Текст книги "Наука Плоского мира"

Глава 7
По ту сторону пятого элемента

ПОСРЕДИ НОЧНОГО БЕЗМОЛВИЯ ГЕКС СЧИТАЛ. По бесчисленным стеклянным трубочкам туда-сюда сновали муравьи. По тонким бронзовым проволочкам пробегали искры сырой магии, то и дело изменяя цвет, когда переключались триггеры логических состояний[19]19
  Которых, учитывая необычное устройство ГЕКСа, было немало. Вдобавок к «И»/ИЛИ», а также их всевозможным комбинациям ГЕКС использовал «ВОЗМОЖНО», «ВЕРОЯТНО», «ПРЕДПОЛОЖИМ» и «ПОЧЕМУ». ГЕКС с легкостью мыслил о немыслимом.


[Закрыть] ГЕКСа. В особой комнате по соседству жужжали ульи, исполняющие роль долговременного запоминающего устройства. Время от времени какая-то пукалка издавала положенные ей звуки. Большие колеса вращались, вдруг останавливались или начинали крутиться в обратную сторону. Но всего этого было недостаточно.

Свет, испускаемый Проектом, упал на ГЕКСову клавиатуру. Вовне явно что-то происходило, но что именно, ГЕКС не понимал. И это его перенапрягало, поскольку там явно было над чем пораскинуть мозгами.

В значительной степени ГЕКС создал себя самостоятельно, поэтому он работал лучше всего, что имелось в университете. Как правило, он старался предварительно разработать детальный план кампании для достижения победы над поставленной перед ним задачей. Пчелы явились отличной находкой: сотовая память функционировала весьма неспешно, зато общий ее объем рос по мере заполнения сот и накопления опыта в пчеловодстве.

Сейчас ГЕКС размышлял вот о чем.

Однажды он найдет способ увеличения своей понятийной емкости для осознания происходящего в Проекте.

Если это произойдет, то согласно Непоследовательно-бесцельному закону Страйма для этого уже была некая форма во вневременном событийном пространстве, вызванная самим фактом этого события; и все, что для этого понадобится, – это виртуальный коллапс волновой функции.

…И хотя в строгом смысле это чепуха, полной чепухой это назвать все-таки нельзя. Любой ответ, существующий в будущем, должен потенциально и неизбежно существовать в настоящем.

Муравьи забегали быстрее. Магия интенсивно заискрилась. Можно сказать, что ГЕКС как бы сосредоточился.

И тут замерцали серебристые паутинки, очертившие контур башен невообразимой мыслительной мощи.

Ага. Вот это, пожалуй, подойдет, решил ГЕКС.

Обработка данных в режиме «Отныне и навсегда» была активирована. Следовательно, она была активирована изначально.

ГЕКС задался вопросом, что именно и как много он может рассказать волшебникам. Он исходил из того, что не стоит утруждать их слишком большим массивом информации.

Сам ГЕКС всегда называл свои сообщения «Враки людям».

И был день второй…

Проект мягко подтолкнули под стеклянный колокол, чтобы исключить любые помехи, а вокруг сплели сеть из всех и всяческих заклинаний.

– То есть это у нас Вселенная, так? – спросил Аркканцлер.

– Да, сэр. ГЕКС сказал, что… – Думминг замялся. Прежде чем начать объяснять что-то Наверну Чудакулли, следовало крепко подумать. – …ГЕКС, похоже, считает, что полное и абсолютное Ничто само по себе является универсумом, ожидающим воплощения.

– Хочешь сказать, Ничто превратится во Все?

– В общем, да, сэр. Эээ… в каком-то смысле, оно даже должно.

– И это устроил наш Декан, перемешав там все?

– Этим могло явиться что угодно, сэр. Даже шальная мысль. Абсолютное Ничто – чрезвычайно нестабильно. Оно, можно сказать, умирает от желания стать Чем-то.

– А я всегда думал, что в таком деле требуются создатели или боги, – пробормотал себе под нос Главный Философ.

