Тем не менее никогда не следует недооценивать, на что способны люди, которым дали пищу для размышлений. В руках у ученых имелось три факта: регулярные вымирания видов; колебания уровня иридия, предполагающие «космическое вмешательство»; а также уровень рения, подсказывающий, что гипотетические «снаряды» прилетают именно из нашей Солнечной системы. Ученые чувствовали, что напали на какой-то след, даже если эти события не были вызваны Немезидой. Исследователи искали другие циклические явления, способные приводить к подобным результатам. Вскоре возникла идея, что катастрофы могли быть вызваны движением Солнца.
Многие люди полагают, что после революции в астрономии, произведенной Коперником, Солнце заняло незыблемое место во времени и в пространстве, но на самом деле это не так.
Солнце медленно движется под действием «приливных сил» нашей спиральной галактики и немного раскачивается, как на карусели[43]. Некоторые ученые полагают, что именно из-за такого покачивания Солнце иногда приближается к колоссальному облаку дрейфующих комет и другого естественного космического мусора, окружающему нашу систему. Его называют «облаком Оорта». Все объекты из облака Оорта появились одновременно с рождением нашей сверхновой. И всякий раз, когда Солнце оказывается на пике или на дне своей волнообразной траектории, что происходит примерно раз в двадцать шесть миллионов лет, оно может захватывать небольшие опасные тела, которые на огромной скорости летят в сторону Земли. Большинство из них отклоняется под действием гравитации Солнца (или Юпитера, который уберег нас от удара кометы Шумейкеров – Леви), но многие из этих глыб успевают проскользнуть и могут обрушиться на нашу планету. Эта теория пока не доказана, но если она когда-нибудь подтвердится, то окажется, что мы несемся по Вселенной на огромной, смертельно опасной карусели. Как минимум стоит поблагодарить иридий и рений за подсказку об этом. Ведь вскоре нам, возможно, потребуется уклониться от следующего астероида.
В определенном смысле периодическая система практически бесполезна при изучении звездной истории элементов. Все звезды состоят почти исключительно из водорода и гелия, это же можно сказать и о планетах-гигантах. Как ни важен водородно-гелиевый цикл для космологии, сам по себе он малоинтересен. Но чтобы осознать самые интересные детали нашего существования – роль сверхновых или углеродную основу жизни, – нужно изучать периодическую систему. Как писал философ и историк Эрик Скерри, «все элементы кроме гелия и водорода составляют лишь 0,04 процента Вселенной. Казалось бы, вся остальная периодическая система не имеет особого значения. Но, как бы то ни было, мы живем на Земле, а на этой планете набор элементов гораздо сложнее».
Это верная мысль, но ныне покойному астрофизику Карлу Сагану удалось выразить ее гораздо поэтичнее. Без ядерных печей, описанных в статье В2FН (как мы помним, там появились важнейшие элементы, в частности углерод, кислород, азот), и без взрывов сверхновых, способных засеять жизнью такие гостеприимные места, как Земля, нас бы никогда не существовало. Как красиво сказал Саган, «Все мы – звездная материя».
К сожалению, горькая правда звездной истории такова, что сагановская «звездная материя» распределена на нашей планете крайне неравномерно. Несмотря на то, что при взрыве сверхновой элементы распространялись во всех направлениях и многократно перемешивались в полужидкой незастывшей Земле, в некоторых регионах планеты концентрация редких минералов гораздо выше, чем в других.
Иногда, как в Иттербю, такое разнообразие становится пищей для научного гения. Но гораздо чаще такое изобилие порождает алчность и хищничество, особенно если какие-то малоизвестные элементы находят применение в бизнесе, на войне или даже в обеих этих сферах одновременно.
5. Элементы на войне
Многие столпы современной культуры, в частности демократия, философия, драматургия, уходят корнями в древнегреческую эпоху. То же можно сказать и о химическом оружии. Когда в 400 году до н. э. войска Спарты осадили Афины, спартанцы решили принудить неуступчивого соперника к капитуляции, просто выкурив его из города. При этом была применена наиболее совершенная химическая технология того времени – дымовая атака. Немногословные спартанцы подошли к Афинам с вязанками ядовитой древесины, дегтем и зловонной серой. Затем они подожгли все это и затаились вокруг окруженного города, ожидая, пока беззащитные кашляющие афиняне в панике побегут, оставив свои дома на разграбление. Несмотря на то что это была не менее блестящая тактическая находка, чем троянский конь, она не сработала. Клубы ядовитого дыма пронеслись по городу, но он выдержал эту газовую атаку, а позже афиняне вышли победителями из этой войны[44].
