ПРИРОДА, №10-12, 1922 год. Научные новости и заметки.

"Природа", №10-12, 1922 год, стр. 67-83

Научные новости и заметки.


АСТРОНОМИЯ.

Внутренние движения в спиральных туманностях. Впервые внутренние движения в спиральных туманностях были обнаружены при помощи стереокомпаратора в 1916 году с одной стороны астрономом Солнечной обсерватории на горе Вильсон Ван-Мааненом (van Maanen) для туманности Мессье 101 (в созвездии Большой Медведицы), а с другой — С. К. Костинским в Пулкове для туманности Мессье 51 (известная спиральная туманность в созвездии Гончих Собак). В обоих случаях были подмечены смещения светлых узлов и сгущений, лежащих на спиральных ветвях туманностей. Позднейшими своими исследованиями Ван-Маанен не только подтвердил факт внутренних движений в туманностях М. 101 и М. 51, но и обнаружил аналогичные движения в двух других спиральных туманностях, а именно, в Мессье 33 (в созвездии Треугольника) и в Мессье 81 (в созвездии Большой Медведицы). При своих исследованиях он пользовался следующими фотографическими снимками туманностей, для М. 101 — двумя снимками, порученными при помощи 60-дюймового рефлектора Солнечной обсерватории (при фокусном расстоянии в 25 футов) с интервалом в 5 лет и тремя снимками, полученными при помощи рефлектора Кросслея Ликовской обсерватории (при фокусном расстоянии в 18 футов (с интервалами в 9 и 15 лет); для М. 33 — двумя снимками, полученными при помощи 60-дюйм. рефлектора, при фокусном расстоянии в 25 футов, с интервалом в 10 лет и двумя снимками, полученными при помощи того же самого рефлектора, но при фокусном расстоянии в 80 футов и с интервалом в 5 лет; наконец, для М. 51 и М. 81 — двумя парами снимков, полученными при помощи 60-дюймового рефлектора, при фокусном расстоянии в 25 футов, с интервалом в 11 лет; для М. 81 кроме того более старый снимок был сравнен со снимком, полученным при помощи того же 60-дюймового рефлектора, но шестью годами позже. Число измеренных точек (узлов и сгущений) было: для М. 101: на снимках с 5-летним интервалом — 87, на снимках с 9-летним интервалом — 69 и на снимках с 15-летним интервалом — 46; для М. 33: на снимках с 10-летним интервалом — 30 и на снимках с 5-летним интервалом — 21; для М. 51: на снимках с 11-летним интервалом — 79; для М. 81: на снимках с 11-летним интервалом — 104 и на снимках с 6-летним интервалом — 52. Выведенные из измерений снимков (при помощи стереокомпаратора) смещения отдельных узлов оказались соответствующими таким периодам обращения: для М. 101 — в 85.000 лет, для М. 33 — 160.000 лет, для М. 51 — в 45.000 лет и для М. 81 — в 58.000 лет. Во всех четырех случаях подмеченные смещения говорят о движении вдоль спиральных ветвей; есть кроме того некоторые указания на существование незначительных добавочных движений, направленных в случае М. 101 внутрь туманности, а в случае М. 33, М. 51 и М. 81 — наружу.

Результаты Ван-Маанена относительно движения вдоль спиральных ветвей находятся в полном согласии с теоретическими выводами Джинса (Jeans), изложенными им в его недавно изданной книге "Problems of Cosmogony and Stellar Dynamics" Cambridge, 1919. В самом деле, если предположить вместе с Джинсом, что в начале первичная туманность имела вследствие вращения чечевицеобразную форму, то под влиянием возмущающего действия других небесных тел на ней должны были возникнуть приливные силы, которые заставили туманную материю выбрасываться в двух прямо противоположных направлениях. Из этой выброшенной из недр туманности материи и образовались те самые спирале-изогнутые ветви, которыми характеризуются спиральные туманности. С течением времени состояние материи в спиральных ветвях должно было сделаться неустойчивым, в них должны были возникнуть отдельные сгущения и ядра, сохраняющие в полной мере свое первоначальное движение, т. е. вдоль спиральных ветвей. Таким образом выведенная теоретически картина соответствует достаточно точно фактам, полученным из непосредственных наблюдений 1).

К. А. Боборицкий.


ГЕОЛОГИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ.

Радий и его руды. Чехословакия, в пределах которой находятся знаменитые урановые рудники Иохимова (Joachimstbal), объявила государственную монополию на добычу радиоактивных минералов и руд, в целях сосредоточения всего радия в руках государства для медицинских и научных нужд.

Рудники Иохимова дали в 1919 г. 1,1 грамм радия, 1920 — 2,2, в 1921 — 3,2 грамма, и таким образом молодая чехословацкая Республика сейчас уже обладает более, чем 6 граммами этого металла.

А. Ф.


Драгоценные камни. Специальные исследования в широком масштабе поставлены ныне в Bureau ot Mines в Вашингтоне по изучению действия радия на драгоценные и полудрагоценные камни.

Повидимому, Lina, ведущий эти исследования, склонен в них видеть не только большой научный, но и практический интерес, так как нам известны те любопытные и красивые краски, кои получаются при действии радия на некоторые минералы.

А. Ф.


ФИЗИКА.

Размеры и величина мира по Эйнштейну. Сванте Аррениус прекрасно описал нам путь, по которому человеческому уму удалось проникнуть в невероятные глубины мирового пространства и приблизительно измерить расстояние между неподвижными звездами и т. д. Аррениус высказывает убеждение, что мир в своем пространстве и массе бесконечен и что пытливому уму человека поставлена лишь одна граница — несовершенство наших средств познавания. По господствующему представлению о космосе пространство во всех своих частях послушно законам школьной геометрии, — оно по всем направлениям распространяется до бесконечности, и в нем в соответственных расстояниях друг от друга повсюду наталкиваешься на неподвижные звезды, солнечные системы и другие космические образования. Это представление несоединимо с Ньютоновским, так как по учению о притяжении должен существовать центр, притягивающий главные массы, которые должны по удалении постепенно уменьшаться, чтобы, наконец, уступить место пустоте, и мир представлялся бы островом в бесконечном пустом пространстве; однако, и это представление наталкиваетсв на большие затруднения, которые Эйнштейн пытается устранить, своей общей теорией относительности, высказанной им в 1915 г. и находящей подтверждение в остававшемся до сих пор неизвестном искривлении световых лучей, касающихся солнца, и в выяснении изменения эллиптической орбиты планеты Меркурия.

