Текст книги "Семь элементов, которые изменили мир"

Автор книги: Джон Браун

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 22 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]

Джон Браун
Семь элементов, которые изменили мир

© John Browne, текст, 2013

© John Gilkes, карты, 2013

© Кузин В., перевод на русский язык, 2014

© Издание на русском языке, оформление.

ООО «Издательская Группа «Азбука-Аттикус», 2014

КоЛибри®

Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.

© Электронная версия книги подготовлена компанией ЛитРес

Джон Браун – английский инженер, бизнесмен и историк – на протяжении 12 лет возглавлял одну из крупнейших нефтедобывающих корпораций мира, British Petroleum. Член Королевской инженерной академии и Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе. Ныне управляющий партнер Riverstone Holdings LLC и международной энергетической частной инвестиционной компании.

Посвящается QNN

Предисловие
Почему семь?

Число семь всегда занимало центральное место в мифологии, музыке и литературе. Мир был создан за семь дней, в диатонической гамме семь нот, а согласно Шекспиру, человек переживает семь возрастов. Когда я задумывал эту книгу, мое внимание также привлекло число семь, и я спрашивал себя: какие семь химических элементов лучше всего помогут понять наш мир? И какие элементы оказали наибольшее влияние на мою жизнь и с какими мне чаще всего приходилось иметь дело?

Разумеется, очевидным кандидатом на включение в семерку стал углерод – ведь в сочетании с водородом он составляет основу сырой нефти. Следующий номер – железо, становой хребет индустрии с начала промышленной революции XIX в. (без него, кстати, нефти не добыть). Следующим на ум пришло серебро, сделавшее возможной фотографию, которой я увлечен всю жизнь. За дальнейшими подсказками я обратился к школьной периодической таблице Менделеева: здесь в соответствии с химическими свойствами сгруппированы все элементы. Просматривая таблицу слева направо, наглядно видишь: каждый следующий содержит в ядре на один протон больше, чем предыдущий [1].

Первым идет водород. В сочетании со многими другими элементами он играет ключевую роль в формировании различных форм жизни, а значит, и в образовании ископаемых видов топлива [2]. Но сам по себе водород не кажется способным изменить мир. Двигаясь дальше, доходишь до кремния, он стоит в таблице как раз под водородом – оба имеют по четыре электрона во внешней оболочке. Я мысленно вернулся к тому времени, когда работал в компании Intel, ставшей пионером в создании полупроводниковых микрочипов на основе кремния. Повсеместное распространение микрочипов и их роль в формировании цифрового мира сделали кремний еще одним очевидным членом семерки.

Одновременно с кремнием начал изменять мир и титан. Когда-то он обещал чудеса, но мечта осуществилась не вполне. Меня самого привлекает малоизвестная способность титана придавать ослепительную белизну всем белым красителям, в которые его добавляют. Я узнал об этом свойстве, сотрудничая с канадской фирмой Quebec Iron and Titanium. Оно удивило меня тогда и продолжает удивлять сейчас.

Двигаюсь дальше по той же строке. О, хорошие знакомые: металлы железо, кобальт, никель, медь и цинк. Все они очень важны, но нельзя с абсолютной уверенностью сказать, какой именно по-настоящему изменил мир. Пусть будет железо, а не медь – электротехнике мы воздадим должное с помощью кремния.

Взгляд еще раз скользнул по серебру и в следующем ряду наткнулся на золото. Оно способно зачаровать, недаром использовалось для чеканки монет, на протяжении веков служивших основной валютой для расчетов международной торговли. Золото – движущая сила глобальной экспансии и имперских амбиций. Его привлекательность толкала людей на невероятную жестокость. Несмотря ни на что, оно притягивает и сегодня.

Итак, я дошел до нижнего ряда периодической системы, выбрав к тому времени шесть элементов.

Уран. Ядро его содержит большое число протонов и нейтронов, и потому он крайне неустойчив. Что и оказало серьезное воздействие на наш мир во время бомбардировки японского города Хиросимы. Поэтому уран был выбран седьмым.

