| kkamliv | Дата: Пятница, 18.04.2014, 13:54 | Сообщение # 1 |
|
Сообщений: 22
Статус: Offline
| Глава 12. Рецептурная реальность
Древние китайцы, египтяне и греки чувствовали, что должна существовать какая-то невидимая сила, вызывающая изменение всего мира. Таинственная сила, способная превращать одну субстанцию в другую: молоко в сыр, ячменный отвар в пиво, виноградный сок в вино, вино в уксус, белую мякоть разрезанного яблока в коричневую корку, зеленый лист дерева в желтый лист, яйцо в цыпленка, гусеницы в бабочку, огонь в пепел. Если египтяне искали магическую волшебную палочку, подчиняющую себе преобразование веществ, мечтая об обретении могущества и богатства, которые принесло бы владение этой палочкой, то древние греки, напротив, были убеждены, что такие удивительные способности могут использоваться только богами. Один из греков набрался смелости и попробовал подражать этим удивительным явлениям. Его имя Зозеен. С великим терпением он соединял, сливал различные вещества с целью получить новые субстанции. На древнегреческом слово "химе" означает, кроме прочего, и "лить". Однако, чтобы избежать осуждения за богохульство, химик Зозеен из осторожности переехал в конце третьего столетия до нашей эры в Египет, где, в сотрудничестве с лучшими египетскими мудрецами, пытался эту божественную силу разгадать. Он назвал ее "ксерион". Потом за разгадывание принялся Реомюр. Сегодня память связывает его имя только лишь с изобретением долго использовавшейся температурной шкалы. На самом же деле Рене Антуан Фершант де-Реомюр, живший в Париже в первой половине восемнадцатого века, относился к тем учёным, универсальность которых в наше время трудно себе представить. Реомюр был одновременно техником, физиком и естествоиспытателем. Большую известность за пределами Франции он приобрёл как энтомолог. В последние годы своей жизни Реомюр пришёл к идее, что поиски таинственной преобразующей силы следует вести в тех местах, где её проявление наиболее очевидно - при преобразовании пищи в организме, т.е. при её усвоении. В то время ещё господствовала точка зрения, согласно которой пища в желудке подвергается, главным образом, механическому размельчению с тем, чтобы потом желудочный сок мог перевести её в жидкое состояние. В этом-то и начал сомневаться Реомюр. Было известно, что хищные птицы могут извергать обратно через рот перья, кости и другие предметы, проглоченные с пищей, но оставшиеся непереваренными. Реомюр давал птицам проглатывать туго набитые мясом трубочки с дырочками в стенках. Через сутки птицы извергали трубочки через рот, но мяса в них не было. Для подобных опытов на собаках, были изготовлены полые внутри, открывающиеся серебряные шарики с несколькими дырочками. К каждому шарику привязывалась длинная нитка. Реомюр заставлял собак глотать шарики, начиненные мясом, а через некоторое время вытягивал обратно. Шарики оказывались пустыми.
Около 250 лет назад на площади одного шотландского городка расположился бродячий цирк. Уже с утра толпа любопытных обступила стоявшего на помосте причудливо одетого человека. Он зазывал народ на представление. До проходившего через площадь врача Стивене донеслись слова: «Спешите видеть ненасытного пожирателя! Ест все, что попадется. Когда нет хлеба, кормим камнями, и по требованию публики все проглоченное извергает обратно.» Вечером Стивене пошел в цирк. "Ненасытный пожиратель" так поразил врача, что он отыскал артиста и попросил его снова показать свое искусство. Врач убедился, что тут нет никакого обмана, и все же не мог понять, как может человек по своему желанию выбрасывать обратно проглоченные камешки. Оказывается, в этом нет ничего удивительного. Некоторым людям после соответствующей тренировки удается производить сильные рвотные движения по собственному желанию. Именно это и умел делать цирковой артист. В уме пытливого врача родилась мысль воспользоваться замечательной способностью "ненасытного пожирателя" и проверить на человеке то, что Реомюр установил в опытах над животными. Договорившись с цирковым артистом, Стивене заказал небольшие круглые металлические коробочки с маленькими дырочками в стенках, наполнил их мясом и дал проглотить "ненасытному пожирателю". Через несколько часов тот извергнул их обратно. Результат оказался таким же, как и в опытах Реомюра: мясо, находившееся в коробочках, за время пребывания в желудке успело раствориться.