Классическая Ньютоновская механика принимала три основных понятия — пространство, время и масса; общая теория относительности опровергает это учение: согласно этой теории, все эти три основных величины, уже находятся в каждом элементе мира как бы сплавленными в одну единицу и не являются более независимыми, а между ними существует функциональная зависимость; из этой функциональной зависимости между континуумом — пространством и временем (представляемыми, как единица), с одной стороны, и распределением масс, с другой, получается для космоса, как целого, интересное заключение, — что распределение материи примерно во всем мировом пространстве одинаково; это предположение допустимо, так как, хотя при рассмотрении конечного пространства, массы собраны в немногих отдельных местах, но для мира в целом эта разница не представляет значения. Плотность материи, если принять ее распределение равномерным по всему мировому пространству, имеет чрезвычайно малую величину; если ввести в уравнение Эйнштейна равномерную плотность материи, хотя бы немного отличную от нуля, то вычисления показывают, что представляемое нами трехмерное пространство не является бесконечным бесформенным, а имеет совершенно определенную замкнутую форму. Эта, так называемая, сфероидальная форма была открыта математиком Риманом; она имеет аналогию с шаром, но отличается от него так же, как шар отличается от круга. Уравнение круга представляет собою искривление замкнутой в себе кривой, уравнение шара представляет из себя искривление замкнутой в себе поверхности, уравнение сферической формы представляет из себя искривление замкнутого трехмерного пространства, того пространства, которое мы себе представляем. В каждой своей точке это пространство имеет постоянное искривление r, и это искривление мы можем рассматривать, как радиус мира, т. е. r его искривления. По Эйнштейну
r 1.08 : 1027  (в см. — гр. — секунд.),
λ

где λ является средней плотностью материи, и, если бы мы ее знали, то могли бы вычислить радиус мира. Подобно тому, как мы из уравнения шара вычисляем поверхность шара равной 4πr2, мы из сферического объема нашего трехмерного пространства можем вычислить объем мира. Он окажется равным 2π2r3, и, если мы знаем радиус r, мы можем его вычислить; если на поверхности шара совершать движение в одном направлении постоянно вперед, то в конце концов возвращаешься с другой стороны в исходную точку; то же самое аналогично справедливо для нашего трехмерного пространства, длина его в этой возвращающей нас к исходной точке линии равна 2, это и есть объем окружности мира. Он также конечен, и его можно так же определить, если знать r. Это будет самая длинная возможная в мире прямая, мир не имеет границ, так как никогда нельзя придти к этой границе, но вместе с тем он замкнут и конечен, — две, пересекающиеся под црямым углом прямые удаляются друг от друга до известного максимума, затем они приближаются и снова пересекаются. Подобно тому как на шаровой поверхности и в нашем пространстве эвклидова геометрия, которой мы обучаемся в школе, справедлива только в маленьких областях. Если мы на поверхности будем проводить круги, то эти круги достигнут максимума, затем они будут уменьшаться до нуля, и точно также в нашем пространстве, в любой точке шар с увеличением радиуса сначала будет увеличиваться, а затем при увеличивающемся радиусе будет сводиться к нулю. Все эти кажущиеся парадоксальными выводы вытекают с логической необходимостью, если правильно, что наше пространство обладает хотя бы ничтожным постоянным искривлением, — так как объем мира, конечен, то это справедливо и для наполняющей мир материи, и ее можно было бы вычислить, зная среднюю плотность. В замкнутом пространстве звезды напоминают молекулы газа, находящиеся в равновесии, тем более, что собственно скорость движения звезд в сравнении со скоростью света чрезвычайно мала. В таком замкнутом пространстве немыслимо уменьшение энергии мира, потому что массы постоянно могут находиться во взаимодействии. Можно ли вычислить радиус, а, следовательно, и объем, и массу мира? Это было бы только тогда возможно, если бы возможно было определить среднюю плотность материи λ. Главное затруднение в определении этой средней плотности заключается не в том, что мировая масса собрана в определенных местах, между которыми находятся невероятно большие пустоты, а в том, что мы не знаем, одинакова ли величина звезд в среднем и одинаково ли они распределены, как предполагает Аррениус, или они находятся в одной более плотной части системы мира, как предполагают другие. В дальнейшем представим себе отдельный мир, в котором справедлива предпосылка Аррениуса, для массы каждой неподвижной звезды примем примерно массу нашей солнечной системы = 2 · 1033, среднее расстояние неподвижных звезд друг от друга в согласии с Аррениусом примем равным 10 световым годам. Предполагая, что масса распределена равномерно, получим плотность = 2.3 · 10—24. Эта величина в 400 триллионов раз меньше, чем плотность водорода; с помощью этой величины мы определяем радиус мира равным 2,17 · 1025 см. или 23 миллионам световых годов. Отсюда, далее, большая окружность мира 2 = 144 миллионам световых лет. Это и будет самая длинная прямая линия мира; она замкнута в виде круга. Свет должен был бы пройти 144 миллиона лет, чтобы вернуться с другой стороны к исходному пункту. Мы не знаем ни одного источника света, достаточно сильного для этого, так как интенсивность его уменьшается с квадратом расстояния. Представляет интерес сравнить эти числа с наибольшим принятым в работе Аррениуса расстоянием. Lundmark принимает для определенных исследуемых им космических туманностей расстояние в 20 милл. световых годов, в сравнении с этим мировой объем в 144 милл. световых лет был бы в 7 раз больше, отсюда теоретически возможна фантастическая предпосылка, что когда-нибудь удастся заметить один и тот же космический объект одновременно в двух взаимно противоположных местах неба, хотя и различной величины и интенсивности. Если мировой объем 144 милл. световых годов разделить на градусы, минуты и секунды, свет потребовал бы 110 лет, чтобы пройти дуговую секунду мира, и то, что мы в геометрии называем прямой, являлось бы к ней только приближением. Прямая длиною в 110 световых лет искривляется на дуговую секунду, действительной прямой в пространстве не существует, подобно тому, как невозможно на поверхности шара провести прямой. Общий объем мира (v = 2π2R3) равняется далее, если известно r, 2·1077 куб. см., т. е. он приблизительно в 110 миллиардов раз больше того пространства, которое занимает наша система млечного пути. Отсюда, наконец, получается, что общая масса мира (M = v·λ) равна 4,6·1053 гр. или 230 триллионов солнечных масс. Таково же число звезд, так как мы приняли, что все неподвижные звезды приблизительно одинаковой массы. Число звезд в соответствии с числом Лошмидта, по которому в одном куб. см. газа содержится 27,2 триллиона молекул, примерно, равнялось бы количеству газовых молекул в кубе, ребро которого равно 2 см.

