Выбрать главу

Дело, видимо, в «инерции предыдущего знания». Все наблюдавшиеся до этого случаи колебаний в химических реакциях можно было объяснить пространственными эффектами, например, перепадом температуры на стенках колбы или диффузионными ограничениями скоростей реакции. Подобные «пространственные» причины колебаний нельзя исключить ни в опытах со свечением паров фосфора, ни, тем более, в явлениях типа колец Лизеганга.

Но главным препятствием было… знание равновесной термодинамики. Не мог образованный человек представить себе в беспорядочном тепловом движении огромного числа молекул макроскопическую упорядоченность — все молекулы то в одном, то в другом состоянии! Будто признать существование вечного двигателя. Этого быть не может. И в самом деле — не может этого быть. Не может быть вблизи состояния равновесия, а только его и рассматривала термодинамика тех лет. Однако никаких ограничений на сложные, в том числе колебательные, режимы нет для неравновесных химических систем, когда реакции еще не завершились, и концентрации реагентов не достигли равновесного уровня. Но это обстоятельство ускользало от внимания химиков.

Всем ясно, термодинамика — не просто раздел физики. Триумф равновесной термодинамики, созданной гигантами — Карно, Майером, Гельмгольцем, Больцманом, Планком, 1йббсом, Нернстом, определил мировоззрение нескольких поколений исследователей.

Потребовалось чрезвычайное интеллектуальное напряжение, чтобы вырваться из «железных оков полного знания» и исследовать поведение систем вдали от равновесия, чтобы создать термодинамику неравновесных процессов. В этом жизненный подвиг Онсагера и Пригожина.

К этому времени уже существовало общее доказательство возможности колебаний в однородной, гомогенной системе, когда пространственные неоднородности несущественны. В 1910 г. А. Лотка [3] придумал систему уравнений, описывающую колебания концентраций реагентов в системе полного перемешивания, где возможен автокатализ. В этой первой модели Лотки колебания были затухающими. Через 10 лет он предложил систему с двумя последовательными автока-талитическими реакциями — и в этой модели колебания уже могли быть незатухающими [5]. Значит, колебания в гомогенном растворе в принципе возможны.

Сложилась характерная для жизни нового знания ситуация — есть строгая теория Лотки — Вольтерра — колебания в гомогенных химических системах возможны — и есть общее мнение — они невозможны так как противоречат основам науки. Вот почему экспериментальное, бесспорное доказательство существования колебательных режимов в гомогенных растворах, в системах полного перемешивания приобрело такое большое значение.

Тут следует отметить коренное различие позиций физиков и химиков. Одно из наиболее ярких достижений физики и математики XX века — создание теории колебаний. Большие, общепризнанные заслуги принадлежат здесь советским физикам — школе академика Л. И. Мандельштама. В 28-м году аспирант Манделыитамма А. А. Андронов выступил на съезде русских физиков с докладом «Предельные циклы Пуанкаре и теория автоколебаний» [6]. Он не сомневался в возможности химических колебательных реакций и был инициатором направленного поиска таких реакций в эксперименте.*

В начале 1930-х годов в Институте химической физики Академии наук были обнаружены колебания свечения в «холодных пламенах», аналогичные колебательной люминесценции паров фосфора, которые заинтересовали замечательного физика Д. А. Франк-Каменецкого. В 39-м он объяснил эти колебания на основании кинетической модели Лотки 20-го года [8]. В 41-м в большой статье в журнале «Успехи химии» [9] он специально рассмотрел возможность колебательных режимов в гомогенных химических системах, хотя «холодные пламена», строго говоря, нельзя отнести к гомогенным химическим реакциям. Причины те же: перепады температуры и пространственные градиенты концентрации.

Механизмом колебаний в этой сложной системе вместе с Франк-Каменецким занялся воспитанник андроновской школы И. Е. Сальников [10], и в 47-м представил в Институт химической физики диссертацию, которая называлась «К теории периодического протекания гомогенных химических реакций» [12]. И диссертацию отвергли! Кто был наиболее непримиримым хранителем незыблемых истин, наиболее образованным человеком в аудитории? Не знаю. Сработала «инерция предыдущего знания». Барьер «здравого смысла» химиков преодолен не был.

Сальников успешно защитил эту диссертацию в следующем году в Горьком в институте, руководимом А. А. Андроновым.

В 1951 г. генерал Белоусов послал статью об открытой им колебательной реакции в «Журнал общей химии» [1, 2]. И получил обидную отрицательную рецензию: «такого быть не может». В статье был описан легко воспроизводимый процесс. Все реактивы вполне доступны. Но если вы твердо убеждены в невозможности результата, то проверять его — пустая трата времени. Внук Бориса Павловича, Борис Смирнов, уговаривал деда: «Возьми реактивы, поезжай в редакцию — покажи им…» Генерал считал все это оскорбительным, не соответствующим нормам научной этики, и не поехал. Хотел бы я знать, кто автор рецензии? Но… редакционная тайна. Есть у меня подозреваемые, но нет доказательств.