Алхимия и жизнь. Как люди и материалы меняли друг друга

Айнисса Рамирес, 2020

В книге «Алхимия и жизнь» ученый и популяризатор науки Айнисса Рамирес приводит восемь изобретений – часы, стальные рельсы, медные кабели связи, фотопленку, электрическую лампу, жесткий диск, лабораторную посуду и кремниевые чипы – и показывает, как они повлияли на человеческий опыт. Рамирес рассказывает о женщине, которая «продавала время», об изобретателе, который вдохновил Эдисона, об энтузиасте-предпринимателе, чье открытие подсказало путь к созданию компьютера. Помимо прочего, она описывает, как стремление к точности предопределило наш режим сна, как железные дороги способствовали коммерциализации рождественских праздников, как вынужденная краткость телеграмм сказалась на литературном стиле Хемингуэя и как молодой химик разоблачил практику использования поляроидных камер для паспортизации и расовой сегрегации в условиях апартеида в Южной Африке. Эти яркие, захватывающие истории предлагают неожиданный взгляд на наши отношения с технологиями. Выстраивая хронологию каждого изобретения и его последствий – ожидаемых и непредвиденных, Рамирес показывает не только как изобретатели изменяли свой ства материалов, но и как эти материалы формировали культуру.

В книге упоминаются социальные сети Instagram и/или Facebook, принадлежащие компании Meta Platforms Inc., деятельность которой по реализации соответствующих продуктов на территории Российской Федерации запрещена.

Переводчик Дарья Алюкова

Научный редактор Дмитрий Мамонтов

Редактор Роза Пискотина

Издатель П. Подкосов

Руководитель проекта А. Шувалова

Ассистент редакции М. Короченская

Корректоры Т. Подгорная, Е. Рудницкая

Компьютерная верстка А. Ларионов

Арт-директор Ю. Буга

Художник А. Бондаренко

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© Ainissa Ramirez, 2020

The rights to the Russian-language edition obtained through Alexander Korzhenevski Agency (Moscow)

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2023

* * *

Посвящается маме и бабушке

Все, к чему прикасаешься,

Ты меняешь.

Все, что ты меняешь,

Меняет тебя…

Октавия Батлер

Введение

Я мечтала о науке с четырех лет, что отличало меня от других маленьких девочек в наших краях, в Нью-Джерси. Я была любопытной малолеткой, желающей знать, почему небо голубое, почему листва меняет цвет и почему у снежинок шесть граней. В конце концов, из-за этого неуемного любопытства, насмотревшись телесериалов 70–80-х гг., я решила заняться наукой. В то время я любила телепрограммы вроде «Звездного пути» со Споком, «Бионической женщины» или «Человека на шесть миллионов долларов», но укрепилась в своем стремлении к науке благодаря сериалу «3‒2–1 контакт». В одном из повторяющихся сюжетов девушка-афроамериканка решает задачи, и когда я увидела, как работает ее мозг, то узнала в ней себя.

В детстве наука была для меня источником удовольствия и восторга. Впрочем, спустя годы, когда я сидела в студенческих аудиториях и на глаза наворачивались слезы, мои мечты о работе в науке почти сошли на нет. Лекции по естественным наукам не приносили ни удовольствия, ни восторга — напротив. В самом деле, знания преподносились формально, и учебный процесс был рассчитан на отсев студентов. Курс химии был похож на кулинарную книгу со строго прописанными рецептами; на занятиях по машиностроению мы изучали паровой двигатель; математические задания совершенно не вдохновляли. Я знала, что эти предметы интереснее, чем в учебной программе, и с трудом продиралась сквозь них с помощью наставников, преподавателей и долгих часов сидения в библиотеке. К счастью, я обнаружила одну дисциплину, которая вернула мне восторг, — материаловедение, малоизученную область, которая научила меня тому, что все в нашем мире — результат работы атомов.