Мы, конечно, не можем говорить о том, что эта теория справедлива вообще. Речь может идти только о том, правдоподобна ли она. И еще на одно важное следствие мы должны указать, которое несколько уменьшает нашу горячую радость по поводу новых достижений человеческого ума: если в принципе указанные результаты правильны, то отсюда следует, что окружающий нас мир, в своих простейших чисто пространственных соотношениях содержит моменты, которые выходят за способности нашего представления; лишь при помощи аналогии мы с трудом могли себе представить картину замкнутого мира; оно и понятно, так как все наши обычные представления пространства применимы лишь к конечным системам мира, но ведь они одновременно так же не пригодны, когда идет речь о ничтожно маленьких величинах, как атом и молекулы. Раскрытие тайны мира атомов, представляющей собой в течение тысячелетий результат духовной работы человечества, конечно, еще не достигнуто, но каждый шаг на этом пути дает нам новое оружие в борьбе аа существование. Последние годы, принесли много нового о тех силах, которые, препятствуют рассеянию силы электрона или атома. Под углом зрения Эйнштейна эти образования представляют собою огромные скопления энергии и в незначительном пространстве заключают сильную кривизну пространства или другими словами поле тяготения.

("Umschau" 1921, В. R?lf. Gestalt u.
Gr?sse der Welt nach Einstein, 65—68;
Rudolf Laemmel, Die Eigenschaften der
Welt, I. c. 119-121).
М. Блох.


Достижение звездных температур и разложение вольфрама. в 1920 г. (Astrophys. Journ. 1920. 51) Anderson в лаборатории горы Вильсон в Соединен. Штатах Северной Америки произвел интереснейший опыт достижения звездных температур.

Идея опыта заключалась в том, чтобы в наименьшее время сообщить малому количеству материи значительное количество тепловой энергии.

Прежние попытки получения высоких температур натыкались всегда на одно и то же затруднение: теплота, сообщаемая нагреваемому предмету в единицу времени при известной температуре, становилась недостаточной, чтобы превысить уход тепла из системы путем теплопроводности и лучеиспускания. Температура переставала подыматься. Никакая тепловая изоляция, как бы она ни была совершенна, не в состоянии была сделать адиабатическим процесс нагревания.

Лишь чрезвычайная быстрота нагрева и кратковременность опыта (30 калорий было сообщено 0,5 mgr. металла в течение ¹/₁₀₀₀₀₀ сек.) позволили Anderson’y поставить рекорд в деле достижения высоких температур.

Прибор Andersоn’а был построен так, что первичная обмотка трансформатора работает от 220 v., и выдерживает 40 ампер, необходимые для зарядки конденсатора.

Вторичная обмотка давала 100.000 v., хотя обыкновенно пользовались 30.000 v.

Разрядный контур, содержавший искровой промежуток и испытуемую проволоку, был сделан возможно короче и компактнее из тяжелой медной полоски, чтобы уменьшить сопротивление и индукцию до minimum’a и таким образом достигнут был очень быстро осциллирующий разряд конденсатора, в minimum времени затухающий. Методом фотографирования искра при помощи быстро вращающегося зеркала было установлено, что разряд имеет частоту 150.000 циклов в секунду, при чем почти вся энергия приходилась на первый полуцикл. При таких условиях тонкая металлическая проволочка взрывалась с оглушительным шумом (на уши экспериментаторам приходилось одевать особые предохранители) и с блеском, превышающим солнечный по интенсивности в 200 раз (синие очки необходимы при опыте); яркость эта была определена довольно точно при помощи спектрофотометра. Если даже принять во внимание, что солнце на самом деле ярче, так как часть его лучей поглощается атмосферой, все же приходится заключить, что при взрыве получается температура не ниже 20.000° С. Механический эффект взрыва так велик, что при взрыве проволочки весом в 0,6 mgm., звуковая воздушная волна ударяет наблюдателя, находящегося на расстоянии 50 см., с большой силой по лицу и по рукам.

Если окружить взрывающуюся проволоку трубкой с водой, то ни от трубки ни от воды не остается и следа.

Anderson сделал целый ряд снимков спектра искры взрывающихся проволок, сделанных из Fe, из Mn, Cu, Ni 2).

Ему удалось, после долгих бесплодных попыток, произвести взрыв проволоки внутри стеклянного баллона так, что баллон оставался цел: для этого пришлось взять тонкостенный баллон, емкостью в 300 кб. см. из прочного стекла Pyrex, хорошей сферической формы и без натяжений в стенках. Погрузив такой баллон в воду, удалось создать такого рода эластическую преграду (тонкая стенка поддерживаемая водой), которая выдерживала резкий удар взрыва: толстостенные баллоны при опыте всегда разлетаются в осколки по всей комнате.

Перед опытом из баллона выкачивался воздух в течение 15 часов при помощи самых совершенных насосов: баллон при этом помещался в печь с температурой в 350°, а через проволоку, находящуюся внутри сосуда, пропускался электрический ток силой в 0,2 амп., нагревавший ее до 2000°. После такой обработки, гарантирующей полное отсутствие газов, баллон запаивался и в нем производили взрыв. Яркая линия гелия была после этого констатирована в спектре газов, образовавшихся в баллоне.