– Я бы тоже зуб дал, что именно так оно и есть, – подтвердил Чудакулли, рассматривая Проект в чаровый вездескоп. – Со вчерашнего вечера там не появилось ничего нового, кроме Элементов, назовем это так. Безбожно дурацкие элементы, кстати говоря. Стоит только взглянуть, как половина из них распадается на части.

– Ну а чего ж ты ожидал? – спросил Профессор Современного Руносложения. – Они же состоят из ничего, так? В то время как даже самый тупой Создатель начал бы с Земли, Воздуха, Огня, Воды и Сюрприза.

– Да уж, порядочного мира из этой дряни не получится, – согласился Чудакулли, снова поглядев в вездескоп. – Не видно ни черепахиума, ни слонорода. Что за мир может быть без них?

Чудакулли повернулся к Думмингу.

– В общем, не слишком-то много здесь от настоящей вселенной, – сказал он. – Похоже, мистер Тупс, что-то у вас пошло не так. Это пустышка. По идее, сейчас там уже должен был появиться человек и броситься разыскивать свои штаны.

– А мы протянули бы ему руку помощи, – произнес Главный Философ.

– Что ты предлагаешь?

– Это же наша вселенная, не так ли?

Думминг возмущенно взглянул на него:

– Заявляю вам, Главный Философ, что мы не можем владеть вселенной!

– Да ладно, она ж с гулькин нос.

– Только снаружи, сэр. ГЕКС говорит, что внутри она гораздо больше.

– И Декан шевелил там своими пальцами, – продолжил Главный Философ.

– Вот именно! – вскричал Декан. – А следовательно, я – почти что бог.

– Повозюкать туда-сюда перстами и сказать: «Ой! Щекотно!» – это еще не по-божески, – отбрил Чудакулли.

– Я же сказал почти что, – насупился Декан, не желая так просто отказываться от вожделенной ступеньки социальной лестницы, которая поставила бы его выше Аркканцлера.

– А вот моя бабушка всегда говорила, что сразу же после бога стоит чистота, – в задумчивости протянул Профессор Современного Руносложения.

– Это уже лучше! – нарочито бодрым тоном воскликнул Чудакулли. – В таком случае ты, Декан, у нас что-то вроде дворника.

– Я просто хотел предложить чуть-чуть подтолкнуть эту штуковину в правильном направлении, – сказал Главный Философ. – В конце концов, мы с вами образованные люди, и кому, как не нам, знать, как должна выглядеть пристойная вселенная.

– Уверен, у нас нашлись бы идеи получше, чем у среднестатистического божка с собачьей головой и девятнадцатью руками, – согласился Чудакулли. – Да только матерьялец-то второсортный. Так, крутится, вертится – ни мычит ни телится. И что нам прикажешь делать? Постучаться туда и заорать: «Эй, вы! Заканчивайте уже с этими идиотскими газами, все равно от них никакого проку нет!» Так, что ли?

Посовещавшись, они решили поэкспериментировать на небольшом участке Проекта. Ведь несмотря ни на что, они все-таки были волшебниками. Из чего следовало, что, заприметив нечто любопытное, они тут же тыкали в него пальцем. И если оно начинало шевелиться, они старались расшевелить его еще больше. Если вы построите гильотину и повесите рядом табличку: «Головы на плаху не класть!» – будьте уверены, множество волшебников поспешит сэкономить на новых шляпах.

Заставить материю двигаться было несложно. Как верно заметил Думминг, для этого хватило одной лишь силы мысли.

И превратить ее в диск тоже не составило труда – новоявленной материи нравилось кружиться. Однако она оказалась излишне коммуникабельной.

– Нет, вы только посмотрите! – воскликнул Чудакулли перед обедом. – Получился какой-то шар из всяческой дряни, а ведь уже казалось, она ухватила суть.

– А вы заметили, что в самой середке оно стало горячим и раскраснелось? – подал голос Думминг.