Материаловедение немного напоминает мне родной штат Нью-Джерси тем, что оно тоже вклинивается между двумя более известными собратьями. В случае Нью-Джерси это города — Нью-Йорк и Филадельфия. А в случае материаловедения это физика и химия, и, подобно Нью-Джерси, оно так и не смогло заявить о себе и собственной ценности. Не будь «Города братской любви», или «Большого яблока», Нью-Джерси стал бы прекрасным, уважаемым штатом. Все было бы отлично, располагайся он западнее, например рядом с Айовой. Ведь у Нью-Джерси есть особая история, особая культура и уж точно — особый характер. Но «штат садов» затмевают его могучие соседи. Та же история и с материаловедением.

Я полюбила материаловедение независимо от пристрастия к недооцененным штатам и научным дисциплинам, отчасти благодаря поразившим меня словам преподавателя в Университете Брауна. «Причины, почему мы не проваливаемся сквозь землю, почему мой свитер голубого цвета, почему светят лампочки, лежат во взаимодействии атомов, — сказал профессор Ламберт Бен Френд, — и если сможешь разобраться в том, как оно происходит, сможешь и влиять на атомы так, чтобы они создавали нечто новое». Когда он это сказал, все вокруг меня преобразилось. Я разглядывала карандаш, способный писать благодаря атомам углерода, которые наслаиваются друг на друга. Я смотрела на очки, которые помогали моим никудышным глазам видеть, поскольку стекло преломляло свет и фокусировало его на моей сетчатке. Я опускала взгляд к резиновой подошве обуви, которая удобно пружинила под моими ногами благодаря свернутым в спирали и клубки молекулам. Все это делали атомы. Слова этого человека придали смысл всему окружающему миру. Мой восторг вернулся, но путь к нему занял значительную часть студенческих лет. Если бы из-за тех сложных вводных естественно-научных курсов я «отсеялась», то запросто могла упустить эту возможность. Закончив университет, я поклялась себе сделать все, что в моих силах, чтобы изучение естественных наук никому больше не приносило таких мучений. Эта книга — моя попытка исполнить мое давнее обещание.

Двумя десятилетиями позже, спустя долгие годы моей работы в науке, вдруг мне пришла в голову идея написать эту книгу. В те времена, будучи уже взрослой, я по-прежнему любила ощущать восторг, но предпочитала ту его разновидность, в которой сочетаются познание и азарт. Выдувание стекла подходило по этим параметрам, так что я записалась на несколько уроков.

На занятиях по стеклодувному делу меня переполняло изумление — например, когда я наблюдала, как, сделав несколько быстрых движений, мой учитель Рэй превращает прозрачный комок в галопирующую лошадь. В то же время я трепетала от страха: например, когда Рэй предупредил меня, что горячие капли стекла на полу способны прожечь дыру в подошве. Работая со стеклом, я прониклась к этому материалу более глубокими чувствами, чем во время изучения теории. Но вскоре мне пришлось столкнуться с неожиданностью.

Однажды в среду я пришла на вечернее занятие по выдуванию стекла в глубоком огорчении из-за проблем на работе. Обычно я относилась к расплавленному стеклу с должным почтением. На каждом уроке я окунала трубку в емкость, зачерпывала немного, выдувала небольшой пузырь размером с мячик для гольфа, а затем придавала ему форму вазочки. Но в тот раз я пренебрегла мерами предосторожности.

В тот зимний вечер я напрягла все свои силы и захватила трубкой в три раза больше стекла, чем обычно, капая при этом на пол. Мне было море по колено. Я выдула пузырь длиной в два бейсбольных мяча и принялась греть его, и формовать, и греть, и поворачивать, и греть, и формовать. Когда хандра меня стала отпускать, я заметила, что изделие получилось лучше, чем когда-либо. Приближаясь к финальным этапам, я держала трубку со своей вазой в печи и заговорила с одногруппником. Я отвлеклась от своего стеклянного изделия — а это строго запрещено.

За болтовней я не заметила, что передержала вазу в печи и она раскалилась до оранжевого цвета, изогнувшись на конце трубки. Моей гордости как не бывало. Я повернула стекло на 180 градусов. Но ваза в ответ изогнулась с той стороны, которая теперь была снизу. Я повернула снова. Она изогнулась. Я повернула снова. Она изогнулась. Я повернула снова. Она изогнулась снова. Капельки пота выступили у меня на верхней губе.

