Лаборатория гамбургского алхимика Брандта. Темная комната чуть освещается колеблющимся светом очага. Мрачные готические своды теряются в темноте. В узкое оконце у стола, тесно заставленного тиглями, ретортами, склянками, заглядывает луна. За высокой конторкой стоит человек и гусиным пером что-то тщательно записывает на бумаге. Время от времени он подходит к камину, ворошит угли, разглядывает бурлящую в чане жидкость, от которой исходит резкий, удушливый запах.
Разорившийся купец, Брандт хочет поправить свои дела, с помощью "великого искусства" мечтает найти чудодейственный "камень философов". Уже не один год трудится Брандт. На сей раз для получения "первичной материи" - основы мистической квинтэссенции - он собрал около тонны человеческой мочи и теперь упаривает ее.
Трудно сказать, какие чувства владели незадачливым купцом, когда увидел он, что на дно реторты медленно оседает белая, светящаяся пыль. Сгорая, она образовывала удушливый белый дым. А когда неизвестного вещества накапливалось в реторте много, она светилась в темноте!
Свет без огня позволял даже читать манускрипты. Невиданное вещество можно было брать руками, не боясь обжечься. И всюду, где оставались его следы, вспыхивал холодный свет.
Брандт не сомневался, что открыл что-то поистине великое. Уж не сам ли "философский камень" послала в его руки благословенная Фортуна?!
Забыв о сне и отдыхе, он спешит получить с помощью светоносного вещества золото. Увы, ни одна попытка не приносит ему успеха. Ну что ж, остается само удивительное вещество. И Брандт еще долго хранит тайну открытия, продолжая опыты. Белое мягкое вещество, излучающее свет, было далеко не безобидным. На руках алхимика не проходили язвы, слезились глаза. Нередко очередной опыт заканчивался взрывом.
Теперь мы знаем, что Брандт открыл химический элемент - фосфор.
Позднее он продает свой секрет дрезденскому алхимику Крафту, который оказался более предприимчивым. Изготовив достаточное количество фосфора, Крафт отправился в длительный вояж по Европе, где с большим успехом демонстрировал его свойства перед знатными особами, извлекая большую выгоду.
Время шло. Постепенно расширялся круг людей, знающих секреты получения фосфора. Светоносный элемент по-прежнему слыл таинственным. Этому способствовало и суеверное отношение к неизвестному прежде явлению, и неумирающая надежда на то, что секрет получения золота близок к разгадке.
Более реалистически смотрел на фосфор Роберт Бойль, ученый, представлявший новую химическую науку. Его не интересовали фантазии алхимиков. Требуется другое: как можно подробнее изучить свойства столь интересного вещества, обнаруженного Брандтом в Г669 году.
Выведав у Крафта, когда тот демонстрировал светящийся элемент английскому королю Карлу II, как получить фосфор, Бойль начал изучать его свойства. И уже скоро пришел к открытию фосфорной кислоты и фосфористого водорода, опубликовал данные о свойствах элемента. Методику получения фосфора ученый опубликовывать почему-то не стал, а сообщил о ней в закрытом пакете Лондонскому королевскому обществу. Это сообщение увидело свет лишь после смерти ученого.
Фосфор не принес богатства ни Брандту, ни Бойлю. Он обогатил таких дельцов, как Крафт и ассистент Бойля Хенквиц, который в течение пятидесяти лет торговал фосфором по высокой цене. В 1743 году один из ведущих металлургов и химиков того времени Андрей Маркграф открыл более совершенный способ получения фосфора и опубликовал его в "Записках Берлинской академии". С этого времени начинается систематическое изучение светящегося элемента и его соединений.
Торговля фосфором "из-под полы" закончилась. Но спекуляции на свойствах фосфора продолжались чуть ли не до наших дней. Многие священнослужители хорошо поняли, что химические свойства элемента могут стать действенным средством психологического воздействия на верующих. Известны по крайней мере два вида "фосфорных чудес", которые поражали воображение людей. Первое - самовозгорающиеся свечи, второе - "божественные" надписи, вспыхивающие на стенах.
Методика самовозгорания несложна. Фосфор хорошо растворим в сероуглероде. Приготовив такой раствор, священнослужитель наносил каплю его на распушенный фитиль свечи (или лампады) и затем помещал свечу в том месте, где намечалось "явить чудо", например, у какой-нибудь иконы, почитаемой верующими. Когда температура воздуха в храме, заполненном молящимися людьми, повышалась, сероуглерод на фитиле испарялся, фосфор вспыхивал и зажигал свечу.
Можно вспомнить библейский рассказ о "сошествии огня с неба", который якобы чудесным образом зажег жертвенный костер. Подобное "чудо", как уже говорилось, священнослужители совершали в Иерусалиме на пасхальной службе. Вот как описали его в дореволюционном издании Московского синода русские путешественники: "Лампады над гробом господним были уже потушены: одно слабое освещение проходило к ним из храма сквозь небольшие боковые отверстия часовни. Эта минута торжественна, все наполнилось ожиданием.
