Личные качества[править | править код]
Вернер запомнился современникам как широкоплечий, плотного сложения человек с суровыми, подчас мрачными чертами лица, но с удивительно привлекательной улыбкой в момент радости. Темперамент Вернера был импульсивный, шумный, оживлённый, движения резкие. Этот человек в любой компании становился центром внимания. Любое понравившееся дело он делал с необыкновенным воодушевлением. Любил табак и алкоголь.
Вместе с этим учёный отличался необыкновенной педантичностью. Он появлялся в лаборатории всегда в один и тот же час, медленно обходил все рабочие столы. Он не выносил безделья и очень раздражался, когда видел беспорядок на столе студента или праздно проводящего время сотрудника лаборатории. Как учёный, Вернер был поразительно работоспособен. В институт он приходил раньше всех, уходил позже всех, не признавал выходных и праздников. Обычно руководил одновременно 20-30 докторантами.
Студенты вспоминали Вернера как блестящего оратора, ясно и логично излагающего мысли, постоянно внушающего им, что основой любых научных достижений является труд. Каждый год он вносил в свои лекции значительные изменения. Как экзаменатор Вернер имел несколько другую славу: как очень придирчивый экзаменатор, не скупящийся на каверзные вопросы.
Вернера знали как примерного семьянина, обожающего жену и детей. Свободное время и каникулы проводил на горных курортах, где занимался альпинизмом, а в молодые годы катался на коньках. С детских лет коллекционировал марки. В зрелом возрасте увлёкся охотой. В последние годы часто играл с друзьями на бильярде, в шахматы, в карты.
Комментарии
Бенедиктас Юодка
литовский биохимик, профессор Вильнюсского университета, ректор Вильнюсского университета
Поль Эру
французский инженер-химик
Эмиль Эрленмейер
немецкий химик-органик, синтезировал изомасляную кислоту, гуанидин и ?-аминокислоты, установил строение спиртов и карбоновых кислот, исследовал независимо от Эльтекова перегруппировку енолов в альдегиды и кетоны, а также пинаколиновую перегруппировку, установил структурную формулу нафталина
Александр Николаевич Энгельгардт
русский публицист-народник и агрохимик
Гертруда Белл Элайон
американский биохимик и фармаколог
Ханс Карл Август Симон фон Эйлер-Хельпин
шведский биохимик, член Королевской шведской АН
Кристиан Фридрих Шёнбейн
немецкий химик
Александр Шульгин
американский химик-фармаколог русского происхождения и разработчик многих психоактивных веществ
Биография
Добрый волшебник
Все видео
В 1892 году получил должность приват-доцента в Технологическом институте. В 1893—1915 — профессор органической химии в Цюрихском университете, с 1909 году — директор Химического института этого университета. В 1895 году получил швейцарское гражданство.
Удостоен Нобелевской премии по химии 1913 года «в знак признания его работ о природе связей атомов в молекулах». Награждён медалью Леблана Французского химического общества. Член Британского химического общества, Гёттингенской академии наук и ряда других научных обществ.
биография
Он родился 12 декабря 1866 года в богатой католической семье в Эльзасе , затем четыре года французом. С 1872 по 1878 год он учился в Свободной школе братьев, затем в Профессиональной школе, где он изучал химию до 1885 года.
После года военной службы в немецкой армии он поступил в Политехническую школу Цюриха , где получил докторскую степень в 1890 году. После докторской диссертации в Париже он вернулся в Цюрих, чтобы преподавать в 1892 году, и стал профессором в 1895 году. а также гражданин Швейцарии в 1894 году.
Он получил Нобелевскую премию по химии в 1913 году за объяснение структуры комплексов переходных металлов , некоторые из которых имеют октаэдрическую конфигурацию . В частности, «в знак признания его работы о связи между атомами в молекулах, благодаря которой он пролил новый свет на предыдущие исследования и открыл новые области исследований, особенно в неорганической химии » .
Опечатка Исаака Ньютона
Исаак Ньютон
«Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона считаются одним из величайших научных трудов, тысячи ссылок на выдающуюся работу гениального британского учёного это только подтверждают. На протяжении трёх сотен лет работа Ньютона входит в число самых цитируемых монографий в истории науки, но тем удивительней тот факт, что всё это время «Начала» содержали элементарную математическую ошибку, на которую до недавнего времени никто не обращал внимания.