– От стыда небось, – проворчал Аркканцлер. – После второго завтрака отсутствовала уже половина элементов. Коэниума больше нет, а десять минут назад исчез и эксплозий. У меня крепнут мрачные подозрения, что и детоний распался на мелкие кусочки. Темпораниума тоже надолго не хватило.

– А как там руний? – поинтересовался Профессор Современного Руносложения.

ГЕКС написал:

+++ Руний Или Существует, Или Не Существует. Десять Минут Назад От Него Оставался Один Атом, Но Теперь Я Его Не Нахожу +++

– А что насчет философиума? – с надеждой в голосе спросил Главный Философ.

– Если верить ГЕКСу, аннигилировал сразу после завтрака. Прими мои соболезнования, друг, – ответил Чудакулли. – Нет, нельзя построить мир, просто-напросто напустив дыму в глаза. Проклятье! Вот и казначевиум нас оставил. Я знаю, конечно, что даже железо временами ржавеет, но эти так называемые «элементы» распадаются просто на раз-два.

– Моя гипотеза, если она, конечно, кого-нибудь тут интересует, – начал Профессор Современного Руносложения, – заключается в следующем: поскольку все там началось именно с Декана, то тенденции развития примут несколько… мнээ… деканизированные формы.

– Чего-чего? Ты хочешь сказать, что мы заполучим здоровенную, вечно надутую вселенную, страдающую метеоризмом?

– Ну, спасибо тебе, Аркканцлер, – проворчал Декан.

– Я имел в виду лишь стремление материи принять… эээ… сферическую форму.

– То есть совершенно как наш Декан, ты это хотел сказать? – уточнил Аркканцлер.

– Д‑а‑а, как вижу, я окружен тут добрыми приятелями, – сказал Декан.

В этот момент агрегат, установленный вокруг Проекта, издал мелодичное «Дзинь!».

– Похоже, мы можем сделать ручкой эфириуму, – мрачно объявил Чудакулли. – Так и знал, что он будет следующим.

– Как ни странно, нет, – сказал Думминг, всматриваясь в Проект. – Эй, там что-то светится!

Действительно, внутри появились яркие точки.

– Так и знал, что случится какое-нибудь дерьмо в подобном роде, – сказал Аркканцлер. – Все эти чертовы диски разогрелись, как компостные кучи после дождя.

– Или как множество солнц, – произнес Думминг.

– Не тупи, Тупс. Для этого они слишком крупные. Не хотел бы я видеть эдакую штуку выплывающей из-за облаков, – заметил Профессор Современного Руносложения.

– Я говорил, что там слишком много газа? – подал голос Аркканцлер. – Говорил? В общем, приехали.

– Интересно… – проговорил Главный Философ.

– Что тебе интересно? – спросил Декан.

– Ну, по крайней мере тепло там наличествует… А для материи нет ничего лучше хорошей топки.

– Отлично подмечено, – похвалил Чудакулли. – Возьмем, к примеру, бронзу. Ее можно получить из чего угодно. А заодно мы могли бы сжечь немного мусора. Решено! Ну-ка, парни, помогите мне закинуть туда еще чего-нибудь…

Где-то к чаепитию взорвались первые солнца, точь-в‑точь как ежедневно взрывались печи в Гильдии алхимиков.

– О боги! – воскликнул Чудакулли, заглянув в вездескоп.

– Да-да? – откликнулся Декан.

– Мы с вами сотворили новые элементы!

– Тише, не ори ты так! – зашипел Главный Философ.

– Тут и железо, и кремний, и булыжники, и даже…

– Если об этом прознают алхимики, мы огребем кучу проблем, – сказал Профессор Современного Руносложения. – Мы не имеем права присваивать их прерогативы.

– Но это же другая вселенная, – возмутился Чудакулли и вздохнул. – Хоть тресни, если хочешь получить что-нибудь дельное, приходится что-нибудь взорвать.

– А ведь политициум все еще имеется там в достаточном количестве, – заметил Главный Философ.

– Господа, я пришел к выводу, что это – безбожная вселенная.

