Das driiben, kann mich wenig kummern: schlagst du erst diese Welt zu Trummern, Die andre mag darnach entstehn. Aus dieser Erde quellen meine Freuden Und diese Sonne scheinet meinen Leiden; Kann ich mich erst von ihnen scheiden, Dann mag, was will und kann geschehn.
GOETHE (Faust)
Что по ту сторону, меня мало заботит,
Если волей твоей этот мир развалится,
Другой пусть на смену ему народится.
Из этой земли бьют ключом мои радости,
И это мне солнце смягчает печаль;
Когда же от них я могу отрешиться,
Пусть будет, что будет и что может случиться.
ГЁТЕ (Фауст)
(1) Кто не помнит этой горячей отповеди Фауста в ответ на то условие, под которым Мефистофель предлагает ему свои услуги? Этот искренний порыв страстной привязанности к жизни, к этой земле - источнику наших радостей, этому солнцу - целителю наших скорбей, невольно пришёл мне на память, когда, несколько недель тому назад, мне пришлось выслушивать с разных сторон вопрос, поставленный в заголовке этой лекции. Особенно знаменателен он
-------------------------------
1. Лекция, читанная К. А. 8 декабря 1898 года (сбор с неё К. А. передал в пользу пострадавших от неурожая), впервые была напечатана в «Русских ведомостях» 12 декабря 1898 г. Ред.
-------------------------------
был в устах некоторых моих друзей, философов. Ещё за несколько минут они были готовы, во всеоружии своей диалектики, убеждать меня в том, что этот внешний мир не имеет объективного бытия, что это - только форма моего сознания в реальном источнике которой я не могу быть уверен, что это тот же сон, мираж, грёзы наяву... И, тем не менее, они, как и простые смертные, были также озабочены слухом, будто от этого сна можно скоро пробудиться, будто эти грёзы могут рассеяться в очень недалёком будущем.
Прежде всего, я полагаю, нужно признать, что в этой тревоге нет ничего постыдного, узко-эгоистического; это прямая противоположность, apres moi le deluge (1) бездушного короля-развратника. Ведь сбудется это, всё равно, когда нас уже не будет. Нам, следовательно, жаль не за себя; нам может быть грустно только при мысли, что тем идеалам, в более или менее отдалённое пришествие которых мы верим, - что этим идеалам не суждено осуществиться за недостатком времени, раз что человечеству грозит катастрофа, наступление которой, как мы могли прочесть в газетах, возвещено через каких-нибудь несколько столетий (2). Четыре, пять веков, - ведь это, в сущности, ничтожный промежуток времени. Я, например, живу не Мафусаилов век, и всё же я видел человека, который видел человека, видевшего Людовика XIV. Три таких жизни, как того смоленского крестьянина, о котором мы недавно слышали из газет, его отца и деда, отделяет нас от очевидцев не сценического, а действительного царя Феодора. Следовательно, внуки наших внуков могут быть свидетелями начала возвещённого конца.
Поводом к этой тревоге, как известно, послужили газетные отчёты о двух речах, произнесённых последовательно, два года сряду, двумя знаменитыми учёными Англии на тех блестящих годичных собраниях британской ассоциации, к которым учё-
------------------------------
1. После меня хоть потоп - слова Людовика XV.
2. Не приходится ли нам самим переживать нечто худшее благодаря проклятой войне. [Примечание 1918 г. Ред.]
------------------------------
ный мир не напрасно привык внимательно прислушиваться, так как на них раздаются самые авторитетные голоса, оповещаются самые крупные открытия. В настоящем году известный химик Крукс указал на близкую опасность всесветного голода, а год тому назад ещё более известный физик лорд Кельвин (бывший сэр Уильям Томсон) грозил человечеству опасностью от поголовного удушения - асфиксии.
Так как оба эти вопроса касаются предмета моей специальности - физиологии растений, то я и нашёл уместным избрать их предметом нашей сегодняшней беседы.
Не стану утомлять цифрами, от которых отправляется Крукс, оставляю и общий вывод из них также вполне на его ответственности, так как интерес тех его заключений, на которых мы остановимся, не изменится, даже если бы и ближайшие посылки оказались менее убедительными, чем это кажется ему самому. Замечу только, что Крукс весьма скептически относится к результатам официальной статистики и пытался получить свои цифры, по возможности, из первых рук, от авторитетных корреспондентов со всех концов света.
Соображения и вычисления Крукса касаются одного только пшеничного хлеба, который он справедливо считает типической, незаменимой пищей деятельной, прогрессирующей кавказской расы, - пищей, которую не заменит рис, этот главный источник питания численно преобладающих населений неподвижного Востока (1). Действительно, ни один хлебный злак не представляет нам такого выгодного сочетания двух основных начал пищи: азотистого - белков, и безазотистого -
-----------------------------
1. В соображениях Крукса сквозит и другая, более ограниченная и определённая эабота, - забота о прокормлении его родного острова, в случае враждебной континентальной коалиции. Он, между прочим, указывает, что в Англии уже предположено организовать громадные зернохранилища с запасами на чёрный день (1897). Каким пророком оказался бедный Крукс. [Примечание 1918 г. Ред.]
-----------------------------
углеводов. Первое начало, как известно, представлено в хлебном верне так называемою клейковиной, второе - крахмалом. Буссенго любил называть клейковину viande vegetale, на основании её бливкого сходства с белком животного происхождения. Несколько лет тому назад, когда А. Н. Бекетов и граф Л. Н. Толстой начали свою пропаганду вегетарианства, я пробовал делать из этой viande vegetale битки или котлеты. Результат оказался не совсем ожиданный; по запаху и вкусу поджаренная клейковина напоминала не жареное мясо, а скорее поджаренную на сковороде яичницу - omelette. Получилось нечто тяжёлое и трудно переваримое, но, вероятно, это вегетарианское мясное блюдо можно было бы усовершенствовать, подвергнув клейковину предварительному действию дрожжей или соды, чтобы сделать массу более лёгкой и пористой. Давно замечено, что мы не обращаем внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обыкновенны. Многим ли, действительно, приходила в голову мысль, что ломоть хорошего испечённого пшеничного хлеба (да ещё с добавлением масла, что почти приближает его к нормальному питанию) составляет одно из величайших изобретений человеческого ума, одно из тех эмпирических открытий, которые позднейшим научным изысканиям приходится только подтверждать и объяснять. В самом деле, из сотен тысяч растений, населяющих землю, нужно было найти то, которое представляет наилучшее сочетание неизвестных веществ (белков и углеводов), соединённых в органах растения, легко собираемых и сохраняемых, подвергнуть эти органы измельчению и обработке водой, превращая их в неудобоваримое тесто. Рядом с этим, уже окончательно не сознавая того, произвести культуру другого, невидимого организма - дрожжевого грибка, которого немецкий ботаник Рэес справедливо назвал простейшим из наших культурных растений. Вызвать далее культуру этого грибка в тесте и тем заставить тяжёлую, вязкую массу превратиться в лёгкую, пузырчатую, наконец, охватить её жаром и заставить застыть в том пористом состоянии, которое, благодаря его громадной поверхности соприкосновения с соками пищеприёмного канала, сделало её легко переваримой.
Нельзя не согласиться с Круксом, что «накопленный опыт цивилизованного человечества отвёл пшенице совсем особое место, как пище наиболее пригодной для развития мышц и мозга», почему она и составляет главный хлеб для жителей Европы, Соединённых Штатов, Австралии и белого населения Южной Африки. С другой стороны, понятно, что соображения, развиваемые Круксом относительно пшеницы, mutalis mutandis (1), применимы и к другим хлебным растениям, имеющим своих потребителей.
Точкой отправления Круксу служат цифры, доказывающие быстрое возрастание количества хлеба, потребляемого средним человеком, и такое же быстрое возрастание числа едоков. Так, за последние двадцать пять лет количество потребляемого пшеничного хлеба на человека возросло во Франции на 20%, в Бельгии - на 50%, в Австро-Венгрии - на 80%, в Скандинавии - на 100 %.
Число потребителей пшеничного хлеба было:
в 1871 г.........371 000 000 чел.
в 1881 ........416 000 000
в 1891 ......... 472 000 000 »
В настоящее время оно, вероятно, достигает 516 000 000 чел.; таким образом, в начале семидесятых годов за каждый год прибывало 4 000 000 ртов, а теперь по 6 000 000.
