На обложке изображен
Борис Павлович Белоусов (1893–1970),
советский химик, биохимик.
Родился в 1893
году и был шестым ребёнком в семье банковского служащего Павла
Николаевича и Натальи Дмитриевны.
Детство его было
бурным: старший брат увлекался революционными идеями и вовлёк младших в свою
деятельность. Их всех арестовали, даже двенадцатилетнего Бориса — в камере
он спал в обнимку с плюшевым медведем... Но освободили, когда семья
согласилась уехать в эмиграцию. В Швейцарии Белоусовы тоже общались с революционерами.
Сохранилось даже воспоминание Бориса Павловича о том, как он играл в шахматы
с Лениным. Но с тех пор, к счастью, партийная политика его не
интересовала — только химия.
В Цюрихе Борис прослушал
полный университетский курс химии, но не смог выкупить диплом из-за отсутствия
средств.
В 1914 году
возвратился в Россию, однако в действующую армию не попал из-за недостатка
веса. Поступил на работу в химическую лабораторию завода Гужона (завод
«Серп и молот»). Занимался разработками в области военной химии —
разумеется, под грифом «секретно». Двигалась вверх и военная карьера:
Белоусов получил звание комбрига (почти генерала). И чудом уцелел в период
массовых арестов и расстрелов 1937–1938 годов, когда вокруг него погибли
многие.
С 1923 года по
рекомендации академика П. П. Лазарева преподавал химию в Высшей
военно-химической школе РККА. С 1933 года работал старшим преподавателем
Академии химической защиты им. С. К. Тимошенко. В последующие
годы работал в закрытом медицинском институте. Никто, кроме ближайших сотрудников,
о нём не знал, да и сам он не любил общаться с людьми. Но именно
в этот период, когда его жизнь из бурной стала тихой и одинокой, он
совершил своё открытие.
Как военный химик Б. П. Белоусов
занимался разработкой способов борьбы с отравляющими веществами, составов
для противогазов, газовых анализаторов, препаратов, снижающих воздействие
радиации на организм.
В живых организмах
происходит немало циклических, повторяющихся процессов, таких как сердцебиение:
пока мы живём, сокращения нашего сердца постоянно повторяются. Такие же
повторяющиеся процессы в живых клетках есть и на химическом уровне.
Например, все биохимики знают про цикл Кребса, без которого невозможно дыхание:
лимонная кислота претерпевает много химических превращений, в результате
которых выделяется углекислый газ и возникают некоторые важные вещества, а в
итоге снова образуется та же лимонная кислота, и всё повторяется сначала.
Но процессы в живых
организмах — отдельная история. А можно ли устроить такой же
повторяющийся процесс «на коленке», в пробирке? Большинство учёных
считало, что невозможно: в классической химии процессы в заданной
системе всегда идут в одном направлении — к положению
химического равновесия.
Но Белоусов
считал, что невозможное возможно, и в 1951 году это показал. Он взял
раствор, в котором было смешано несколько компонентов, прежде всего та же
лимонная кислота. Туда же Белоусов добавил бромат калия — известный
окислитель, серную кислоту и, главное, соль металла церия. (Кстати, с этим
металлом мы часто встречаемся: сплав церия используется в зажигалках для
высекания искры.)
Можно было
ожидать, что этот раствор будет постепенно менять цвет, ведь у соединений
церия есть две формы, и бесцветная форма под действием окислителя
переходит в жёлтую. Удивительным было другое: в смеси у Белоусова
жёлтый раствор затем снова становился бесцветным. А затем снова жёлтым. А затем
снова бесцветным... И так много раз. Как маятник в часах.
Так была открыта
колебательная реакция, которая является одной из первых работ в области
нелинейной химической динамики. Поначалу химику никто не поверил, на него
смотрели как на фокусника. Ни один научный журнал не брался напечатать статью о его
чудесных «химических часах».
Опубликовать свой
результат Белоусов смог лишь спустя годы, в крошечном ведомственном
сборнике. И его открытие имело все шансы на забвение.
Но история снова
сделала неожиданный поворот.
Исследованием
механизма реакции Белоусова заинтересовался Симон Шноль. Оскорблённый
непризнанием, Белоусов не хотел никак участвовать в дальнейшей работе над
этой темой, но был не против того, чтобы над ней работали другие. И Шнолю
удалось привлечь молодёжь, прежде всего талантливого студента Жаботинского. Анатолий
Маркович Жаботинский многое развил и улучшил в постановке опыта. Он
показал, что лимонную кислоту можно заменить некоторыми другими кислотами,
церий — другими металлами. Но главное, чего он достиг, — это
построение химической и математической модели.
Именно поэтому
класс колебательных реакций называют реакцией Белоусова — Жаботинского.
Впоследствии эта работа была признана как научное открытие и занесена в Государственный
реестр открытий СССР под № 174. Однако Белоусов и Жаботинский
работали в разных институтах и не встречались. Уже после смерти
Белоусова Жаботинский получил за открытие колебательных реакций Ленинскую
премию — самую почётную в Советском Союзе.
Белоусов не успел
получить ни премий, ни признания. Он умер через год после выхода на пенсию,
забытый всеми, кроме коллег. И даже те из ученых-химиков, кто вряд ли
вспомнит фамилию Белоусов, точно знают, что такое BZ-реакция. А значит,
память всё-таки осталась.