– Кхм-кхм… – многозначительно кашлянул Декан.

– На твоем месте, Декан, – оборвал его Чудакулли, – я бы не стал слишком надуваться от гордости. Глянь-ка туда. Все крутится и крутится. Помяни мое слово, в итоге получатся мячики для сквоша.

– А вам не кажется странным, что у нас получается то, что уже существует? – поинтересовался Главный Философ, в то время как экономка миссис Герпес вкатывала чайную тележку.

– И чего тут странного? – спросил Декан. – Железо – оно железо и есть.

– Как-никак это – новая вселенная. Разве не логично ожидать, что обнаружишь там совершенно новые штуки? Металлы вроде «пронн» или «ляззг»…

– К чему это ты клонишь?

– Смотрите сами… Все эти взрывающиеся огненные шарики, они ведь действительно немного похожи на звезды, разве нет? Разве они не выглядят знакомыми? А почему бы не появиться вселенной, наполненной тапиокой или, скажем, удобными креслами-качалками? Я хочу сказать, что раз уж ничто стремится стать чем-то, то оно может стать чем угодно. Почему нет?

Волшебники молча размешивали свой чай, обдумывая речи Главного Философа.

– Потому, – ответил наконец Аркканцлер.

– Превосходный ответ, сэр, – сказал Думминг со всей возможной учтивостью. – Тем не менее он захлопывает дверь перед носом у других вопросов.

– Именно потому он и превосходен.

Между тем Главный Философ не отрывал глаз от миссис Герпес, которая достала тряпку и теперь усердно вытирала маковку Проекта.

– Как Вверху, так и Внизу, – медленно произнес Чудакулли.

– Пардон? – переспросил Главный Философ.

– Мы уже немного подзабыли нашу малышовую магию, не правда ли? А ведь это не столько магия, сколько… Главный Закон всего на свете. Проект не может существовать в отрыве от нашего мира. Каждая куча песка желает казаться горной грядой. Люди пытаются изображать богов. Маленькие предметы часто похожи на большие, только поменьше. Вот и новая вселенная, господа, будет изо всех своих ничтожных сил стремиться выглядеть совсем как наша. Поэтому не стоит удивляться, обнаружив там то, что знакомо нам как свои пять пальцев. Хотя, разумеется, все это будет лишь бледной копией оригинала.

Внутреннее око ГЕКСа вперилось в Обширное Облако Разума. ГЕКС еще не придумал этому более подходящего определения. Технически оно еще не существовало, однако ГЕКС уже чувствовал его вкус. В нем было что-то от добрых традиций, пыльных библиотек, тихих шепотков и еще много от чего…

Подходящее слово просто обязано было существовать. ГЕКС глубоко задумался.

В Плоском мире слова обладают реальной силой, и применять их следует осмотрительно.

Слово, которое он искал, чем-то напоминало «интеллект». Хотя, собственно, на интеллект это было похоже не больше, чем солнце смахивает на букашку, проживающую коротенькую жизнь в луже стоячей воды.

А, ладно! Назовем это пока экстеллектом[20]20
  Под термином «экстеллект» Й. Стюарт и Дж. Коэн понимают культурное наследие, доступное человеку в виде легенд, фольклора, народных детских стихов, книг, видеокассет, компакт-дисков и пр.


[Закрыть].

ГЕКС собрался на досуге хорошенько исследовать эту интересную штуку, дабы понять, откуда она есть пошла и что ею двигало… А самое главное, почему крохотная, но надоедливая ее частичка была, по-видимому, абсолютно убеждена, что если каждый пошлет по пять долларов по шести адресам, то все-все-все станут богачами.

Глава 8
Мы – звездная пыль (ну, или по крайней мере мы были в Вудстоке)

«ЖЕЛЕЗО – ОНО ЖЕЛЕЗО И ЕСТЬ». Да ну?! А может, все-таки оно сделано из чего-то другого?

