Углерод и эволюция почти всего

Роберт Хейзен - незаурядный ученый, меломан и успешный музыкант, и этим обусловлена структура его книги, повторяющая принципы построения симфонии. Ее лейтмотив - химический элемент № 6 в Периодической таблице, или углерод, без которого немыслима жизнь, с самого ее зарождения и до всего, что нас окружает в современном мире. Временной охват книги - чуть менее 14 млрд лет, от возникновения Вселенной до наших дней. И на протяжении практически всего этого времени углерод исполняет свою уникальную партию в симфонии эволюции. Глубинный углеродный цикл, минералогия углерода, вулканические газы, алмаз и графит, органическое топливо, нанотрубки, климат, ископаемые остатки животных и растений - вот лишь малая часть тем, затронутых в этой невероятно познавательной книге.
• Наше тело состоит из более чем 1024 атомов углерода - 100 трлн трлн атомов шестого элемента.
• Перед многими извержениями в вулканических газах резко возрастает отношение вулканического CO2 к сере.
• Углерод занимает в Периодической таблице уникальное место, будучи элементом № 6, т. е. находясь в середине периода на полпути между магическими двумя и десятью электронами.
• Прочность полых углеродных нанотрубок потрясающая: нить диаметром всего 0,1 мм может удерживать более 10 т неподвижного груза.
• Пробурите скважину на глубину чуть больше 1 км практически в любой точке Земли - и почти со 100%-ной вероятностью вы найдете там микробную жизнь.


Цитаты
Исключительное разнообразие минералов углерода поражает. Их цвета охватывают весь спектр радуги - пламенно-красный, ярко-оранжевый, насыщенно-желтый, изумляюще-зеленый, ошеломительно-синий и глубоко-фиолетовый. Они бывают любых тонов и оттенков: белых, серых, желто-коричневых и черных, некоторые минералы абсолютно прозрачные, другие - полупрозрачные или матовые.

Ученым дали большую партию изъятых у контрабандистов бриллиантов и сказали, что можно проводить с камнями любые эксперименты. Одну часть ценных камней - сотни карат бриллиантовых сокровищ - исследователи сожгли дотла в тщетных поисках вкраплений (вывод: в бриллиантах их не много). Другие алмазы, включая один прекрасный 8-каратный самоцвет, стоивший целое состояние, исцарапали, просверлили или раскрошили. Именно во время тех надругательств над алмазами ученый NBS Элвин ван Волкенбург и обнаружил их уникальную способность играть двойную роль в экспериментах высокого давления - служить как резервуаром, в котором можно закреплять и сжимать образец, так и прозрачным окном для наблюдения этого сжатого образца.

Прогуливаясь по сельским холмам Кальдары ди Манциана в Центральной Италии, в окружении лесов, цветов и поющих птиц, вы явно не ожидаете наткнуться на предупредительные знаки, украшенные черепом со скрещенными костями и извещающие вас о смертельной опасности. Что это может быть? Забор под напряжением? Стрельбище? Бродячие медведи? Источник этой опасности - углекислый газ. Он течет из земли, невидимый, бесцветный… Будучи тяжелее воздуха, CO2 прижимается к земле, заполняя низины. Когда дует ветер, он не страшен. Поток подземного газа быстро и без неприятных последствий рассеивается. Но в спокойный безветренный день этот более плотный углекислый газ в высокой концентрации вытесняет воздух, которым можно дышать, запуская смертельный сценарий. Жертвами становятся охотники. Их собаки, поскольку они ближе к земле, падают замертво первыми. Если охотник мчится на помощь своему верному спутнику и наклоняется к пораженному животному, его тоже может подстеречь смертельная опасность, о которой он и не ведает.

Я помню, как однажды играл в небольшом оркестре во время такого шоу, когда слишком сильный эффект сухого льда вызвал обильный туман, который перелился через край сцены и быстро заполнил оркестровую яму. Какое-то время мы играли буквально вслепую. Липкий насыщенный влагой воздух конденсировался на всем, оставляя скользкий мокрый след на полу, стульях, пюпитрах и инструментах.