Опыты очень понравились священнику Спалланцани. Этот иезуит и биолог вообще увлекался необыкновенными экспериментами. Своими опытами с ящерицами, способными восстанавливать потерянный хвост, он, например, обнаружил существование процесса регенерации. Опыты Реомюра необходимо повторить, решил Лазарь Спалланцани. С этой целью он посетил в 1783 году питомник, где хищных птиц тренировали для охоты, и там скармливал ястребам-перепелятникам железные футляры с отверстиями, наполненными мясом. Футляры, вышедшие из птиц, также оказались пустыми. Спалланцани, как и Реомюр, пришел к выводу, что мясо было переварено (усвоено) при помощи той преобразующей силы, существование которой предполагалось в желудке. Спалланцани это, тем не менее, не удовлетворило, и он пошёл дальше. Он выдвинул гипотезу, что сила, перерабатывающая пищу, должна находиться не в самом желудке, а в желудочном соке. Чтобы проверить эту идею, он наполнил те же самые футляры с отверстиями кусками губки для мытья, для того, чтобы она в желудке хищника впитала в себя желудочный сок. Отжимая губку, он получал желудочный сок. Полученный и от ястребов, и от собак желудочный сок он добавлял в стеклянный сосуд, наполненный кусками мяса, которые в нём растворялись. Таким образом, впервые было неопровержимо доказано, что в желудочном соке присутствует какое-то вещество, способное растворять мясо. Это наблюдение Спалланцани стало широко известным удивительно быстро. Уже через два года после проведения опытов вышла в Лейпциге на немецком языке книга с красиво звучащим названием: "Опыты господина аббата Спалланцани с процессами пищеварения у человека и различных животных; с несколькими комментариями господина Жана Сенебиера".
В желудочном соке присутствует соляная кислота, способная растворять мясо. Вне желудка, в колбе без желудочного сока, растворение мяса происходит за сутки при кипячении (т.е. при 100 градусах) в 20-процентном растворе соляной кислоты. Но в желудке мясо растворяется всего за несколько часов при температуре 36,6 градусов, а концентрация кислоты меньше 1%. Значит, в желудочном соке кроме соляной кислоты, есть какой-то катализатор. Во время создания книги «Материализм и эмпириокритицизм» никто не знал, что представляет собой катализатор.
Только в 1926 году установлено, какое вещество выполняет функцию катализатора. Сотрудник Корнельского университета Джеймс Самнер впервые получил очищенный пищеварительный фермент в кристаллическом виде. Это была уреаза, которую выделил из семян канавалии (тропическая лиана, семейство бобовых). Самнер обнаружил, что кристаллы уреазы целиком состоят из белка. В 30-е годы Джон Нортроп и его сотрудники получили в кристаллическом виде пепсин (пепсин вырабатывается желудком и совершает переваривание белковой пищи) и установили, что этот фермент тоже представляют собой белок. До 1926 года теория, относящаяся к перевариванию мяса, имела статус описывающей внешние проявления, но не объясняющей внутренний механизм переваривания.
В Древнем мире хорошо была известна цинга, заболевание, при котором кровеносные капилляры становятся все более и более ломкими, десны кровоточат, зубы выпадают, раны заживают с трудом, если вообще заживают, у больного нарастает слабость, и в конце концов он умирает. Особенно часто эта болезнь возникала у жителей городов, находящихся в осаде, во времена войн и стихийных бедствий, и у мореплавателей, совершавших долгие путешествия по океану. Корабли, отправляющиеся в долгое плавание, обычно загружали таким провиантом, который не испортился бы в пути. Обычно это были сухари и соленая свинина. В результате цинга долгое время была бичом для мореплавателей; от нее погибало моряков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений.
В 1536 году французский землепроходец Жак Картье был вынужден остаться на зиму в Канаде, где 100 человек из его отряда заболели цингой. Местные индейцы, узнав об этом, сообщили о спасительном средстве: вода, настоянная на сосновой хвое. Люди Картье, будучи в полном отчаянии, последовали этому, на их взгляд, несерьезному совету и выздоровели. Два века спустя, в 1747 году, шотландский врач Джеймс Линд, столкнувшись с несколькими аналогичными случаями, попробовал лечить таких больных свежими фруктами и овощами. Апробируя свой метод лечения на матросах, страдающих цингой, он обнаружил, что быстрее всего улучшение состояния больных вызывают апельсины и лимоны.
