Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - Джеймс Берк

С новой технологией бурения скорость работы увеличилась почти в двадцать раз — до пяти метров в день, так что строительство тоннеля Мон-Сенис (равно как и любого другого) не требовало теперь целой вечности. Тоннель длиной тринадцать километров был закончен в день Рождества 1870 года, отняв двадцать восемь человеческих жизней, 2 954 000 зарядов взрывчатки и три миллиона фунтов стерлингов. К сожалению, с объединением Италии пришлось повременить: пока шло строительство, случилась война за независимость страны и Савойя отошла Франции. Тем не менее французы выплатили оговоренную половину стоимости тоннеля. После такого оглушительного успеха у инвесторов, особенно швейцарских, не осталось повода для сомнений и в течение тридцати лет открылись Сен-Готардский, Арльбергский и Симплонский тоннели, а новый Восточный экспресс с ветерком мчал напрямик из Кале в Стамбул.

По иронии судьбы Соммейе и еще два инженера Мон-Сенисского тоннеля умерли от сердечного приступа. Во время строительства они активно использовали новую взрывчатку — нитроглицерин. Нитроглицерин был впервые получен еще в 1846 году итальянцем Асканио Собреро, однако производство этого вещества было чрезвычайно опасным (и это еще мягко сказано). В 1862 году один шведский инженер и его сын нашли способ сделать производство нитроглицерина менее рискованным. Получилось не очень — в 1864 году их фабрика в Хеленборге взорвалась и погребла под руинами второго сына шведского инженера. Однако первый сын, а звали его Альфред Нобель, выжил и продолжил исследования. В 1867 году он запатентовал смесь нитроглицерина с похожим на глину минералом — кизельгуром. Это было новое взрывчатое вещество — динамит. Новая взрывчатка была впервые использована в Мон-Сенисском тоннеле, но это было только начало.

Та самая ирония заключается в том, что у больных сердцем инженеров лекарство валялось в буквальном смысле под ногами — именно им они и взрывали тоннель. Помимо взрывных работ, с 1867 года нитроглицерин применялся и в медицине — в составе лекарства под названием глоноин. Он состоял из одного процента нитроглицерина, остальные девяносто девять процентов приходились на алкоголь. Глоноин применялся как сосудорасширяющее средство для облегчения сердечных болей и симптомов стенокардии. В небольших дозах он расслаблял коронарные и другие сосуды, увеличивал приток крови и снижал давление.

Побочным эффектом от долгой работы с нитроглицерином в его взрывчатой ипостаси были головные боли, которые доктора того времени называли «динамитными». От них часто помогал глоноин — он расширял сосуды шеи, а от их сужения и болела голова.

Головную боль так и лечили, пока не произошла фармацевтическая революция. В 1853 году французский химик Шарль Жерар получил форму салициловой кислоты, которую назвал ацетилсалициловой. Его работа основывалась на исследованиях одного немецкого ученого, который выделил салициловую кислоту из таволги. Ацетилсалициловая кислота хорошо помогала при головной боли, однако ее получение отнимало слишком много времени и Жерар прекратил опыты. В 1890-х годах каждый немецкий химик считал своим долгом выделить что-нибудь из каменноугольной смолы (дегтя), нового побочного продукта горения коксового газа. Август Гофман из компании «Байер» выделил из нее фенол, из которого в свою очередь легко, быстро и дешево получалась искусственная ацетилсалициловая кислота. Продукт получил название-акроним, состоящее из букв A (ацетил), SPIR (от латинского названия таволги Spiraea ulmaria) и IN (окончание неизвестного происхождения), — аспирин. Головную боль перестали называть динамитной.

Фенол имел и другое название — карболовая кислота. С точки зрения сегодняшнего дня кажется очевидным, что ее стали использовать для дезинфекции. Однако способ, с помощью которого применяли это средство, приведет нас назад к сцене захвата самолета, с которой мы начали этот рассказ. В 1834 году другой немецкий химик, Рунге, установил, что карболовая кислота в слабоочищенном виде (не что иное, как креозот) предотвращает гниение дерева, а в 1857 году в английском городе Карлайле креозотом безуспешно пытались лечить сибирскую язву у скота.