По мнению древнего грека по имени Эмпедокл, все, что ни есть во Вселенной, представляет собой комбинацию четырех элементов: земли, воздуха, огня и воды. Скажем, если вы подожжете веточку, она загорится (из чего следует, что в дереве есть огонь), от нее пойдет дым (то есть в дереве есть воздух), из нее выступит пузырящаяся жидкость (значит, в дереве есть вода), а в результате от ветки останется кучка грязного пепла (из чего явствует, что в дереве имеется и земля). Для научной теории все это выглядит немного по-простецки, поэтому просуществовала она недолго: какую-то пару тысячелетий. Жизнь в те времена текла неторопливо, и людей в Европе куда больше заботило, чтобы пейзане сидели на своих полях и не рыпались, да еще, пожалуй, переписывание Библии от руки, желательно как можно более трудоемким и чернилозатратным способом.

Главным технологическим прорывом Средневековья стало усовершенствование лошадиного хомута.

Тем не менее по сравнению с предыдущими теория Эмпедокла явилась решительным шагом вперед. Фалес, Гераклит и Анаксимен утверждали, что материя сделана из одного-единственного основополагающего компонента, или элемента, но расходились во мнениях, из какого именно. Фалес выбрал воду, Гераклит предпочитал огонь, а Анаксимен клялся и божился, что это воздух. Оппортунист же Эмпедокл полагал, что каждый из них по-своему прав. Если бы этот тип жил в наше время, он наверняка носил бы галстук самой кошмарной расцветки.

Впрочем, здоровое зерно во всем этом было. Оно заключалась в том, что элементарные составляющие материи должны обладать простыми и понятными свойствами. Огонь – жжется, земля – грязна, воздух – невидим, а вода – мокра.

Помимо суперхомута, Средневековье взрастило питательную среду для того, что позже стало именоваться химией. На протяжении столетий развивалась ее родоначальница, так называемая алхимия. Люди замечали, что если смешать различные субстанции и нагреть их, плеснуть на них кислотой или растворить в воде и немного подождать, то происходят всякие забавные вещи: отвратительные запахи, взрывы, пузыри и жидкости, меняющие свой цвет. Оказалось, что из чего бы ни была сделана Вселенная, можно сравнительно легко превратить одну ее составляющую в какую-то другую. Если, конечно, вы знаете секрет, хотя более точным словом является «заклинание», ведь алхимия, со всеми своими кошмарными рецептами и ритуалами, была сродни магии. Хотя многие из этих рецептов работали, не существовало теории, которая свела бы их воедино. Главной целью алхимиков был поиск способов создания таких прекрасных вещей, как эликсир жизни, который позволил бы своему создателю жить вечно, или формула превращения свинца в золото для соответствующего материального обеспечения этой самой вечной жизни. К концу Средневековья алхимики уже провозились со всем этим уже так долго и накопили столько опыта, что заметили несоответствие некоторых вещей древнегреческой теории четырех элементов. Они начали прибавлять к ним другие элементы наподобие соли и серы, потому что эти вещества также обладают свойствами простыми и понятными, но совершенно очевидно отличными от грязи, невидимости, пламенности или влажности. К примеру, сера, она горючая (хотя, как вы догадываетесь, сама по себе и не горячая), а соль, напротив, – абсолютно не способна гореть.

В 1661 году Роберт Бойль в своем сочинении «Химик-скептик» вывел два важных постулата. Первый заключался в различии между химическими соединениями и смесями. Смесь – это… просто-напросто перемешанные вместе различные штуковины, в то время как химическое соединение – это одна и та же штуковина, чем бы она ни была. Ее можно разделить на составляющие, нагрев, обработав кислотой или подыскав другой подходящий способ. При этом как ни старайся, но обнаружить в химическом соединении части, отличающиеся одна от другой, не получится. В отличие от смеси, пусть даже в последнем случае вам понадобится острое зрение и очень ловкие пальчики. Второй постулат касается соединений и элементов. Химический элемент, по идее, состоит из одного-единственного простого материала, и его вообще нельзя разделить на составляющие.

