Алхимия и жизнь. Как люди и материалы меняли друг друга

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.