Работая над этой книгой, я раз за разом просматривал периодическую систему, подвергая сомнению выбор – и элементов, и числа семь. И однако каждый раз названная семерка – железо, углерод, золото, серебро, уран, титан, кремний – вновь казалась мне определяющей для человеческой истории. Она связывает важнейшие составляющие нашей общественной, экономической и культурной жизни. Вдобавок эти семь элементов контролируют наши эмоции, как никакие другие.

И никакого восьмого в этот ряд добавить невозможно.

Сущность всего

Химические элементы – источник процветания людей и причина человеческих страданий. Мне довелось наблюдать и то и другое. За 45 лет карьеры в бизнесе, включая 12 лет работы во главе British Petroleum, я видел, на что способны химические элементы.

В детстве я просил отца рассказать какую-нибудь историю. Не помню, чтобы он начинал ее словами: «Давным-давно жили-были…» Но именно так начинается история химических элементов. Если вы наведете на небо мощный радиотелескоп, то обнаружите потоки излучения малой мощности, приходящие к нам отовсюду. Излучение без помех распространяется в космосе с тех пор, как приблизительно 14 миллиардов лет назад образовались первые химические элементы. Оно представляет собой след или эхо Большого взрыва, породившего Вселенную.

Сначала Вселенная была газообразным сгустком чистой энергии. По мере того как она расширялась и остывала, частицы, основные строительные блоки материи – протоны, нейтроны и электроны – выделялись из первичной газообразной среды. Вселенная продолжала остывать, частицы сливались воедино, в результате образовывались гелий и дейтерий (тяжелый водород). Процесс слияния ядер позже привел к возникновению всех других элементов внутри звезд.

Иногда я просил отца рассказать о науке, но он отказывался, так как не любил эту тему. Чтобы удовлетворить мое любопытство, он дал мне сборник рождественских лекций физика сэра Уильяма Брэгга, прочитанных в Королевском институте в 1923 г. В лекциях под общим названием «О природе вещей» Брэгг рассказывал, как атомы различных элементов могли объединяться, усложняя мир [1]. На каком-то этапе возникла жизнь с ее изумительной способностью придавать форму хаосу. Я был поражен тем, что на элементарном уровне наша жизнь и даже мысль – всего-навсего результат взаимодействий атомов. В начале ХХ в. Уильям Брэгг и его сын Лоуренс первыми взялись за исследования в области рентгенокристаллографии. Они использовали рентгеновские лучи для изучения микрочастиц материи [2]. С помощью «новых глаз» отец и сын Брэгги изменили наше понимание химических элементов – точно так же, как ранее теория атомов Джона Дальтона и периодическая система Менделеева в XIX в. [3].

Отрочество я провел на юге Ирана, где служил мой отец, и там непосредственно познакомился с нефтью и с внушающей благоговейный трепет нефтедобывающей промышленностью. Я с волнением наблюдал за работой мощной техники, бурившей нефтяные скважины. Из лекций Брэгга я уже знал, что нефть состоит из водорода и углерода. «В соответствующих условиях и при наличии кислорода, – писал Брэгг, – атомы быстро образуют новые комбинации, выделяя при этом большое количество тепла» [4]. Я был очарован процессом трансформации: ведь благодаря нефтедобыче выделялась энергия, позволявшая преобразовывать общество. Углерод в форме различных соединений дает людям свет, тепло, способность передвигаться по земле и, значит, свободу жить по-новому.

Нигде это не проявилось с такой очевидностью, как в Китае. Во время моей первой поездки в Китай в 1979 г., всего через три года после смерти Мао, страна была бедной, блеклой и унылой. На улицах редко встречались автомобили, кругом – одноцветное море невеселых мужчин и женщин в серо-зеленых костюмах, передвигавшихся пешком или на велосипедах. Сегодня Китай – центр современного мира: небоскребы, автомобили, спешащие по делам люди. Произошла трансформация, и сотни миллионов китайцев обрели материальный достаток. А ведь источником энергии для трансформации оказался углерод, крупнейшим потребителем которого является теперь Китай [5].