В одном из разделов «Начал» Ньютон приводит формулу для расчёта массы известных планет, в которой, среди прочего используется величина угла, образованного двумя определёнными линиями. В одних расчётах Ньютон работает с углом величиной 11 угловых секунд, а в другой части этих же вычислений использует угол 10,5 секунд.
Надо сказать, ошибка носит формальный характер и никак не сказывается на ценности научных выкладок Ньютона, однако остаётся неясным, каким образом тысячи людей, которые в течение сотен лет штудировали труд британца (среди них были поистине великие умы), сумели проглядеть эту «опечатку»? Ошибка недавно была обнаружена 23-летним студентом по имени Роберт Гаристо, который вероятно, будет хвастаться своим внукам, что превзошёл самого Ньютона если не в научных достижениях, то по крайней мере — во внимательности.
Архитектурные амбиции Томаса Эдисона
Томас Эдисон
В 1877-м году Томас Эдисон, современник Теслы и по совместительству — его главный соперник в научных изысканиях, обнаружил неподалёку от острова Лонг-Айленд отложения чёрного магнитного песка, содержащего железную руду. Загоревшись идеей освоения этих залежей, выдающийся физик несколько лет разрабатывал различные способы добычи железа из местного песка. Эдисон запатентовал несколько технологий, однако ни одна из них так и не принесла желаемого результата, американские газеты, как сейчас выражаются, активно «троллили» учёного, называя все его усилия «глупостью».
Чтобы доказать всем перспективность своих исследований, физик на собственные деньги организовал компанию по обработке железной руды, однако его затея с треском провалилась: мало того, что методы добычи оказались неэффективными — во время обрушения одного из промышленных строений погибли несколько рабочих, после чего разработку залежей пришлось прекратить.
Вскоре Эдисон увлёкся идеей широкого применения в строительстве нового (по тем временам) материала под названием бетон. Учёный полагал, что из бетона можно отливать не только строительный материал, но и каркасы зданий, предметы мебели и даже корпуса музыкальных инструментов, например фортепиано. Физик уверял, что его технология позволит в разы снизить себестоимость жилья, он даже нашёл бизнесмена, готового вложить в проект немалые средства. Как и разработка железной руды, его «бетонные мечты» потерпели крах — каждый дом, выстроенный по революционной технологии, требовал создания десятков форм, в которые нужно было заливать раствор, что значительно удорожало стоимость такого строительства. По технологии Эдисона было построено 11 жилых домов, но своих покупателей они так и не нашли.
Молодая Вселенная Эдвина Хаббла
Эдвин Хаббл
Эдвин Хаббл — один из основоположников современной астрономии, до него человечество ограничивалось робкими предположениями и туманными концепциями об устройстве космоса, но с приходом Хаббла в астрономию всё кардинальным образом изменилось. Учёный доказал, что окружающий мир не ограничивается Млечным путём, что наша галактика является крохотной частью невообразимо огромной Вселенной, которая к тому же постоянно расширяется.
Заслуги Хаббла перед современной наукой просто неоценимы, однако по крайней мере, в одном великий учёный был неправ — в 1929-м году, пытаясь вычислить возраст Вселенной, астроном пришёл к выводу, что она появилась около 2 млрд лет назад. Однако, всего через несколько лет физики рассчитали примерный возраст Земли — от 3 до 5 млрд лет, так что Хабблу пришлось признать ошибочность своих расчётов.
биография
Вернер родился в 1866 году в г. Мюлуз, Эльзас (который тогда был частью Франция, но который был присоединен Германия в 1871 г.). Он был воспитан как Римский католик. Он был четвертым и последним ребенком Жана-Адама Вернера, литейщика, и его второй жены, Саломе Жанетт Вернер, происходившей из богатой семьи. Он поехал в Швейцарию изучать химию в Швейцарский федеральный институт (Политехникум) в Цюрихе, но поскольку этот институт не имел права присуждать докторские степени до 1909 года, Вернер формально получил докторскую степень в Цюрихском университете в 1890 году. После докторантуры в Париж, он вернулся в Швейцарский федеральный институт, чтобы преподавать (1892). В 1893 году он переехал в Цюрихский университет, где он стал профессором в 1895 году. В 1894 году он стал гражданином Швейцарии.
