империи, окружавшие Польшу, – Россия, Австро-Венгрия, Пруссия – издавна вели войны на этой равнинной незащищенной болотистой территории и по очереди вычерчивали на политической карте арену для «Божьих игрищ» [107] . Если раскрыть карту, составленную в любой период за последние пять веков, то вполне вероятно, что Польши там не будет.

107

Автор намекает на книгу английского ученого Нормана Дэвиса «Божьи игрища» об истории Польши. – Прим. пер.

Польша как раз не существовала, когда в 1867 году в Варшаве родилась одна из самых блестящих представительниц польского народа, Мария Склодовская. Как раз в это время Менделеев работал над своей таблицей. В царской России были приняты средневековые взгляды на женское образование, поэтому отец Марии учил ее сам. Еще в юности она проявила способности к наукам, но в то же время сблизилась с радикальными политическими кружками и стала активно участвовать в выступлениях за независимость. После многочисленных выступлений перед не той аудиторией молодая Мария Склодовская сочла благоразумным перебраться в другой культурный центр Польши – город Краков (который в те времена находился под властью Австро-Венгрии). Даже там она не смогла учиться и заниматься наукой, хотя и страстно этого желала. Наконец, Мария поехала в Сорбонну, в далекий Париж. Она планировала вернуться на родину после получения докторской степени, но влюбилась в Пьера Кюри и осталась во Франции.

В 1890-е годы Мария и Пьер Кюри являли собой, пожалуй, самый плодотворный альянс в истории науки. В те годы передним краем естествознания было изучение радиоактивности. Мария занималась исследованиями урана – самого тяжелого элемента, встречающегося в природе, – и ее работа привела к одному из первых и важнейших открытий в этой области: физические и химические свойства урана были разделены. Атом за атомом, чистый уран испускал столько же радиоактивных лучей, сколько и уран, входивший в состав минералов. Это объяснялось тем, что электронные связи, возникавшие между атомом урана и атомами окружавших его элементов (химия), никак не сказывались на радиоактивных свойствах его ядра (физика). Ученым больше не требовалось проверять миллионы химических соединений и кропотливо измерять радиоактивность каждого из них (как, например, для определения температуры плавления). Нужно было лишь проанализировать девяносто с небольшим элементов периодической системы. Это открытие радикально упрощало исследования, позволяло абстрагироваться от раздражающих хитросплетений и исследовать те «несущие конструкции», на которых держалась наука о радиоактивности. В 1903 году супруги Кюри разделили Нобелевскую премию по физике за это открытие.