Количество зерна, необходимое для прокормления этих 516 000 000 ртов, при обычном среднем рационе будет 2 324 000 000 бушелей (для пищи и посева) (2).
По свидетельству лучших авторитетов, общий урожай 1897/98 года доставил 1 921 000 000 бушелей. Потребность 516 000 000 едоков в хлебе и семенах равняется, как мы только что видели, 2 324 000 000 бушелей; таким образом, оказывается
----------------------------
1. Примите во внимание то, в чём случаи различаются.
2. Бушель равняется 1,38 четверика.
----------------------------
дефицит в 403 000 000 бушелей, который не ощущается только благодаря остатку в 300 000 000 бушелей от предшествовавших годов; но с будущего года положение дела будет таково: 103 000 000 бушелей дефицита и новых 6 000 000 ртов для прокормления.
Какой же исход из этого положения? Очевидно, необходимо увеличить площадь пшеничных культур, и вот Крукс перебирает одну за другой все страны мира, оценивая, где и в каких размерах можно ожидать увеличения этой площади. Мы не станем разбирать его соображений, повторяю, основанных, по его словам, на данных, полученных из самых верных источников (1), причём в случаях разногласия он всегда останавливается на цифрах, наименее располагающих «к выводам сенсационным или возбуждающим панику». Окончательное заключение, к которому он приходит, сводится к тому, что при наибольшем расширении пшеничной площади всего мира получится ещё каких-нибудь 100 000 000 акров (2), что при существующей теперь средней урожайности покроет потребности возрастающего населения только до 1931 года.
Что же будет далее? Крукс отвечает, что единственный исход заключается в поднятии урожайности современных культур при помощи удобрений. И каких именно удобрений? Какие удобрения наиболее существенны для хлебных злаков? Опыт отвечает - азотистые. Крукс перебирает последовательно различные азотистые удобрения и останавливается, как на самом совершенном, на удобрении азотной кислотой, т. е. селитрой.
-------------------------------
1. Так, например, относительно Соединённых Штатов он приходит к заключению, что не далее как через одно поколение они явятся исключительно потребителями и будут уже не экспортировать, а импортировать пшеницу. Относительно Сибири он приводит высказанное в 1896 г. мнение министра путей сообщения князя Хилкова: «Сибирь никогда не производила и не будет производить хлеба в количестве, достаточном для удовлетворения своих потребителей».. Такой же отзыв дал и наш известный учёный П. Кропоткин.
2. В настоящее время, по Круксу, под пшеницей 163 000 000 акров, следовательно, в сумме окажется 263 000 000.
-------------------------------
И это его мнение согласно с воззрениями лучших авторитетов по этому вопросу. Начиная с Буссенго и кончая самым красноречивым защитником значения селитры, П. Вагнером, целый ряд исследователей признаёт её наилучшим источником азота для питания растений, а Вагнер доказывает и его полную практичность. Едва ли какое удобрительное вещество исследовано с такою полнотой, как селитра. Лабораторными опытами Буссенго и в особенности Гельригеля установлено, что в известных пределах урожай возрастает пропорционально количеству доставленной селитры, так что при данных условиях можно безошибочно предсказать прибавку урожая в зависимости от доставленного количества селитры. Для того чтобы доказать применимость этих выводов на практике, Вагнер производил параллельные опыты в горшках и в поле, и результаты их были согласны (1).
В природе, в естественных почвах, растение также постоянно встречает селитру, являющуюся результатом действия двух микроорганизмов, изученных нашим известным учёным С. Виноградским. Некоторые приёмы культур пытаются даже объяснить тем, что они способствуют образованию селитры в почве или ограждают от её непроизводительной траты. Другим естественным источником азота для растений является деятельность микроорганизмов, поселяющихся на корнях бобовых растений, сообщая им способность усвоить азот атмосферы. Таким образом, главные из естественных источников азота связаны с наличностью такого капризного и трудно регулируемого фактора, как присутствие в почве известного населения микроорганизмов. Прибавим к тому, что рядом с микроорганизмами, приводящими азот в удобоусвояемую для культурного растения
-----------------------------
1. Все эти основные положения были демонстрированы на лекции фотографическими изображениями результатов опытов в горшках и в поле. Должно ваметить, что жизнь и здесь опередила науку. Буссенго любил рассказывать, что в некоторых местностях Испании, где наблюдалось выцвечивание селитры из почвы, крестьяне подметили, что с того же участка можно получать или мало селитры и хорошие урожаи пшеницы, или, наоборот, добывать из почвы селитру, в ущерб урожаям.
-----------------------------
форму, существуют другие микроорганизмы, которые разлагают азотистые соединения и возвращают их азот в атмосферу. С этой последней точки врения в агрономической литературе даже возникла известная оппозиция против применения навоза, как такой формы удобрения, из которой не весь азот может быть практически утилизируем. Вторую половину нашего века можно назвать веком бактериолатрии, т. е. почти суеверного преклонения перед этой новой отраслью исследования; особенно начинает оно проявляться у нас в применении к агрономии, причем глашатаями этого направления являются нередко люди, имеющие о нём крайне смутное представление. Но едва ли подлежит сомнению, что как во всяком деле должно стремиться освободить себя от нелишних посредников, так и в этом деле человеку лучше выступить непосредственным сознательным деятелем, чем возлагать свои надежды на таких неверных посредников, каковы бактерии, рискуя порою вместо союзников наживать врагов (1). Я полагаю, что конечные результаты при изучении этих организмов должны свестись к тому, чтобы выведать у них их тайну, затем обойтись без их услуг, заменяв их капризный витализм химизмом сознательной техники человека. Имеет ли человек другие более верные источники се-
--------------------------------
1. Мы уже видели, что рядом с бактериями, образующими селитру, могут встречаться и другие, её разлагающие. Другой случай представляют бактерии бобовых растений. Известно, что главным препятствием для разведения клевера является так называемое клеверное утомление почвы, причина которого ещё недостаточно известна. Исходя из того факта, что заражение корней бобовых этими благодетельными бактериями представляет всегда две стадии: одну, когда бактерия одолевает растение и оно, видимо, хиреет, и другую, когда растение одолевает бактерии и пожирает их, я высказывал мысль, не будет ли клеверное утомление зависеть от излишнего загрязнения почвы бактериями, причём первая стадия будет брать перевес или даже устранять вторую. При таких условиях польза от бактерий может превратиться в прямой вред. Мне очень приятно было прочесть на днях на страницах одного из наших агрономических журналов «Хозяин», что некоторые наши практики, повидимому, склоняются к такому объяснению. Превосходные исследования покойного профессора Коссовича показали, что с клеверным утомлением можно успешно бороться фосфорнокислым удобрением.
---------------------------------
литры, чем кропотливый труд бактерий, заготовляющих селитру в почве? Известно, что в одной местности Чили, благодаря совершенно исключительным климатическим условиям, т. е. постоянному бездождию, образовались громадные залежи селитры, обязанные своим происхождением, вероятно, деятельности тех же организмов в течение несметного ряда веков. Вот из этого-то источника западный земледелец может пока черпать верное подспорье для плодородия своих полей. Вагнер приводит убедительнейшие цифры в доказательство «практичности» этого источника удобрения, несмотря на его получение из такой дали. В опытах Вагнера сто килограммов чилийской селитры увеличивали урожайность ячменя на четыреста килограммов зерна и соответствующее количество соломы. Сопоставляя ценность удобрения и полученной прибавки урожая, он приходит к выводу, который при переводе на наши единицы выражается увеличением чистой прибыли в семьдесят пять рублей на десятину. Конечно, эти цифры годны для Дармштадта, я мне неизвестно, во что они могли бы превратиться при наших хлебных ценах и цене селитры (1).
Итак, в чилийской селитре мы имеем драгоценное средство для поднятия урожайности наших хлебов, и неудивительно, что земледелец Запада всё более и более черпает из этого источника плодородия. Каждый год чилийской селитры вывозится около 1 400 000 тонн. Спрашивается, надолго ли достанет её запаса? Крукс вновь обращается к наиболее сведущим местным авторитетам и получает ответ, что при современных условиях вывоза лучший сырой материал истощится через какие-нибудь 20-30 лет, а материала более бедного содержанием селитры, относительно выгодности эксплоатации которого ещё мнения расходятся, достанет едва на 50 лет. Это при современном размере вывоза, а при постоянно возрастающем требовании весь запас чилийской селитры, понятно, должен исто-
----------------------------------
1. Новейшие сведения об удобрении селитрой и аммиаком можно найти в брошюре проф. Прянишникова «Недосевы, минеральные удобрения и военные нужды». Москва, 1916. [Примечание 1918 г. Ред].