В последний год его жизни он страдал от общей прогрессирующей дегенеративной болезни. атеросклероз, особенно головного мозга, усугубляемого годами чрезмерного употребления алкоголя и переутомления. Он умер в психиатрической больнице Цюриха.
Теория приливов Галилея
Галилео Галилей
Галилео Галилей никогда не боялся критики, даже когда знал, что его идеи послужат поводом для нападок и издевательств со стороны представителей ортодоксальной науки и церкви. Самоотверженность исследователя в отстаивании собственных научных взглядов давно стала притчей во языцех, при жизни его вынудили отказаться от некоторых утверждений под угрозой смерти, но позже католическая церковь признала правоту учёного, правда, произошло это через три с половиной столетия после его смерти.
Не умаляя заслуг Галилея перед мировой наукой, стоит отметить, что одно из предположений великого мыслителя не получило научного подтверждения. Галилей пытался объяснить приливы и отливы земных морей вращением Земли вокруг Солнца, однако добыть доказательства этой идеи учёный так и не сумел — просто потому, что их не существовало в действительности. Любопытно, что Галилей знал о гипотезе немецкого учёного Иоганна Кеплера, который объяснял приливы и отливы притяжением Луны и Солнца, но считал его концепцию «легкомысленной».
Внешние ссылки
-
Авторитетные записи :
- ( )
|
Лауреаты Нобелевской премии по химии |
|
|---|---|
| 1901-1925 гг. | Вант-Хофф (1901) · Э. Фишер (1902) · Аррениус (1903) · Рамзи (1904) · фон Байер (1905) · Муассан (1906) · Бюхнер (1907) · Резерфорд (1908) · Оствальд (1909) · Валлах (1910) · Кюри (1911) · Гриньяр , Сабатье (1912) · Вернер (1913) · Ричардс (1914) · Вильштеттер (1915) · Хабер (1918) · Нернст (1920) · Содди (1921) · Астон ( 1922) · Прегля (1923) · Жигмонди (1925) |
| 1926-1950 гг. | Сведберг (1926) · Виланд (1927) · Виндаус (1928) · Харден , фон Эйлер-Челпин (1929) · Х. Фишер (1930) · Босх , Бергиус (1931) · Ленгмюр (1932) · Юри (1934) · Ф Жолио-Кюри , И. Жолио-Кюри (1935) · Дебай (1936) · Хаворт , Каррер (1937) · Кун (1938) · Бутенандт , Ружичка (1939) · де Хевеши (1943) · Хан (1944) · Виртанен (1945) · Самнер , Нортроп , Стэнли (1946) · Робинсон (1947) · Тизелиус (1948) · Джиуке (1949) · Дильс , Олдер (1950) |
| 1951-1975 | Макмиллан , Сиборг (1951) · Мартин , Сингер (1952) · Штаудингер (1953) · Полинг (1954) · Виньо (1955) · Хиншелвуд , Семенов (1956) · Тодд (1957) · Сангер (1958) · Хейровский (1959) ) · Либби (1960) · Кальвин (1961) · Перуц , Кендрю (1962) · Зиглер , Натта (1963) · Ходжкин (1964) · Вудворд (1965) · Малликен (1966) · Эйген , Норриш , Портер (1967) · Онсагер (1968) · Бартон , Хассель (1969) · Лелуар (1970) · Герцберг (1971) · Анфинсен , Мур , Стейн (1972) · Э.О. Фишер , Уилкинсон (1973) · Флори (1974) · Корнфорт , Прелог (1975) |
| 1976-2000 гг. | Липскомб (1976) · Пригожин (1977) · Митчелл (1978) · Браун , Виттиг (1979) · Берг , Гилберт , Сэнджер (1980) · Фукуи , Хоффманн (1981) · Клаг (1982) · Таубе (1983) · Меррифилд ( 1984) · Хауптман , Карле (1985) · Гершбах , Ли , Поланьи (1986) · Крам , Лен , Педерсен (1987) · Дайзенхофер , Хубер , Мишель (1988) · Альтман , Чех (1989) · Кори (1990) · Эрнст (1991) · Маркус (1992) · Маллис , Смит (1993) · Олах (1994) · Крутцен , Молина , Роуленд (1995) · Кёрл , Крото , Смолли (1996) · Бойер , Уокер , Скоу (1997) · Кон , Pople (1998) · Zewail (1999) · Heeger , MacDiarmid , Shirakawa (2000) |