Я надеялась, что зимний воздух, сквозивший из окна, выручит меня, охладив вазу и ускорив процесс затвердения. Но из-за печей в студии была тропическая жара. Я оказалась в затруднительном положении, и стекло будто чувствовало это.

Наконец ваза решила взять дело в свои руки. Когда я снова повернула трубку, ваза спрыгнула на пол. Я проверила, нет ли у меня на коже частиц стекла, — все было в порядке. Но у вазы, трепыхавшейся на захламленном полу, дела обстояли хуже.

Своим криком я привлекла учителя, Рэя, и тот примчался в асбестовых перчатках. Он поднял вазу, присоединил ее обратно к моей трубке, поместил в печь, а потом принес к моему рабочему месту. Вращая трубку из стороны в сторону, Рэй приоткрыл запечатавшийся вход в вазу и влажным деревянным бруском вернул округлость сплющенной стороне. Изделие было спасено, но приняло новую форму.

Пока я и стекло остывали, у меня было время поразмыслить над произошедшим, и в голову пришла идея. Я формовала стекло, а стекло формировало меня. Я придала ему форму даже тем, что уронила его, а изготовление стеклянной вазы в тот вечер посередине недели не только отвлекало меня от неприятного дня, но и ковало во мне более глубокое понимание стекла и уважение к нему, да и к материалам в целом. Возможно, это были скорее философские рассуждения, но случившееся навело меня на мысль написать эту книгу. Идея, что материалы и люди формируют друг друга, вдохновила меня исследовать, как влияли на нас материалы на протяжении всей истории.

«Алхимия и жизнь» показывает, как материалы менялись по воле изобретателей, но также и то, как эти материалы меняли культуру. Названием каждой главы служит глагол, чтобы продемонстрировать, как менялось значение этого слова. В частности, эта книга показывает, как кварцевые часы, стальные рельсы, медные кабели связи, фотопленки с серебром, лампа накаливания с углеродной нитью, жесткие магнитные диски, стеклянная лабораторная посуда и кремниевые чипы радикально меняли то, как мы взаимодействуем, как осуществляем связь, передаем информацию, фиксируем изображения, видим, делимся впечатлениями, делаем открытия и думаем. «Алхимия и жизнь» заполняет бреши, которые оставляет большинство книг о технологиях, и рассказывает истории малоизвестных изобретателей либо предлагает новый взгляд на известные. Я намеренно рассматриваю именно лакуны, именно замалчивания в истории, потому что они тоже ярко характеризуют нашу культуру. Я привлекаю внимание к «другим», чтобы больше людей увидело в них свое отражение. Я использую повествовательный жанр в надежде передать как можно большему количеству людей свой восторг и удовольствие от науки.

Я бы хотела, чтобы у читателей возникло чувство признательности технологиям, но не успокоенности. Чтобы стать лучшей версией себя, нам нужно критически осмысливать окружающие нас инструменты. Цель этой книги — воспитание такого мировоззрения. На этих страницах вы почерпнете множество тем для обсуждения на вечеринках, но будут и поводы для размышлений.

В целом «Алхимия и жизнь» направлена на создание нового уровня единения с миром, с историей, с другими людьми. Спору нет — поиски связи между наукой и культурой могут показаться странной идеей, но социолог-эрудит XX в. по имени Мадонна пела именно об этом: мы живем в материальном мире. Она была абсолютно права. Все вокруг нас состоит из чего-то. Но мы не просто живем в мире, состоящем из материалов, — мы находимся в физическом взаимодействии с ними. Мы придаем им форму, а они, в свою очередь, формируют нас. Такой урок преподала мне в тот зимний вечер среды моя испорченная ваза. Давайте извлечем пользу из этого жертвоприношения и посмотрим, как все это происходит.

Айнисса Рамирес, доктор наукг. Нью-Хейвен, штат Коннектикут