Эта неудача оказалась лишь предвестницей многих других. Приемы химической войны практически не совершенствовались на протяжении следующих двадцати четырех веков и оставались крайне примитивными – например, известны случаи обливания врагов кипящим маслом. Вплоть до Первой мировой войны газы не имели почти никакого стратегического значения. Дело не в том, что государства нового времени не осознавали их силы. Все научно развитые страны мира кроме одной воздержавшейся, подписали в 1899 году Гаагскую конвенцию о запрете химического оружия в боевых действиях. Но эта воздержавшаяся страна – Соединенные Штаты Америки – обосновала свою точку зрения. Американцы считали лицемерной мерой запрет газов (которые на тот момент были не более опасны, чем перцовый аэрозоль) со стороны тех держав, которые ничтоже сумняшеся косили восемнадцатилетних юнцов из пулеметов и топили боевые корабли торпедами, обрекая матросов на гибель в холодном море. Представители других стран, понося американский цинизм, демонстративно подписали Гаагский пакт, но уже очень скоро нарушили данное слово.
Ранние секретные разработки химического оружия касались в основном брома – элемента-гранаты. Как и другие галогены, бром имеет на внешнем энергетическом уровне семь электронов и отчаянно пытается приобрести восьмой. Бром действует по принципу «цель оправдывает средства» и образует вокруг атомов других, более слабых элементов прочные клетки, чтобы иметь возможность распоряжаться электронами своих узников. Таким слабым элементом может оказываться и углерод. Бром особенно сильно раздражает глаза и нос, и к 1910 году армейские химики разработали на основе брома такие сильные слезоточивые газы, которые вполне могли вывести из строя взрослого человека.
Французское правительство имело полное право использовать слезоточивые газы против собственных граждан (ведь Гаагская конвенция касалась только боевых действий). В 1912-м при помощи ацетата брома были нейтрализованы и задержаны опасные грабители французских банков, собравшиеся на сходку. Известия об этом событии быстро долетели до соседей Франции, у которых появились серьезные основания для беспокойства. Когда в августе 1914 года разразилась Первая мировая война, французы немедленно встретили наступавшие немецкие войска бромовыми снарядами. Но даже спартанцам за два с лишним тысячелетия до этого химическая атака удалась лучше. Снаряды попали на продуваемую ветром равнину, и газ не оказал практически никакого эффекта – его унесло ветром еще до того, как немцы поняли, что их «атакуют». Тем не менее правильно было бы сказать, что бромовые снаряды не оказали сиюминутного эффекта, поскольку вскоре истерические слухи о боевом газе заполонили газеты, как во Франции, так и в Германии. Немцы только подливали масла в огонь. Как раз в то время в одном немецком бараке произошел несчастный случай – массовое отравление угарным газом. Германия заявила, что здесь было применено секретное французское удушающее вещество. Это делалось для оправдания собственной немецкой программы по разработке химического оружия.
Благодаря одному человеку – лысому усатому химику в пенсне – немецкие исследования боевых газов вскоре стали самыми передовыми в мире. Фриц Габер был одним из величайших гениев за всю историю химии, а около 1900 года стал и одним из известнейших ученых в мире. Дело в том, что именно Габер нашел способ превращать самый распространенный в мире газ – атмосферный азот – в промышленный продукт. Конечно, в чистом азоте можно задохнуться, но вообще этот газ практически безвреден или даже совершенно бесполезен. Единственная важная функция азота – удобрение почвы. Для растений он не менее важен, чем витамин С – для человека. Кстати, когда росянка и венерина мухоловка охотятся на насекомых, они стремятся высосать из своих жертв именно азот. Но даже при том, что азот составляет около восьмидесяти процентов атмосферы – четыре из пяти вдыхаемых нами молекул, – он удивительно плохо накапливается в почве, так как он почти ни с чем не реагирует и не связывается в почве. Неудивительно, что такая комбинация изобилия, практической непригодности и важности привлекала многих амбициозных химиков.