В очередном плавании по Тихому океану под руководством знаменитого английского путешественника Дж. Кука, продолжавшимся с 1772 по 1775 годы, принимали участие два корабля. На первом судне, которым командовал Дж. Кук, были сделаны большие запасы свежих овощей, фруктов, а также лимонного и морковного соков. В результате длительного плавания ни один из членов экипажа цингой не заболел. На другом судне, где не были сделаны запасы овощей и фруктов, четверть команды болела цингой.
Высшие офицерские чины британского военно-морского флота в 1795 году воспользовались результатами экспериментов Линда, включив в ежедневный матросский паек сок лайма. Благодаря соку лайма британский военно-морской флот навсегда забыл, что такое цинга. (С тех пор английских матросов стали величать лайми, а прилегающий к Темзе район Лондона, где прежде хранили коробки с лаймами, до сих пор носит название Лаймхауз.)
Несмотря на то, что способы лечения цинги были найдены, медики XIX века отказывались верить тому, что заболевания можно лечить с помощью диеты; их недоверие особенно возросло после того, как Пастер выдвинул теорию, согласно которой причиной болезней являлись микробы.
Новой главой в исследовании цинги стала экспериментальная работа русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г. А. Бунге роль минеральных веществ в питании. В 1880 г. он защитил диссертацию "О значении неорганических солей для питания животных". Н. И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина (белок молока), жира молока, молочного сахара, солей и разнообразных минеральных веществ, и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившееся на такой диете, не росли, теряли в весе, и наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н. И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению: "...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение для питания".
Результаты работ Н. И. Лунина стали оспариваться; их пытались объяснить, например, тем, что искусственно приготовленная пища, которой он в своих опытах кормил животных, была якобы невкусной.
В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н. И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н. И. Лунина о неизвестных веществах, незаменимых в питании. Все же и после этого экспериментальные исследования не сразу получили всеобщее признание.
Блестящим подтверждением правильности вывода Н. И. Лунина стала ликвидация в 1896 болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом.
Голландского врача Христиана Эйкмана послали в 1891 году исследовать бери-бери в бывшие в то время голландской колонией остров Ява и другие острова Вест-Индии (ныне территория Индонезии), поскольку они являлись эпидемическим районом этого заболевания. У больных немели руки и ноги из-за воспаления периферических нервов, возникали выраженные болевые ощущения, расстраивалась походка. У больного будто цепями скованы ноги. С этим связано и название болезни «бери–бери», что означает «оковы». При тяжелой форме заболевания нарушается деятельность сердца, наступает паралич конечностей. Вначале Эйкман посчитал, что бери-бери — заболевание, вызываемое микробами, и, чтобы попытаться найти возбудителей этой болезни, использовал в качестве подопытных животных цыплят. По счастливой случайности человек, который следил за птицей, оказался нечист на руку. Почти всех цыплят разбил паралич, от которого большинство из них погибли, но те, которые остались живы, через четыре месяца пришли в себя и стали совершенно здоровыми. Эйкман, озабоченный тем, что его попытка обнаружить возбудителей болезни оказалась неудачной, поинтересовался, чем кормили цыплят, и обнаружил, что первый слуга, отвечавший за их содержание, экономил на птице: цыплят кормили остатками пищи из местного военного госпиталя — то есть преимущественно очищенным рисом. Когда же через несколько месяцев Эйкман нанял другого помощника, тот положил конец мелкому жульничеству и стал кормить цыплят тем, чем и положено, — неочищенным рисовым зерном, благодаря чему цыплята и выздоровели. Эйкман начал следующую серию экспериментов. Он заметил, что у сидящих в клетках кур, которых кормили очищенным от отрубей рисом, проявлялись признаки бери–бери: судороги сводили им шею и ноги. Многие из них в конце концов гибли. Болезнь отступала, когда больных кур начинали кормить неочищенным рисом. Куры же, свободно разгуливающие по двору, не заболевали, поскольку они находили себе самую разнообразную пищу. Эйкман решил, что полиневрит, которым страдали куры, по симптомам очень похож на болезнь бери-бери, поражающую людей. Может быть, и у человека бери-бери возникает оттого, что он потребляет в пищу шлифованный рис? Рис, предназначенный для питания человека, шлифуют для того, чтобы он лучше хранился. Дело в том, что в рисовой шелухе содержатся масла, которые быстро портятся и придают зернам горький вкус. Людей, страдающих от болезни бери-бери, излечивали при помощи свежих рисовых отрубей. Эйкман и Геррит Грине, который с ним вместе работал, попробовали выяснить, что же такое содержится в рисовой шелухе, что предотвращает заболевание. Им удалось экстрагировать это вещество из шелухи водой, после чего они обнаружили, что оно проникает через мембрану, сквозь которую не проходят белки. Значит, молекулы вещества, поисками которого они занимались, должны быть небольшими. На этом исследовательские возможности Эйкмана были исчерпаны, и ему так и не удалось идентифицировать вещество, предохраняющее от бери-бери.