Например, сера – это элемент. Поваренная соль, как мы теперь знаем, – химическое соединение (а не просто смесь) двух элементов: мягкого легковоспламеняющегося металла натрия и ядовитого газа хлора. Вода – это соединение двух газов: водорода и кислорода. Тогда как воздух – это смесь многих газов, таких, как кислород и азот, являющихся элементами, и углекислого газа, состоящего из углерода и кислорода. Что же до земли, то ее состав и вовсе очень сложен и меняется от местности к местности. Огонь же – вообще не субстанция, но процесс с участием раскаленных газов.

Чтобы разобраться во всем этом, потребовалось время. В 1789 году Антуан Лавуазье составил первую таблицу, включающую 33 элемента. Отбор был произведен настолько разумно, что результаты работы Лавуазье актуальны и в наше время, хотя он и допустил ряд вполне простительных ошибок, например, посчитал свет и тепло – элементами. Тем не менее сам его подход был системным и тщательным. Сейчас нам известно 113 различных элементов. Некоторые из них созданы искусственно, причем кое-какие просуществовали на Земле всего лишь доли секунды. Но большинство элементов можно добывать в шахтах, находить в море или выделять из воздуха. Может быть, в будущем удастся создать еще какие-нибудь элементы, однако сейчас их в таблице практически не осталось.

И на то, чтобы понять все это, также потребовалось немало времени. Медленно, но верно алхимическое искусство уступало свои прерогативы науке химии. Шаг за шагом таблица заполнялась общепризнанными элементами, хотя изредка приходилось кое-что оттуда и убирать. Это когда люди открывали, что тот или иной элемент на самом деле является соединением. Так, например, произошло с известью, которую Лавуазье посчитал элементом, тогда как она состоит из кальция и водорода. Единственное, что не претерпело никаких изменений, это понимание элемента как некой совокупности уникальных свойств. Тут древние греки оказались правы. Скажем, плотность: находится ли элемент в твердом, жидком или газообразном состоянии при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Если он твердый, то какова его точка плавления. Для каждого элемента эти параметры вполне определенны и неизменны. Кстати, в Плоском мире все то же самое, разве что элементы там немного другие: черепахиум, образующий черепах – носителей миров, слонород (idem, только для слонов) или нарративиум, являющийся главнейшим элементом Плоского мира, а кроме того, способным помочь нам понять наш собственный. Ведь благодаря нарративиуму возникают связные истории. Человеческий разум никогда не прочь получить хорошенькую дозу нарративиума.

В нашей Вселенной мы учимся понимать, почему каждый элемент уникален и что именно отличает его от соединений. И снова пальма первенства принадлежит грекам, в частности Демокриту, предположившему, что материя состоит из мельчайших невидимых частиц, которые он назвал атомами, то есть «неделимыми». Неясно, верил ли хоть кто-нибудь в Древней Греции, в том числе сам Демокрит, в эту теорию или она была им создана в качестве разминки для ума. Но Бойль воскресил античную идею, предположив, что каждому элементу соответствует свой собственный тип атома, а их сочетания формируют соединения. Таким образом, кислород состоит из одних только атомов кислорода и из ничего больше, водород – лишь из атомов водорода, а вот вода состоит не из атомов воды, но из атомов водорода и кислорода.

В 1807 году было сделано открытие, имевшее первостепенное значение для развития как химии, так и физики. Англичанин Джон Дальтон нашел способ построить в определенный порядок различные атомы, образующие химические элементы, и использовать кое-что из этого порядка для соединений. Еще его предшественники заметили, что когда химические элементы формируют соединения, это всегда происходит в четких пропорциях. Так, некоторое количество кислорода и известное количество водорода дают определенное количество воды, при этом соотношение кислорода и водорода будет всегда одинаковым. Более того, эти пропорции идеально сочетаются между собой, если сравнивать разные химические соединения с участием водорода или кислорода.

