Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №12 за 2006 год"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 12 страниц)
Илакака. Сапфиры и К°
В XVI веке португальцы высадились на Мадагаскаре и разрушили прибрежные арабские поселения, чтобы перехватить у мусульман торговлю. Однако быстро покинули остров, не обнаружив на нем ни ожидаемых пряностей, ни драгоценных камней или металлов.
Очевидно, они просто плохо искали. То есть пряности – ваниль и иланг-иланг – действительно попали на остров позднее, а вот сапфиры «водились» здесь изначально. В 1990-х годах обнаружилось сразу два месторождения, на севере страны и на юго-западе, в районе тогда еще безвестной деревни Илакака.
По одной версии, первый камень обнаружил на своем поле крестьянин. По другой – рыбак возле реки (вам охотно покажут точное место этого чудесного события, причем в каждом селении – свое). История уже успела превратиться в легенду.
Заурядная Илакака разрослась в большой город. Правда, улица в нем по-прежнему одна – на ней расположены магазины скупщиков из Шри-Ланки и Таиланда, редкие каменные «палаты» богачей, и ряды палаток с разными хозяйственными товарами – совсем как на нашем вещевом рынке. Позади же, за фасадами, простирается море бараков размером с собачью будку: сложно поверить, но в таких люди живут месяцами. Раньше копать здесь мог любой – сколотил артель из нескольких человек, и за дело. Сейчас жизнь в городке подорожала, и тем, кто приехал сюда без копейки, приходится вначале наняться на работу к «биг-боссам» (Илакака, кстати, похоже, единственное место на острове, где в ходу американизмы).
Сапфировый карьер в Илакаке. Ступенчатая структура предписана техникой безопасности, она же запрещает копать глубже, чем на 5 метров под уровнем воды. 3десь трудится около 30 рабочих по найму. Но есть в Илакаке и маленькие карьеры, на которых работают группами по нескольку человек независимые старатели
Сразу за барачным поселком начинаются прииски. Мы подходим к огромной песчаной яме, в которой копошатся люди. «Видите маленького человека в панаме? Он надзирает…» Человек кричит, что если мы свалимся в карьер и что-нибудь себе повредим, то он за это ответственности не несет, и в любом случае «он нас предупреждал». Однако снимать разрешает, а вскоре и сам подходит к нам: «Здравствуйте, меня зовут Николя. Я– эксплуататор здешних карьеров!» (французское exploiter означает еще и «разрабатывать месторождения»). Эксплуататор хорошо говорит по-французски. Преподавал какое-то время в младших классах где-то на юге, затем стал госслужащим. Однажды был послан в качестве контролера на прииски полудрагоценных камней. Освоился в новом для себя деле. И, когда узнал про сапфиры, приехал сюда.
Вначале он терпел сплошные убытки – пришлось заложить дом, ради экономии перевезти сюда семью (жену и девятерых детей). Но через год потихоньку потекла прибыль, и теперь все многочисленные родственники, за исключением самых младших, уже тоже трудятся на общее благо. Жена готовит рабочим еду, старший сын помогает отцу «надзирать», два следующих занимаются скупкой. Дочери подсчитывают выручку…
Пока мужчины трудятся в карьерах, женщины и дети промывают добытый гравий на реке
«У меня здесь работники двух типов. Во-первых, поденщики (им я плачу 3 000 ариари в день – около 1,5 доллара). Эти лопатами расширяют террасы карьера. Работают, по сути дела, только с песком, не с камнями. И – 10 «партнеров». Так я зову тех, кто хорошо проявил себя ранее, заслужил доверие. Их – допускаю к жиле. Они получают треть прибыли (еще треть – мне, я же всем рискую, и треть – на производственные расходы). Что нужно для того, чтобы стать моим партнером? Достаточно быть хорошим человеком! Ну и, конечно, везучим. Хотя эти качества взаимосвязаны: честный скорее найдет сапфир, чем тот, кто заведомо хочет его прикарманить»…
Беседуя таким образом, мы добираемся до реки, где промывают извлеченный гравий. Вот где настоящая лихорадка – здесь выясняется, были тяготы дня сего напрасны или нет. Отсюда к центральной улице тянутся прилавки мелких скупщиков. Торопливо разжимаются кулаки, на прилавки летят разноцветные, похожие на монпансье, камешки. Они дешевы (пакетик – около 10 долларов), однако старателям эти мелкие находки помогают заработать на пропитание в ожидании удачи. Фотографироваться люди здесь наотрез отказываются – среди них много нелегальных иммигрантов из Африки.