| 2001-настоящее время | Ноулз , Нойори , Шарплесс (2001) · Фенн , Танака , Вютрих (2002) · Агре , Маккиннон (2003) · Цехановер , Хершко , Роуз (2004) · Шовен , Граббс , Шрок (2005) · Корнберг (2006) · Эртль ( 2007) · Шимомура , Чалфи , Цяня (2008) · Ramakrishnan , Steitz , Йонат (2009) · Хека , Негиши , Suzuki (2010) · Дан Шехтман (2011) · Kobilka , Лефковиц (2012) · Карплуса , Левитт , Warshel (2013 ) · Betzig , Ад , Moerner (2014) · Линдаль , Modrich , Sancar (2015) · Дикий , Стоддарт , Feringa (2016) · Dubochet , Франк , Henderson (2017) · Арнольд , Смит , Winter (2018) · Goodenough , Whittingham , Йошино (2019) · Плотник , Дудна (2020) |
| Нобелевская премия · Химия · Экономика · Литература · Мир · Физиология и медицина · Физика |
|
Швейцарские лауреаты Нобелевской премии |
|
|---|---|
| Физический |
|
| Химия |
|
| Физиология или медицина |
|
| Литература |
|
| Мир |
|
| Экономика |
Почему это важно?
Имена лауреатов Нобелевской премии по химии стали известны сегодня во время прямой трансляции на канале «Наука». Собеседники Алексея Семихатова прокомментировали это событие в режиме реального времени.
«На мой взгляд, неожиданная тема, которую мы не затронули, когда делали прогнозы, — отметила доктор химических наук, заместитель декана химического факультета МГУ по научной работе, профессор Мария Зверева. — Замечательно то, что поддержана чистая химия! Речь идет о классической органической химии и о катализе. В истории Нобелевской премии за катализ химических реакций присуждалось уже несколько премий: в частности, за открытие ферментов как катализатора. А здесь речь идет о вполне специализированной реакции — получении асимметрии в пространстве, и это здорово!»
Большинство вещей с использованием синтетических материалов сделаны с использованием катализаторов. И это одна из самых масштабных областей, в том числе экономики, подчеркнула Мария Зверева. По информации Нобелевского комитета, 35% всего мирового ВВП в той или иной степени связано с химическим катализом.
Премия была вручена «за развитие асимметричного органокатализа», и эту формулировку довольно сложно понять неспециалисту. В эфире трансляции вручения премии на канале «Наука» суть номинации доступно разъяснила доктор химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры неорганической химии факультета химии МГУ Валентина Уточникова.
«Важность этой работы заключается не только в том, что катализаторов много не бывает, — подчеркнула эксперт. — Те катализаторы, за которые дана эта Нобелевская премия, — это очень особенные катализаторы»
В химии есть такое понятие, как «изомерия». Это когда два соединения имеют один и тот же состав, но по-разному устроены в пространстве. Изомерия бывает обычная, когда один атом переставили из одной позиции в другую, а бывает так называемая пространственная изомерия. «Это как правая и левая рука — они вроде бы одинаковые, но вы не сможете наложить одну на другую, они представляют собой зеркальное отражение друг друга», — добавила Уточникова.
Когда создаются зеркальные молекулы, они очень похожи — это одни и те же атомы, и ведут они себя одинаково, поэтому классическими методами химии отличить их друг от друга практически невозможно. «Очень часто, когда мы проводим химическую реакцию, то получаем смесь 50 на 50 тех и других молекул. Потому что химия в пробирке не разделяет практически никогда сама по себе эти пространственные изомеры, — отметила Валентина Уточникова
— Почему это так важно? Потому что их разделяет как раз-таки наш организм. И важность этих пространственных изомеров возникла именно тогда, когда оказалось, что в организме, например, работают только левые аминокислоты, а не правые
И таких примеров достаточно много».