Биохимик из Англии Фредерик Хопкинс показал, насколько важно для здоровья наличие в рационе аминокислот. Впоследствии он провел серию экспериментов, в результате которых был сделан вывод: в молочном белке казеине, а также в дрожжах, содержится нечто, похожее на аминокислоты, и оно при добавлении в рацион обеспечивает нормальный рост и развитие организма. Это «нечто» хорошо растворялось в воде. Перед учеными возникла новая задача: найти в продуктах питания эти жизненно необходимые факторы.
В 1912 году английский биохимик, поляк по происхождению, Казимир Фанк выделил из дрожжей и из рисовых отрубей желтые кристаллы, ничтожное количество которых излечивало голубей от болезни, сходной с бери-бери. Поскольку, как было установлено, это вещество по химической природе было амином, Фанк назвал его витамином, что в переводе с латыни означает «жизненный амин». Фанк высказал предположение, что бери-бери, цинга, пеллагра, рахит, — все эти заболевания возникают из-за нехватки жизненных аминов в организме. Предположение ученого оказалось верным, - все указанные заболевания действительно возникают при дефиците определенных веществ, содержащихся в пище в небольших количествах.
В 1913 году два американских биохимика — Элмер Верной Макколам и Маргарита Дэйвис — дали название веществу, выделенному Фанком, - водорастворимый фактор В. Эти исследователи обнаружили другой фактор, который в незначительных количествах содержался в сливочном масле и в яичных желтках. Это вещество плохо растворялось в воде, но хорошо в жирах. Оно именовалось жирорастворимым фактором А. С той поры и вошло в традицию означать подобные факторы буквами латинского алфавита. В 1920 году английский биохимик Джек Сесил Драммонд изменил их названия на витамин А и витамин В. Он также предположил, что фактор, препятствующий возникновению цинги, отличается от этих витаминов, и назвал его витамином С.
Витамин А был идентифицирован как фактор, препятствующий развитию повышенной сухости тканей, окружающих глаз. В 1920 году Макколам и его ассистенты обнаружили, что жир печени трески, который эффективно помогал при лечении сухости глаз, препятствует и развитию заболевания костей — рахита. Они решили, что этот антирахитический фактор является витамином, который они идентифицировали как витамин В.
Примерно к 1930 году стало ясно, что витамин В — это не одно вещество, а целая группа соединений, различающихся по своим свойствам. Витамином В2 назвали тот фактор, который эффективен при лечении болезни бери-бери. Витамин В1 имеет антирахитичный эффект (этот витамин на первых порах выделяли из рисовой шелухи, и из печени трески). В 1936 году К. Фанк расшифровал структуру витамина В1 и разработал метод его синтезирования.
Из вытяжки печени химики в 1948 году получили красные кристаллы, содержащие кобальт. Новое вещество назвали витамином В12. Ученые установили, что витамин В12, так же как и некоторые другие витамины, образуется бактериями в почве, прудах, болотах. Из почвы витамин В12 попадает с кормом в желудок и кишечник животного. Избыток витамина В12 откладывается в печени. Этот витамин полезен при лечении злокачественной формы малокровия.
