Всякая бумага, за редким исключением, была когда-то деревом. Сила дерева заключена в микроскопических волокнах, скрепленных органическим клеем лигнином, – в целлюлозе. Эта чрезвычайно твердая и эластичная структура живет сотни лет. Извлечь из лигнина целлюлозные волокна – задача не из легких, все равно что удалить из волос прилипшую к ним жевательную резинку. В процессе делигнификации древесину измельчают, а затем варят в коктейле из химикатов при высокой температуре и давлении. Это приводит к разрыву химических связей внутри лигнина и высвобождению волокон целлюлозы. На выходе получается спутанный клубок волокон – пульпа, древесная масса. В сущности, это жидкая древесина, которая под микроскопом напоминает спагетти в очень водянистом соусе. Выложенная на ровную поверхность и высушенная, пульпа превращается в бумагу.
Пока что это грубая бурая заготовка. Чтобы сделать ее белой, гладкой и блестящей, требуется химическое отбеливание с добавлением белого порошка мелкого помола. Скажем, карбоната кальция в виде меловой пыли. Затем накладываются слои других веществ – они задержат чернила, которые иначе потекли бы. В идеале чернила просачиваются небольшими порциями сквозь бумагу и почти мгновенно высыхают, но какое-то количество окрашенных молекул застревает в целлюлозной сетке и оставляет на белом листе стойкие следы.
Важность писчей бумаги трудно переоценить. Этой сложнейшей технологии две тысячи лет, и от нас, конечно, скрыты все ее тонкости, иначе бы мы трепетали перед гениальной микроскопической структурой, вместо того чтобы просто писать на чистом листе все, что нам захочется.
Бумажный документПисьмо моего дедушки Измара Медовника, отправленное в Министерство внутренних дел Великобритании в начале Второй мировой войны
В детстве меня увлекали рассказы дедушки о том, как он жил в Германии, когда началась Вторая мировая война. Теперь его уже нет на свете, а вместо него рассказывают оставленные им документы. Когда вы держите в руках настоящий кусочек истории, такой, как это письмо, вы испытываете ни с чем не сравнимые ощущения. Дедушка писал в британское Министерство внутренних дел. Опасаясь вторжения немецких войск в Бельгию, он пытался вызволить оттуда моего отца.
Бумага желтеет от времени по двум причинам. Если она изготовлена из дешевой низкосортной древесной массы, полученной механическим способом, в ней останется некоторое количество лигнина. Вступая на свету в реакцию с кислородом, лигнин образует хромофоры (то есть «носители цвета»), от которых бумага желтеет. Этот сорт идет на производство дешевой одноразовой продукции. Именно поэтому газеты быстро желтеют.
Раньше для улучшения текстуры бумаги ее покрывали сульфатом алюминия, который сейчас используется главным образом для очистки воды. В то время не учитывали, что такое покрытие создает кислую среду. Целлюлозные волокна вступали в реакцию с ионами водорода – бумага желтела и теряла прочность. В XIX и XX веках книги часто печатали на так называемой кислотной бумаге, и теперь их легко отличить на полках магазинов и библиотек по ярко-желтому цвету страниц. Так же, но медленнее, стареет и некислотная бумага.
В результате старения образуется большое число летучих (то есть легко испаряющихся) органических молекул. Отсюда особый запах старой бумаги и старых книг. Библиотеки всерьез изучают химию книжного аромата. Можно было бы определять по запаху состояние книг и сберечь таким образом немалую часть фонда. Хоть это и запах распада, многим тем не менее он кажется приятным.
Печально, что книги желтеют и разрушаются, и все же патина времени придает им, как и всем старинным вещам, подлинность и силу. Запах старой бумаги как портал в другой мир – сразу же переносит нас в прошлое.
В министерстве услышали просьбы моего деда. Вот результат: немецкое удостоверение личности с печатями иммиграционной службы, проставленными 4 декабря 1939 года, когда отец выезжал из Брюсселя. Ему было в то время девять лет; судя по фотографии, он совсем не осознавал опасности своего положения. Немцы вторглись в Бельгию в мае 1940 года.
Влияние фотобумаги на культуру трудно переоценить. Удостоверение личности благодаря ей превратилось в стандартную и надежную процедуру. В конечном счете фотобумага решает, как мы выглядим, больше того – кто мы есть на самом деле. Почти непререкаемый авторитет фотографии обусловлен, по всей видимости, ее объективной природой. Объективность заключена в самой фотобумаге, химические компоненты которой фиксируют светлые и темные участки лица автоматически, просто реагируя на отраженный свет. Полученный таким образом портрет считается совершенно беспристрастным.