С биологической точки зрения для нас важно, в какую сторону закручиваются молекулы, но методами обычной химии заставить реакцию идти в нужную сторону практически невозможно. «И та работа, которая была сегодня отмечена, как раз посвящена катализаторам, которые в пробирке заставляют реакцию течь именно в сторону образования преимущественно одного из стереоизомеров
Это то, что вообразить практически невозможно», — рассказала Валентина Уточникова.
Отметим, что накануне Нобелевской премии эксперты пытались угадать, кто станет лауреатом, но никакие прогнозы не сбылись и номинация по химии стала для многих сюрпризом.
Работает по координационной химии
Структура ([Co (NH 3 ) 6 ] Cl 3) по Вернеру
Примерно в 1893 году Вернер первым правильно сформулировал структуры координирующих соединений, содержащих комплексные ионы , в которых центральный атом переходного металла окружен нейтральными или ионными лигандами .
Например, уже было известно, что кобальт (III) может образовывать «комплекс» CoCl 3 • 6NH 3 , но природа ассоциации, обозначенной точкой, была загадочной. Вернер предложил структуру [Co (NH 3 ) 6 ] Cl 3 , в которой Co 3+ окружен 6 NH 3 в 6 вершинах октаэдра . 3 Cl — являются диссоциированные ионы , что было подтверждено путем измерения электропроводности в водном растворе.
цис — [Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] +
транс — [Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] +
Для других соединений Вернеру удалось объяснить количество наблюдаемых изомеров . Например, CoCl 3 может также реагировать с 4 молекулами NH 3 с образованием двух разных соединений, зеленого и пурпурного цвета. Согласно Вернеру, это два геометрических изомера [Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] Cl. Атом Co окружен 4 NH 3 и 2 Cl в вершинах октаэдра. Зеленый изомер — это «транс», с 2 Cl в противоположных вершинах, а фиолетовый изомер — «цис», с 2 Cl в соседних вершинах.
С бидентатными лигандами, такими как этилендиамин, Вернер получил оптические изомеры, а в 1914 году он получил первое хиральное соединение без углерода, а именно « гексол (ен) » формулы [Co (Co (NH 3 ) 4 (OH) 2 ) 3 ] Br 6 . Тот факт, что комплексы металлов могут иметь оптические изомеры, рассматривается как неоспоримое доказательство их октаэдрической природы. Фактически, другие формы, которые были предусмотрены, а именно треугольная призма и шестиугольник, не дают пары энантиомеров во время связывания 3 бидентатных лигандов.
Путешествие к центру Земли
Как получилось, что вы занялись решением этих задач?
К этому меня подтолкнуло другое важное открытие. Я начинал как кристаллограф-минералог, работал над структурами веществ, из которых состоят глубинные недра Земли и других планет
Мой первый значимый научный результат был связан с оценкой распределения температур в мантии Земли. А следующий результат, который оказался даже более важным, был связан с тем, что мне и моему коллеге из Японии, профессору Оно, удалось обнаружить новый минерал, который составляет примерно 80% объёма Земли на границах ядра и мантии. Это объяснило много загадочных явлений.
Расскажите подробнее…
Известно, что мантия Земли состоит по большей части из силикатов магния, а ядро из железа. Известно было и то, какие силикаты магния встречаются при разных давлениях и температурах — никаких сюрпризов от них никто не ожидал. Тем не менее многие геофизики ещё с 1950-х годов очень хорошо знали, что на границе ядра и мантии, на глубине почти в три тысячи километров, есть некий слой толщиной в среднем 200 километров, который обладает необычными, очень странными свойствами. Этот слой ведёт себя не как однородное вещество, а как слоистая среда, и совершенно непонятно почему. Силикаты магния, о которых тогда знали, совсем не слоистые, а обладают однородной во всех направлениях структурой. Этот слой очень неравномерный: в каких-то местах его нет вообще, в каких-то его толщина достигает 300 километров.
Получается, что над внешним жидким ядром Земли возвышаются своего рода подземные горы двухсоткилометровой высоты.