Вольфрамовая проволока погибает без следа.

В среднем (для 21 опыта) из 0,7 mgr. вольфрама получалось после взрыва 1,01 кб. см. газа (количество это от опыта к опыту колебалось в пределах от 0,18 кб. см. до 3,62 кб. см.); теоретически, если бы весь вольфрам распался в гелий, можно было бы ожидать 4 кб. см. газа.

Хотя и получалось газа в четыре раза меньше теоретического количества, но все же объем его превышал в 26.000 раз объем проволочки, а потому об окклюзии газа в проволочке до опыта говорить не приводится.

Опыты еще не закончены, и напечатанное о них в сентябре этого года сообщение является предварительным, по заявлению авторов.

С. Щукарев.


Самая низкая температура. По последним сведениям самая низкая температура, достигнутая до сих пор, равна 0°,82 выше абсолютного ноля. При этой температуре Cammerling-Onnes’y, все же не удалось превратить жидкий гелий в твердое состояние.

С. Щ.


ХИМИЯ и ТЕХНИКА.

Получение озона в чистом виде. Профессор Riesenfeld в Берлине несколько месяцев тому назад произвел следующий опыт.

Кислород, свдержавший 10—15%% озона, был сгущен при помощи жидкого воздуха, причем получилась темно-синяя жидкость.

Эта жидкость путем откачивания испаряющихся из нее газов была обогащена озоном, вследствие чего произошло разделение ее на 2 слоя: ннжний, представляющий собою раствор жидкого кислорода в жидком озоне, и верхний — раствор жидкого озона в жидкой кислороде.

Нижний слой при —183° С. содержит в себе 30% O2; путем фракционированной перегонки удалось получить из него чистый темно-синий озон с температурой кипения —112,4° С.

Затвердевает озон при — 249°,7 С., при этом он имеет вид черно-фиолетовых кристаллов.

Удалось определить и его критическую температуру: она равна 5° С.

Газообразный озон в отсутствии катализаторов оказался удивительно стойким веществом при температурах ниже 0° С.

Определение плотности пара озона по методу Дюма дало молекулярный вес ровно в 48 единиц, что показывает на отсутствие подозревавшихся ранее полимеров кислорода с формулой O4, O5 и т. п.

С. Щукарев.


Лекционный опыт для демонстрации образования хизона (аналог — озона — Н3). Эвдиометр, наполненный 3 объемами водорода и 1 объемом кислорода, погружен в щелочной раствор марганцевокислого калия. При взрыве образуется в достаточном количестве Н3, и жидкость, наполняющая эвдиометр, зеленеет вследствие восстановления марганцовой кислоты в марганцовистую.

Опыт этот проделан впервые в 1920 г. в Индусском Научном Институте в Бангалоре.

В тех же условиях щелочной индиго белеет, FeCl3 переходит в FeCl2, KNO3 в KNO2, Аs2O3 в АsН3, КClO3 в КCl.

С. Щ.


Об изотопах селена и некоторых других элементов (из письма Aston’a от 9 ноября 1922 г.). Очень удовлетворительные Астоновские спектры удалось ныне получить, испаряя элемент в разрядной трубке.

Интерпретация их очень проста и определенна, так что выводы могут быть установлены с полным доверием.

Селен состоит из шести изотопов, дающих линии в 74 (f), 76 (с), 77 (е), 78 (в), 80 (а), и 82 (d).

Линия в 74 (f) крайне слаба.

Интенсивность линий порядка, указанного буквами, достаточно хорошо совпадает с атомным весом 79,2.

Измерение линий не показывает чувствительного отклонения от правила целых чисел.

При применении этого метода к кадмию и теллуру не удалось получить Астоновских спектров.

Употребление самого летучего FeCl3 было тоже безуспешно, но случайно привело к практическому подтверждению двух очень важных ранее подозреваемых фактов, именно, что хлор не имеет изотопа массы 39 и что алюминий простой элемент с атомным весом 27.

За время одной работы, потребовавшей очень длительной экспозиции с газом, содержащим ксенон, было открыто два новых изотопа этого элемента в 124 и 126, составляющих всего девять с ранее известными. Чрезвычайная слабость обоих линий показывает, что пропорция этих легких изотопов в элементе минимальная.

Следует заметить, что первый из последних изобарен (isobarik) с оловом, и что селены 78, 80 и 82 — изобары криптона. Все изобары, поскольку это открыто до сих пор, включая н радиоактивные, имеют четные атомные веса.

(Nature. Ноябрь, 1922 г.)

А. Ф.


Атомный вес бериллия. Современная теория строения элементов требует для них в чистом виде атомные веса или равные целым числам или очень близкие к ним. В случае чисел отличных от целых необходимо допустить смешение нескольких изотопов с разными атомными весами. В этом отношении явное исключение представлял бериллий, атомный вес которого 9,1 требовал существования каких-либо изотопов, которых, однако, Aston отрицал. Сейчас выяснилось, что мы имеем дело с неточным определением атомного веса, и Honigschmidt доказал, что и бериллий не отклоняется от общего правила, так как его атомный вес — 9,018.

А. Ф.


Энергия атомных соединений в алмазе и алифатических углеводородах, граФите и ароматических углеводородах. В "Bericbte der Deutschen Chemischen Gesellschaft" за 1920 г. мы нашли две работы К. Fajans‘a. "Die Energie der Atombindungen im Diamanten u. in aliphatischen Kohlenwasserstoffen" и A. L. v. Steiger‘a "Die Energie der Atombindungen im Graphit und in den aromatischen Kohlenwasserstoffen", представляющие выдающийся теоретический интерес, показывая, какое влияние уже начинают оказывать успехи последнего десятилетия в области структуры кристаллов и атомов и на термохимию. В настоящее время может считаться доказанным, что в кристаллах типа поваренной соли углы решетки попеременно заняты положительными металлическими ионами и отрицательными галоидными ионами. Основываясь на этом, М. Born ввел новую термохимическую величину, энергию решетки кристалла, которая определяется энергиею, которую можно было бы получить при образовании кристаллов из его свободных газообразных ионов. Born показал способ вычисления этой величины для некоторых солей из их молекулярного объема. Теория Бора спектральных линий, далее, позволяет точно вычислить из спектроскопических дат другую важную величину энергии, значение которой для термохимии также было понято впервые Born’ом.