Эта черно-белая фотокарточка моего отца была когда-то белым листом бумаги, покрытой прозрачным гелем с молекулами бромида и хлорида серебра. В 1939 году свет, отразившись от папиного лица, попал в объектив фотоаппарата, а затем на фотобумагу и превратил молекулы бромида и хлорида серебра в маленькие кристаллы металлического серебра, которые выглядят на бумаге серыми крапинками. Если бы бумагу извлекли из камеры в эту минуту, изображение не сохранилось бы, поскольку все белые, пустые участки подверглись бы воздействию света и мгновенная реакция оставила от фото сплошной черный фон. Чтобы этого не случилось, фотографию закрепили в темной комнате, то есть смыли специальным химическим веществом не подвергшееся реакции галоидное серебро, и в гелевом слое на поверхности бумаги остались только кристаллы серебра. После сушки и обработки получилось изображение моего папы, которое помогло именно ему, а не другому мальчику избежать концентрационных лагерей.
Мой отец жив и может сам рассказать об этом эпизоде, но придет время, и лишь фотография будет напоминать о нем. Это материальный факт истории, часть нашей коллективной памяти. Разумеется, фотографии не так объективны, как об этом принято думать, но ведь и память необъективна.
КнигиПереход от устной культуры, в которой знания передавались в форме рассказов, песен и мудрых речей, к культуре письменной, письменному слову веками сдерживался отсутствием подходящего писчего материала. Пользовались каменными и глиняными табличками, но их легко разбить, к тому же они слишком тяжелы и громоздки, чтобы носить их с собой. Дерево трескается и легко подвержено разного рода порче. Стен пещер на всех не хватает, и опять же с собой их не унесешь. Бумага, которая считается одним из четырех великих китайских изобретений, решила все эти проблемы; но лишь когда римляне заменили свитки кодексом, то есть книгой в нашем теперешнем понимании, этот материал полностью раскрыл свои возможности. Было это две тысячи лет назад, и до сих пор бумага остается главным носителем письменной речи. Примечательно, что именно бумага, материал куда более мягкий по сравнению с камнем или деревом, стала хранительницей слова. Тонкость оказалась огромным достоинством – тонкий лист не сломается, сколько бы вы его ни гнули. Однако, сложенная в стопку в виде книги, бумага становится твердой и несгибаемой – настоящий кусок дерева. Книга в твердом переплете – это крепость для слов на многие тысячелетия.
Совершенство так называемого кодекса – книги в виде стопки переплетенных листов, сброшюрованных под одним корешком и защищенной с обеих сторон обложкой, – а также причина, по которой кодекс вытеснил свиток, заключается в том, что он позволяет помещать письменный текст на обеих сторонах листа и делает возможным непрерывное чтение. В некоторых культурах для тех же целей использовался бесконечно длинный лист бумаги, сложенный «гармошкой». Преимущество кодекса с его отдельными страницами в том, что в одно и то же время над одной и той же книгой могут работать несколько переписчиков, а после изобретения печатного станка стало возможным создавать одновременно много экземпляров одной и той же книги. Как доказали биологи, быстрое копирование информации – наиболее эффективный способ ее сохранения.
Библия считается одной из первых книг, созданных в новом формате. Он облегчил жизнь проповедникам: зачем долго и утомительно раскатывать свиток, если можно, зная номер страницы, сразу найти нужный фрагмент. Это был своего рода прототип памяти прямого доступа, и он вполне еще может пережить цифровую эру.
Оберточная бумагаВ основе своей обычная бумага – это мат из целлюлозного волокна
Бумага служит не только для хранения информации. В роли оберточного материала она отлично умеет ее утаивать. Чем были бы дни рождения без такой бумаги? Она как никакой другой материал умеет создавать приятное волнение и радостное предвкушение. Я получал подарки, завернутые в ткань или спрятанные в шкафу, но ничто не сравнится с магией бумажной обертки. По правде говоря, подарок не подарок, если он не завернут в бумагу. Именно бумага, сначала скрывая, а потом раскрывая предмет, превращает акт дарения и принятия подарка в ритуал, просто вещь – действительно в подарок. Дело не только в культурных ассоциациях. Сама природа назначила бумагу на эту роль.