Исследователи, занимавшиеся витамином С, столкнулись с проблемами другого рода. Получить витамин С в достаточном количестве не представляло большого труда: его много содержится в плодах цитрусовых растений. Гораздо труднее было найти экспериментальных животных, которые бы не вырабатывали свой собственный витамин С. Большинство млекопитающих, за исключением человека и других приматов, обладают способностью синтезировать этот витамин. Требовались недорогие подопытные животные, на которых можно было бы создать модель цинги, чтобы затем, скармливая им различные фракции, получаемые из сока цитрусовых, узнать, в которой из них содержится витамин С. В 1918 году американские биохимики Б. Коэн и Лафаэтт Бенедикт Мендель наконец нашли таких экспериментальных животных, обнаружив, что морские свинки не могут синтезировать собственный витамин С. В 1922 году советский ученый Бессонов, одновременно с венгерским ученым Сцент - Гьерги, выделил витамин С в сухом виде. Более тщательные опыты с витамином С проводились в США. Работая в лаборатории Хопкинса в 1928 году, Алберт Сент-Дьерди занимался проблемой кислородного и водородного метаболизма в организмах, и он выделил из капусты вещество, которое транспортировало атомы водорода от одной структуры к другой. «Капустное вещество» стало объектом исследований Чарльза Кинга и его сотрудников из университета в Питсбурге, которые направленно занимались выделением витамина С, и они получили из капусты некое вещество, которое обладало сильным защитным действием против цинги. Идентичное вещество они нашли в одной из фракций лимонного сока. В 1933 году Кинг установил структуру этого вещества.
Что касается витамина А, то первый намек на его структуру исследователи получили, заметив, что все продукты, богатые витамином А, имеют желтую или оранжевую окраску (сливочное масло, яичный желток, морковь, рыбий жир и т. д.). Оказалось, характерный цвет этим продуктам придает углеводород, известный под названием каротин, и в 1929 году британский биохимик Томас Мор показал, что в печени крыс, находившихся на рационе, содержавшем каротин, накапливается витамин А. Витамин А не имел желтой окраски, из чего был сделан вывод, что сам по себе каротин не является витамином А, каротин — его предшественник, который преобразуется в печени в витамин А. В 1937 году американские химики Гарри Николе Холмс и Рут Элизабет Корбет выделили из рыбьего жира витамин А в кристаллическом виде. Оказалось, что состоит он из 20 атомов углерода и, по сути, является половиной молекулы каротина с гидроксильной группой в месте разрыва.
До 1912 года теория, относящаяся к витаминам, имела статус описывающей внешние проявления, но не объясняющей внутренний механизм.
Несколько тысячелетия назад древние врачи знали о способности ивовой коры снимать боли и облегчать страдания. И египтяне, и североамериканские индейцы использовали один и тот же рецепт для устранения болевых ощущений. Они заливали кипятком очищенную ивовую кору и настаивали в течение суток. Не мог обойти спасительные свойства ивы и древнегреческий врач Гиппократ: в V столетии до нашей эры он рекомендовал применять вытяжку из коры ивы для снятия высокой температуры или болезненности, облегчения лихорадочного состояния. Известные ученые древности Диоскорид и Авиценна (Абу Али Ибн Сина) также описали особенности лекарственного применения коры, сока и плодов этого дерева.