Это — т. наз., работа ионизации атома, т. е., то количество энергии, которое необходимо для расщепления водородного атома или атома металла в парообразном состоянии на свободный газообразный ион и электрон.

К. Fajans’y, на основании теории Бора, удалось разложить сложные термические эффекты, как, например, образование поваренной соли из металлического натрия и газообразного хлора, на ряд следующих отдельных тепловых эффектов: парообразование металла натрия, ионизацию его пара, диссоциацию хлорного газа на атомы, соединение атомов хлора с электронами, отделившимися от атомов натрия и соединение полученных положительных ионов натрия с отрицательными ионами хлора в кристаллический хлористый натрий.

Такое же разложение оказалось возможным и в термохимии сильно диссоциированных растворов с помощью данной К. Fajans’eм теплоты растворения свободных газообразных ионов в воде (теплота гидратации ионов).

Теплоту растворения поваренной соли можно теперь рассматривать, как разницу двух величин: вычисленной Борном при диссоциации кристалла на газообразные ионы натрия и хлора и теплоты гидратации обоих этих ионов.

Попытка разложения теплоты сгорания, чаще всего измеренной для органических соединений, на простейшие эффекты была предпринята Julius’eм Thomsen’ом уже более 30 лет тому назад. Изучая сжигание газообразного пропана (C3H8) с кислородом в СO2 и H2O, Thomsen различает расход энергии, нужной для разложения восьми связей С—Н и двух С—С, и получающуюся энергию при сжигании восьми свободных водородных атомов и трех свободных углеродных атомов, т. е., он получает одно уравнение с четырьмя неизвестными.

И в этом вопросе, как показывает К. Fajans, достигнут значительный успех, если распространить эти рассуждения Thomsen’a на алмаз.

Известные рентгенометрические исследования W. H. и W. L. Bragg установили следующую структуру алмаза. Каждый атом углерода занимает в алмазе середину правильного тетраэдра, в углах которого находятся четыре других атомов углерода, соединенных с первым совершенно аналогичным образом. Таким образом, в алмазе ясно повторяется выраженная в насыщенных алифатических соединениях четырехатомность углерода, и можно было сравнить силы, удерживающие углеродные атомы в алмазе, с химическими силами.

В цитируемой работе К. Fajans доказывает, что связь между двумя атомами в алмазе, действительно, энергетически весьма приближается к связи между двумя углеродными атомами в насыщенном углеводороде или в более общей форме равна простой углеродной связи в алифатическом соединении; поставленную Thomsen’oм, для насыщенных углеводородов задачу К. Fajans разрешает для алмаза, определяя приближенно теплоту расщепления пара углерода (теплота сублимации алмаза). Мы не можем, к сожалению, остановиться на деталях этой интереснейшей работы и многих выводов, к которым приходит К. Fajans.

В тесной связи С его работою находится работа A. L. von Steiger’a. "Die Energie der Atombindungen im Graphit und in den aromatischen Kohlenwasserstoffen". Автор стремится обосновать особое положение ароматических углеводородов с системами колец особою природою их углеродных атомов, валентные особенности которых можно обнаружить в графите. Из данной P. Debye и P. Scherrer кристаллической структуры графита следует, что углеродный атом в графите должен быть рассматриваем, как трехатомный, если пренебречь энергиею четвертой связи в виду ее незначительности. Далее, он показывает, что и в чисто ароматических углеводородах, состоящих только из шестиугольных колец или конденсированных шестиугольных колец, углеродные атомы при вычислениях энергии связей (Bindungsenergien) могут быть разсматриваемы, как трехатомные, и все С—С связи равнозначными. К. Fajans нашел для алифатической С—С связи величину энергии = 137,5 k.-cal и для алифатической С—Н связи = 117 k.-cal. A. L. v. Steiger получил для соответственных ароматических соединений y = 187,3 k -cal. и x = 137,7 k.-cal. Ароматические связи, таким образом, крепче алифатических. Алифатическая С—С связь энергетически соответствует связи в алмазе, ароматическая — связи в графите. Если в графите пренебречь четвертой связью, как незначительной, то из одинаковых теплот сгорания алмааа и графита следует, что отношение величины алмазной связи = ¾ главной графитовой связи:
y (алифатич.)  =   137,5   =   2,934   =≈   3 
y (ароматич.) 187,3 4 4

В указанных работах, как и в новых работах Padoa и A. v. Weinberg’a несомненно кроются только еще начатки совершенно новых воззрений и новых достижений.

М. Блох.


Молекулярное строение волокон. Laue и Knipping в 1912 г. показали, что пучек рентгеновских лучей, пропущенных через кристалл, оставляет на фотографической пластинке, поставленной за ним, точки, обозначения решеткообрааного расположения атомов в кристалле. Брагги, отец и сын, дали затем другой, немного видоизмененный метод, а третий, позволяющий вывести заключение, имеем ли мы в случае очень мелкого порошка дело с кристаллами или аморфным телом, был предложен Debye и Scherrer’oм.

R. О. Herzog и Willi Janeke в "Kaiser Wilhelm Institut für Faserstoff - Chemie" применили этот последний способ к исследованию хлопка, искусственного шелка, естественного шелка, животного волоса, крахмала, гликогена (крахмала печени животного), чистых жиров.

Оказалось, что целлюлоза в растениях кристаллическая и расположена симметрически к главной оси волокон в растениях.

Искусственный шелк из ацетилцеллюлозы аморфен, естественный шелк обладает кристаллическим строением. Волос животный аморфен и состоит, вероятно, из двух или трех различных веществ.

Крахмал, согласно предположению Nägeli, оказался кристаллическим, гликоген — аморфным, чистые жиры показывают кристаллическое строение.