Мы стояли перед отваленным от вертепа камнем. Один только митрополит вошел в вертеп гроба, куда вход не имеет дверей. Склоняясь над низким входом, он повергся на колени перед святым гробом, на котором ничего не стояло. Не прошло минуты, как мрак озарился светом. И митрополит вышел к нам с пылающим пуком свечей. Едва только свет огня блеснул сквозь отверстие часовни, как безмолвие толпы заменилось самыми необузданными восклицаниями и буйным волнением".
Не использовали ли здесь духовные пастыри фосфор?
"Чудодействия" с фосфором, растворенным в сероуглероде, можно продолжить. Напишите на стене таким раствором слова, по мере, испарения сероуглерода надпись начинает все сильнее светиться, потом вспыхивает и пропадает.
Нечто подобное описывается в Библии. Речь идет об эпизоде, когда вавилонский царь Валтасар устроил пир, пригласив на него своих вельмож. Захмелев, Валтасар велел принести золотые и серебряные сосуды, когда-то вывезенные из Иерусалимского храма, чтобы гости пили из них вино. В этот момент показалась рука и написала на стене дворца три непонятных слова: "Мене, текел, упарсин". Все мудрецы царя не могли прочитать написанного и объяснить значение чуда. Тогда расшифровать непонятные письмена предложили иудейскому пророку Даниилу, который расшифровал эти письмена и предсказал скорую гибель Валтасара.
В ту же ночь пророчество исполнилось: Валтасар был убит, а вавилонский трон занял Дарий, царь мидийский.
Что же это за письмена, если взглянуть на них глазами химика? И можно ли было, обладая запасом знаний тех далеких времен, организовать подобное чудо?
Начнем с того, что явления холодного свечения в природе не так уж редки. Способностью светиться обладают твердые тела, жидкости, газы, продукты жизнедеятельности некоторых насекомых, микроорганизмов, водорослей. Особенно большой интерес вызывали в прошлом светящиеся насекомые. Исследователи уделяли внимание изучению их физиологических продуктов, так как считали, что именно там может содержаться "первичная" материя, несущая разгадку многих тайн бытия. Не исключена возможность, что кому-либо из них удалось разработать методику выделения в небольших количествах продукта, окисление которого сопровождается свечением. Чтобы получить ощутимое количество, нужно собрать очень много таких насекомых, выделить органы свечения и суметь сохранить до нужного момента.
Впрочем, утверждать, что именно таким образом было организовано "чудо" во дворце Валтасара, разумеется) нельзя. Мы говорим лишь о возможности такого эксперимента, который мог иметь место в те времена, в тех Условиях.
...Не следует думать, что "чудеса" с фосфором вызывали мистические настроения в давно прошедшие времена. Остались" и в наше время верующие, которые легко возводят в ранг чуда явления, им непонятные. Об этом рассказывает академик С. И. Вольфкович. В 20-х годах нашего столетия он проводил опыты по получению желтого фосфора из подмосковных фосфатов: "Фосфор получали в электрической печи, установленной в Московском университете на Моховой улице,- вспоминает ученый.- Так как эти опыты производились тогда в нашей стране впервые, я не знал и не предпринял тех предосторожностей, которые необходимы при работе с газообразным фосфором - ядовитым, самовоспламеняющимся и светящимся голубоватым светом элементом. В течение многих часов работы у электропечи часть выделявшегося газообразного фосфора настолько пропитывала мою одежду и даже ботинки, что, когда ночью я шел из университета домой по темным, не освещавшимся тогда улицам Москвы, моя одежда излучала голубое сияние, а из-под ботинок при трении их о тротуар высекались искры. За мной каждый раз собиралась толпа, среди которой, несмотря на мои объяснения, было немало лиц, видевших во мне "новоявленного" представителя потустороннего мира. Вскоре среди жителей района Моховой, а затем по всей Москве из уст в уста стали передавать фантастические рассказы о светящемся монахе".
Суеверный человек, если к тому же у него скуден запас знаний, нередко с необычайной легкостью возводит в ранг сверхъестественных явления, выходящие за пределы его понимания. Вспомним, сколько всевозможных суеверий, мрачных легенд порождали "блуждающие" огни на кладбищах и болотах. Фантазия народная испокон веков заселяла кладбища душами грешников, выходящими по ночам из могил, а болота чертями. Между тем "блуждающие" огни обязаны своим происхождением естественным биохимическим и химическим процессам. Растительные и животные остатки содержат в составе фосфор. Попадая в почву, они под влиянием влаги, тепла, микроорганизмов разлагаются. В результате выделяются газ метан, способный гореть, и фосфористый водород, который активно реагирует с кислородом воздуха. Реакция сопровождается большим выделением тепла, под влиянием которого фосфористый водород воспламеняется сам и поджигает метан. То, что кажется таинственным, даже страшным,- естественное, легко объяснимое явление.