Откуда мы всё это знаем? Мы ведь пока даже земную кору, скорлупку яйца, на котором живём, не можем проковырять.
Да, в эпоху холодной войны СССР и США пытались друг друга «перетанцевать» в создании сверхглубокой скважины. Американцы добурились километров до пяти и сдались: денег не хватило. А мы в 1989 году достигли отметки в двенадцать с лишним километров, после чего экономика рухнула и дальнейшее бурение было остановлено.
Получилось что-то вроде Вавилонской башни, направленной вниз…
Недавно один американский учёный предложил любопытный проект, наполовину шуточный. Он придумал, как достичь ядра Земли. Нужно произвести на поверхности планеты ядерный взрыв и в образовавшиеся трещины залить расплавленное железо — для этого понадобится примерно треть железа, производимого в мире за год. И вместе с расплавленным металлом опустить зонд из тугоплавкого материала с разными датчиками — размером с футбольный мяч. Вроде бы есть вероятность, что железо будет пробивать себе дорогу вниз до самого ядра, а зонд — двигаться вместе с ним.
Но если оставить фантастику, источник наших знаний о том, что происходит на глубине в тысячи километров, — сейсмические волны. Загадочный слой, о котором мы говорили, отделён от остальной мантии довольно сильным сейсмическим разрывом. То есть скорости прохождения сейсмических волн там резко, скачком, меняются при пересечении границы между нормальной мантией и загадочным слоем.
И все эти аномалии никак не удавалось объяснить, пока мы с профессором Оно не обнаружили новый минерал с составом MgSiO3, получивший название пост-перовскит. Мы доказали, что структура этого минерала объясняет практически все те загадки, над решением которых люди бились десятилетиями. Это открытие было для геофизиков шоком. Люди прямо-таки с горящими глазами бегали по всему миру с конференции на конференцию и говорили кто шёпотом, а кто громко: «Ты слышал про пост-перовскит?»
Открытие новой кристаллической структуры фактически перевернуло целую область исследований. А после этого — аппетит приходит во время еды — мне захотелось создать метод, который позволял бы автоматически предсказывать устойчивые кристаллические структуры.
Фото: Сергей Ковалёв / Оганов на встрече со студентами и молодыми учёными в научном кафе Новосибирска.
Основные работы
Наиболее значительная работа Вернера относится к области координационной химии. Он был первым, кто предположил, что координационные соединения, содержащие комплексные ионы, могут иметь правильную структуру. Благодаря такому пониманию химики смогли рационализировать количество изомеров координационных соединений, что привело к новым областям исследований в органической химии.
Он также находит место в истории периодической таблицы. В 1905 году он отделил элементы лантаноидов (атомные номера 58-71) от других и реорганизовал таблицу, которая используется даже сегодня.
Теория стационарной Вселенной Фреда Хойла
Фред Хойл
Эйнштейн был не единственным противником теории Большого взрыва — британский астроном сэр Фред Хойл также относился к этой концепции с недоверием. Хойл известен, как создатель теории стационарной Вселенной, во многом совпадающей с ошибочными представлениями Эйнштейна об устройстве космоса.
Фред, без сомнения, был одним из самых выдающихся учёных своего времени — его исследования пролили свет на формирование звёзд и ядерные процессы, протекающие в них, однако увлёкшись идеей о стационарности Вселенной, британец основательно подмочил свою репутацию в научных кругах.
Хойл устраивал публичные лекции, пытаясь донести свою точку зрения до широкой общественности, однако апеллировал он в основном к чувствам слушателей, не приводя практически никаких фактов в пользу теории стационарной Вселенной. Именно Хойл придумал название «теория Большого взрыва» — по мнению учёного, это словосочетание должно было дискредитировать идеи его научных противников, однако вышло с точностью до наоборот — теория со столь звучным именем находила всё больше сторонников, в то время как идеи Хойла так и остались идеями, не получившими научного подтверждения. В конце концов, физики доказали ошибочность теории Хойла, поэтому сейчас она имеет разве что историческую ценность.
Тайна алмазной планеты
А где в природе встречается сверхвысокое давление?