В 1867 году профессор хирургии университета Глазго Джозеф Листер, который был наслышан об экспериментах в Карлайле, придумал новый перевязочный материал — своеобразную искусственную корку для заживления после-операционных ран. Это был муслин, пропитанный смесью карболовой кислоты и парафина. Позже вместо муслина Листер стал применять прорезиненную ткань, изготовленную по технологии шотландского изобретателя Макинтоша. Смерть от инфекций в послеоперационный период была делом обычным, и никто не знал, в чем было дело. Когда Листер опробовал свою новую перевязку на тринадцати пациентах со сложными переломами, все тринадцать благополучно поправились.

Состояние хирургии в тот период было таково, что большинство операций заканчивались, мягко говоря, нежелательными осложнениями, так что бытовала присказка «операция прошла отлично, а пациент умер». Условия содержания, о которых тогда мало кто задумывался, способствовали широкому распространению инфекций и госпитализация была чем-то сродни смертному приговору. Следующая находка Листера сделает больницы немного безопаснее мясной лавки. Этому поспособствует работа Бенджамина Ричардсона, зануды, скромняги и страстного велосипедиста. Он-то и выяснит удивительное — сильный холод вызывает онемение тканей.

Ричардсон был анестезиологом и, как все медики того времени, увлекался опытами с карболовой кислотой. Он установил, что в замороженном виде она вызывает онемение кожных покровов, но одновременно разрушает их. Однажды на балу его знакомая капнула духами ему на лоб, и Ричардсон невольно прислушался к ощущению холода, которое вызвало испарение. Этот случай подтолкнул его к созданию распылителя эфира. Эфирный наркоз был известен уже давно, а с прибором Ричардсона эфир можно было применять и как местный анестетик — например, чтобы обезболить челюсть, ногу, руку или грудную клетку.

Легко догадаться, что дальше сделал Листер. Кроме того, в лондонских театрах и на балах часто применялось такое устройство, как пульверизатор для ароматизации воздуха, и врачи, конечно, знали, что это такое. Неудивительно, что в 1871 году Листер стал применять на операциях аэрозоль карболовой кислоты, а распылителем служил усовершенствованный вариант бутылки с резиновой грушей, которую первоначально применял Ричардсон. Листер добавил новое слово в лексикон врачей-хирургов — вдобавок к командам «скальпель!» и «тампон!» они стали говорить «распыляем!». Распыленная карболовая кислота действовала очень эффективно, но вызывала жалобы пациентов (среди которых оказалась и королева Виктория), так как вызывала болезненное покалывание на коже. По этой причине в 1887 году от распылителя отказались в пользу другого, более совершенного и гигиеничного способа анестезии.

Возникновение этого способа — заслуга немецкого инженера Вильгельма Майбаха. В 1893 году Майбах работал в сотрудничестве с более известным своим коллегой, Готтлибом Даймлером. У сотрудника Даймлера была дочь с еще более известным именем — Мерседес. На новом автомобиле Даймлера, который носил имя дочери, стоял сконструированный Майбахом карбюратор, в основе которого был распылитель горючего. При помощи карбюратора в цилиндр двигателя подавалась горючая смесь из топлива и воздуха, которая воспламенялась искрой и, взрываясь, толкала поршень в цилиндре. Важнейшей деталью карбюратора выступал поплавок. Он располагался в камере, куда под действием силы тяжести или давления поступало топливо. От поплавковой камеры отходила трубка распылителя с зауженным концом, заведенная в трубу воздуховода. Когда поршень двигался вниз и давление в цилиндре понижалось, воздух устремлялся в него по воздуховоду. Благодаря разности давления, топливо вытекало из распылителя, смешивалось с потоком воздуха и попадало в цилиндр в распыленном виде. Поплавок же отмерял точный объем топлива, необходимого для впрыска. Механизм поплавковой камеры впоследствии заимствовали все производители автомобильных двигателей — он обеспечивал максимально точное для того времени соблюдение пропорций для приготовления горючей смеси.