Дело в химии. Как все устроено? - [12]
Не вдаваясь особо в детали, достаточно знать, что аммиак и азотная кислота легко превращаются в производные, ионы нитрата и аммония, которые нам уже раньше попадались, – они безвредны и легко абсорбируются.
И вот тут начинает действовать фундаментальное правило связывающих азот микроорганизмов, которые, благодаря сложным, но удивительным «молекулярным лабораториям», то есть комплексу ферментов, так называемой нитрогеназе, способны управлять превращением атмосферного азота в молекулы, о которых мы говорили выше.
Большая часть работы по связыванию азота выполняется симбионтами, микроорганизмами, которые не могут существовать в одиночестве и развиваются только в присутствии других организмов, с которыми «сотрудничают», чтобы выжить. Такова и Rhizobium leguminosarum, бактерия, которая стала первым открытым биологами бактерией, связывающей азот. Она живет в симбиозе с бобовыми, образуя характерные узелки у них на корнях. Rhizobium снабжает растение азотом, а растение платит ей, помогая синтезировать углеводы. И все довольны: бактерия получает углеводы, растение – азот, а крестьянин – почву, которая после урожая становится еще более плодородной и богатой азотом.
До возникновения сельскохозяйственной химии способов повысить урожайность было всего два: использование помета животных в качестве удобрения и севооборот с посадкой бобовых, как мы только что убедились. Но постоянный рост народонаселения требовал постоянного повышения урожайности полей, и постепенно оказалось, что конский навоз и ежегодное чередование посевов уже не годятся.
До открытия Юстусом фон Либихом в 1840 году необходимости азота для роста сельхозкультур интерес к его соединениям ограничивался военными нуждами, то есть селитрой, одним из компонентов пороха? и скромными потребностями в аммиаке и азотной кислоте. Только после важного открытия сельскохозяйственный мир заинтересовался возможностями использования производных азота для повышения урожайности.
По сравнению с использованием навоза или чередования культур, это могло бы позволить не только увеличить урожайность, но и добиться большей защиты от неурожая.
Сегодня удобрения стали относительно дешевыми, но в конце XIX века методы эффективного синтезирования азотсодержащих молекул еще не существовали, и единственной возможностью оставалась добыча нитрата натрия (NaNO>3) из природных месторождений. Во второй половине XIX века и первой половине века ХХ эти месторождения были столь ценным ресурсом, что нитрат натрия называли «белым золотом». В Чили, – главном экспортере этого минерала, – экспорт нитрата натрия приносил 60–80 % всех экспортных доходов. Шахты «чилийской селитры» – так назывался нитрат натрия в те времена – были столь ценны, что из-за них между Чили и Боливией с Перу происходили даже вооруженные столкновения, получившие название Тихоокеанская война, которая продолжалась с 1879-го по 1884 год.
Прошло не так уж много времени, и люди осознали, что спрос на удобрения стал столь высок, что никакие шахты не смогли бы удовлетворить спрос: нужна была альтернатива.
Как аммиак спас (и разрушил) мир
Когда мы сегодня приходим в супермаркет, то обнаруживаем готовые к употреблению растворы аммиака в отделе чистящих средств. Он экономичен и эффективен, прост в употреблении, и мы так привыкли к нему, что практически перестали его замечать. Это как соляная кислота, отбеливатель-хлорка или спирт: древние, всем известные вещества, которыми пользовались еще наши бабушки и прабабушки, часть повседневности.
Но для химика аммиак (NH>3) – это молекула, ставшая символом важнейшего переворота современности, чуть ли не главная молекула ХХ века. Промышленный синтез аммиака лег в основу всей современной химии, он же позволил более чем семи миллиардам человек выжить на бледно-голубой точке (перефразируя Карла Сагана[7]).