В Азербайджане, на другом краю Азии, я наблюдал, как углеводородное сырье способно приносить огромные выгоды стране. Наиболее очевидны выгоды для правящей элиты, в адрес которой нередко звучат обвинения в коррупции и злоупотреблении властью, но реальные экономические преимущества получают и простые граждане. Нефтепровод длиной тысячу миль, идущий от расположенного на берегу Каспийского моря Баку, столицы Азербайджана, до турецкого порта Джейхан на берегу Средиземного моря, был построен в 2005 г. Он проходит по территории трех стран, где проживает более сотни этнических групп. Свыше 30 000 соглашений были подписаны, чтобы гарантировать защиту прав местного населения. В итоге нефтепровод принес народу Азербайджана много пользы, обеспечив трехкратное увеличение дохода на душу населения в этой стране за последние десять лет [6].

Китай и Азербайджан – всего два примера того, как углеводороды, главный источник топлива со времени промышленной революции, способны изменить жизнь к лучшему. Но и в этих, и в других странах я видел, что углерод становится источником загрязнения природы и страданий людей.

В 1989 г., направляясь в Анкоридж (Аляска), я увидел в иллюминатор самолета танкер «Эксон Вальдес», незадолго перед этим севший на рифы. Из отверстия в его борту вытекала нефть, покрывая воду и белый лед черной пленкой, – потрясающее зрелище пагубного воздействия углеводородов на живую природу, памятное и по сей день.

Жадность тех, кто желает обладать углеводородами, не только наносит физический ущерб людям и природе, но изменяет и саму человеческую натуру, развивая самые темные стороны души. В 1990-х гг. я руководил освоением крупного нефтяного месторождения в Колумбии, расположенного у подножия гор Льянос на территории, наводненной наркобаронами, вооруженными группировками и бандитами. Нефть притягивала их, как стервятников – падаль. Для защиты персонала мы соорудили высокий забор из колючей проволоки и разместили вдоль него вооруженную охрану. Люди по ту сторону забора вскоре начали открыто преследовать нас, похищения наших работников и нападения стали повторяться с пугающей частотой. Местные жители видели, что мы извлекаем выгоды из природных ресурсов, которые они считали своими по праву, и хотели, чтобы часть наших доходов доставалась им. В ответ мы построили еще более высокий забор, начали перемещаться только на вертолетах и призвали на помощь колумбийскую армию. Люди по обе стороны забора преисполнились страха, гнева и жадности, что усилило разобщение, ненависть и в итоге спровоцировало вооруженные конфликты [7].

Но внимание привлекает не только углерод. Среди 98 элементов периодической системы имеются еще шесть, повлиявших сильнее прочих на ход человеческой истории. Напомню: это железо, золото, серебро, уран, титан и кремний. В этой книге прослеживается история того, как они способствовали не только прогрессу, но и уничтожению людей, какую власть давали человеку для того, чтобы творить добро и зло, и в какой мере они способны формировать наше будущее.

Прогресс

Бо́льшую часть нашей истории мы жили скорее как примитивные животные, чем как человеческие существа, тратя все время на поиски пищи, воды и крова. В таких условиях у людей не было выбора, все подчинялось задаче выжить. Около 50 000 лет тому назад человечество осуществило «великий рывок», сопровождавшийся такими поведенческими новшествами, как создание сложного языка общения, освоение пещер, формирование первых религиозных ритуалов, возникновение искусства и начало использования меновой торговли [8]. Ученые не могут прийти к единому мнению о том, когда и где зародились эти изменения, но мало кто сомневается, что все они тесно связаны с использованием различных химических веществ. Появились новые способы долбить известняк, добывать красители на основе железа и сохранять огонь в очаге. Творческое использование химических веществ упростило задачу выживания и предоставило человечеству все необходимое, чтобы заложить основы цивилизации. Помимо этого, химические элементы продолжали давать средства для изготовления полезных вещей, предоставляя больше свободы, больше вариантов выбора поведения в повседневной жизни.