В основе своей обычная бумага – это мат из целлюлозного волокна
Бумага служит не только для хранения информации. В роли оберточного материала она отлично умеет ее утаивать. Чем были бы дни рождения без такой бумаги? Она как никакой другой материал умеет создавать приятное волнение и радостное предвкушение. Я получал подарки, завернутые в ткань или спрятанные в шкафу, но ничто не сравнится с магией бумажной обертки. По правде говоря, подарок не подарок, если он не завернут в бумагу. Именно бумага, сначала скрывая, а потом раскрывая предмет, превращает акт дарения и принятия подарка в ритуал, просто вещь – действительно в подарок. Дело не только в культурных ассоциациях. Сама природа назначила бумагу на эту роль.
Механические свойства бумаги позволяют складывать и сгибать ее, но в местах наибольшего усилия может лопнуть часть целлюлозных волокон. От этого образуется постоянный сгиб, однако неповрежденных волокон достаточно, чтобы не нарушалась цельность материала. В этом состоянии бумага в значительной степени сохраняет способность сопротивляться разрыву. Впрочем, ее можно легко и аккуратно разорвать по сгибу, если слегка надорвать в самом его начале. Удачная комбинация механических свойств позволяет придавать бумаге любую форму (так возникло искусство оригами). Редкий материал так же хорошо гнется. Фольга может образовать сгиб, но им сложнее управлять. Полимерная пленка, за исключением очень мягких, совсем не мнется, и в любом случае ей не хватает жесткости (и нарядности), какая требуется от хорошей подарочной упаковки. Именно способность образовывать сгибы, не теряя жесткости, делает бумагу уникальным оберточным материалом.
Своим хрустяще-свежим, нетронутым видом подарок, завернутый в бумагу, сообщает, что он новый и ценный. Пока подарок в пути, бумага надежно его защищает, но разорвать ее способен даже ребенок – в этом сила и слабость бумаги. Как только снимают обертку, мы за секунды переходим от незнания к ликованию. Подарок рождается, когда мы его разворачиваем, – у предмета внутри начинается новая жизнь.
Кассовый чекЭто чек из магазина «Маркс и Спенсер», куда я ходил за три дня до того, как родился мой сын Ласло, в 2011 году. У Руби, матери Ласло, была непростая беременность, отчасти из-за неодолимой тяги к пиву, которого она не могла себе позволить и поэтому требовала, чтобы я пил его вместо нее. Иногда тяга усиливалась настолько, что, как видно по чеку из магазина «Маркс и Спенсер», мне приходилось выпивать по три бутылки пива за вечер. При этом Руби следила за каждым моим глотком с вожделением, но чаще с укоризной в глазах.
Ласло чуть было не родился на две недели раньше, но по причинам, которым никто из нас не может дать удовлетворительного объяснения, он отказывался появляться на свет. После суток, проведенных в больнице, нас отправили домой и посоветовали Руби есть побольше острой приправы карри. Дескать, это заставит Ласло покинуть материнскую утробу. Спустя две недели мы немного подустали от острых ужинов, за которыми Руби посылала меня в магазин. Помню, больше всего мне нравилась индийская ароматная баранина в густом томатном соусе, щедро приправленная карри. В чеке можно увидеть, что в тот вечер я снова купил именно ее. По логике вещей острая диета должна была портить жизнь Ласло, но, по правде говоря, наша с Руби пищеварительная система пострадала от этого эксперимента куда больше. Ласло уже два года, и он, кстати, любит острое.
Несмотря на малоприятные воспоминания, связанные с этим чеком, я рад, что он сохранился. В нем, как в капсуле, заключена интимная информация особого рода, которая иначе затерялась бы. Ни фотография, ни даже личный дневник не удерживают эти мелочи жизни. Жаль, что чек вряд ли доживет до того времени, когда Ласло сможет его прочитать. Буквы и цифры заметно поблекли, потому что термобумага, на которой они отпечатаны, со временем портится. Дело в том, что в процессе печати на термобумагу не наносится добавочный слой чернил. Наоборот, чернила уже содержатся в бумаге в форме так называемой лейкокраски и кислоты. Для печати требуется лишь искра, чтобы нагреть бумагу. От реакции кислоты и красителя прозрачная краска превращается в темный пигмент. Благодаря этой хитрости в кассовых аппаратах никогда не кончаются чернила. Но со временем пигмент возвращается в исходное прозрачное состояние, поэтому чернильный отпечаток выцветает, унося с собой свидетельства наших ужинов с пивом и карри. Тем не менее «Маркс и Спенсер» усиленно призывает нас «сохранять чеки», что я и сделал.