Благодаря одному человеку – лысому усатому химику в пенсне – немецкие исследования боевых газов вскоре стали самыми передовыми в мире. Фриц Габер был одним из величайших гениев за всю историю химии, а около 1900 года стал и одним из известнейших ученых в мире. Дело в том, что именно Габер нашел способ превращать самый распространенный в мире газ – атмосферный азот – в промышленный продукт. Конечно, в чистом азоте можно задохнуться, но вообще этот газ практически безвреден или даже совершенно бесполезен. Единственная важная функция азота – удобрение почвы. Для растений он не менее важен, чем витамин С – для человека. Кстати, когда росянка и венерина мухоловка охотятся на насекомых, они стремятся высосать из своих жертв именно азот. Но даже при том, что азот составляет около восьмидесяти процентов атмосферы – четыре из пяти вдыхаемых нами молекул, – он удивительно плохо накапливается в почве, так как он почти ни с чем не реагирует и не связывается в почве. Неудивительно, что такая комбинация изобилия, практической непригодности и важности привлекала многих амбициозных химиков.
Процесс «захвата» азота, изобретенный Габером, – многоступенчатый. В ходе него образуется и разлагается множество химических соединений. Вкратце процесс сводился к следующему: Габер нагревал азот до нескольких сотен градусов, впрыскивал в него водород, увеличивал давление так, что оно в сотни раз превышало атмосферное, добавлял важнейший катализатор – осмий, и все: обычный газ превращался в аммиак, NH3, сырье для всех удобрений. Когда стали доступны дешевые удобрения, которые получали в промышленных масштабах, крестьяне могли питать почву уже не только компостом или навозом.
К началу Первой мировой войны Габер, вероятно, спас миллионы людей от мальтузианского голода[45], и мы до сих пор должны быть благодарны ему, так как его технология кормит большинство из семи миллиардов наших современников[46].
Однако самого Габера мало интересовали удобрения, хотя иногда он утверждал обратное. В действительности он стремился получать дешевый аммиак, чтобы помочь Германии синтезировать взрывчатые вещества. Речь идет о бомбах из очищенных удобрений вроде той, при помощи которой Тимоти Маквей подорвал федеральное здание в Оклахома-Сити в 1995 году[47]. Горькая правда такова, что люди, подобные Габеру, нередко появляются в истории. Их можно назвать «высокомерными фаустами», превращающими научные достижения в новые эффективные средства для массовых убийств. История Габера еще мрачнее, учитывая, насколько он был умен. Вскоре после начала Первой мировой войны немецкое военное руководство стало искать пути к прекращению позиционного (окопного) противостояния, обескровливавшего экономику. Тогда в отдел разработки химического оружия был приглашен Габер. Ученый решил воспользоваться теми серьезными выгодами, которые были связаны с работой на правительство и основывались на использовании «аммиачных патентов», но не мог так быстро забросить другие свои исследования. Весь отдел вскоре стали называть «кабинетом Габера», а военные даже помогли ему (сорокашестилетнему еврею, принявшему лютеранство) получить чин капитана, что было необходимым условием для карьерного роста. Габер по-детски этим гордился.
Его родных эта ситуация воодушевляла куда меньше. Габеровские настроения истинного фатерляндца испортили его отношения с близкими людьми, особенно с женой, Кларой Иммервар, – единственной, кто мог бы на него повлиять. Она была очень умной женщиной, первой, кому удалось получить степень доктора философии в родном городе Габера Бреслау (ныне Вроцлав в Польше). Но, в отличие от своей современницы Марии Кюри, Иммервар так и не состоялась в науке, поскольку вышла замуж не за такого открытого и прогрессивного человека, как Пьер Кюри, а за Габера. Нельзя сказать, что брак получился совсем неудачным для женщины с научными амбициями, но Габер, при всей его химической гениальности, был порочным человеком. Как отметил один историк, «Иммервар никогда не снимала передника», а она сама однажды горестно призналась подруге, что «Фриц так выпячивает себя в нашем браке, что он просто раздавил бы женщину, которая не стала бы все сносить так безропотно, так это делаю я». Она во всем поддерживала Фрица, переводя его рукописи на английский язык и во всем помогая ему в работах с азотом. Но Клара отказалась иметь дело с разработками бромовых газов.
Габер этого практически не заметил. Десятки молодых химиков желали работать под его началом, так как Германия проигрывала ненавистной Франции химическую войну. К началу 1915 года немцам было нечего противопоставить французскому слезоточивому газу. Особенно предосудительным кажется то, что немцы впервые испытали химические снаряды в бою против англичан, у которых не было своих газов. К счастью, как и при первой французской газовой атаке, ветер рассеял газ, и британцы, изнывавшие от скуки в окопах, даже не поняли, что были под обстрелом.