Прогресс человечества может быть измерен его способностью использовать для своих нужд все больше энергии. В результате мы преобразовали мир настолько, насколько было бы невозможно при использовании только человеческих сил. Самым мощным источником энергии является углерод в виде древесины, угля, нефти и природного газа. Каменный уголь сделал возможным промышленные революции в Европе и США, а также позволил повысить производительность труда; количество угля, равное весу среднего человека, позволяет сделать работу, на выполнение которой у человека ушло бы 100 дней. Благодаря использованию углерода мы добились выдающихся успехов во многих начинаниях: мореплавании, торговле, искусстве, промышленном производстве и коммуникациях. Углерод также позволил реализовать потенциал других веществ: с помощью его энергии мы плавим железо, добываем в шахтах золото и обогащаем уран. Его созидательная сила поддерживала многие начинания. Наиболее мощен союз углерода с железом. Достаточно взглянуть на железные дороги, заводы и небоскребы, чтобы понять, насколько благополучие промышленности и общественный строй зависят от железа.

В особых случаях, когда железо оказывалось слишком непрочным или тяжелым, для успешного освоения неба и океанских глубин использовался металл титан. Однако двуокись титана при изготовлении красителей белого цвета применяется чаще, чем тот же титан как конструкционный металл в сверхзвуковых самолетах и подводных лодках. В таком виде титан окружает нас повсюду, удовлетворяя нашу непреодолимую потребность в чистоте и опрятности. Молоко и рубашки не становятся чище от того, что мы используем двуокись титана. Но именно эта белизна соответствует нашей внутренней потребности.

Однако обычно в повседневной жизни мы не замечаем присутствие титана. То же самое можно сказать и о серебре в фотографии. Роль фотографии исключительно важна, ведь она позволила нам смотреть на мир так, как нельзя было прежде. Она показала нам ужасы Второй мировой войны, войны во Вьетнаме и геноцида в Руанде. Она повлияла на наши представления друг о друге, показав нам лица наших лидеров, соседей и врагов. Но, возможно, в наибольшей степени серебро изменило наши мысли о себе. Оно оставляет воспоминания, историю и взаимоотношения не в словах, а в изображениях, способных сохраняться годами.

Серебро, как и золото, больше известно как средство создать сбережения и осуществить товарообмен. С тех пор как более 2000 лет тому назад (возможно, в древнем городе Сарды) были отчеканены первые монеты, торговцы постоянно полагались на стандарты, установленные с помощью этих редких драгоценных металлов для международной торговли. Золото и серебро сделали возможным перемещение людей и товаров и взаимовыгодный обмен идеями. Они не только помогли распространению по всему миру экономической выгоды от использования ресурсов Земли, но также стимулировали прогресс человечества.

Кремний – еще один в ряду выбранных мною семи элементов, но, возможно, именно он оказал самое сильное влияние на трансформацию нашего общества. Первоначально он использовался для изготовления украшений в виде стеклянных бус, ваз и зеркал. Позднее стал распространенным строительным материалом для внешней облицовки зданий и удовлетворил потребность человека в дневном свете. Но наибольшее значение кремния проявилось за последние 50 лет, когда он выступил как полупроводник для изготовления деталей компьютеров. В «кремниевый век» мы можем осуществлять расчеты и коммуникации практически без усилий, мгновенно получая доступ ко всем накопленным человечеством знаниям. Влияние кремния на общество, возможно, видно в наибольшей степени, когда он оказывается в руках рядового гражданина. Как основная составляющая современных средств коммуникаций, кремний оказывал поддержку революциям Арабской весны и ликвидировал географические барьеры, тысячелетиями затруднявшие социальное взаимодействие людей.