Реакция, о которой идет речь, относительно проста:
N>2 + 3 H>2 → 2 NH>3
Эта химическая формула сообщает, что одна молекула азота реагирует с тремя молекулами водорода, в результате образуются две молекулы аммиака. Прежде всего попробуем понять, откуда взялись эти коэффициенты, то есть почему одна молекула азота реагирует именно с тремя молекулами водорода, а не, скажем, с двумя или четырьмя.
В самом начале главы мы уже сформулировали фундаментальное правило: «Энергия не создается из ничего и никуда не исчезает». То же самое верно и для материи. Мы можем связать три атома между собой, изменить их расположение, но не можем заставить их исчезнуть или создать их из ничего. Этот закон называется законом Лавуазье, в честь французского химика Антуана Лорана Лавуазье, отца современной химии – первооткрывателя кислорода и водорода, ученого, доказавшего важность такого лабораторного инструмента, как весы, первого исследователя физиологии дыхания. Лавуазье гильотинировали по решению французского революционного трибунала под лозунгом «Республика не нуждается в ученых».
Закон гласит, что атомы, находящиеся в левой части уравнения реакции, должны быть и в правой ее части, в тех же количествах. Если мы запишем уравнение реакции как N
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.
Как часто мы слышим в своей жизни – это все гормоны, это они виноваты! А так ли это на самом деле? Какую роль оказывают гормоны на нашу внешность, поведение, настроение да и собственно на всю работу нашего тела? Работа эндокринной системы всего организма и гормонов в частности – сложный процесс, до конца так и не изученный медиками. Но тем не менее за последние несколько лет наука узнала о гормонах и их действии довольно много информации, которая существенно может изменить нашу с вами жизнь. В книге дана подробная и доступная классификация видов гормонов, описано их воздействие на работу нашего тела.
Мы часто необоснованно считаем, что успешность жизни, здоровье тела и духа возможны исключительно путем неимоверных усилий и доступны лишь избранным. Но жизнь намного проще, чем вам кажется, а простота и тривиальность ответов не всегда означает их неверность! В своей книге Павел Евдокименко говорит о том, что наше везение, счастье и благополучие фактически зависят от работы нашего организма, нашего мироощущения и способности позитивно воспринимать реальность. И доказывает это, приводя реальные обоснованные доводы! Принцип пуповины продолжает действовать и во взрослой жизни – главное, научиться его осознавать. Применяйте научный подход к ненаучным понятиям!
Александр Никонов – известный популяризатор науки, журналист, публицист, писатель. Автор множества бестселлеров. Мы с вами не успеем, а вот наши дети и внуки, как полагают некоторые ученые и футурологи, станут первым поколением бессмертных людей. Ведь на самом деле средний возраст человека – 150 лет! Не верите? Посмотрите сами! Вы узнаете: чего не хватает нашему телу, чтобы быть бессмертным и почему люди стареют; как уже сейчас можно замедлить старение; поможет ли заморозка тела; отделимо ли сознание от тела. В течение многих лет Александр Никонов общался с удивительными людьми, которые отвечают на главные вопросы бытия, ищут пути к вечной жизни, и теперь смело заявляет: тело, личность и сознание неотделимы друг от друга, а бессмертие не за горами.
Если упражнения полезны, почему большинство их избегает? Если мы рождены бегать и ходить, почему мы стараемся как можно меньше двигаться? Действительно ли сидячий образ жизни — это новое курение? Убивает ли бег колени и что полезнее — кардио- или силовые тренировки? Дэниел Либерман, профессор эволюционной биологии из Гарварда и один из самых известных исследователей эволюции физической активности человека, рассказывает, как мы эволюционировали, бегая, гуляя, копая и делая другие — нередко вынужденные — «упражнения», а не занимаясь настоящими тренировками ради здоровья. Это увлекательная книга, после прочтения которой вы не только по-другому посмотрите на упражнения (а также на сон, бег, силовые тренировки, игры, драки, прогулки и даже танцы), но и поймете, что для борьбы с ожирением и диабетом недостаточно просто заниматься спортом.