«А где же можно снять настоящие, большие, красивые сапфиры?» – интересуется Лев Ильич. «Да нигде», – объясняет Эри. Никто не станет рисковать просто так, открывая журналистам сейф. Да и вообще к скупщикам лучше не соваться: за приезжими обычно следят, а визит в лавку дает повод думать, что вы при деньгах и вас стоит грабить. «Вы лучше вывески фотографируйте!»
На острове существует 7 видов баобабов. Нектаром их цветов охотно лакомятся карликовые лемуры
Пока они спорят, заглядываю внутрь помещения под названием «Сапфиры и К°». Прохладная конторка, с покрытым линолеумом полом и кожаными креслами – находясь здесь, не подумаешь, что на улице страшное пекло. Владельцы – два спокойных, дружелюбных брата – тоже разительно отличаются от старателей. Любезно предлагают напитки, наперебой рассказывают, что их сестра когда-то училась в России... В общем, когда подоспел Лев Ильич, а за ним, нехотя, Эри, на столе уже высилась горка крупных камней. «Мы здесь уже шесть лет. Бизнес хороший. Правда, год назад добыча резко сократилась. Как будет дальше – неизвестно». В Илакаке сотни тысяч жителей, из них почти никто не думает здесь задержаться надолго. Поскорее бы сколотить состояньице – и домой. Но есть и те, кому возвращаться некуда: пятьдесят старожилов с «досапфировых» времен. Аборигенам ничего не остается, как только тосковать о временах, когда река еще была чистой (теперь воду приходится брать из колодцев), продукты – дешевыми, а детей с легким сердцем отпускали на улицу без присмотра.
На выезде нас провожает последний символ этого «дикого запада» – огромный белый амбар казино, на входе в который по вечерам загораются елочные гирлянды. Дальше – другие деревни, которые хочется проехать без остановки. И даже когда заканчиваются прииски, еще попадаются магазинчики скупщиков. Отсюда ближе до аэропорта Тулиары: кому повезло – прямая дорога в тамошний аэропорт – и скорее в Антананариву.
…Среди саванны вырастают баобабы, затем прямо на шоссе появляются громадные повозки рикш: мы приближаемся к Тулиаре. Пыльный «райцентр», к северу и югу от которого – рыбацкие деревни Ифати и белые песчаные пляжи Анакау, лазурные берега, коралловые рифы, острова с пиратскими могилами и проплывающими мимо китами. Здесь или на одном из прилегающих островов оседают проехавшие полностью шоссе RN 7 туристы. Мы же, как какие-нибудь похитители сапфиров, вынуждены спешить в столицу.
Словарь
Зебу – длиннорогая горбатая корова, один из символов острова. Встречаются повсеместно: пасущимися на лугах, за работой в рисовом поле, запряженными в повозки на шоссе, а также в качестве основного пункта ресторанных меню. Родственники индийской коровы сперва были завезены в Африку и уже оттуда – на Мадагаскар. Жировой горб и обвислые складки у шеи (увеличивающие поверхность кожи и позволяющие тем самым лучше регулировать температуру тела в жару) делают малагасийский рогатый скот чрезвычайно выносливым. Однако на острове его ценят не за это: зебу – не только главный участник жертвенных церемоний, но и традиционное мерило благосостояния. Фади – слово индонезийского происхождения, означающее «запрет» (табу). О том, какую роль они играют в жизни малагасийцев, свидетельствует пословица: «Я скорее умру, чем съем нечто запретное». В сущности, в каждой местности, деревне, и даже в каждой семье, действуют свои законы: воздерживаться от определенной пищи, купания в отдельных водоемах, рубки священного дерева «икс» и пр. Еще в разных регионах бытуют похожие истории о животном, чудесным образом спасшем жизнь человеку (после чего его запрещается убивать), или о страннике, отомстившем за негостеприимство (после чего запрещается плохо обращаться с приезжими). Нарушение табу влечет за собой несчастье. Фамадихана дословно переводится как «переворачивание» (предков). На самом деле предков не столько переворачивают, сколько «перезаворачивают» в новый саван или перезахоранивают в другом месте. Эта традиция, распространенная в центральной части острова, восходит к древнему обычаю «вторичного захоронения», основанному на убеждении, что души усопших воссоединяются с душами предков не сразу, а лишь после полного разложения тела и посредством специальных обрядов (ср. обряд «перемывания костей» у славян). Ламба – традиционный костюм малагасийцев, представляет собой большой кусок ткани, который накидывается на плечи или оборачивается вокруг тела. Раньше производился из самых разных материалов, от шелка местного производства до пальмовых волокон. Сегодня это чаще всего фабричная хлопчатобумажная ткань с пестрым рисунком. Не путать с «ламба мена» – саваном, в который заворачивают и перезаворачивают предков (см. Фамадихана). Пус-пус – от франц. «толкай!» – местный вариант повозок рикш. Есть версия, что эта традиция была завезена сюда китайцами, прибывшими на остров в начале ХХ века для строительства железной дороги. Тави – подсечно-огневое земледелие, которое свело на нет почти все леса на острове. Сейчас их осталось около 10%, из которых лишь 3% охраняются, да и то не всегда успешно.