----------------------------------
щиться задолго до того рокового 1931 г., к которому, как мы видели, Крукс приурочивает заполнение годной под пшеницу культурной площади.
Развернув перед слушателями эту мрачную картину, Крукс освещает ее лучом надежды, которая позволяет нам вздохнуть свободно в уверенности, что эта опасность будет отодвинута на неопределенно долгий срок. На выручку полю явятся лаборатория. Задолго до возвещаемой катастрофы химик освободит земледельца от его подчинения бактерии, снабдив его ещё более дешёвым и неограниченным источником азотной кислоты, чем тот, который заключается в залежах чилийской селитры. Он будет получать азотную кислоту прямо из атмосферного азота, запас которого можно считать практически неистощимым.
Ещё в прошлом столетии знаменитый английский учёный лорд Кавендиш сделал открытие, что, пропуская через атмосферный воздух электрические искры, можно сжечь азот в азотную кислоту. Это не вначит, чтобы азот мог сам гореть, соединяясь с кислородом, - иначе первая зажжённая спичка подожгла бы воздух, и из него полились бы потоки азотной кислоты. Температура, до которой нужно довести этот газ, чтобы он загорелся, выше температуры его горения, так что горящая частица газа не может поджечь смежную с ней частицу. Другими словами, горение азота должно поддерживаться притоком тепла извне, что в опыте Кавендиша и осуществляется постоянным пропусканием искр. Этот опыт, упоминаемый во всех учебниках химии (1), в последнее время вновь обратил на еебя внима-
-----------------------------
1. Опыт Кавендиша был мною показан на лекции в следующей особенно доступной и красивой форме. На экране, при помощи волшебного фонаря, пролагается изображение капли реактива на азотную кислоту (раствора дифениламина в серной кислоте). Если бросить в эту каплю ничтожный кристаллик селитры, то вся капля окрашивается в яркосиний цвет. Тогда её удаляют и заменяют свежей каплей того же реактива и к ней придвигают два электрода, между которыми перескакивают искры от румкорфовой спирали (самая маленькая, игрушечная, для этого годна); Не проходит минуты, как в капле обнаруживается синяя окраска от поглощения образующейся в воздухе в её непосредственном соседстве азотной кислоты.
-----------------------------
ние. Ещё всем памятно впечатление, вызванное известием об открытии новой составной части воздуха - аргона. Оказалось, что Кавендиш не только имел этот аргон в руках, но и приблизительно верно определил содержание этого газа в воздухе. Его способ добывания аргона заключался в выжигании атмосферного азота с новыми и новыми количествами кислорода, - в остатке оставался несгорающий аргон. Лорд Рэйлей повторил опыты Кавендиша на большую ногу и, таким образом, получал в значительных количествах азотную кислоту через непосредственное окисление атмосферного азота. На основании этих-то опытов Крукс выводит цифры, доказывающие возможность практического способа добывания азотной кислоты из воздуха. Обычный способ получения электрической искры через посредство паровой и динамо-машины не окупал бы расхода. Но где можно иметь электричество по такой дешёвой цене, как, например, на Ниагаре, т. е. везде, где вместо паровой силы можно воспользоваться естественным двигателем, этот процесс уже и теперь представлялся бы выгодным, так как может дать тонну (1000 килограммов) селитры за пять фунтов стерлингов, между тем как продажная цена чилийской селитры семь с половиною фунтов. И притом одна Ниагара без большого ущерба своему могучему течению могла бы снабдить селитрой весь мир. Следовательно, уже и теперь вопрос можно считать практически разрешённым; от дальнейшей же его технической обработки, - замечает Крукс, - зависит будущее благоденствие и счастие человечества. Оказывается, что во Франции уже несколько лет взята привилегия на аксплоатацию подобного способа. Мне приходилось слышать, что в Женеве уже организуется такой завод, который будет приводиться в действие течением Роны. Мы, быть может, находимся накануне капитального переворота в земледелии, получения самого важного из удобрительных средств прямо из воздуха, везде, где только найдётся дешёвый источник силы. Это будет один из поразительных результатов научного творчества, созидающего ценности из ничего. Если спросить, что стоит воздух этой залы, то, конечно, всякий ответил бы: ничего. А между тем оказывается, что его азот, превращенный в селитру, представил бы ценность в 2 500 руб. (1). Итак, в конце мрачной перспективы, которую развернул перед нами Крукс, мы видим просвет, представляющий нам будущее в самом розовом свете. Он напугал нас только затем, чтоб обнадёжить уверенностью, что пока на свете не переведутся учёные вроде Кавендиша и лорда Рэйлейя, человек сумеет выпутаться из всякой беды (2). Его совет, следовательно, сводится к тому, чтоб обеспечить будущий урожай селитрой, полученной через сожжение атмосферного азота на счёт атмосферного кислорода.
Но радость наша оказывается преждевременной; наши надежды обречены увянуть при самом их зарождении. На сцену выступает другой пророк. Сжигать азот на счёт кислорода атмосферы! - и не думайте об этом, этого кислорода вам скоро и так нехватит. Продолжая жить таким ходом, как вы теперь живёте, вы через каких-нибудь четыреста, пятьсот лет задохнётесь от его недостатка.
Крукс заставил нас впомнить об открытии Кавендиша. Идеи, развиваемые Кельвином, побуждают нас вернуться к одному из блестящих открытий другого знаменитого англичанина конца прошлого века - Пристли. Об этом великом учёном, давшем первый толчок тому направлению, из которого зародилась современная химия, сложилось совершенно превратное представление как о кропотливом эмпирике, обязанном своими открытиями слепому случаю. Взгляд этот пущен в ход некоторыми немецкими историками химии, но им заразились даже и неко-
---------------------------------
1. Английская газета «Nature» только что (март 1906) принесла известие, что в Норвегии вадача выгодного получения селитры указанным путём практически разрешена. [См. 319 стр. настоящего тома. Ред.]
2. Только не той, которую сам создаёт, - как эту проклятую войну, затеянную всесветными миллиардерами. [Примечание 1918 г. Ред.]
---------------------------------
торые английские учёные. Поводом к тому, вероятно, послужила его удивительная скромность, его добродушная искренность, не лишённая, впрочем, известной скептической иронии. Вот одно из таких мест, разбросанных в его произведениях: «Хорошо, когда можешь подсмеиваться над своими собственными ошибками, как и над ошибками других людей. Я охотно давал им случай позабавиться на мой счёт, хотя было в моей власти совершенно скрыть следы моих ошибок. Но я желал показать, как мало таинственного в деятельности человека, занимающегося экспериментальной философией (1), и как мало, в сущности, надо сообразительности и даже умысла для того, чтобы делать открытия, которые, по мнению некоторых людей, представляются чем-то великим и достойным изумления». Так, конечно, мог говорить только человек, сознававший, как много он сделал для науки. В другом месте, словно предчувствуя, какое обвинение ему будут предъявлять его отдалённые критики, он говорит: «Так как меня уже прославили каким-то убогим производителем опытов, то я почти начинаю опасаться, как бы другая часть моих читателей, наоборот, не увидела во мне фантазёра-теоретика». «Для того чтобы отклонить этот упрёк, стоит указать, что теория и опыт неизменно должны итти рука об руку. Каждый опыт клонится к подтверждению какой-нибудь гипотезы, а она, в свою очередь, не что иное, как догадка относительно условий или причин какого-нибудь естественного явления. Самые изобретательные и тонкие экспериментаторы, в широком смысле этого слова, те, кто дают полный простор своему необузданному воображению и отыскивают связь между самыми отдалёнными понятиями. Даже и тогда, когда эти сопоставления отдалённых понятий грубы и химеричны, они могут доставить другим счастливый случай для великих и важных открытий, до которых никогда не додумались бы рассудительные, медлительные и трусливые „умы"». Таким-то именно мастером делать смелые дедукции - сопо-
------------------------------
1. Так в XVIII веке англичане называли физику. [Примечание К. А. ко 2-му изданию. Ред.]