На самом деле большая часть вещества во Вселенной находится под давлением. Посмотрите на Землю. Давления низкие, близкие к нулю, встречаются только у самой поверхности — где мы живём. А в центре оно достигает почти четырёх миллионов атмосфер. Но Земля не самая большая планета. На планетах покрупнее давление гораздо больше. В недрах Нептуна оно доходит до восьми миллионов атмосфер. Юпитера — кажется, до пятидесяти миллионов. Я уже не говорю про звёзды, где давление вообще колоссальное. Получается, классическая химия описывает лишь небольшой слой, близкий к поверхности Земли.
Как выглядит мир под высоким давлением?
Общей картины пока нет, только догадки. Понятно, что любое вещество под давлением рано или поздно превратится в металл. Даже наш натрий, утративший свою металлическую сущность, если сдавить его ещё сильнее, снова станет металлом. Даже водород в недрах Юпитера и Сатурна! Понятно, что под давлением более плотно упаковываются атомы. Химические связи ослабевают, но их количество увеличивается. Электроны становятся менее локализованными.
В коллаже использованы изображения Shutterstock
А Юпитер, он какой — жидкий?
Жидкий металлический шар из смеси водорода и гелия. Может быть, там есть небольшое твёрдое ядро — планетологи, насколько я понимаю, до сих пор точно не решили, есть там оно или нет. По логике вроде как должно быть, но твёрдых доказательств, основанных на измеряемых величинах, у них пока нет. Есть лишь разные модели — и с ядром, и без ядра, — которые объясняют известные нам характеристики этой планеты.
Сатурн, Уран и Нептун тоже жидкие и металлические?
Да. Ситуация с Ураном и Нептуном очень интересная. Это планеты-близнецы по многим характеристикам: размеру, массе, предполагаемому химическому составу, степени удалённости от Солнца. Они очень похожи. Но почему-то Нептун ярко-синий, а Уран зелёный. Может быть, между ними есть серьёзные различия — непонятно. Кроме того, от Нептуна исходит очень интенсивный тепловой поток. Эта планета выделяет во внешнюю среду в два с половиной раза больше тепла, чем получает от Солнца. А значит, у неё есть какой-то внутренний источник энергии. Считается, этот источник связан с разложением метана, которого на Нептуне очень много — примерно треть состава планеты. Метан в условиях высоких давления и температуры разлагается, образуя алмаз, который, будучи твёрдым и плотным, падает в центр этой жидкой планеты, формируя, вероятно, некое алмазное ядро. И в результате этого падения выделяется энергия. Гипотезу об алмазном ядре Нептуна высказал в 1981 году американский учёный Марвин Росс, а наша работа 2010 года дала довольно сильные аргументы в её пользу.
Недавно же алмазную экзопланету нашли, да?
Да, причём первые упоминания о ней появились через несколько месяцев после выхода нашей работы, так что сразу стал понятен возможный механизм образования алмазной планеты. Вероятно, это планета типа Нептуна, обладающая алмазным ядром и оболочкой из сжатых газов: воды, метана, аммиака. В какой-то момент она поменяла орбиту, приблизившись к своей звезде. И тепло звезды сдуло все эти легко испаряемые газы, обнажив алмазное ядро.
Изображение: Shutterstock
А в этом мире с высоким давлением возможны сложные структуры? Там могла бы возникнуть жизнь?
Этот вопрос напоминает мне о нашей недавней работе: мы обнаружили, что в системе азот — водород под давлением в 300–400 тысяч атмосфер, как в глубинах Урана и Нептуна, может возникнуть химия гораздо более сложная и разнообразная, чем химия углеводородов, на которой основана жизнь на поверхности Земли. Жидкая среда этих планет состоит на 56% из воды, на 33% из метана, а оставшиеся 10–11% — это аммиак. В таких условиях азот начинает образовывать сложнейшие полимерные цепочки, не только одномерные, но и двумерные. Кроме того, в отличие от нейтральных в устойчивом состоянии углеводородов, устойчивые азотоводороды могут нести заряд — это придаёт им дополнительную степень свободы и сложность по сравнению с углеводородами.