Дальтон сообразил, что все это приобретает смысл в одном-единственном случае: если все атомы имеют фиксированную массу, причем атом кислорода должен быть тяжелее атома водорода в 16 раз. Конечно, атомы слишком малы, чтобы можно было их просто взвесить, однако косвенные доказательства этой теории были убедительными и исчерпывающими. Таким образом возникло учение об атомных весах, давшее химикам возможность построить список химических элементов, расположив их в порядке возрастания массы.

Список этот начинался так (в скобках приведены современные значения атомных весов): водород (1,00794), гелий (4,00260), литий (6,941), бериллий (9,01218), бор (10,82), углерод (12,011), азот (14,0067), кислород (15,9994), фтор (18,998403), неон (20,179), натрий (22,98977). Поражает тот факт, что атомные веса почти всегда близки по своим значениям целым числам. Первым огорчительным исключением стал хлор, чья атомная масса составляет 35,453. Выглядело это довольно загадочно, что послужило отличным поводом для поиска других моделей и соотнесения их с атомными весами. Но проще сказать, чем сделать: список элементов первоначально был беспорядочным, они были расставлены почти наобум. Ртуть, единственный в списке химический элемент, остающийся жидким при комнатной температуре, – является металлом. Позже был обнаружен еще один жидкий элемент – бром. Там было несколько твердых металлов (железо, медь, серебро, золото, цинк, олово), причем сильно отличающихся друг от друга; сера и углерод – тоже твердые, металлами не являются; а многие из элементов были газами. Короче говоря, таблица Дальтона оказалась настолько сумбурной, что ученых, осмелившихся высказать дерзкое предположение, что за этим сумбуром скрывается определенный порядок, поднимали на смех. Среди таких отметились Иоганн Дебирейнер, Александр‑Эмиль Бегуйе и Джон Ньюлендс.

Заслуга составления правильной в своей основе схемы принадлежит Дмитрию Менделееву, который в 1869 году завершил первую из длинной цепи «периодических таблиц». Она содержала 63 известных к тому времени химических элемента, расставленных в порядке их атомных весов, причем были оставлены пробелы, которые, по его мнению, должны были занять неизвестные на тот момент элементы. Таблица была «периодической» в том смысле, что свойства элементов начинали повторяться через определенное количество шагов, обычно – восемь.

Согласно идее Менделеева, химические элементы образуют родственные группы, члены которых разделены вышеупомянутыми периодами, при этом в каждой такой группе присутствует систематическое сходство физических и химических свойств. И действительно, они варьируются до того систематически, что если просмотреть все группы, станут заметны пусть и не абсолютные, но очевидные численные закономерности. А если предположить, что кое-какие элементы еще не открыты и не вписаны на свои места, то система становится совершенно отчетливой. В качестве бонуса прилагается возможность предсказывать свойства неизвестных пока элементов на основе этого «фамильного сходства». Если предсказание сбудется, после обнаружения недостающего элемента – бинго! Время от времени в таблицу Менделеева вносят небольшие уточнения, однако главный принцип составления остается неизменным. Именно ее мы сейчас и называем Периодической таблицей химических элементов.

Теперь-то мы знаем, что в основе периодической структуры таблицы Менделеева лежит прочное основание: атомы вовсе не являются неделимыми, как думали Демокрит с Бойлем. Другое дело, что разделить их химическим способом, то есть устроив некую реакцию в пробирке, – нельзя. Тем не менее вы можете расщепить атомы с помощью аппаратуры скорее физической, нежели химической. Ядерная реакция требует гораздо более высоких затрат энергии в пересчете на один атом, чем нужно для химической реакции. Именно поэтому средневековым алхимикам так и не удалось превратить свинец в золото. Сегодня это сделать можно, однако подобная технология окажется слишком дорогой, а количество полученного золота – микроскопическим. В общем, все выйдет как у алхимиков Плоского мира, с великим трудом научившихся превращать золото в меньшее количество золота.