Ну ладно, скажете вы, а что насчет медных духовых? Конечно, трубам и горнам, тромбонам и тубам не нужен углерод. Покрытые серебром мундштуки, медные вставные трубки, стальные вентили-пистоны, бронзовые детали, U-образные кулисы и раструбы - все они цельнометаллические. Но лишь раз забудете смазать ваши вентили или кулисы, и через неделю все, что у вас останется, - это бесполезный кусок холодного металла. Без углерода все бы молчало.

Когда я открыл крышку пару часов спустя, мне вначале показалось, что на мои книги пролилась какая-то темная жидкость. Присмотревшись, я обнаружил тьмы и тьмы крошечных ползающих младенцев-богомолов. Они были везде - суетящейся коричневой массой на моих книгах, карандашах и несъедобном теперь ланче. Увидев дневной свет, они поползли вверх, перелезая через металлические края парты и падая на пол и на штанину моих брюк. Я закричал. Тогда остальные подбежали посмотреть и тоже начали кричать, вскоре в классной комнате царил полнейший хаос. Нам на помощь пришел храбрый сторож с мощным пылесосом, но потребовалось некоторое время, чтобы класс успокоился. (Успокоившись, все единогласно заявили, что это было "самое лучшее “Покажи и расскажи”".) В любом случае нам довелось увидеть потрясающую иллюстрацию второго положения Дарвина: особей рождается больше, чем может выжить.

Особенности
Необыкновенная - музыкальная, симфоническая - структура научно-популярной книги.
Интереснейшая информация, касающаяся разнообразнейшего поведения углерода абсолютно во всем - от происхождения Вселенной до нашей повседневной жизни.
Краткие, но емкие и запоминающиеся биографии исследователей.

Для кого
Для тех, кого занимает круговорот вещества в природе.
Для тех, кому интересно происхождение жизни.
Для тех, кто любит неожиданные и яркие факты из различных областей - от естественных наук до мира музыкальных инструментов.

Награды, рейтинги
Входит в десятку лучших научных книг 2019 г. по версии американского журнала Science News

Отзывы экспертов
Вулканические газы, паста аль денте, зарождение самой жизни… С виртуозным мастерством Хейзен передает чудо шестого элемента, сопровождая свой рассказ историями об исследователях, стоящих за удивительными открытиями.
Терри Планк, профессор геохимии, Колумбийский университет

Хейзен приглашает нас в грандиозное путешествие по истории нашей планеты длительностью 4,5 млрд лет. Наши тела, весь живой мир и эта волнующая книга - всё происходит из атомов земной коры. Читайте Хейзена - и вы по-новому увидите Землю и жизнь.
Нил Шубин, палеонтолог, известный популяризатор науки

Емко и выразительно! Основываясь на результатах последних исследований и учитывая достижения астробиологии, Хейзен занимает довольно радикальную позицию… чтобы рассказать потрясающую историю взаимосвязей живой и неживой сфер нашей планеты.
Биргер Шмиц, Nature

Роберт Хейзен предлагает нам подробный и занимательный путеводитель по выдающейся одиссее углерода, элемента жизни - от Большого взрыва до образования угля, углеводородов и сверхпрочных высокотехнологичных нановолокон. Приятного путешествия!
Эндрю Нолл, профессор естествознания, Гарвардский университет


Издано при поддержке
Эта книга издана в рамках программы "Книжные проекты Дмитрия Зимина"

Об авторе
РОБЕРТ ХЕЙЗЕН - специалист в области наук о Земле, в 2005 г. президент Американского минералогического общества, старший научный сотрудник Геофизической лаборатории Института Карнеги, исполнительный директор Обсерватории глубинного углерода, преподаватель Университета Джорджа Мейсона, автор более 400 научных статей и 25 книг, в том числе бестселлера "История Земли: От звездной пыли - к живой планете. Первые 4 500 000 000 лет".