Интересно отметить, что между различными видами целлюлозы не существует различий, и также мало отличаются крахмал различного происхождения или различные шелка.

Опыты лишь начались. Надо надеяться, что познание физической структуры волокон поможет научно разъяснить и научиться технически управлять свойствами прочности волокон, их отношением к процессу крашения, способностью к разбуханию и т. д.

М. Бл.


Развитие химической промышленности во Франции. В "Journal of Industrial and Engeneering Chemistry" (1921) мы находим интересные статистические данныя, показывающие развитие химической промышленности во Франции.
Название продукта. Производительность
в тоннах.
1913 г. 1919 г.
Серная кислота 58°....... 1.160.000 2.500.000
   ""   ""   66°....... 58.000 1.200.000
Олеум....... 6.000 300.000
Азотная кислота....... 20.000 360.000
Натриевые соли....... 625.000 800.000
Жидкий хлор....... 300 90.000
Бром....... 500
Карбид кальция....... 32.000 200.000
Аммонийные соли....... 75.000 200.000
Естественные фосфаты....... 2.700.000 3.000.000
Суперфосфат....... 9.965.000 2.500.000
Фосфор....... 300 3.600

Данныя, касающиеся Эльзас-Лотарингии, сюда не вошли. Одна только добыча калиевых солей поднялась с 355.341 т. в 1913 г. до 1.200.000 т. в 1920 г. Из них треть ушла в Америку.

М. Блох.


Проявление при свете. Luppo-Cramer сообщает в книге "Negativentwicklung bei hellem Lichte (Safraninverfahren)", появившейся в изд. Ed. Liesegang’a 1921, а также в статье "Eine Umwälzung in der Photographie" ("Umschau" 1921, 140, 141), о разработанном им новом способе проявления. Применяется красное красящее вещество феносафранин, в водном растворе (1:2000). На каждые 100 ccm раствора проявителя прибабавляют 10 ccm. этого раствора. Можно проявлять при свете обыкновенной свечи.

М. Бл.


Новые возможности применения рентгеновских лучей. Профессор Lippmann сделал доклад во Французской Академии Наук об опытах применения рентгеновских лучей при изучении истории искусства. Оказывается возможным определить с помощью рентгеновских лучей приблизительный возраст картины или в спорном случае решить вопрос о том, оригинальна ли она. Настоящие, старинные картины дали ясные рентгеновские снимки, грунт не препятствует прохождению лучей, краски же сами более или менее непрозрачны. В новых картинах отношение грунта и красок к рентгеновским лучам обратное ("Umschau", 1921, 146).

М. Бл.


Замена меди. R. Schäfer в "Weltmarkt" (1921) сообщает, что во время войны электролитическое железо (попытки к получению железа из водного раствора при помощи электролиза относятся к 1846 г.), тщательно раффинированное, после удаления водорода прокаливанием при примерно 1000° С., может заменить медь. Экономически получение электролитического железа невыгодно, но Круппу во время войны удалось получить чистое железо в Сименс-Мартеновской печи.

М. Бл.


БОТАНИКА.

Растительность и климат Северо-Американских Соединенных Штатов. В Америке недавно вышла работа Burton Е. Livingston and Forrest Shreve, The Distribution of Vegetation in the United States, as Related to climatic Conditions. Published by the Carnegie Institution of Washington. 1921. Pp. I—XVI, 590. Publ. № 284. Солидный труд этот представляет изучение важнейших ареалов растительных типов (как сообществ, так и отдельных видов) Северо-Американских Соединенных Штатов в связи с климатологическими данными страны. Представляя текст в 590 стр., труд этот снабжен 73 картами, из которых две цветных, 74 графиками и картограммами и целым рядом цифровых таблиц (гл. образом климатических). Карта 2-ая, приложенная к 46 стр. текста, является основной картой всего рассматриваемого труда. На этой карте особыми штриховками дается общее подразделение Северо-Американских Соединенных Штатов на ботанико-географические области. Авторы различают в стране этой следующие основные ботанико-географические области (всего десять): в западной части Штатов — 1) пустыни, 2) полупустыни, 3) северо-зап. гигрофильн. вечно-зеленые (хвойные) леса, 4) северные мезофильные вечно-зеленые (хвойные) леса (в северо-западных штатах и по склонам гор); в восточной части Штатов — 5) травяные степи (прерии), 6) переходная лесо-степная область, 7) северные мезофильные вечно-зеленые (хвойные) леса вост. Штатов (на севере в области Великих озер и вдоль Аллеганских гор), 8) леса с опадающей листвою (широколиственные леса — в приатлантических Штатах) и 9) юго-восточные мезофитные леса (в самых южных и юго-восточных приатлантических Штатах и во Флориде).