------------------------------
ставлятъ отдалённые понятия - и выступает Пристли в том открытии, которое навеки будет связано с его именем, и в то же время можно смело сказать, что едва ли в истории изучения природы можно найти второй пример, где бы закон такого широкого значения, так смело угаданный, был бы так просто и окончательно докаван. Пристли более чем сто лет тому назад занимала та же мысль, на которой останавливаются и современные соображения лорда Кельвина: горение, дыхание, гниение, - все эти процессы уничтожают в воздухе ту открытую им составную чаеть атмосферы, которая необходима для поддержания всех этих процессов и которую мы теперь называем кислородом. Воздух, в котором потухла свеча, уже не может поддерживать горение другой свечи, точно так же воздух, в котором задохлась мышь, не может поддерживать жизнь другой мыши. Каким же образом могло случиться, что атмосферный воздух, который постоянно портится, в течение несметных веков не утратил своей способности поддерживать жизнь и горение? Пристли приходит к заключению, что на поверхности нашей планеты должен существовать какой-то регулятор, процесс, обратный дыханию и горению, процесс, улучшающий воздух, по мере того, как те два другие его портят. Что же играет роль этого регулятора в природе? Тот полёт смелой фантазии, о которой он только что упоминает, побудил его прежде всего приписать это действие океану: воздушные массы, проносясь над его необъятным простором, приходя в прикосновение с его изборождённою волнами поверхностью, будут вступать о ним в обмен, улучшаться, восстановлять свои прежние свойства. Опыт сначала будто бы подтверждал эту догадку: испорченный воздух, взболтанный с водой, до некоторой степени улучшается (1)
------------------------------------
1. Т. е. углекислота воздуха будет при этом поглощаться водою, следовательно, положительно вредные свойства воздуха, зависящие от присутствия углекислоты, будут устранены, но прежнее содержание кислорода, конечно, не восстановится. Даже этот неудачный опыт в руках Пристли принёс плоды: он подал ему мысль насыщать воду углекислотой и послужил началом для столь распространённого теперь производства искусственных минеральных вод.
------------------------------------
Но вскоре он убедился, что это частичное объяснение недостаточно: испорченный воздух таким путём не приобретал вновь своих прежних свойств, т. е. не мог служить для дыхания и горения. Тогда его деятельное воображение сближает два другие «отдалённые понятия», два мира - животный и растительный; его мысль останавливается на другой стихии, на том море зелени, которое расстилается у наших ног, в виде лугов и полей, смыкается над нашими головами в зелёном пологе лесов. 18 августа 1772 г., - эта дата стоит того, чтоб её запомнить, - он производит свой знаменитый опыт, который раскрывает взаимное отношение, химическую антитезу двух миров - растительного и животного. Под опрокинутый над водою стеклянный цилиндр Пристли поместил зажжённый огарок; через несколько минут он погас, тогда Пристли просунул под цилиндр пучок свежесорванной травы (мяты) и оставил там его на несколько дней. По прошествии этого времени огарок, внесённый в этот сосуд, уже мог вновь гореть, а мышь дышать. Что может быть проще и элементарнее этого опыта - его повторит любой ребёнок, и тем не менее, как незыблемо установлен им один из самых общих законов природы, раскрывающий противоположность и гармоническую связь двух отделов живой природы. В процессе дыхания углерод органических веществ животного организма соединяется с кислородом воздуха и выделяется в атмосферу в форме углекислого газа. Растения, и именно их зелёные части, под влиянием света разлагают углекислоту, возвращая её кислород обратно в атмосферу, и тем восстановляют её прежний состав, исправляя то, что испорчено животным. Открытие Пристли было оценено его современниками именно с этой, так сказать, гигиенической точки зрения, с точки зрения поддержания необходимого для человека состава атмосферы. Другой учёный, женевец Сенебье, взглянул на тот же процесс с другой точки зрения: когда растение выделяет кислород из углекислоты, другая составная часть этого газа, углерод, остаётся в растении; из этого углерода образуется органическое вещество растения, - процесс этот должно рассматривать как процесс питания растения. На счёт этого процесса питания существует непосредственно весь растительный мир, а косвенно и мир животный. Растение одновременно образует пищу животного и возвращает в атмосферу кислород, на счёт которого эта пища будет в конце концов сожжена в живом организме в процессе дыхания. Мы даже знаем, какие вещества образуются в зелёном листе, когда в нём разлагается углекислота: это будет, главным образом, крахмал. А если мы доставим растению азотную кислоту (в виде селитры), то на счёт её азота и крахмала образуются белки. Этот крахмал, этот белок позднее перемещаются из листа в зерно, где мы ими и пользуемся для приготовления хлеба.
Итак, деятельность растительного мира ограждает нашу атмосферу от той порчи вследствие уменьшения в ней содержания кислорода, которой грозили бы ей дыхание животных и процессы горения и тления.
От этой же мысли отправляется и лорд Кельвин, но вместо того оптимистического вывода, которого придерживались учёные со времени Пристли, он приходит к пессимистическому выводу, что в более или менее близком будущем человек истребит весь кислород атмосферы. Как могло случиться, что, исходя из одного и того же положения, один учёный, если можно так выразиться, заключал за здравие, а другой за упокой человечества? Дело в том, что лорд Кельвин приписывает растению ещё более выдающуюся роль в экономии нашей планеты. По Пристли, растение поддерживает нашу атмосферу в её современном состоянии; по Кельвину, оно не только поддерживает, но и создало нашу атмосферу, насколько это касается кислорода. Он исходит из того положения, что весь кислород нашей атмосферы, вероятно, обязан своим происхождением растению (1). Он считал мало вероятным, чтобы при переходе нашей планеты
---------------------------------
1. Свои мысли лорд Кельвин высказал в одном из заседаний британской ассоциации в Торонто. В Report 'e (отчёте) этого года сообщение передано крайне лаконично; несколько подробнее оно было передано в английской газете «Nature»; особенно же внимание публики было обращено на этот вопрос популярной статьёй Мунро в «Gassel's Magazine», откуда оно и распространилось в другие газеты и популярные журналы.
----------------------------------
из расплавленного состояния в твёрдое на ней мог остаться свободный кислород; весь он должен был находиться в соединении, в атмосфере, например, в форме углекислого газа. Этот газ под влиянием могучей растительной жизни предшествовавших геологических эпох разложился и дал начало кислороду нашей атмосферы, причём углерод отчасти отложился в недрах земли в форме залежей угля, лигнита, торфа и пр., отчасти же представлен современным органическим миром. Если это положение верно, заключает далее Кельвин, то, когда мы сожжём весь запас угля, то тем самым уничтожим и весь кислород атмосферы. А если потребление угля будет расти в такой же прогрессии, как теперь, то всего этого запаса достанет на какие-нибудь пятьсот лет, по истечении которых не останется ни угля в земле, ни кислорода в воздухе, и, таким образом, гибель человечества наступит от недостатка необходимого для дыхания кислорода.
Но основное положение Кельвина никак нельзя признать доказанным или даже вероятным. Во-первых, необходимое отсутствие избытка кислорода в воздушной оболочке нашей планеты в ту эпоху, когда она покрылась твёрдой корой, едва ли можно считать очевидным: допускают же некоторые исследователи (например, Генри Дрэпер) возможность присутствия кислорода на солнце. С другой стороны, растение, деятельности которого лорд Кельвин приписывает всё содержание кислорода в атмосфере, само нуждается в кислороде. Способность разлагать углекислоту с выделением кислорода принадлежит исключительно зелёным частям растения; оно представляет отправление его зелёного вещества - хлорофилла, а этот хлорофилл, как доказывают несомненные опыты, сам не моожет образоваться без кислорода. В отсутствие кислорода растение не зеленеет, а пока оно не позеленело, оно не разлагает углекислоты, не выделяет кислорода. Следовательно, физиология заставляет нас принять такую последовательность: существование кислорода, появление зелёного растения, разложение им атмосферной углекислоты и выделение её кислорода в атмосферу. Другая неверная мысль лорда Кельвина заключается в том, что он опасается недостатка кислорода, между тем справедливее было бы сказать, что грозит опасность от избытка углекислоты. Если бы человечеству когда-нибудь грозила катастрофа со стороны изменения состава атмосферы, то она пришла бы от увеличения содержания углекислоты; до недостатка в кислороде дело не дошло бы, конец наступил бы ранее. Физиологические опыты показывают, что понижение содержания кислорода на несколько процентов ещё совместимо с жизнью, хотя, может быть, понижает деятельность животного организма, но появление нескольких процентов углекислоты явилось бы, вероятно, роковым. Следовательно, прежде всего от изменения содержания углекислоты зависит пригодность атмосферы для жизни человека и животных.