Но вернемся к изучению фосфора. В конце прошлого века физиолог из Лиона Рафаэль Дюбуа попытался найти и охарактеризовать механизмы, лежащие в основе реакций свечения. Он выделял органы свечения жуков щелкунов, растирал их в ступке, добавляя немного холодной воды. Эта кашица испускала свет в течение нескольких минут. Когда ученый попробовал растереть органы в теплой воде, свечения не было. Смешав приготовленный препарат с погасшим, он увидел, что свечение возобновилось.
На основании этих экспериментов Дюбуа сделал вывод, что в реакции свечения участвуют два соединения.. Устойчивое к нагреванию он назвал люциферином, неустойчивое - люциферазой.
Дальнейшие попытки изучить свечение предпринял в 1946 году Мак Элрой из Университета Джона Гопкинса. Ученый показал, что для реакции свечения недостаточно двух названных соединений. Необходима еще аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Это открытие произошло в то время, когда стала выясняться важнейшая роль АТФ во многих биологических процессах. Оказалось, что фосфор, входя в состав органической ткани, играет одну и ведущих ролей в процессах белкового обмена, выполняет ряд других функций в жизнедеятельности любого организма. Процесс обмена углеводов в тканях мозга невозможен без фосфорорганических соединений. Мышечная деятельность также поддерживается энергией, выделяющейся при реакциях с участием аденозинфосфатов.
АТФ служит как бы энергетическим аккумулятором в мышечной ткани. Ее химическая энергия - основа мышечной деятельности. При взаимодействии молекул миозина (сократительного белка мышцы) с молекулами АТФ эта энергия освобождается и дает мышцам жизнь и силу. И не только мышцам.
Вот, оказывается, где скрыта "жизненная сила" организма - та самая, о которой со времен алхимиков было высказано столько мистической чепухи. Сущность этой силы оказалась столь же материальной, как и все в мире.
Открытый в лаборатории алхимика, принятый поначалу за чудесную "панацею", фосфор оказался в действительности элементом плодородия земли, элементом, дающим нам энергию жизни.
Ученые с полным правом называют теперь фосфор элементом жизни и мысли. Нормальное развитие организма в большой степени зависит от того, насколько организм обеспечивается фосфором. Если фосфора поступает мало, вся жизнедеятельность организма нарушается. Особенно важную роль он играет в развитии костных клеток и в работе мозга. Поэтому для выздоравливающих людей и для людей, занятых умственной деятельностью, рекомендуют принимать лекарства, содержащие фосфор. При недостатке его слабеет память.
Не могут жить без светоносного элемента и растения. Фосфор не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Лен и конопля, получая в достатке фосфорное питание, дают лучшее волокно - более прочное, более длинное и более тонкое. У картофеля растет содержание крахмала в клубнях, а в овощах и фруктах - сахара. Мало того, подобно сказочному "камню философов", фосфор придает растениям жизненные силы, они гораздо лучше переносят заморозки, скорее развиваются и крепнут. Вот где это вещество оказалось действительно чудесным!
...Вспомним еще раз алхимиков, их поиски надуманного "философского камня". Огромный и плодотворный путь прошла с тех пор наука. Изучая природу, она добирается до самых ее сокровенных тайн, раскрывает самые волнующие загадки мироздания. Одно из важнейших направлений сейчас - изучение сущности жизни, ее многообразных проявлений. Этим занимается, в частности, молекулярная биология, развивающаяся на основе содружества физики, химии и биологии. Фотосинтез в растениях и работа наших мышц, способность к размножению и передача наследственных признаков - все это в значительной степени находит теперь объяснение как деятельность молекул различных химических соединений. И очень важную, порой главенствующую роль играет в этих соединениях элемент, который в силу своей необычной внешности сопутствовал суевериям.
Установив роль фосфора в жизнедеятельности организмов, ученые пришли к выводу, что соединения его должны обладать физиологическим действием. Так родилась новая отрасль химии - фосфороорганика. Это молодая наука, однако, успехи, достигнутые ею за последние годы, огромны. Фосфорорганические соединения, синтезированные в лабораториях, исчисляются уже многими тысячами. Действие их на живой организм разнообразно. Одни из них служат лекарствами, другие - сильные яды. Широкое применение фосфорорганические соединения нашли в сельском хозяйстве, где фосфор наиболее почетен. Это и удобрения, столь необходимые для получения высоких урожаев, и ядохимикаты для борьбы с вредителями, ингибиторы роста сорняков, дефолианты...
Ученые задумали один интереснейший эксперимент. Сконструированы специальные аппараты, в головки которых закладывается экстракт из светляков, то есть люциферин и люцифераза. В той же головке расположен специальный прибор, регистрирующий световые вспышки. Такой аппарат можно послать на одну из планет солнечной системы. Если там, куда запущен аппарат, есть жизнь, подобная нашей, там обязательно должна быть АТФ. Возникнет свечение.
Что ж, подождем результатов будущего эксперимента!