На основе этой общей ботанико-географической карты С. А. Соединенных Штатов большею частью нанесены как ареалы отдельных характерных элементов флоры Северной Америки, так и многочисленные климатические элементы страны. Все эти карты составлены в масштабе 500 миль в англ. дюйме. Первая цветная карта в масштабе 1:9.600.000, составленная Forrest Shreve, представляет такое же деление Северо-Американских Соединенных Штатов на ботанико-географические области, но более детализированное; здесь, вместо 9 областей, изображено 18 делений. Так, вместо двух первых областей пустыни и полупустыни западных и южных Штатов Сев. Америки, на этой карте нанесено семь областей, а именно: 1) Калифорнийская пустыня, 2) пустыня Great Basin, 3) суккулентная пустыня шт. Аризоны и 4) такая же пустыня штата Техаса, две области полупустыни — 5) штата Техаса и 6) притихоокеанских штатов и 7) переходная область между пустыней и травяной степью в южных центральных штатах Северной Америки. В Западных Штатах Северной Америки выделены особой краской (сигнатурой) альпийские безлесные высоты в Сиерре-Неваде, Каскадных и Скалистых горах; в западных и притихоокеанских штатах выделены особыми сигнатурами гигрофильные северо-западные вечно-зеленые (хвойные) леса и западные ксерофильные вечнозеленые (хвойные) леса. В приатлантических штатах Северной Америки особой краской отмечены болота и марши в долине Миссисипи и др. рек южных штатов и на юге Флориды, а также устанавливаются некоторые переходные области, напр., переходная юго-восточная область между лесами южными вечно-зелеными и с опадающей листвою или переходная северо-восточная область между лесами хвойными вечно-зелеными и с опадающей листвою. Карта эта, по сравнению с основной ботанико-географической картой, дает более полное представление о разнообразии растительных типов Северо-Американских Соединенных Штатов, но, конечно, для общего обозрения и для обобщений она менее пригодна, чем основная ботанико-географическая карта Соединенных Штатов с ее 9-тью растительными схематизированными областями. Карта эта аналитическая; зато 2-ую цветную карту, в масштабе 1:11.875.000, можно назвать синтетической картой, ибо она представляет результат всего труда, являясь картой ботанико-климатической Соединенных Штатов Северной Америки. На этой карте, приложенной в конце книги, различаются отдельными красками следующие шесть ботанико-климатических зон Соединенных Штатов: 1) зона бореальная в северных Штатах и отдельными островами заходящая далеко на юг вдоль склонов высоких хребтов западной части Северной Америки; 2) переходная зона, 3) Верхне-Сонорская и Каролинская зона, 4) Нижне-Сонорская и южно-прибрежная зона, 6) южная (аустральная) зона (зона побережья Мексиканского залива) и 6) тропическая зона, к каковой относится лишь южная оконечность Флориды и местность близ устья Рио-Гранде. Все эти шесть зон по характеру климатических элементов и по составу и характеру ареалов отдельных флористических элементов довольно отчетливо подразделяются на восточные и западные части, и общая линия, разделяющая восточные растительные ареалы от западных и восточные климатические элементы от западных, проходит от северо-западного угла Мексиканского залива почти прямо на север до северной части Штата Дакоты; на запад от этой разделяющей две сферы влияния линии находится, например, в третьей зоне — Верхне-Сонорская часть зоны, а на восток от нее Каролинская часть зоны; или в 4 ботанико-климатической зоне на запад от этой линии расположена Нижне-Сонорская зона, а на восток южно-прибрежная зона, и т. д.

В неизбежных рамках рецензии нет возможности изложить все богатое содержание текста интересной и оригинальной по замыслу и исполнению книги, а равно указать подробно содержание богатого картографического материала и многочисленных график и числовых таблиц. Укажу лишь вкратце, что текст книги состоит из трех главнейших частей. В первой части разбирается растительность Соединенных Штатов и ее распределение по территории (растительные ареалы). Эта часть занимаеть 92 стр. и иллюстрирована 33 картами, из которых 31 карта — карты специальных ареалов различных характеризующих растительность видов древесных, кустарних и травянистых растений Северной Америки. Тут есть и ареалы юго-восточных приатлантических видов, как, например, Pinus echinata, P. taeda, P. palustris, P. caribaea, есть и ареалы северо-восточных видов — как Pinus strobus, Tsuga canadensis, Abies balsamea, Pinus divaricata. Есть карточки с ареалами растений, характеризующих прерии, например, очень интересная карта с ареалами распространения такого характерного для прерий злака, как Bulbilis (Buchloe) dactyloides, причем на карточке обозначены отдельными штриховками ареал максимального распространения злака этого в прериях Северной Америки, ареал с более редким его распространением и, наконец, третий ареал, в пределах которого злак этот играет лишь второстепенную роль в экологии страны. На других карточках нанесены ареалы географического распространения в Соединенных Штатах Северной Америки других характеризующих прерии злаков или ареалы кактусов, как типов, харатеризующих пустыни Северной Америки с суккулектным пустынным экологическим типом. Ареалы Pseudotsuga mucronata, Pinus ponderosa, P. contorta характеризуют западные притихоокеанские Штаты Северной Америки, а ареалы Ilex ораса и Magnolia grandiflora — растительность самых южных приатлантических Штатов. Тропический элемент растительности Соединенных Штатов охарактеризован ареалами пальм — Sabal palmetto, Serenoa serrulata и Washingtonia filamentosa, тогда как ареал Artemisa tridentata прекрасно иллюстрирует высокогорные пустыни Great Basin. Ареалы подобраны весьма наглядно и хорошо иллюстрируют разницу в характере растительности между восточными и западными Штатами Северной Америки или оттеняют области распространения безлесных пустынь, полупустынь и прерий от областей распространения хвойных или широколиственных лесов приатлантических и притихоокеанских Штатов Северной Америки. Изучение же границ ареалов этих в связи с общей ботанико-географической картой Соединенных Штатов, большей частью составляющей основу каждой ареальной карты, дает очень много поучительного и весьма рельефно на отдельных конкретных примерах точно выявляет нам ботанико-географическую сущность растительного покрова Северной Америки.

Но еще нагляднее это выясняется при чтении н изучении карт и график второй наиболее обширной части книги, посвященной элементам климатологии Северо-Американских Соединенных Штатов. В этой второй части книги, занимающей стр. 95—386, в обширном тексте, снабженном многочисленными цифровыми таблицами, и на 39 картах проанализированы все важнейшие климатические элементы Соединенных Штатов, так или иначе влияющие на географическое распределение рассмотренных в I части книги растительных форм. Температурные условия, осадки, влажность, испаряемость воды и проч., все это проанализировано как в соответствующих цифровых таблицах новейших климатологичесских данных, так и в тексте, и иллюстрировано весьма детально на 39 картах, в основе которых положена общая ботанико-географическая карта Соединенных Штатов. Вы хотите, например, изучить распределение осадков на территории Соединенных Штатов и имеете в книге ряд карт, иллюстрирующих это распределение осадков на фоне общей ботанико-географической карты с подразделением всей страны на 5 главнейших областей распределения осадков, с ссылками ва соответствующие цифровые таблицы. Вы хотите изучить распределение по территории влажности воздуха, и подобные же карты, цифровые таблицы и текст к Вашим услугам, и тут же на картах нанесены линии, подразделяющие всю страну на 4 главнейших области с этой климатической точки зрения. Вспомогательные графики и картограммы поясняют текст и рассматривают климатологию страны все время под углом зрения ботанико-географа, на основании уже изученного материала в I части книги — растительность Соединенных Штатов.