Если основные посылки лорда Кельвина и не внушают особенного доверия, то возбуждённый им вопрос об изменении атмосферы, вследствие деятельности человека, представляет несомненный интерес. Посмотрим прежде всего, сколько находится углекислоты в атмосфере, имеем ли мы поводы предполагать, что это количество изменилось, изменяется и в каких пределах возможно его изменение в будущем без вреда для человека. Среднее содержание ее в атмосфере приблизительно три десятитысячные по объёму или четыре десятитысячные по весу. Нужно видеть собственными глазами, чтобы поверить, как ничтожно мал кубик угля, содержащегося в этой углекислоте, по отношению к тому кубу воздуха, в котором она заключается (1). И, тем не менее, от того ничтожного кубика зависит вся жизнь на вемле; исчезни из воздуха он, и через год, через два поверхность нашей планеты лишится всего своего органического населения. Но это количество угля, столь ничтожное по отношению к другим составным частям воздуха, представляется совсем иным, если мы его выразим в абсолютных величинах. Сколько угля находится в столбе воздуха над
--------------------------------
1. На лекции была показана модель кубического метра воздуха и содержание в нём углекислоты и углерода. Она же служила для наглядного представления о тонне (= 1 кубическому метру воды или 1 000 килограммов), положенной в основу всех последующих вычислений.
--------------------------------
поверхностью нашего поля? Если поверхность его возьмём в один гектар (1), то в столбе воздуха, до пределов атмосферы, окажется 10 тонн угля. Во всей атмосфере окажется 500 000 миллионов тонн. Если бы мы пожелали взвесить это количество на весах, то на другую чашку весов пришлоеь бы положить 60 медных гирек, величиною каждая, примерно, в кубическую версту. Это количество угля составляет, так сказать, бюджет жизни на земле; на его счёт питается растительный мир, который, в свою очередь, питает животных и человека.
Насколько могло бы увеличиться это содержание углекислоты в атмосфере без существенного вреда для человека? Пределом в здоровом воздухе Петенкофер считает семь десятитысячных, т. е. в два с половиною раза более, чем в атмосфере. Воздух, содержащий одну тысячную, Петенкофер считает уже положительно дурным. При одной сотой присутствие углекислоты уже обнаруживается неприятным ощущением, при десяти процентах жизнь находится в опасности. Уменьшение кислорода на один процент едва ли вызовет какое-нибудь ощущение: животные вместо нормального содержания кислорода в 21% могут покойно дышать ещё при 14% и только при 7% обнаруживают явное стеснение в дыхании. Следовательно, гораздо ранее наступления недостатка в кислороде должно обнаружиться вредное влияние накопления углекислоты. Когда содержание её в атмосфере воздуха удвоится, его уже нужно будет пригнать негодным, так как соответственно с этим повысится и содержание его в жилых помещениях и превысит допускаемую гигиенистом норму. Следить за этим, обнаружить это изменение состава воздуха очень нетрудно: кроме точных, более или менее сложных приёмов, мы имеем следующий приём, приблизительно точный и весьма изящный по своей простоте и быстроте. Мы имеем реактив: очень разведённый раствор соды, подкрашенный так называемым фенолфталеином в
--------------------------------
1. Приводим все вычисления к единице метрической системы, всегда более удобной; если желаем привести к десятине, то прикинем ещё одну десятую, - все расчёты сделаны в круглых цифрах. За единицу веса принята везде 1 тонна в 1 000 килограммов.
--------------------------------
красивый розовый цвет. Стоит налить немного этой жидкости в пробирку, дохнуть в неё и, заткнув отверстие пальцем, взболтнуть, и мы увидим, что жидкость обесцветится от углекислоты, находящейся в дыхании. В этом реактиве мы, следовательно, имеем драгоценное средство судить о присутствии углекислоты в воздухе. Представим себе теперь небольшой цилиндрический стеклянный сосуд, в котором налит определённый объём этой жидкости, обесцвечивающейся от известного количества углекислоты; при помощи поршня легко можно вбирать в сосуд различные количества воздуха. Сначала берём малое количество воздуха и взбалтываем, - жидкость не обесцвечивается; выдвигаем поршень далее, вновь взбалтываем и повторяем эти операции, пока не дойдём до того объёма воздуха, который обесцветит, наконец, наш реактив. Понятно, чем более тот объём воздуха, который необходимо взять, тем воздух лучше, тем менее он, значит, содержит углекислоты. Для большей простоты, на стекле сосуда сделаны прямо отметки или баллы воздуху: Aeusserst schlecht, Sehr schlecht, Schlecht, Nochzulassig и пр. (Крайне дурной, очень дурной, дурной, ещё допустимый.) (1) Следовательно, мы имеем и весьма точные и весьма доступные средства, чтобы следить за составом нашей атмосферы, в смысле грозящей ей порчи, и забить тревогу задолго до наступления опасности. Но не имеем ли мы каких-нибудь исторических указаний на такое ухудшение атмосферы? Первые попытки определить содержание углекислоты в воздухе относятся к начальным десятилетиям нашего века, своими доменными печами, фабричными трубами, пароходами и локомотивами так много постаравшегося над порчею атмосферы. Существуют ли какие-нибудь указания на проявление этой порчи? Теодор Соссюр произвёл более двухсот анализов, в промежутке между 1816 и 1838 годами, и в среднем ока-
--------------------------------
1. На лекции были сделаны пробы воздуха при помощи этого так называемого карбацидометра Вольцерта. В первый раз отметка была Sehr schlecht, во второй раз, когда администрацией аудитории были приняты меры для вентиляции, балл оказался уже только просто Schlecht. В любом театре результаты, несомненно, были бы менее благоприятны.
--------------------------------
залось не меньше, а скорее больше углекислоты, чем в настоящее время, а именно - четыре десятитысячные. Химики, правда, полагают, что современные методы анализа более точны, более заслуживают доверия; во всяком случае, если мы и не положимся на цифры Соссюра, как на доказательство, что содержание углекислоты в воздухе убыло, то должны признать, что не имеем повода предполагать, чтобы оно прибыло за это столетие.
Посмотрим, имеем ли мы более поводов опасаться за будущее. Прежде всего посмотрим, насколько человек отравляет атмосферу своим дыханием и в какой мере может он исправлять её при помощи растения. Можно сказать в круглых цифрах, что каждый человек в своём дыхании выбрасывает в атмосферу 1/10 тонны угля в год. Посмотрим теперь, какое количество угля извлекают растения из воздуха. Можно было бы подумать, что наибольшую деятельность в этом направлении должно приписать лесу, - дереву, с его громадным шатром. На деле оказывается, что наши поля и луга образуют более значительную органическую массу. Так, по вычислениям Грандо, на каждый гектар следующих культур приходится в год углерода: на гектар леса............... 3 тонны (1)
луга............... 4,5 »
земляной груши....... 6 тонн
кукурузы (3)...........15 »
Со времён Гумбольдта существует предположение о колоссальной будто бы, в сравнении с умеренными странами, производительности тропической растительности. Но некоторые цифры в этом отношении показывают, что это предположение несколько преувеличено. Наиболее интенсивная из тропических культур - культура сахарного тростника - даёт на гектар 34 тонны углерода. Если принять во внимание, что культура кукурузы длится четыре месяца, а сахарного тростника - одиннадцать, то перевес окажется на стороне кукурузы, что,
------------------------------
1. Эбермейер считает 4 тонны.
2. Урожай кукурузы вычислен на основании ревультатов, полученных с небольшой удобренной делянки и перечисленных на гектар.
------------------------------
вероятно, следует приписать тщательному возделыванию земли и удобрению. Таким образом, мы в праве заключить, что:
гектар леса может поддержать дыхание 30 чел.