Разрушение

Химические элементы способствуют прогрессу, инновациям и процветанию, но также наносят огромный вред людям и природе. Деструктивное воздействие углерода проявляется в виде непрямых последствий его добычи и потребления. Во время промышленной революции в Великобритании воздух был отравлен дымом фабричных труб, а в шахтах погибли тысячи людей. Постепенно промышленная революция распространялась по миру, и везде ее последствия были одинаковыми. Лишь в последние два десятилетия мы осознали губительные последствия бесконтрольного использования углерода. Оказалось, что сжигание углеводородов приводит к выбросу в атмосферу миллиардов тонн двуокиси углерода, которые поглощают энергию Солнца и провоцируют изменение климата на Земле.

Часто деструктивный потенциал химических элементов высвобождается в результате преднамеренных действий людей. Прочность железа позволила применять его не только в мирных целях, но и для изготовления мощного, смертоносного оружия войны: мечей, ружей, военных кораблей и танков. Железо также стало источником почти векового конфликта между ведущими европейскими державами, воевавшими за возможность контролировать огромные месторождения железной руды и коксующегося каменного угля в Эльзасе и Лотарингии и в Рурском бассейне.

Моя карьера развивалась, и я наблюдал, как нефть, это «черное золото», возбуждала страсти, желания и жадность людей. Мир стал сильно зависеть от нефти и, следовательно, проявлять беспокойство по поводу ее поступления на рынок. Нефть наделяет властью лидеров, которые ее контролируют, но иногда оказывается в большей степени проклятьем, чем благом для стран, где ее добывают.

Жесточайшие преступления совершались ради золота. Тысячи лет этот драгоценный металл возбуждал в людях жадность, бешенство и жестокость, заставляя их грабить, убивать и обращать в рабство себе подобных.

Один элемент по своей деструктивной силе намного превосходит все остальные. Уран – вот что наложило отпечаток на всю послевоенную эпоху. Он имеет прямое отношение к одной из самых мрачных страниц человеческой истории – атомной бомбардировке японского города Хиросимы. Но, пережив этот ужас, мы обрели надежду, что сможем направить огромную энергию урана на цели созидания, а не разрушения. Однако с надеждой на дешевую энергию мирного атома соседствует страх перед атомной катастрофой. Уран продолжает сдерживать применение силы на международной арене, в то время как мы ведем борьбу за контроль над распространением ядерного оружия. Высвободив энергию урана, мы сами создали условия для собственного уничтожения.

Гуманистический выбор

Влияние семи элементов столь велико, что они приобрели устойчивые характеристики: уран – самый мощный и пугающий, золото – манящее и гипнотизирующее, железо – прочное и надежное. Но, по сути, история элементов – всего лишь история семи вариантов расположения протонов, нейтронов и электронов, то есть той модели атома, которая придает каждому особые свойства. Очень соблазнительно думать об указанных характеристиках как о чем-то неизбежном и неконтролируемом. Но характер каждого вещества определен нашим выбором. Мы сами управляем своей судьбой, а химические элементы – просто инструменты нашего прогресса или уничтожения. Мы не рабы химических элементов, мы их хозяева.

Итак, эта книга не о химических элементах как таковых. Скорее, она о том, как люди использовали их внутреннюю силу для культурного, экономического и общественного развития и преобразовывали мир. Я видел много примеров трансформации, и поэтому мои рассказы окрашены личным отношением. Они позволят вам отправиться в увлекательное путешествие. Вы узнаете много интересного о российских нефтяных магнатах, венецианских купцах, колумбийских племенах и кудесниках из Кремниевой долины. Мы также познакомимся с удивительными эпохами и выдающимися личностями – Писарро, Рокфеллером, Карнеги, Кюри – и узнаем об их глубокой связи с химическими веществами. Эти люди изменили ход истории. Они продемонстрировали скрытые возможности химических элементов, способных вдохновлять хороших людей на хорошие дела, а плохих – на плохие. От нас зависит, продолжим ли мы использовать химические элементы во имя прогресса и процветания всех или для удовлетворения жадности и своеволия некоторых.

Американский физик Ричард Фейнман недаром приводит буддийскую пословицу: «Каждому человеку дается ключ от ворот в рай, но тем же ключом отворяются и ворота в ад» [9].