Но самая интересная часть книги это третья, занимающая стр. 387—580. Если первые две части надо считать аналитическими — анализ данных ботанико-географических и подробнейший анализ климатических фактов изучаемой страны, то третья часть есть настоящий научный синтез. Здесь все факты ботанической географии, как общие, так и частные, сводятся воедино с обширным климатологическим материалом, синтезируются, иллюстрируются 55 графиками, и в результате в заключительной главе, занимающей стр. 581—585, подводится общий итог и рисуется, стройная картина зависимости ботанико-географического распределения растительного покрова стравы от всех ее климатических данных. Климат и растения тесно связаны этим строгим синтетическим методом воедино, и получается законченная монолитная картина, в которой нельзя отделить климат от растительности, а ареалы последней находят себе полное оправдание в тех или иных климатических данных.

Последние 4 страницы текста представляют список использованной литературы, а 6 страниц вначале книги заняты подробным оглавлением всего богатого и весьма поучительного содержания этой прекрасной монографии, тщательно изданной Институтом Карнеги и представляющей образец ботанико-географического исследования такой обширной страны, как Соединенные Штаты Северной Америки.

Проф. Н. Кузнецов.


МЕТЕОРОЛОГИЯ.

Растворенные вещества, содержащиеся в дождевой и снеговой воде. Известно, что дождевая и снеговая вода далеко не является чистой и содержит целый ряд растворенных в ней посторонних веществ. Интересные данные относительно примесей воды атмосферных осадков дает Sherman Shaffer (в Chemical News, январь 1922), который произвел целый ряд анализов дождевой и снеговой воды за период времени с 28 августа 1920 по 1 июня 1921 года в местечке Mount Vernon в Северной Америке (центральная часть Северной Америки, штат Jowa, на запад от Чикаго). В Mount Vernon 2.000 жителей, оно расположено в 17 верстах от ближайшего мануфактурного центра, при чем в самом местечке нет ни фабрик, ни заводов.

Общее количество осадков за девять месяцев было 20,97 дюйма (18,4 д. дождя, остальное снег, который пересчитан на дождь, принимая 12 д. снега за 1 д. дождя).

Количество растворенных веществ подсчитывалось в фунтах на акр земли, считая, что 1 д. дождя на акр весит 226,675 фунта. Кроме того, подсчитывалось среднее количество некоторых веществ на 1 миллион весовых частей воды. Данные автора сведены мною в нижеследующую таблицу, при чем в последнем столбце данные первого столбца перечислены мною на 1 десятину, считая 1 акр = 0,37 десятины.
Вещества. Фунты на
1 акр
Вес. части на 1 милл. вес. ч. воды. Фунты на
десятину.
Средн. Миним. Макс.
1. Нитраты (гл. обр. свободн.
HNO3).........
6,0126 0,3 16,250
2. Нитриты......... 0,03985 0,03 0,108
3. Свободный аммиак......... 1,48095 0,67 2,1 (в снеге) 4,000
4. Альбуминоидный аммиак......... 1,16022 0,38 2,0 (в снеге) 3,135
5. Общее колич. азота......... 3,28178 8,870
6. Хлориды......... 34,43179 10,1 49,7 93,194
7. Сульфаты (S03)......... 102,08035 29,9 101,2 275,892

Если рассматривать данные по месяцам, то оказывается, что количество примесей в осадках зависит от промежутков между выпадением осадков. Если осадки реже, то получаются более концентрированные растворы.

Присутствие в осадках хлоридов приписывается обыкновенно тому, что ветры уносят с поверхности океанов мелкую водяную пыль, получающуюся при разбрызгивании воды во время сильных волнений. Для проверки этого предположения автор произвел определения калия и натрия в сухом остатке после выпаривания 5—10 метров дождевой воды. Результаты отдельных определений были весьма различны, при чем в большинстве случаев калия было значительно больше чем натрия. Если бы вышеприведенная гипотеза была верна, то можно было бы ожидать как раз обратного. Автор считает главными источниками хлоридов 1) дым от растительного топлива, при чем избыток солей калия объясняется их большей летучестью и 2) пыль с находящихся на западе Соединенных Штатов пустынь. Эта пыль, как известно, переносится ветром на большие расстояния и имеет несомненно щелочный характер.

Большое количество сульфатов автор объясняет употреблением на фабриках дешевого сорта каменного угля, содержащего много серы.

В. В.


Климатический режим за истекшие 30000 лет. J. Edmund Clark в "Naturwissenschaften" (1922, 535) сообщает содержание доклада С. Е. Brooks, сделанного в Royal Meteorological Society в Лондоне на указанную тему.

Комбинируя результаты геологических, метеорологических и ботанических открытий, получается следующий доисторический календарь для северо-западной Европы.

1. 30000—18000 до Р. Хр. Арктический климат. Северо-западная Европа напоминает современную Гренландию.

2. 18000—6000 до Р. Хр. Строго континентальный климат. Окончание ледникового периода.

3. 6000—4000 до Р. Хр. Континентальный климат. Холодные зимы и теплые лета.

4. 4000—3000 до Р. Хр. Тепло и влажно. Болотные образования преобладают над лесами.

5. 3000—1800 до Р. Хр. Лесная фаза. Тепло и сухо. Бронзовый век.

6. 1800 до Р. Хр. — 300 п. Р. Хр. Холоднее и влажнее, 2-ая торфяная фаза. Начало железного века.

7. 300 п. Р. Хр. — до настоящего времени. Суше и теплее с колебаниями. Уменьшение торфяной растительности.

М. Бл.


1) "Publications of the Astronomical Society of the Pacific", vol. 33, № 194, 1921. (стр. 68.)

2) The Journal of American chemical Society vol. 44. September 1922 г. стр. 1887.

Wendt (Chicago) подошел к опыту Anderson’а с химической стороны. (стр. 72.)