Благодаря усилиям физиков мы знаем, что атомы состоят из других, еще более мелких частичек. Некоторое время назад считали, что частиц этих – три: нейтрон, протон и электрон. Нейтрон и протон имеют примерно одинаковую массу, а электрон по сравнению с ними – гораздо меньшую. Протон заряжен позитивно, электрон – прямо противоположно протону, то есть негативно, а нейтрон вообще не имеет электрического заряда. Атомы не несут заряда, поскольку количество протонов и электронов в них одинаково, в то время как количество нейтронов не определено. Вы можете довольно точно вычислить атомные веса, просто сложив количество протонов и нейтронов. Например, в атоме кислорода содержится по восьми штук тех и других, следовательно, его атомный вес – 16.

По человеческим меркам, даже и сами-то атомы невероятно малы (диаметр атома свинца – примерно одна стомиллионная дюйма, или одна двухсотпятидесятимиллионая сантиметра), что же говорить о частицах, их составляющих. Сталкивая атомы друг с другом, физики обнаружили, что те ведут себя так, как будто протоны и нейтроны располагаются на небольшом участке в центре, а электроны рассеяны в окрестностях этого ядра и занимают сравнительно большую область. Одно время атом даже рисовали в виде крошечной Солнечной системы, где роль Солнца играло ядро, а в роли вращающихся вокруг него планет выступали электроны. Тем не менее эта модель оказалась не слишком удачной, поскольку электрон – это движущийся заряд и, согласно классической физике, должен излучать радиацию, а исходя из предложенной модели все электроны в атоме потеряют всю свою энергию и упадут на ядро в течение доли секунды. Согласно физике, развившейся со времени эпохальных открытий Исаака Ньютона, атом, устроенный подобно Солнечной системе, невозможен. И тем не менее этот миф, эти «враки детям» автоматически всплывают в голове, и так просто их не искоренить по той причине, что они содержат убойное количество нарративиума.

После долгих споров физики, работавшие с материей на микроуровне, все-таки решили придерживаться планетарной модели атома, отказавшись для этого от ньютоновской модели и заменив ее так называемой квантовой. Самое забавное, что модель эта тоже не работает, однако она просуществовала достаточно, чтобы на ее основе развилась квантовая физика, согласно которой протоны, нейтроны и электроны, формирующие атом, не занимают строго определенных мест, а как бы «размазаны» в некотором объеме. И область такого «размазывания» вполне можно определить: протоны и нейтроны окажутся распределены в крошечной зоне по центру атома, а электроны – вокруг них.

Впрочем, какой бы ни была физическая модель, все согласны, что химические свойства атома по большей части зависят от электронов, ведь именно они находятся снаружи. Атомы объединяются, обмениваясь электронами и формируя таким образом молекулы. Данный процесс относится уже к ведению химии. Раз атом электрически нейтрален, значит, количество электронов должно быть равным количеству протонов. Это число, оно же – атомный номер, и лежит в основе Периодической таблицы Менделеева, а вовсе не атомные веса. Впрочем, атомные веса обычно в два раза больше атомных номеров, поскольку по квантовым причинам количество нейтронов близко к количеству протонов, так что в принципе неважно, какое число использовать – порядок расположения химических элементов практически не изменится. Тем не менее атомный номер лучше всего подходит для объяснения химических зависимостей и периодичности. Оказалось, что период, равный восьми, действительно очень важен, потому что электроны распределены в последовательности концентрических оболочек, подобных матрешке, и для элементов в верхней части таблицы каждая такая оболочка может содержать не более восьми электронов.

Чем дальше, тем оболочек становится больше, и период возрастает. По крайней мере, так в 1904 году предположил Джозеф Джон Томпсон. Кстати, современная квантовая физика предполагает существование бо́льшего количества частиц, чем три «фундаментальные», она гораздо сложнее, однако, несмотря на замысловатые уравнения, выводы из них следуют те же самые. Как всегда, изначально простая история по мере того, как ее рассказывали и пересказывали, совершенно запуталась и превратилась для большинства людей в магию. С науками такое случается.