При сильных поражениях кожи целители советовали посыпать раны порошком из ивовой коры. Отвар ивовой коры применялся для полоскания рта и горла при воспалительных заболеваниях, и для изгнания глистов. Однако для употребления внутрь целебного настоя требовалась немалая сила воли, потому что нелегко было сразу не выплюнуть эту невероятную горечь. Но даже если удавалось проглотить снадобье, впоследствии могла возникнуть рвота. Несмотря на горький вкус, настой из ивовой коры оставался самым распространенным обезболивающим средством плоть до XIX века, пока в 1853 году искусственный аналог сока ивы не синтезировал немецкий химик Ш.Герхард; горький вкус аналога лишь ненамного уступал горечи натурального сока. В 1859 году немецкий химик Г. Кольбе разработал иные методы синтеза из фенола натрия (или фенолов других металлов) и угольного ангидрида, и новые лекарства имели слабый горький вкус. Швейцарец И. Пагенштехер выделил аналог сока ивы из эфирного масла цветов таволги, и от латинского названия этого растения полученное им вещество получило название спираевой кислоты. Другие аналоги назывались ортооксибензойная кислота, гаултеровое масло. В 1897 году Феликсу Хоффману удалось разработать технологию синтеза (через несколько лет получившую широкое распространение в промышленности) аналога, полностью лишенного горького вкуса. В 1980 году американский фармацевт Дж.Вейн определил, что сок ивы и его искусственные аналоги воздействуют на гипофиз и гипоталамус, и они изменяют обмен веществ в организме, уменьшая температуру тела. Кроме того, в соединительной ткани происходит нарушение синтеза фермента циклооксигеназы, что уменьшает воспалительные процессы и притупляет боль. В 1908 году не было известно о воздействии на фермент циклооксигеназу, гипофиз, гипоталамус, и фармакологи пребывали в неведении относительно внутреннего механизма лечебного эффекта, хотя производство и продажа ортооксибензойной кислоты, спираевой кислоты, гаултерового масла и пр. имело значительные масштабы – десятки тонн в год.
«Что ставила новая философия в упрек физико-химическим и математическим наукам? Что они – произвольный символ, созданный для практических потребностей, но не познания; физико-химические науки позволяют нам действовать, но не знать»(высказывание французского ученого Абеля Рея цитируется по книге В.И.Ленина «Философские тетради», с.500; цитируется издание 1978 г). «Физико-химические науки находятся в кризисе, который оставляет за ними исключительно ценность технически полезных советов, но отнимает у них значение с точки зрения познания природы»(слова Абеля Рея цитируются по книге В.И.Ленина «Материализм и эмпириокритицизм», с.277; цитируется издание 1986 г).
Если суждения Абеля Рея применить к знанию о пищеварительных процессах, витаминах, спираевой кислоты на том момент времени, когда В.И.Ленин писал книгу «Материализм и эмпириокритицизм», то получится следующее. Врачи обнаружили признаки болезней и процессов, и врачи не видели причин этих болезней и процессов. Поэтому врачи говорили о существовании невидимых сил, которые воздействуют на людей (сила, вызывающая цингу, сила, предотвращающая цингу, пищеварительная сила, жаропонижающая сила). При помощи слова «сила» врачи обозначали реальное существование невидимой, еще неизвестной сущности. Методом проб и ошибок врачи подбирали средства, предотвращающие или излечивающие заболевания (при несварении желудка врачи давали микстуры, изготовленные из коровьего желудочного сока, для предотвращения цинги давали цитрусовые соки, добивались промышленного производства спираевой кислоты). Врачи располагали полезными рецептами и советами, которые позволяли правильно действовать. Рецепты имели большую практическую ценность, но при этом врачи не могли объяснить, каким образом желудочный сок, свежие продукты питания, спираевая кислота приводили к положительному эффекту. Врачи могли воздействовать на здоровье людей, но врачи не знали, как происходит воздействие. Таким образом, в 1908 году знание относительно пищеварительных ферментов, витаминов, спираевой кислоты находилось в таком состоянии, что суждения Абеля Рея нужно признать адекватными. В разные периоды времени почти каждая современная теория находилась в таком состоянии, когда не был известен внутренний механизм, и при этом имелись рецепты, позволяющие применять природные явления с пользой для дела. Такое состояние теории можно назвать «рецептурным знанием». В таком состоянии в 1908 году находилась концепция Дмитрия Ивановича Менделеева.
В период с 1840 года по 1886 год были открыты химические элементы: иттрий, лантан, эрбий, тербий, празеодим, неодим, самарий, диспрозий, гольмий, тулий. Эти элементы имели одинаковую валентность, при атомном весе, изменяющемся на одну единицу. Объяснение того, почему элементы обладают очень сходными химическими свойствами, появилось только в 1925 году. В 1908 году химики могли давать рецепты по поводу использования этих химических элементов, но химики не обладали знанием о причинах поразительного сходства, которое не наблюдалось в других химических элементах (у других валентность сильно изменялась в зависимости от атомного веса).