КонвертыРасчет общего числа атомов на Земле, сделанный мною на оборотной стороне конверта. Результат (с точностью до порядка величины) – 200 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
Блестящая мысль, которая осеняет нас в автобусе или кафе, требует немедленных физических действий. Нужно срочно ее записать, пока мы ее не забыли. Но на чем? Письменный стол и записные книжки сейчас далеко. Вы шарите по карманам в поисках клочка бумаги и находите конверт (возможно, в нем счет за электричество). Годится! На обороте конверта хватит места, чтобы набросать идею. Именно так вы и делаете вслед за огромным количеством знаменитых ученых и инженеров, которые во все времена считали оборотную сторону конверта замечательной сценой для идей.
Физик Энрико Ферми известен не только тем, что ухитрялся записывать решение фундаментальных научных вопросов на обороте конверта, но и тем, что формализовал эту процедуру. Новый вид вычислений – научный эквивалент хайку – называется вычислением с точностью до порядка величины. Этот взгляд на вещи ценит превыше всего не точные, а доступные пониманию ответы, то есть такие, которые сообщают нечто важное о мире посредством информации, доступной даже в автобусе. Они должны быть точны до порядка величины, иными словами, правильны в пределах множителя двух или трех (то есть истинное значение может быть не меньше одной трети результата или больше его максимум втрое). Такие вычисления весьма приблизительны, но именно их использовал Ферми, а также другие ученые для демонстрации следующего парадокса. Число звезд и планет во Вселенной огромно, а значит, шансы на зарождение разумной жизни, равно как и вероятность нашей с нею встречи, весьма велики. Но поскольку мы до сих пор с ней не встретились, то выходит, что это безмерное множество доказывает чрезвычайную редкость разумной жизни во Вселенной.
В детстве меня настолько заворожили рассказы о том, как разные знаменитые ученые решали фундаментальные задачи на обороте почтовых конвертов, что у меня появилась привычка таскать с собой в школу старые конверты и решать на них школьные задачки. Это было своего рода интеллектуальное боевое искусство, для которого требовались только ручка да конверт. Оно помогло мне привести в порядок мысли, больше того – сдать вступительные экзамены в Оксфорд. Первый же вопрос по физике заставил меня улыбнуться: «Подсчитайте приблизительное количество атомов на Земле». Это была классическая задача для оборота конверта. Не помню уже, как я решил ее на экзамене. Мой сегодняшний вариант вычислений – на странице 47.
Туалетная бумагаХимическая формула туалетной бумаги, состоящей почти исключительно из волокон целлюлозы
Не устаю удивляться, зачем люди до сих пор подтираются бумагой, когда уже изобрели массу более гигиеничных и эффективных способов для этого самого вонючего и примитивного из наших действий.
Использование туалетной бумаги имеет множество косвенных следствий. Начнем с того, что, по оценке Национального географического общества, для подтирания задниц всех жителей Земли требуется ежедневно вырубать и перерабатывать на туалетную бумагу 27 000 деревьев, причем бумага используется только один раз и затем исчезает в канализационной трубе. Это ли не ужасный конец для столь многих тысяч деревьев? Однако существует еще более ужасный сценарий, когда туалетная бумага НЕ исчезает в унитазе. Так случилось со мной, когда я приехал в гости к брату в его квартиру на тридцать четвертом этаже дома на Манхэттене.
Существует особого рода страх, овладевающий вами в чужой квартире, когда вы не можете смыть свои какашки в унитаз. Когда отходы моей жизнедеятельности не пожелали исчезать в канализационной трубе, я накрыл их сверху добавочным слоем туалетной бумаги, уже догадываясь, что это плохая идея. Но я ничего не мог с собой поделать. Вся семья собралась у брата на Рождество, и туалету предстояло немало работы. Я помедлил около двери, решив спустить воду еще раз. К моему ужасу, вода стала прибывать. Она поднималась все выше и выше, пока не случилось то, чего я так боялся: дойдя до края унитаза, вода хлынула на пол шикарной современной квартиры. Тот факт, что квартира располагалась на высоте тридцать четвертого этажа, по-моему, только ухудшал ситуацию. Я уже видел, как все дерьмо с верхних этажей копится возле этого унитаза и с минуты на минуту ворвется в квартиру моего брата. Мысль абсурдная, но легко приходящая на ум, когда из унитаза потоком льется дерьмо. Экскременты и туалетная бумага закружились по кафельному полу, приближаясь ко мне.