Кто знает, может быть, в глубинах этих планет существует другая форма жизни, построенная не на органической химии, а на неизвестной пока ещё, но явно не менее богатой азотистой. Может быть, там живут азотные люди. Они ходят на рыбалку и ловят азотных лещей на азотные удочки, строят дома из азотистых деревьев…. Мы этого всего не знаем, но то, что перед нами раскрывается новая, чрезвычайно богатая химия, — это несомненно.
Тройная спираль Лайнуса Полинга
Лайнус Полинг
О научных достижениях знаменитого американского учёного Лайнуса Полинга можно говорить часами, однако чтобы понять ценность работ химика хватит и того факта, что Полинг получил две Нобелевских премии (в области химии и премию мира).
В 1950-х годах Полинг занимался разработкой модели строения ДНК, похожие исследования в это время вели и двое других выдающихся учёных — Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон. В итоге они и получили «нобелевку» за свою модель двойной спирали ДНК, которая в настоящее время признана верной всем без исключения научным сообществом.
Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон
Ознакомившись с результатами их труда, Полинг понял, что был неправ. В его собственной концепции говорилось о тройной спирали и это был не тот случай, когда можно было сказать: «Одной цепочкой нуклеотидов больше, одной меньше — какая разница?».
Научная работа
Ранние работы Вернера относятся к органической химии. Совместно с А. Р. Ганчем установил структуру азотсодержащих соединений типа оксимов и азобензола и предложил теорию стереоизомерии соединений, содержащих двойную связь С=N, объяснявшую существование двух изомерных монооксимов как случай геометрической изомерии. Изучал строение четвертичных аминов.
В 1893 опубликовал основополагающую работу «О строении неорганических соединений», в которой предложил координационную теорию строения комплексных соединений, основанную на нескольких постулатах (постулаты Вернера). Важнейшие пункты теории Вернера можно суммировать следующим образом:
- Постулировано различие между первичной и вторичной валентностью атомов;
- Введено понятие координационного числа центрального атома;
- Значение координационного числа истолковано как число групп (лигандов), которые непосредственно связаны с центральным атомов (входят в т.н. внутреннюю сферу комплекса);
- Разработано учение о пространственном расположении лигандов;
- Разработан вопрос о реакционной способности групп и атомов, связанных с центральным атомом опосредованно (составляющих внешнюю сферу комплекса).
Для обоснования своей теории синтезировал множество комплексных соединений и разработал экспериментальные методы определения их состава и строения, разработал систематику всех известных тогда комплексов. В 1899 предсказал существование оптически активных комплексных соединений, не имеющих асимметрического углеродного атома.
К 1911 Вернер осуществил целенаправленный синтез более чем 40 оптически активных координационных соединений, что окончательно убедило химическое сообщество в справедливости его теории. Представления Вернера составили теоретический фундамент химии комплексных соединений и получили широкое приложение в различных областях химии.
Первый полёт Николы Теслы
Никола Тесла
Никола Тесла, без всякого сомнения, один из величайших учёных за всю историю человечества. Его эксперименты определили развитие науки на десятилетия вперёд, во многом благодаря Тесле у нас есть возможность наслаждаться плодами научно-технического прогресса, хотя современники считали великого учёного чудаком, если не сказать — безумцем. В последние годы жизни Никола Тесла занимался разработкой хитроумных устройств вроде генератора землетрясений или аппарата, создающего так называемые лучи смерти, что только подогревало слухи о его сумасшествии. Гений поставил немало экспериментов, при этом один из наиболее забавных опытов ему пришлось пережить в детстве, правда он чуть было не стал для будущего светоча научной мысли последним.
Однажды юный Никола заметил, что после нескольких минут гипервентиляции (то есть, интенсивного дыхания, в ходе которого в легкие поступает слишком много кислорода) он испытывает необыкновенную лёгкость — мальчику казалось, что он буквально может парить в воздухе. Экспериментатор решил проверить, сможет ли он с помощью гипервентиляции преодолеть земное притяжение. Взяв зонт, Тесла забрался на крышу сарая, начал глубоко дышать, пока не почувствовал головокружение и прыгнул вниз. Надо ли говорить, что его полёт был недолгим — при ударе о землю Никола потерял сознание, а через некоторое время мальчика обнаружила перепуганная мать и следующие несколько недель будущий гений провёл практически под домашним арестом.