В 1819 году физики начали систематически измерять теплоемкость твердых тел. Оказалось, что алмаз обладает свойствами, резко выделяющих его среди множества других твердых тел – его теплоемкость не постоянна, и увеличивается при нагревании. Другие вещества или не увеличивали свою теплоемкость, или теплоемкость изменялась незначительно. Хотя учеными прилагались усилия к исследованиям, необычные свойства алмаза остались без объяснения. С 1819 года до начала работы В.И.Ленина над первыми страницами рукописи «Материализма и эмпириокритицизма» (период продолжительностью 88 лет) никто из ученых не смог придумать объяснение для физического явления – рост теплоемкости при нагревании алмаза. Теория на протяжении 90 лет давала рецепты по использованию алмазов, и описывала свойства алмаза, но не давала объяснения этим свойствам.
В 1895 году произошло открытие рентгеновских лучей. Естествоиспытатели согласились с тем, что они подобны волнам света. Однако у рентгеновских лучей не удалось обнаружить свойства, присущие свету – отражение, преломление. Этому было дано такое объяснение: рентгеновские лучи в широких пределах изменяют длину своей электромагнитной волны, и длина волны то увеличивается, то уменьшается; после отражения, преломления, дифракции рентгеновский луч становится настолько широким, что он выходит за пределы обычных научных приборов, определяющих отражение и преломление. В 1912 году появилось новое объяснение. Макс Лауэ провел опыт, в котором при помощи большого количества свинцовых пластин с отверстиями был сформирован очень узкий рентгеновский луч, попадавший на кристалл поваренной соли. За кристаллом находилась фотопластинка, на которой после окончания опыта обнаружено пятно, оставленное узким лучом, и большое количество маленьких пятен от лучей, отраженных от молекул соли. Расстояния между пятнышками позволили рассчитать длину волны рентгеновских лучей, соответствующую тысячной доли фиолетового цвета световых лучей. При этом длина волны не изменялась. В 1908 году для объяснения характера рентгеновских лучей применялось ошибочное объяснение. До 1908 года врачи и физики десятки тысяч раз воспользовались рецептурным знанием – делали рентгеновские снимки, позволившим увидеть то, что находится внутри людей, и врачи вылечивали людей.
Даль в «Словаре живого великорусского языка» изложил значение слова «тараканничать»: чтобы избавится от тараканов, зимой в морозные дни крестьяне на несколько дней покидали свой дом, перебравшись в другую избу, оставляя открытыми окна и двери в своем доме; за сутки дом остывал, промерзал, и находившиеся в нем тараканы погибали. Для облегчения уборки тараканов, предварительно в центре дома устанавливали носилки, в которые укладывали мешок с песком; в процессе охлаждения дома, мешок с песком оставался теплым, и тараканы скапливались на мешке, чтобы согреться; и на мешке тараканы завершали свой жизненный путь; затем носилки с мешком и с умершими тараканами выносили на улицу. Тараканы не выдерживают температуру в пять градусов мороза и ниже. Караси выдерживают – они могут на протяжении нескольких месяцев находиться в состоянии ледышки, вмороженной в промерзший до дна пруд, и после оттаивания возрождаться к жизни. В то время, когда Даль составлял толковый словарь, люди не знали, почему от воздействия холода тараканы умирают, а караси не умирают, и это незнание не мешало избавляться от тараканов путем вымораживания, и не мешало Герберту Уэльсу мечтать о полетах в космическом пространстве людей, находящихся в замороженном состоянии.
Избавление от тараканов через вымораживание избы было рецептурным знанием.
Показатель преломления прозрачной среды приблизительно (но не точно) равен отношению скорости света в пустоте и скорости света в рассматриваемой среде. Отсутствие точного равенства Рэлей в 1881 году объяснял при помощи двух скоростей: скорости света совокупности нескольких цветов (эта скорость, немного меньшая, наблюдается в экспериментах), и скорости света узко выделенного цвета (эта скорость немного больше, и она предназначена для точного приравнивания показателя преломления к отношению скорости света в пустоте и скорости света в среде). Поскольку ученые еще не научились выделять узкую полоску цвета, то не проводятся эксперименты по измерению скорости, и объяснение не имеет опытного подтверждения. В настоящее время и в ближайшем будущем существование второй скорости, отличающейся от первой скорости, под вопросом. Рецептурное знание о преломлении позволило наладить широкомасштабное производство оптических приборов.
