Реакція Бєлоусова-Жаботинського. Що таке краса в хімії?
Як раз в ці роки біохіміки відкрили так звані коливальні реакції. Схематично ці реакції виглядають так.
В одному середовищі паралельно відбуваються як мінімум дві реакції. Причому продукти першої реакції є вихідними реагентами для другої. У свою чергу, продукти другій реакції є вихідними реагентами для першої. Що при цьому має відбуватися?
Спочатку швидкість першої реакції буде велика, але з плином часу її хід сповільниться, оскільки зменшиться концентрація вихідних реагентів. У той же час почне зростати швидкість другий реакції - адже кількість її вихідних реагентів, продуктів першої реакції, зросла. У міру ходу другої реакції її вихідні реагенти вичерпаються, реакція сповільниться, зате тепер знову прискориться перша реакція - адже в неї знову з'явилися вихідні реагенти. І так далі до нескінченності. Концентрація реагентів весь час буде коливатися - то зростати, то спадати. Тому й реакції назвали коливальними.
Але біохімія - Складна наука про складні речовинах, що взаємодіють один з одним у складних середовищах. Занадто багато факторів, щоб спокійно вивчити, як відбуваються реакції нового типу, з якими хіміки доти ще не стикалися. От якщо б виявити колебательную реакцію, що відбувається з неорганічними речовинами!
Б.П. Білоусов придумав таку реакцію, проявивши справжню геніальність хіміка, яка, зауважимо, те саме геніальності кулінара! Тільки величезний досвід і незрозуміле чуття можуть підказати, які речовини і в яких пропорціях треба змішати, щоб отримати чудо. А диво, справді, вийшло! Рідина в склянці періодично змінювала колір: з синього на жовтий і знову на синій. Якщо ж проводити реакцію в тонкому шарі рідини, наприклад, в чашці Петрі, то ставало видно, як по поверхні рідини біжать хвилі зміни концентрації, утворюючи химерні, весь час змінюються візерунки. Заворожуюче красиве видовище!
Однак на статті, які в 1951, а після цього в 1955 році Борис Павлович послав у солідні хімічні журнали, рецензенти дали одну відповідь: «Цього не може бути, тому що цього не може бути ніколи!»
Людина більш молодий і менш пошарпаний життям, імовірно, міг би заперечити рецензента. Послати в редакцію акт, який свідчить про те, що описується в статті явище має місце. Нарешті, приїхати в редакцію з колбами і реактивами, щоб продемонструвати свою правоту недовірливим рецензентам. Але генерал Бєлоусов почел нижче своєї гідності щось доводити. Хоча роботу над своїм відкриттям продовжував.
Невідомо, чим би це закінчилося, якби про дивовижний відкритті Б.П. Белоусова не впізнав професор С.Е. Шноль. Дізнавшись, він заходився шукати першовідкривача, що було справою зовсім не простою - адже Білоусов працював у «закритому» інституті, а спроба публікації в загальнодоступному науковому журналі, як ми бачили, завершилася невдачею. Але, нарешті, С.Е. Шноль знайшов Б.П. Білоусова, отримав від нього листок паперу з рецептом: як здійснити реакцію.
Оскільки Б.П. Білоусов відмовився від співпраці, сказавши С.Е. Шноль приголомшливу фразу: «Я не можу і не хочу заводити нових друзів. Мої друзі загинули або померли », професор «нацькував» на проблему коливальних реакцій прекрасного фізика і математика Анатолія Марковича Жаботинського (1938-2008). А.М. Жаботинський із співробітниками розробив математичну модель хімічних процесів, що відбуваються в ході реакції Б.П. Белоусова, створив фізичні прилади для реєстрації цих процесів і навіть застосував комп'ютери для обробки результатів і обчислення кінетичних коефіцієнтів реакції.
Зараз здається: «А як же інакше?». Але в ті роки комп'ютери називалися ще «електронно-обчислювальними машинами» і виглядали відповідно. Сталеві шафи, розміщені в немаленькою кімнаті з кондиціонерами. Інформація запроваджувалася з перфокарт або з перфострічок, а виводилася на довгі паперові «простирадла» роздруківок. Воістину, інтелектуальні парові машини! При цьому машини колективного користування - для своїх розрахунків ти отримуєш тільки частина загального часу роботи обчислювального агрегату. Так що застосування комп'ютерів для моделювання складної хімічної реакції теж було новинкою.
В 1964 вийшла стаття А.М. Жаботинського, в якій підбивалися підсумки виконаних досліджень. Важливість цієї статті була ще в тому, що вона закріплювала пріоритет радянської науки в галузі вивчення коливальних хімічних реакцій. Буквально через рік ця тема стала дуже модною і число статей тут початок обчислюватися сотнями. Але до того часу відкрита і пояснена реакція стала всесвітньо відомою під ім'ям реакції Бєлоусова-Жаботинського.
В принципі, відкриття коливальних реакцій цілком було гідно Нобелівської премії. Але, як кажуть, «карта лягла по-іншому». Певною компенсацією можна вважати те, що в 1980 році кільком ученим - фізикам і хімікам, за вивчення коливальних реакцій була вручена Ленінська премія. У списку було і прізвище Бориса Павловича Білоусова. Його нагородили посмертно.