кукурузы - 150 »
сах. тростн. - 340 »
Переводя на десятины, получим, что десятина леса может поддержать дыхание 33 человек, а так как в настоящее время в Европейской России считается по 1,3 десятины леса на человека, то выходит, что одним лесом не особенно уже богатая им Европейская Россия могла бы поддержать дыхание населения в 44 раза более настоящего. А площадь культур, которая и больше и производительнее в рассматриваемом смысле, очевидно, могла бы снабдить необходимым кислородом и ещё большее население, так что мы смело можем сказать, что зелёная поверхность растительности Европейской России могла бы поддержать дыхание населения, в 100 раз превышающее настоящее (1)
В сущности, мы и не нуждаемся в подобных вычислениях, так как a priori очевидна следующая аксиома: сколько на известной площади прокормится живых существ, столько и продышит. Самый факт, что живое существо сыто, служит доказательством, что в атмосфере находится необходимый для его дыхания кислород, так как вся пища образуется в растении в силу процесса отщепления от углекислоты кислорода, необходимого для превращения этого органического вещества обратно в углекислоту. Следовательно, кислород, необходимый для окисления органического вещества пищи, уже заранее обеспечен самым фактом существования этой пищи. Это соображение применимо ко всему животному миру. Мало того, оно так же применимо к процессу горения, пока мы имеем в виду топливо растительное. Тот же растительный процесс, в котором нам вапасаются дрова, обеспечивает и кислородом для их
--------------------------------
1. Площадь пахотной земли, лугов и выгонов относится к площади лесов приблизительно как 42 к 40%. Остальные 18% неудобной земли также содержат зелёную поверхность болота и пр.
--------------------------------
сжигания. Следовательно, пока человек ограничивает свои потребности тем, что ему даёт органический мир, пока он живёт естественною жизнью, он может быть спокоен, его будущее так же обеспечено, как и настоящее.
Картина изменяется, как только на сцену выступают искусственные усложнения, вызываемые возрастающими потребностями цивилизации. Когда явились потребности помимо пищи, одежды и тёплого крова, доставляемого деревом, как строительным материалом и топливом; когда, с возрастающей культурой появилась потребность в металлических и других изделиях, потребность в «стальных рабах», умножающих труд рабов двуруких, а главное - потребность в ускоренных сношениях между отдалёнными точками земного шара, - тогда явилась и потребность в новом могучем источнике энергии, и человек нашёл его в залежах минерального топлива - угля, нефти, а также торфа, этого «скороспелого» угля. Но этим самым он нарушил естественное, как мы видели, равенство между сжигаемою массой и заранее запасённым для неё в атмосфере кислородом. Процесс дыхания, процесс сжигания растительного топлива - процесс круговой. Того же нельзя сказать о процессе сжигания минерального топлива; сжигая его, человек выбрасывает в атмосферу массу углекислоты, о дальнейшей судьбе которой ему самому, может быть, предстоит позаботиться. К этому сводится интересный вопрос, возбуждённый лордом Кельвином.
Прежде всего полюбопытствуем узнать, как велико общее количество этого угля, насколько оно может повлиять на состав атмосферы, и если это изменение зайдёт за пределы, совместимые с нормальною человеческою жизнью, то на какие естественные или искусственные факторы можем мы положиться для отвращения грозящего нам зла.
Как велик запас угля, схороненного в земле? Согласно своему предположению, что весь кислород в атмосфере произошёл из углекислоты, разложенной растением, Кельвин приходит к тому выводу, что всего горючего вещества в форме угля, нефти, торфа или древесной массы должно быть в круглых цифрах 1/3 веса всего кислорода; а так как вес кислорода равняется 1020 миллионам миллионов тонн, то топливо в эемле и на земле окажется равно 340 миллионам миллионов тонн. Кельвин делает из этого два вывода, - что это количество очень невелико, его достанет едва-едва на 500 лет и, что ещё хуже, к тому времени будет истреблён весь кислород атмосферы. Так как мы не можем согласиться с ним относительно главного положения, то эти цифры, для нас необязательны, но зато мы пришли к другому не менее неутешительному выводу, что ухудшение атмосферы в двадцать раз меньше этого, т. е. появление в ней 1% углекислоты сделало бы её непригодной для нормальной жизни.
Не можем ли мы составить себе, хотя бы лишь очень приблизительное, но, во всяком случае, более реальное, представление о действительной порче атмосферы человеком? Среднее годичное потребление угля на вемле оценивается в круглых цифрах в 406 миллионов тонн. А всего количества угля в атмосфере, как мы видели, 500000 миллионов тонн. Следовательно, при современном потреблении угля количество углекислоты в воздухе удвоится через каких-нибудь 1200 лет, а удвоение этого содержания, т. е. до 0,0006 вместо теперешних 0,0003, ещё допускается гигиеной.
Тем не менее, не подлежит сомнению, что покрытие искусственных потребностей, вызываемых цивилизацией, уже и теперь значительно превышает главную естественную потребность человека в дыхании. Если, как мы видели в круглых цифрах, средний человек на земле выдыхает 1/10 часть тонны угля, то сжигает он угля более 1/4 тонны. Что же будет, когда повсеместное потребление угля достигнет размера его потребления в Великобритании, приблизительно 4 тонны на человека, т. е. в 40 раз превысит количество кислорода, потребляемого на дыхание?
Переходим теперь к рассмотрению другой стороны вопроса: как велико количество угля, находящегося в недрах земли, т. е. то предельное количество, которым человек может загрязнить атмосферу. Мы признали, что расчёт Кельвина, отправляющегося от совершенно произвольного положения о первоначальном отсутствии кислорода в атмосфере, не убедителен. Постараемся сделать более реальную, но притом самую широкую оценку. Геологи на основании протяжения и средней толщи каменноугольных пластов в Европе оценивают общий вапас угля в этой части света. Конечно, содержание этого угля едва ли можно считать предопределённым даром природы для этой наиболее культурной части земного шара, тем более, что и в других странах, например, в Китае, уже известны громадные залежи. Если мы сделаем, как сказали, самое широкое предположение, т. е. допустим, что в недрах всей суши находятся такие же богатства, как в Европе, то при таком расчёте всё количество угля в земле выразится цифрой 15 миллионов миллионов тонн, т. е. цифрой в 22 раза менее той, которую даёт лорд Кельвин. Если по его расчёту на сожжение всего каменного угля и пр. потребовался бы весь кислород атмосферы, то по нашему расчёту потребовался бы приблизительно один процент.
Убыль одного процента кислорода едва ли существенно отозвалась бы на живых существах, но прибыль одного процента углекислоты, как мы видели, едва ли совместима с нормальною жизнью. Это количество раз в 14 превышает содержание её, допускаемое гигиеной (1).
Каким образом удастся человеку справиться с этим бедствием, если оно действительно наступит? Прежде всего не будет ли оно отвращено даже без его ведома растением? Может ведь случиться и так, что это предполагаемое бедствие превратится в неожиданное благополучие, т. е. поступление больших количеств углекислоты в атмосферу выразится только увеличением урожайности растительного мира, который будет перерабатывать эту углекислоту по мере её поступления в воздух. Растение разлагает углекислоту наилучшим образом при
-------------------------------
1. Петенкофер считает 0,0007 пределом допускаемого её содержания, но не забудем, что при увеличении в атмосфере содержания углекислоты увеличится её содержание и в жилых помещениях.
-------------------------------
содержании её, примерно, в 10%, превышающем в триста с лишком раз её содержание в атмосферном воздухе. Но скорость разложения возрастает гораздо медленнее, чем содержание углекислоты, так что из этого ещё не следует, чтобы растение успевало поддерживать состав атмосферы при прежнем низком уровне содержания углекислоты. Мы не знаем, как скоро возобновляется атмосфера, приходящая в соприкосновение с листом (Грандо считает, что средним числом раз сорок в час), будет ли этого достаточно при увеличенном содержании углекислоты, чтобы растение успевало разлагать попрежнему. В настоящее время самые интенсивные культуры (как мы видели, сахарного тростника) извлекают за год из атмосферы углерода в три раза более, чем заключается в столбе воздуха над ними, до пределов атмосферы. Если принять, что покрытая растительностью суша составляет, примерно, треть всей поверхности нашей планеты, то окажется, что такая растительность, покрывая сплошь всю поверхность земли, перерабатывала бы ежегодно всю содержащуюся углекислоту в современной атмосфере.
Но можем ли мы предположить, чтобы такая, самая роскошная, нам известная культура, покрывая всю поверхность суши, могла бы перерабатывать за год всю массу углекислоты, которая была бы выброшена в атмосферу вследствие сожжения всего запаса угля? Едва ли. Такая предельная из нам известных культур, распространённая на всю поверхность земли, дала бы нам 450 000 миллионов тонн, а всё количество угля мы оценили в 15 800 000 миллионов тонн, т. е., примерно, в 35 раз более. Следовательно, едва ли можно предположить, чтобы современная растительность при настоящих условиях успела вовлечь в оборот всю массу углекислоты, которую человек выбросит в атмосферу, когда сожжёт весь запас угля на земле.