Кеплер считал, что все вещи имеют тенденцию к соединению, и что Луна должна упасть на Землю. Факт падения Луны не обнаружен, и Кеплер объяснял это существованием еще не известной (ненаблюдаемой) силы, которая отталкивает Луну от Земли. Кеплер не мог отчетливо представить себе силу, отдаляющую Луну. Исходя из представлений о колебаниях световых волн в продольном направлении, Гюйгенс не смог объяснить двойное преломление, и он откровенно рассказал о неспособности к объяснению. Скорость света в вакууме, измеренная на поверхности земли, имеет большее значение, чем скорость движения света в пределах Галактики. Объяснение этому не найдено до сих пор.
В середине восемнадцатого века среди овец в Англии распространилось заболевание, названной «скрейпи». У больных овец появляются признаки резкого раздражения кожи, они трутся об изгороди, деревья, столбы и другие неподвижные предметы, буквально соскребывают с себя всю шерсть. Сильный зуд приводит к тому, что животные кусают друг друга и при этом даже скусывают участки кожи. Овцы резко возбудимы — приближение к ним вызывает у них сильную дрожь. Наконец, еще одним характерным признаком заболевания служит нарушение координации движений, что наиболее ярко выражается в появлении спотыкающейся походки, и в конце концов больное животное не может стоять. Заболевание развивается медленно, продолжается от нескольких месяцев до нескольких лет и заканчивается гибелью животного. Причина смерти – разрушение структуры головного мозга, расстройство деятельности внутренних органов и всей нервной системы. Что стало известно о возбудителе болезни после 250 лет исследований? Чрезвычайно мало. Похожая болезнь имеется у коров, и люди инфицируются этой болезнью, поедая мясо больных животных (синдромом Крейцфельда-Якоба, болезнь куру). В искусственных условиях происходит инфицирование оленей, обезьян, хомяков, кошек, крыс, мышей. Инкубационный период до пяти лет, и период зависит от генетических особенностей организма. Иммунная система не реагирует на возбудитель, антитела и интерфероны не образуются. Возбудитель в высушенном состоянии сохраняет свою жизнеспособность на протяжении 2 лет хранения при температуре 8 — 12°С. Даже после 30-минутного кипячения ткань зараженного животного сохраняет свою инфекционность. Если зараженные структуры обработать разрушающими белки ферментами и фенолом, то возбудитель теряет способность заражать других животных. Это говорит о том, что в развитии недуга принимает участие какой-то белок, причём вырабатываемый самим организмом, поскольку он никак не реагирует на ионизирующее излучение и ферменты, разрушающие нуклеиновые кислоты. Возбудитель скрейпи оказался устойчивым к ферментам, переваривающим белки — к пепсину и трипсину; к ферментам, разрушающим ДНК и РНК, к ультразвуку и формалину. В 12%-ном растворе формалина заразительность кусочков мозга больных овец сохранялась 28 месяцев. В отличие от известных вирусов активность возбудителя скрейпи не снижалась даже после того, как его 34 раза поочередно погружали то в температуру –70°, то +37°С. При такой процедуре известные вирусы полностью разрушаются уже после 3 — 10 подобных циклов обработки. Инфекционная активность возбудителя скрейпи уменьшается на 99,9% в спирту и йоде. Устойчивость к ультрафиолетовому свету, и к проникающей радиации оказалась в 100 — 1000 раз выше, чем у всех известных вирусов. Размер возбудителя — от 17 до 27 нм (размеры соответствуют размерам ряда известных вирусов человека и животных, например, вирусов полиомиелита, ящура). Возбудитель имеет высокую чувствительность к тем веществам, которые разрушают клеточные мембраны обычных клеток. Вирус низкорослости хризантем имеет сходные с возбудителем скрейпи свойства – устойчивость к воздействию ультрафиолетового и радиоактивного излучения, нагреванию, малая молекулярная масса, длительный инкубационный период, необнаружение под микроскопом подозрительных веществ.
За 250 лет исследований стали известны внешние проявления болезни и незначительное количество свойств возбудителя, но до сих пор неизвестна структура возбудителя скрейпи и внешний вид возбудителя. Теория о болезни скрейпи и сходных болезней описывает внешние проявления, но не объясняет сущность болезни.
|
| |
| |