Немецких генералов это ничуть не смутило, они решили потратить еще больше средств на разработку химического оружия. Но вот незадача – пришлось бы нарушить тот досадный гаагский пакт, чего политические лидеры не хотели (вновь) делать открыто. Было принято решение интерпретировать документ предельно буквальным образом (при этом существенно искажая его суть). Подписав пакт, Германия соглашалась на «неупотребление снарядов, имеющих единственным назначением распространять удушающие или вредоносные газы». Немецкие юристы, внимательно изучившие эту формулировку, пришли к выводу, что документ не запрещает использовать снаряды, поражающие противника и газом, и шрапнелью. Потребовались некоторые хитроумные инженерные ухищрения – ведь текучий жидкий бром, превращавшийся в газ при ударе, оказался ненадежным оружием из-за непредсказуемой траектории снаряда. Но немецкая военно-промышленно-научная машина смогла справиться с этой проблемой. Пятнадцатисантиметровый снаряд стали наполнять ксилилбромидом, каустическим слезоточивым веществом. Такое оружие было готово к концу 1915 года. Немцы называли новый газ «вайскройц», что означает «белый крест». Вновь не ввязываясь в химическую войну с Францией, Германия перебросила свои мобильные военно-химические бригады на восток, где обрушила восемнадцать тысяч «белых крестов» на русские части. Необходимо отметить, что эта попытка окончилась еще бо́льшим провалом, чем первая. В России стояли такие холода, что ксилилбромид просто замерз.
Габер, изучавший провальные результаты этих полевых испытаний, отказался от использования брома и принялся за исследование его ближайшего «родственника» – хлора. Хлор находится в периодической системе прямо над бромом и гораздо более ядовит при вдыхании. Он более агрессивно атакует другие элементы, вырывая у них восьмой электрон. Поскольку атомы хлора гораздо мельче, чем у брома, – по весу почти вполовину, – этот газ поражает человеческие клетки гораздо более метко. В результате отравления хлором кожа жертвы желтеет, зеленеет и чернеет, на глазах развивается катаракта. Несчастные попросту захлебываются жидкостью, которая быстро накапливается у них в легких. Если бромистые газы можно сравнить с фалангой пехотинцев, атакующих слизистые оболочки, то хлор напоминает скоростной танк, сметающий оборону организма, разрывающий носовые пазухи и легкие.
Именно по вине Габера потешные перестрелки бромовыми снарядами уступили место безжалостным хлорным бойням, которые красочно описаны в исторических книгах. Солдаты, сражавшиеся против Германии, вскоре научились бояться хлорных соединений «грюнкройц» (зеленый крест), «блаукройц» (синий крест), а также кошмарного кожно-нарывного вещества «гельбкройц» (желтый крест), получившего известность под названием «горчичный газ». Габер, которого не удовлетворяла одна лишь слава ученого, с энтузиазмом продолжал исследования и добился первой в истории успешной газовой атаки. В грязных окопах близ французской реки Ипр остались лежать пять тысяч обезумевших французов, обожженных и покрытых рубцами. В свободное время Габер также открыл страшный биологический закон, получивший название «правило Габера». Это правило выражает количественное отношение между концентрацией газа, длительностью его воздействия и уровнем смертности.
Вероятно, для формулировки этого закона понадобился немалый объем чудовищных данных.
Клара пришла в ужас от этих газовых проектов и уже в самом начале работ требовала от Фрица, чтобы он прекратил эти исследования. Как обычно, муж пропускал ее слова мимо ушей. На самом деле, он всерьез скорбел, когда несколько его коллег погибли на работе при постановке очередного газового опыта. Но, вернувшись с Ипра, Габер задал званый ужин, чтобы отпраздновать успех нового оружия. Хуже того, Клара узнала, что Фриц планирует провести дома лишь одну ночь, а потом снова отправиться на фронт (теперь на восточный) и руководить новыми атаками. Супруги сильно поругались. В ту же ночь Клара вышла в домашний сад, прихватив армейский пистолет мужа, и выстрелила себе в сердце. Несомненно, Фриц был в отчаянии, но не мог позволить себе слабости. Не оставив никаких распоряжений об организации похорон, он отбыл следующим же утром, как и планировал.