Может быть, человек сам подоспеет на помощь растению, увеличив его производительность при помощи удобрения (1),
--------------------------------
1. Мы видели, что относительная производительность кукурузы в наших широтах оказалась более, чем сахарного тростника под экватором, и это, верно, следует приписать удобрению.
--------------------------------
и здесь, вероятно, на первом плане придётся поставить то открытие, которому Крукс по праву придаёт такое значение, т. е. возможность экономического получения азота иэ воздуха превращением его в азотную кислоту. Мы видим, таким образом, что питание растения (оставляя в стороне его золу) сводится, главным образом, к доставлению ему двух кислот - азотной и угольной. Чем обильнее обеспечит его человек так скудно распространённою азотного кислотой, тем успешнее будет растение эксплоатировать углекислоту воздуха, сохраняя тем самым атмосферу в состоянии, необходимой для дыхания человека. Но, может быть, даже при условиях наилучшего удобрения, производительность растительного мира не возрастёт в таких размерах, чтобы вовлечь в годичный круговорот всю массу выделенной в атмосферу углекислоты. Что же в таком случае останется делать человеку? Очевидно, повторить тот же процесс, который уже совершился, т. е. иммобилизировать часть углерода, находящегося на поверхности земли и в её недрах. Мы должны себе представить три процесса. Один круговой, при котором углерод обращается между организмом и атмосферой. Другой процесс, так сказать, односторонний: углеродистое вещество, именно минеральное топливо, сжигается; его уголь остаётся в атмосфере в форме углекислоты. Его накопление и грозит человеку бедствием. Конечно, самое выгодное, что может сделать человек, это - вовлечь его в круговорот налево, увеличить на его счёт жизненный оборот на земле, но мы видели и увидим ещё далее, что это может оказаться неосуществимым.
Тогда человеку останется два исхода: или оставить его в земле, лучше, чем отравлять им воздух, или пускать его в оборот, но с тем, чтобы, использовав его один раз, привесть его в такую же неподвижную инертную форму, какую он представлял ранее, т. е. иммобилизировать его, устранить из круговорота, как это показано на чертеже направо (стр. 309). Какую форму примут эти запасы углерода? Будут ли то вековые леса и возврат к деревянной архитектуре, или еще лучше клетчатка - эта сталь будущего (1), а может быть, это будут колоссальные запасы пищевых веществ (изъятые из употребления, на чёрный день, и ставшие нетленными, благодаря окончательному истреблению микробов) (2), или, быть может, наконец, набобы тех отдалённых будущих веков станут ходить, увешанные искусственными алмазами, сознавая, что этим самоотверженно спасают человечество?
Итак, три исхода: или растение само нас выручит, или мы ему придём на подмогу и общими усилиями увеличим круговорот жизни на земле, или этот круговорот дойдёт до предела, и часть углерода придется иммобилизировать в наиболее для человека полезной форме, - но ни в каком случае не смерть от удушения.
А что же станется с другими потребностями всё возрастающей цивилизации, - с потребностями в тех миллионах «стальных рабов», которые уже отчасти приняли на себя и, конечно, всё более и более будут сокращать труд человека? Придётся ограничить число машин за невозможностью снабжать их углем? Конечно, нет. Гораздо ранее человек вспомнит, где
----------------------------------
1. Я говорю «сталь будущего», потому что, с одной стороны, исследования ботаников показали, что она действительно в известных механических свойствах не уступает стали, благодаря чему соломина злаков представляет собою сооружение, в сравнении с совершенством которого ничто все эйфелевы башни и фортские мосты. С другой стороны, известно, что из клетчатки начинают уже выделывать предметы вроде железнодорожных колёсных шин и т. д.
2. В нашей лаборатории сохраняется уже лет двадцать сваренное вкрутую яйцо; оно помещается в воде, в сосуде, заткнутом ватой. Нет повода предполагать, чтобы оно не сохранялось так неопределённое время.
-----------------------------------
первоисточник той энергии, которой он пользуется в угле. Известен анекдот про Стивенсона, изобретателя паровоза, и геолога Бекланда. Однажды на прогулке они увидели пробежавший невдалеке поезд первой в Англии железной дороги. «Скажи мне, Бекланд, - спросил Стивенсон, - что приводит в движение этот поезд?» - «Рука машиниста, который управляет одним из твоих чудных локомотивов». - «Нет». - «Пар, который движет машину». - «Нет». - «Огонь, который разводят под котлом». - «Ещё раз - нет: им движет солнце, светившее в ту отдалённую эпоху, когда жили растения, превратившиеся в уголь, который машинист подбрасывает в топку». Один из популяризаторов (1) идеи лорда Кельвина пояснил это в своей статье забавными картинками далёкого будущего, когда крыши домов будут снабжены, наподобие куполов, колоссальными собирательными стёклами, концентрирующими солнечный свет, как источник даровой энергии, а летательные машины будут накачиваться, как современные паровозы, но не водой, а солнечными лучами, или получать какие-нибудь аккумуляторы, заряжённые солнцем. Давно замечено, как бессильна человеческая фантазия создать что-либо такое, чего не подсказала бы ей ранее действительность. Это особенно бросается в глаза при всяких попытках воссоздать воображением будущее, - всегда они оказываются только пародией или прямой антитезой настоящего. Так и эта мысль о непосредственной утилизации солнечного света давно уже перешла в область практического приложения. Посетители Парижской выставки 1878 г. помнят паровую машину Мушо, отопляемую солнцем и печатавшую маленькую газету «Le Soleil» (солнце). Уже совершенно практическую форму эта утилизация солнечной энергии получает в насосах Телье, стоящих 3-4 тысячи франков и орошающих большие участки огородной или садовой земли даровой силой солнца. И этот-то могучий запас энергии
------------------------------------
1 I. Munro в Cassells Magazine. Эта статья и, главным образом, её сенсационные иллюстрации, вероятно, более всего способствовали распространению идеи лорда Кельвина.
------------------------------------
веками тратится безвозвратно, отражаясь обратно в мировое пространство, между тем как человек зарывается под землю в поисках за углем, рискуя, в конце концов, отравить всю атмосферу, сделать её непригодною для дальнейшего существования человеческого рода. Следовательно, с этой точки зрения поступательному ходу нашей цивилизации не грозит даже отдалённая опасность: иссякнет ли запас угля, или ещё ранее человек вынужден будет из чувства самосохранения воздержаться от его дальнейшей эксплоатации, человечество не останется без могучего, неограниченного, ещё более доступного и повсеместно распространённого источника энергии - солнечного луча.
Мысль невольно забегает вперёд, - спрашиваешь себя, не в состоянии ли будет человечество современем воспользоваться солнечным светом и без содействия растения? То, что мы теперь уже знаем о процессе превращения углекислоты в органическое вещество, даёт нам право отвечать на этот вопрос скорее утвердительно, чем отрицательно. Мы знаем, что зелёная поверхность растения представляет нам аппарат, поглощающий известные лучи света и затрачивающий их на определённое фотохимическое явление разложения или, вернее, - диссоциации углекислоты. Это явление диссоциации углекислоты, долго казавшееся таинственным, мы уже осуществили в лаборатории - правда, при совершенно иных условиях, - но это не исключает возможности, что, может быть, завтра же мы научимся её разлагать при тех же условиях, т. е. при действии лучистой теплоты сольца вместо теплоты наших химических печей. Другая сторона явления - получение тех же продуктов синтеза, что и в растении, - задача синтетической химии, а она за последние полвека почти с каждым днём делает такие успехи, что, конечно, никакой здравый ум не подумает указать ей пределы. Бертло, инициатор этого направления в химии, не сомневается, что наука не далее будущего столетия (1) осуществит эту задачу, т. е. синтез питательных веществ.
------------------------------------
1. См. Бертло, «Наука и нравственность». Москва, 1898 г.
------------------------------------
Мы можем пойти ещё далее; мы можем смело сказать, что искусственный аппарат, которым человек современем заменит растение, будет действовать несравненно успешнее, и вот на основании каких соображений. Жизнь растения протекает, так сказать, между Сциллой и Харибдой голода и жажды. Чтобы питаться, т. е. разлагать углекислоту воздуха энергией солнечного луча, оно должно предоставлять большую поверхность для поглощения углекислоты и света. Но это в то же время большая поверхность нагревания и, следовательно, испарения воды, а между тем, если растение в таких условиях не может получить через свой корень достаточное количество воды, ему грозит опасность погибнуть от потери воды, от завядания. И вот для устранения этой опасности оно покрывает поверхность своих органов чем-то вроде клеёнки или каучуковой материи, непроницаемой ни для воды, ни для газов, и оставляет для сообщения с воздухом открытой (и то не постоянно) ничтожную часть этой поверхности, в виде пор, так называемых устьиц, которые при сколько-нибудь сильном нагревании закрываются.