Эпилог
По размерам аэропорт в Тулиаре не тянет даже на железнодорожную станцию. Из обычного для такого рода учреждений оснащения там есть лишь регистрационный стол. Сразу за ним – выход на летное поле.
Час полета – и мы в исходной точке. На вылете в Париж всех пассажиров заставляют раза три продемонстрировать ручную кладь: причем на выходе и затем еще раз уже у самого трапа, как будто за десять метров, проделанных пешком по голому асфальту, в сумку мог заскочить лемур. Все богатства острова – строго для местного пользования. Хотите полюбоваться – приезжайте еще.
И, наконец, уже в самолете, открыв антананаривскую газету, читаю в ней про всплеск лемуроедства на восточном и южном побережье: в стране галопирующая инфляция, жизнь сильно дорожает и многим просто нечего есть. С другой стороны, владельцы ресторанов, включая национальный символ в свои меню, рассчитывают привлечь «деликатесом» туристов… Поневоле подумаешь: может, не стоит так тщательно проверять отъезжающих на наличие лемуров? Может, лучше они к нам? Мы их тут есть не станем, честное слово!
Редакция выражает благодарность французской национальной авиакомпании AIR FRANCE за оказанную помощь при подготовке материала. Анастасия Миронова / Фото Льва Вейсмана
Гексагональная тирания
Из 14 известных на сегодняшний день форм твердой воды в природе мы встречаем только одну – лед. Остальные образуются в экстремальных условиях и для наблюдений вне специальных лабораторий недоступны. Самое интригующее свойство льда – это удивительное многообразие внешних проявлений. При одной и той же кристаллической структуре он может выглядеть совершенно по-разному, принимая форму прозрачных градин и сосулек, хлопьев пушистого снега, плотной блестящей корки фирна на снежном поле или же гигантских ледниковых масс.
В небольшом японском городе Кага, расположенном на западном берегу острова Хонсю, есть необычный музей. Снега и льда. Основал его Укихиро Накайя – первый человек, который научился выращивать в лаборатории искусственные снежинки, такие же красивые, как и те, что падают с неба. В этом музее посетителей со всех сторон окружают правильные шестиугольники, потому что именно такая – гексагональная – симметрия свойственна кристаллам обычного льда (кстати, греческое слово kristallos, собственно, и означает «лед»). Она определяет многие уникальные его свойства и заставляет снежинки, при всем бесконечном их разнообразии, расти в форме звездочек с шестью, реже – тремя или двенадцатью лучами, но никогда – с четырьмя или пятью.
Молекулы в ажуре
Разгадка структуры твердой воды кроется в строении ее молекулы. Н2О можно упрощенно представить себе в виде тетраэдра (пирамиды с треугольным основанием). В центре находится кислород, в двух вершинах – по водороду, точнее – протону, электроны которых задействованы в образовании ковалентной связи с кислородом. Две оставшиеся вершины занимают пары валентных электронов кислорода, которые не участвуют в образовании внутримолекулярных связей, отчего их называют неподеленными.
