Изведанное и интересное

В музее Златоустовского завода и других музеях страны хранятся образцы булатной стали. Известно, что идея о непревзойденности свойств этой стали вдохновляла многих на поиски экспериментального решения проблемы булата. Было немало удачных попыток. Однако теоретическая сторона вопроса долго оставалась нерешенной.
Теперь известно, что загадочный характерный «рисунок булата» объясняется его химической неоднородностью. Эта идея легла в основу промышленного получения слоистых материалов.
Образцы изделий из двухслойной и многослойной стали еще полвека назад можно было видеть в музеях Брянского завода в Бежице и Путиловского в Петрограде. Подробнее…

Чтобы выявить специфическую хрупкость, был разработан простой и надежный способ испытания плоских высокопрочных образцов на разрыв с перекосом. Что такое перекос? Возьмите полоску бумаги за ее концы и попытайтесь разорвать. Для этого потребуется некоторое усилие при осевом растяжении. Если ту же полоску надорвать у края, она легко разорвется благодаря перекосу. Оказалось, что низкоотпущенные образцы с перекосом разрушаются при напряжениях в несколько раз меньших, чем при осевой нагрузке. Эти напряжения преждевременного разрушения растут с повышением температуры отпуска и понижением твердости. Наконец, достигается наилучшее соотношение прочности и упругости при оптимальном отпуске. Подробнее…

Великий металлург и основоположник металловедения Д. К. Чернов писал, что, когда он вел работы в Эрмитаже, ему показали толедский клинок, сделанный в 1849 году. Эта шпага, пролежав свернутой в виде восьмерки более 60 лет и будучи вынута из футляра, совершенно не потеряла первоначальной прямизны.
Вопрос об исключительной упругости стали ученый рассматривал в связи с сущностью тогда еще не вполне изученного процесса отпуска. Присуще ли это поразительное свойство только описанному экспонату, оставалось невыясненным. При попытке же вторичного «заневоливания» клинок сломался.
Для объективного сравнения достаточно было произвести механические стандартные испытания на растяжение клинка и современной стали. В качестве последней была взята полосовая сталь Ижевского завода, отпущенная (то есть нагретая после закалки для устранения напряжений до невысокой температуры) при температуре, которая обеспечивала ту же твердость, что у клинка. Испытания показали, что современная качественная сталь не уступает уникальному клинкеру.

Когда-то, на заре исследований механизма подвижности, мы знали, что имеется сокращающийся белок. А теперь стали известны уже пять (а по последним данным — семь) белков, играющих ту или иную роль в сокращении мышцы: одни регулируют этот процесс, другие осуществляют перестановку молекул, третьи реагируют на ионные концентрации и т. д. Кстати, мы теперь знаем, что пусковым механизмом для каждого акта мышечного сокращения является повышение концентрации ионов кальция, которые проникают опять-таки через мембраны, точнее — через сеть мембранных канальцев, которые пронизывают всю мышцу.
Электронный микроскоп открыл нам и другое интересное обстоятельство. Оказалось, что в мышцах сердца и наиболее совершенных скелетных мышцах различные белки пространственно разделены. Они расположены удивительно последовательно, с

Мне довелось прочитать чрезвычайно удивившее меня высказывание одного зарубежного ученого, исследовавшего работу мышц. Звучало оно почти дословно так: «Чем больше мы о них знаем, тем меньше понимаем». Может быть, это было его личное мнение! Однако если оно хоть в какой-то мере отражало или отражает действительность, это было бы обидно. Ведь подвижность — едва ли не главный отличительный признак всего живого, и если не понять ее природу… Да и для практики эта проблема имеет огромное значение, не правда ли!
— Разумеется, и прежде всего с прогрессом в изучении явления подвижности связывают свои надежды медицина, сельское хозяйство да и техника тоже.
Надо заметить, что химия мышц сегодня очень хорошо известна. Однако для нас все еще остаются непонятными чрезвычайно важные вопросы.
Во-первых, мы не знаем, как же все-таки происходит перестройка молекул, которая, в сущности, и вызывает сокращение мышц. Мы не перестали удивляться в связи с этим, каким бесподобно надежным является бесперебойно работающий на протяжении всей жизни двигатель — наше сердце.

Удалось выяснить и другую, не менее удивительную роль этих замечательныx приспособлений. Оказалось, что мембраны, как говорят ученые, ответственны и за передачу в организме нервных импульсов.
Они регулируют их распространение путем быстрого изменения своего состояния. А ведь распространение нервного импульса — это основа всей нервной деятельности. Так, миллиарды клеток нашего мозга работают именно благодаря способности мембран, мгновенно меняя свое состояние, пропускать из клетки наружу и обратно ионы электролита. Биофизики даже ввели понятие об ионных насосах, которыми «оборудованы» мембраны.
Как видите, биология в содружестве с химией и физикой открывает совершенно новые «детали» живых организмов, позволяет разобраться в механизме сложнейших жизненных процессов. Все это неуклонно приближает нас к тому времени, когда мы сможем наконец ответить, почему живое — живое.

— Вы, Глеб Михайлович, назвали много проблем, решать которые взялась биофизика. Понятно, в одной беседе о них подробно не расскажешь. Поэтому к вам лишь два вопроса. Вот вы проводили некоторую аналогию живой клетки с часами. Известно, что «жизненная сила» часового механизма, источник энергии, дающий ему движение, кроется в пружине. В заведенной, разумеется. Управляет же расходом энергии маятник.
Ну а в живой клетке, в организме, что здесь управляет жизненными процессами! Как здесь генерируется энергия! Готова ли сегодня биофизика ответить на этот вопрос!
— Сказать, что к настоящему времени все секреты управления жизненными процессами разгадань, было бы, конечно, неправильным. Однако в последние годы в этой области биофизики сделаны важнейшие открытия. Подробнее…

Лет 50 тому назад в биологии выделилась очень важная область, которая в последующем стала быстро развиваться. Я имею в виду биохимию. Она изучает химический состав, химические свойства живых клеток, исследует протекающие в живой системе химические реакции. Биохимия накопила за это время огромное количество интереснейших фактов, но… их оказалось недостаточно, чтобы полностью открыть завесу над тайной живого. Стало ясно: сколь угодно подробно ни характеризуй живые ткани химически, как дотошно ни описывай идущие в клетке химические процессы, это еще не будет секрет жизни. Оказалось, чтобы проникнуть в этот секрет, нужно знать большее.
И вот тут-то наряду с химической характеристикой живого возникают новые представления,
где главенствующую роль уже начинает играть физика.

— Глеб Михайлович, мне думается, многие и многие читатели не раз задавались таким вопросом: вот все, что нас окружает — воздух, камни, вода, люди, трава, планеты, звезды, галактики — все это в конечном счете состоит из одних и тех же 92 элементов, что мы видим в таблице Менделеева. Но как случилось, что в одних комбинациях эти элементы дают неживую материю, а в других — живую! И в чем он состоит, этот удивительный секрет жизни…
— Да, действительно, наш организм построен из тех же атомов, что и неживая природа. Однако в нас с вами они скомбинированы в сложной конструкции больших, биологически важных молекул, где особенную роль играют белки и нуклеиновые кислоты. Впрочем, если эти молекулы выделить, то их отнюдь еще нельзя назвать живыми. Подобно тому как пружинки, шестеренки, циферблат, стрелки, разложенные по отдельности (или собранные как попало), еще не часы, так и отдельные молекулы белков и нуклеиновых кислот — это еще не жизнь.
Жизнь начинается тогда, когда они сложным и еще не совсем ясным для нас способом оказываются скомбинированными в чудесный механизм живой клетки.