Человек в своих искусственных приборах не будет стеснён, этим условием и будет поглощать углекислоту из воздуха возможно большей поверхностью и таким образом будет легка извлекать углекислоту из атмосферы даже при более значительном содержании этого газа.
Другое соображение ещё важнее. Разложение углекислоты зависит от поглощения, от утилизации солнечной энергии. Наши наиболее интенсивные культуры не утилизируют более 2% всей солнечной энергии. Теоретические соображения, основывающиеся на физических данных, которые вдесь не место развивать, приводят нас к убеждению, что эту величину едва ли удастся увеличить более чем в пять раз; следовательно, 10 % - вот, вероятно, физический предел эксплоатации солнечной энергии при помощи такого аппарата, как растение. При помощи искусственных поглотителей света, конечно, можно ждать гораздо более выгодного превращения солнечной энергии в полезную химическую работу. Конечно, все 100% человеку никогда не удастся утилизировать, да в этом и не окажется надобности: земля ранее того станет для него слишком тесна. Когда лорд Кельвин излагал свои воззрения в Торонто, при возникших по этому поводу прениях Фитцджеральд указал, что количества солнечной энергии, падающей на один квадратный метр, достаточно для покрытия потребностей пяти человек. Следовательно, если бы люди размножились до того, что почти стояли бы плечом к плечу, так что негде было бы ни сесть, ни лечь, и тогда даже солнечной энергии, улавливаемой над их головами, было бы достаточно для покрытия их потребностей, т. е. и тогда они могли бы жить, как говорится в поговорке, «в тесноте, да не в обиде».
Итак, опасность, которой грозит Кельвин человеку, несомненно, удастся своевременно отвратить. Быть может, это сделается даже без его ведома растением, а может быть, потребуется его непосредственное вмешательство при помощи усовершенствованных культур. Наконец, едва ли есть повод сомневаться в том, что ещё задолго до наступления опасности люди научатся непосредственно утилизировать солнечный луч, не отравляя воздух дымом своих фабрик, и тем покроют возрастающие в такой быстрой прогрессии потребности цивилизации. Конец мира придет не в той форме, в какой возвещает его английский физик, а в той более отдалённой, но и более грозной форме, в какой изобразил его великий английский поэт (1) в своём стихотворении «Darkness» (мрак). А пока светит солнце и сияет мысль в умах Кавендишей и Бертло, человеку не приходится дрожать за свою будущность (2).
----------------------------
1. Байрон.
2. Р. S. После прочтения этой лекции получен в Москве январский номер «Philosophical Magazine» сб статьёй лорда Кельвина, в которой он сам отказывается от своих воззрений. Он приходит к заключению, что в недрах земли не может скрываться того громадного количества угля, которого требует его теория, и в конечном выводе говорил «Отсюда представляется вероятным, что первичная атмосфера эемли должна была содержать свободный кислород». Оба положения согласны с тем, что было сказано мною, и я могу только радоваться, что верность моих сомнений относительно его первого воззрения подтверждается теперь самим великим физиком. Хронологический вопрос разрешается следующими числами: я прочёл лекцию 8 декабря, подробный отчёт о ней появился в «Русских Ведомостях» 12 декабря; статья Кельвина появилась в Лондоне 1 января 1899 г.
-----------------------------
Но есть ещё одна сторона в бедствии, возвещённом лордом Кельвином, которая способна нас обнадёжить и успокоить насчёт того, что средства для отвращения беды будут своевременно найдены и применены. Это, так сказать, его социальная сторона. В первый раз человечество столкнётся с бедствием всеобщим. Перед ним все будут равны, и мысль о всеобщей солидарности людей не будет уже пустым звуком. Ни одно из существующих бедствий не является универсальным, - нас утешают, что даже чума, и та предпочитает лачугу бедняка хоромам богача. Задыхаться же в отравленной атмосфере будут все одинаково, и тогда, конечно, найдутся меры борьбы со злом и средства для его предупреждения.
Не то бывает при большей части современных общественных бедствий, когда страдает один, а измышляет меры спасения другой, сам от беды обеспеченный. Вот и теперь мы рассуждаем о возможной через несколько столетий порче атмосферы, а если бы мы переместились с этим прибором (карбацидометром) на несколько шагов, в одну из наших московских трущоб, то, может быть, убедились бы, что рядом с нами люди живут почти в такой атмосфере, о появлении которой на всей земле в далёком будущем мы говорим с таким ужасом. Мы озабочены возможным голодом или, вернее, только недостатком белого хлеба через каких-нибудь тридцать лет, а разве настоящий голод не стоит у наших дверей? В речи Крукса есть одно место, которого нельзя читать без горечи и боли. Перечисляя страны, производящие пшеницу, он останавливается и на России, которую многие до сих пор готовы называть «закромом Европы», и проходит мимо. По уверению Крукса, только у нас и в Италии да ещё в Турции потребление хлеба на человека не возрастает, как во всех странах Европы, а даже падает. «Крестьянин, - говорит Крукс, - голодает, падает жертвой голодного тифа, а производители пшеницы экспортируют то, что должно бы оставаться дома». Оставляю и это его заключение, как и все его статистические соображения, на его ответственность, но перед нами факты, которые говорят сами за себя. Не обязан ли каждый из нас, пощажённый бедствием, спешить на выручку тому, над кем оно стряслось? И тем не менее, раздаются сытые голоса, которые называют эту помощь неразумной, даже деморализующею (1). А если бы она была организована, узаконена, как обязательное взаимное страхование против непредотвратимого стихийного бедствия, тогда она не деморализовала бы? Почему же совершенно такое же взаимное страхование, только не писанное, а лишь подсказанное не совсем ещё заглохшей в нас совестью, может кого-нибудь деморализовать? И кто в праве бросить укор нашему земледельцу, за последние годы так часто вынужденному прибегать к посторонней помощи? (2) Уже не панегиристы ли нашей цветущей промышленности, не в исключительных только случаях непосильной борьбы со стихиями, а из года в год, изо дня в день, пользующейся всеобщим подаянием, под громким названием «поощрения народному труду»? Недавно газеты нас оповестили о предстоящем столетнем юбилее нашей сахарной промышленности. Подсчитает ли кто-нибудь по этому случаю ценою каких общественных жертв существовало и существует это столетнее дитя, несмотря на свой преклонный возраст всё ещё ходящее на «покровительственных» помочах? Кто знает, нуждался ли бы наш земледельческий «народный труд» в сегодняшней помощи, если бы в течение века он встречал такое же поощрение? Этот вопрос своею наивностью способен, конечно, только вызвать смех. Но за этим смехом не кроется ли горькая истина: кто стал бы поощрять того, кто силой злого рока призван сам всех поощрять?
Не станем же рассуждать о разумности или неразумности,
-----------------------------------
1. Слова эти мне пришлось слышать из уст одного очень влиятельного сановника!
2. А что сказать о современном мировом голоде на почве войны и спекуляции, грозящих раввратить всё человечество? (Примечание 1918 г. Ред.)
-----------------------------------
о морализующем или деморализующем значении этой помощи; позаботимся лучше о том, чтобы мысль об её неотложности не покидала нас ни на минуту (1). Позаботимся о том, чтобы из этой светлой тёплой залы нам виделась далёкая холодная и тёмная деревня, чтобы когда погаснут эти огни и стихнет шум городской суеты, ночью, когда мы останемся с глазу на глаз со своею совестью, чтобы и тогда из мрака этой ночи к нам протягивались ещё недавно могучие, а теперь, не по своей вине, беспомощные руки, чтобы в каждом неясном звуке, каждом ночном шорохе нам слышался далёкий стон детей, повторяющих всё то же слово - хлеба! (2)
-----------------------------------
1. Не поменялись ли теперь город и деревня (т. е. её Колупаевы и Разуваевы) ролями? [Примечание 1919 г. Ред.]
2. Сбор за лекцию поступил в пользу голодающих.
-----------------------------------