Кристаллическая структура льда: молекулы воды соединены в правильные шестиугольники
При взаимодействии протона одной молекулы с парой неподеленных электронов кислорода другой молекулы возникает водородная связь, менее сильная, чем связь внутримолекулярная, но достаточно могущественная, чтобы удерживать рядом соседние молекулы. Каждая молекула может одновременно образовывать четыре водородные связи с другими молекулами под строго определенными углами, которые не позволяют при замерзании создавать плотную структуру. Этот невидимый каркас из водородных связей располагает молекулы в виде ажурной сетки с полыми каналами. Стоит лед нагреть, как кружево рушится: молекулы воды начинают проваливаться в пустоты сетки, приводя к более плотной структуре жидкости, – вот почему вода тяжелее льда.
Лед, который образуется при атмосферном давлении и плавится при 0°С, – самое привычное, но все еще не до конца понятное вещество. Многое в его структуре и свойствах выглядит необычно. В узлах кристаллической решетки льда атомы кислорода выстроены упорядоченно, образуя правильные шестиугольники, а вот атомы водорода занимают самые разные положения вдоль связей. Такое поведение атомов вообще-то нетипично – как правило, в твердом веществе все подчиняются одному закону: либо все атомы расположены упорядоченно, и тогда это – кристалл, либо случайно, и тогда это – аморфное вещество.
Градины – кусочки льда, образующиеся в дождевых тучах, если капли воды остаются жидкими при температуре ниже нуля
Лед трудно расплавить, как бы ни странно это звучало. Не будь водородных связей, сцепляющих молекулы воды, он плавился бы при 90°С. При этом, замерзая, вода не уменьшается в объеме, как это происходит с большинством известных веществ, а увеличивается – за счет образования ажурной структуры льда.
К «странностям» льда относят и генерацию электромагнитного излучения его растущими кристаллами. Давно известно, что большинство растворенных в воде примесей не передается льду, когда он начинает расти, проще говоря, вымораживается. Поэтому даже на самой грязной луже пленка льда чистая и прозрачная. Примеси скапливаются на границе твердой и жидкой сред, в виде двух слоев электрических зарядов разного знака, которые вызывают значительную разность потенциалов. Заряженный слой примесей перемещается вместе с нижней границей молодого льда и излучает электромагнитные волны. Благодаря этому процесс кристаллизации можно наблюдать в деталях. Так, кристалл, растущий в длину в виде иголки, излучает иначе, чем покрывающийся боковыми отростками, а излучение растущих зерен отличается от того, что возникает, когда кристаллы трескаются. По форме, последовательности, частоте и амплитуде импульсов излучения можно определить, с какой скоростью замерзает лед и какая при этом получается ледовая структура.
Неправильный лед
В твердом состоянии вода насчитывает, по последним данным, 14 структурных модификаций. Есть среди них кристаллические (их большинство), есть аморфные, но все они отличаются друг от друга взаимным расположением молекул воды и свойствами. Правда, все, кроме привычного нам льда, образуются в условиях экзотических – при очень низких температурах и высоких давлениях, когда углы водородных связей в молекуле воды изменяются и образуются системы, отличные от гексагональной. Например, при температуре ниже 110°С водяные пары выпадают на металлической пластине в виде октаэдров и кубиков размером в несколько нанометров – это так называемый кубический лед. Если температура чуть выше 110°, а концентрация пара очень мала, на пластине формируется слой исключительно плотного аморфного льда.
Две последние модификации льда – XIII и XIV – открыли ученые из Оксфорда совсем недавно, в 2006 году. Предсказание 40-летней давности о том, что должны существовать кристаллы льда с моноклинной и ромбической решетками, было трудно подтвердить: вязкость воды при температуре 160°С очень велика, и собраться вместе молекулам сверхчистой переохлажденной воды в таком количестве, чтобы образовался зародыш кристалла, трудно. Помог катализатор – соляная кислота, которая повысила подвижность молекул воды при низких температурах. В земной природе подобные модификации льда образовываться не могут, но их можно поискать на замерзших спутниках других планет.
