Все важные события в истории Земли – от вулканических извержений гадейской эпохи до появления сложных форм жизни – в значительной степени определялись поведением и эволюцией газов. Газы сформировали не только нашу атмосферу, но и континенты и океаны. История Земли – это история газов. В значительной степени это справедливо и в отношении человеческой цивилизации, особенно за несколько последних столетий. Когда человек научился использовать физические свойства газов, он создал паровой двигатель и смог за секунды взрывать горы, формировавшиеся миллиарды лет. А использование химических свойств газов позволило выплавлять сталь для строительства небоскребов, избавиться от боли при хирургических операциях и производить столько пищи, сколько нужно, чтобы прокормить весь мир. Как и последний вздох Цезаря, вся история мира до сих пор с нами: ветер играет листьями деревьев, поднимаются ввысь наполненные горячим воздухом воздушные шары, а навязчивый запах лаванды или мяты (а также кишечных газов) бьет в нос с такой силой, что пропитывает все вокруг. Поднесите еще раз ладонь к губам и почувствуйте: единым вдохом можно охватить весь мир.
При написании этой книги я преследовал цель: я хотел сделать историю невидимых газов видимой, чтобы вы смогли увидеть ее столь же явственно, как свое дыхание свежим ноябрьским утром.
В книге нам придется плавать в океане с радиоактивными свиньями и охотиться на насекомых размером с таксу. Мы увидим, как Альберт Эйнштейн работает над усовершенствованием холодильника, и окажемся рядом с пилотами, распыляющими во Вьетнаме сверхсекретное «погодное оружие». Мы столкнемся с разъяренной толпой и сгорим в лавине огненных паров, от которых человеческий мозг плавится в черепной коробке. Все эти истории связаны с удивительными свойствами газов – газов из кратеров и микробных клеток, из пробирок и моторов машин и из каждого уголка периодической таблицы. Большинством из них мы дышим и сегодня, и в каждой главе книги через призму какого-то одного из них, как через лупу, мы сумеем разглядеть иногда трагический, а иногда комический фрагмент истории человечества.
Первый раздел книги, «Появление воздуха. Четыре атмосферы Земли», рассказывает о природных газах. Здесь речь пойдет об образовании нашей планеты из облака космических газов 4,5 млрд лет назад. Позднее благодаря действию вулканов на планете появилась собственная атмосфера. С зарождением жизни эта атмосфера изменилась, что привело к так называемой кислородной катастрофе (которая, вообще говоря, позволила появиться нам – животным). В целом первый раздел рассказывает о происхождении воздуха и о поведении газов в различных ситуациях.
Второй раздел, «Приручение воздуха. Связь человека с воздухом», повествует о том, каким образом за несколько последних столетий человек научился использовать специфические свойства различных газов. Мы редко задумываемся о том, что у воздуха есть масса, но это так: если вы заключите Эйфелеву башню в воображаемый цилиндр, воздух внутри цилиндра будет весить больше, чем сама металлическая конструкция. И поскольку воздух и другие газы имеют массу, они могут поднимать, толкать и даже убивать. Использование газов способствовало Промышленной революции и позволило человечеству осуществить свою древнюю мечту – подняться в воздух.
Третий раздел, «Границы. Новые небеса», рассказывает о том, как человек изменил воздух за несколько последних десятилетий. Даже по составу современный воздух отличается от воздуха, которым дышали в молодости наши деды, и очень сильно отличается от воздуха, которым дышали люди триста лет назад. Кроме того, мы начали изучать атмосферу планет за пределами Солнечной системы, подготавливая почву для того, чтобы наши потомки смогли покинуть Землю и начали осваивать другие планеты, атмосфера которых, возможно, заполнена какими-то совсем неведомыми газами.