Форма снежинок зависит от погодных условий во время их образования, поэтому они никогда не бывают одинаковыми
Комиссия решила так
Снежинка – это монокристалл льда, вариация на тему гексагонального кристалла, но выросшего быстро, в неравновесных условиях. Над тайной их красоты и бесконечного разнообразия не одно столетие бьются самые пытливые умы. Астроном Иоганн Кеплер в 1611 году написал целый трактат «О шестиугольных снежинках». В 1665 году Роберт Гук в огромном томе зарисовок всего, что он увидел с помощью микроскопа, опубликовал множество рисунков снежинок самой разной формы. Первую удачную фотографию снежинки под микроскопом сделал в 1885 году американский фермер Уилсон Бентли. С тех пор он уже не мог остановиться. До конца жизни, сорок с лишним лет, Бентли фотографировал их. Более пяти тысяч кристаллов, и ни одного одинакового.
Самые знаменитые последователи дела Бентли – это уже упомянутый Укихиро Накайя и американский физик Кеннет Либбрехт . Накайя впервые предположил, что величина и форма снежинок зависят от температуры воздуха и содержания в нем влаги, и блистательно подтвердил эту гипотезу экспериментально, выращивая в лаборатории кристаллы льда разной формы. А Либбрехт у себя в Калифорнийском технологическом институте и вовсе стал выращивать снежинки на заказ – заранее заданной формы.
Жизнь снежинки начинается с того, что в облаке водяного пара при понижении температуры образуются кристаллические зародыши льда. Центром кристаллизации могут быть пылинки, любые твердые частицы или даже ионы, но в любом случае эти льдинки размером меньше десятой доли миллиметра уже имеют гексагональную кристаллическую решетку.
Водяной пар, конденсируясь на поверхности этих зародышей, образует сначала крошечную гексагональную призму, из шести углов которой начинают расти совершенно одинаковые ледяные иголочки – боковые отростки. Одинаковые просто потому, что температура и влажность вокруг зародыша тоже одинаковые. На них в свою очередь вырастают, как на дереве, боковые отростки – веточки. Подобные кристаллы так и называют дендритами, то есть похожими на дерево.
Передвигаясь вверх и вниз в облаке, снежинка попадает в условия с разной температурой и концентрацией водяного пара. Ее форма меняется, до последнего подчиняясь законам гексагональной симметрии. Так снежинки становятся разными. Хотя теоретически в одном облаке на одной высоте они могут «зародиться» одинаковыми. Но путь до земли у каждой свой, довольно долгий – в среднем снежинка падает со скоростью 0,9 км в час. А значит, у каждой – своя история и своя окончательная форма. Образующий снежинку лед прозрачен, но когда их много, солнечный свет, отражаясь и рассеиваясь на многочисленных гранях, создает у нас впечатление белой непрозрачной массы – мы называем ее снегом.
Морозные рисунки на стекле – это большие кристаллы льда, растущие из водяного пара на границе тепла и холода
Чтобы не путаться с многообразием снежинок, Международная комиссия по снегу и льду приняла в 1951 году довольно простую классификацию кристаллов льда: пластинки, звездчатые кристаллы, столбцы или колонны, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечниками и неправильные формы. И еще три вида обледенелых осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.
Тем же законам подчиняется и рост инея, изморози и узоров на стеклах. Эти явления, как и снежинки, образуются при конденсации, молекула за молекулой – на земле, траве, деревьях. Узоры на окне появляются в мороз, когда на поверхности стекла конденсируется влага теплого комнатного воздуха. А вот градины получаются при застывании капель воды или когда в насыщенных водяным паром облаках лед плотными слоями намерзает на зародыши снежинок. На градины могут намерзать другие, уже сформировавшиеся снежинки, сплавляясь с ними, благодаря чему градины принимают самые причудливые формы.
Нам на Земле довольно и одной твердой модификации воды – обычного льда. Он буквально пронизывает все области обитания или пребывания человека. Собираясь в огромных количествах, снег и лед образуют особые структуры с принципиально иными, нежели у отдельных кристаллов или снежинок, свойствами. Горные ледники , ледяные покровы акваторий, вечная мерзлота, да и просто сезонный снежный покров существенно влияют на климат больших регионов и планеты в целом: даже те, кто никогда не видел снега, чувствуют на себе дыхание его масс, скопившихся на полюсах Земли, например, в виде многолетних колебаний уровня Мирового океана. А лед имеет столь большое значение для облика нашей планеты и комфортного обитания на ней живых существ, что ученые отвели для него особую среду – криосферу, которая простирает свои владения высоко в атмосферу и глубоко в земную кору.
Ольга Максименко, кандидат химических наук
Читайте также на сайте «Вокруг Света»:
Кристаллические премудрости
