Денис-Георгий писал(а):
(наглядный пример сохранился в Индии)...,
Химия и жизнь, 1979.
http://school-collection.edu.ru/catalog ... c18b/view/
Молва утверждает, что разрушать легче, чем строить. Может быть... Однако это расхожее выражение совершенно неприменимо к мифам — и к научным мифам в особенности.
Вот что создается, как правило, легко, а разрушается с превеликим трудом! Не создателям, а разрушителям мифов приходится доказывать свою правоту, публика охотно внимает мифотворцам, но отмахивается от ниспровергателей — их доводы кажутся пресными...
Однако наука рано или поздно отбрасывает ею же созданные мифы — геоцентрическую систему, философский камень, панацею, тепловую смерть Вселенной и проч. К счастью, с разрушителями мифов обходятся сейчас менее круто, чем в средние века,— в противном случае ученые встречались бы крайне редко. Это обстоятельство и позволяет мне взяться за один из мифов науки — о знаменитой железной колонне в Дели.
В эмоциональном ключе этот миф изложен в рассказе А. П. Казанцева «Звездные пришельцы»*. Что касаетсяисторической литературы, то наиболее полное изложение, с которым мне случилось встретиться, было в книге А. Бэшема**. Поскольку мне не известны источники, которыми пользовался Казанцев, при разборе основных тезисов мифа буду ссылаться преимущественно на Бэшема.
Итак, колонна. Ее установили в V веке н. э. близ современного Дели, примерно в 20 километрах. Она напоминает усеченный конус (размеры показаны на рисунке). Вес колонны около 6 тонн. Это факты. Прочие сведения исторической науки об этой колонне — уже миф.
Начнем с названия. В исторической литературе колонна повсюду именуется железной. Так, Бэшем утверждает, что колонна «состоит из почти чистого по химическому составу железа». Согласно Казанцеву, железо «химически идеально чистое».
Далее, колонна считается нержавеющей. Бэшем: «На колонне, исхлестанной муссонами, нет ни малейших следов ржавчины...».
Совершенно непонятно, как это древние металлурги:
а) достали чистое железо,
б) придали ему коррозионную стойкость,
в) вообще сделали эту колонну.
На первый и третий вопросы ответ общий: до сих пор неизвестно — как. А вот насчет коррозионной стойкости Бэшем имеет предположение: «Для процесса окисления нужен катализатор, поэтому возможно, что колонна... сохраняется так долго благодаря именно высокой степени чистоты металла». Казанцев же предполагает, что на поверхности сверхчистого железа образуется окисная пленка, защищающая от коррозии.
Будем анализировать тезисы мифа по порядку.
Согласно строгим исследованиям"*, средний химический состав колонны (в процентах) таков: углерода — 0,15, фосфора — 0,25, серы — 0,005, азота — 0,02, кремния—0,05, марганца — 0,05, меди — 0,03, никеля — 0,05, остальное — железо. Но у современной весьма ходовой стали 15—то же содержаниеуглерода! Выражаясь техническим языком, материал представляет собой низкоуглеродистую сталь, очень чистую по сере и недопустимо загрязненную по фосфору. Содержание меди, марганца, кремния и никеля связано с особенностями индийской железной руды, однако находится в пределах нормы.
Если бы современный специалист по обработке металлов посмотрел на структуру такого сплава в микроскоп, он заявил бы, что данный материал следует применять для изготовления только неответственных деталей, а лучше всего не применять вовсе из-за недопустимо большого количества неметаллических включений.
Таким образом, все разговоры о «химически идеально чистом» или хотя бы о «почти чистом» железе лишены смысла. Древние металлурги и не помышляли о чистоте, они делали такой -металл, какой умели.
Теперь по поводу коррозионной стойкости. Действительно, на внешней части колонны не видно следов знакомой всем ржавчины. Впрочем, первые метр-полтора от земли не в счет — тут металл отполирован руками многочисленных паломников. Повыше у колонны черный цвет, переходящий по мере приближения к верхушке в синеватый и далее в коричневый — от покрывающей ее окисной пленки.
Хорошо, металл окисляется, но ржавчины-то нет! Однако и на образце обычной углеродистой стали, помещенной в этом же районе, нарастала точно такая же пленка, причем примерно с той же скоростью...
Это еще не все. Шведский металловед И. Вранглен исследовал и подземную часть колонны, на которую не обращали внимание историки. И оказалось, что она покрыта слоем тривиальной ржавчины толщиною в сантиметр; более того, встречаются даже коррозионные язвы глубиною до 10 сантиметров. Вот вам и «нержавейка»!
Тот же Вранглен отрезал от колонны небольшие образцы металла и оставил их «на вольном воздухе», причем в двух местах — на морском побережье Индии и в промышленном районе Швеции (морская и промышленная атмосфера наиболее опасны для стали). На сей раз ржавчины долго ждать не пришлось: образцы добросовестно корродировали.
И все же, надо заметить, надземная часть колонны достаточно стойка к коррозии. Но не по тем причинам, которые приводят историки. Для окисления железа вовсе не нужен катализатор (хотя примеси часто и ускоряют коррозию); окисная пленка может защитить металл, но железо она, как известно, защищает неважно. Истинные причины иные. Главная из них — сухая атмосфера близ Дели, к тому же (до недавнего времени) слегка аммиачная из-за скопления людей и животных. У массивной колонны большая теплоемкость, металл запасает тепло, и дождевая вода быстро испаряется с нагретой колонны. Наконец, некоторую роль могут сыграть примеси серы и фосфора, но это уже сомнительно.
Наконец, о том, как была сделана колонна. Бэшем пишет, что «нет сведений о способе изготовления, но, без сомнения, оно потребовало огромных усилий и труда». Со второй половиной цитаты можно в целом согласиться. Что же касается способа изготовления, то железо для колонны получали из железной руды прямым восстановлением с использованием древесного угля (таким же способом, но только с помощью каменного угля, получал железо инженер Смит из «Таинственного острова»). Кстати, именно благодаря древесному углю в металле колонны так мало серы.
Железную губку, которая получается при восстановлении руды, надо проковать, чтобы отжать шлак. Однако шлак удаляется не полностью — вот почему в металле так много неметаллических включений. Комки железа весом 20— 30 кг сваривали вместе ковкой: на колонне сохранились следы ударов молота и пинии сварки. Качество сварки оказалось хорошим: в 1738 году колонна выдержала артиллерийский обстрел при нашествии персидского шаха Надира; следы от ядер все еще видны.
Итак, в способе изготовления колонны таинственные силы также не обнаружены. Откуда же пошел миф?
Первый вклад внес сэр Александер Кан- нингхэм*. Он утверждал, что высота колонны не менее 60 футов (18 м), а вес 17 тонн. Эти сведения продержались недолго: сэр Александер очень уж преувеличил, а именно почти в три раза. Будучи генералом, Каннингхэм мог бы иметь глазомер и получше (а еще надежнее было бы послать офицера, чтобы поточнее измерить колонну). Во всяком случае публиковать подобные данные в качестве научных, мягко говоря, дурной тон.
А еще генерал объявил колонну цельной. Правда, некто Томас утверждал в частных беседах, что еще в 1858 году заметил, что колонна сварная; к сожалению, найти какие-либо публикации, сделанные мистером Томасом по этому поводу, не удалось. Впрочем, Каннинг- хэм внушал больше доверия, поскольку он был сэром и генералом, а Томас — только мистером без воинского звания...
Наконец, Каннингхэм отщипнул один кусочек от колонны и отправил его на исследование. Результат был таков: «Материал представляет собой чистое ковкое железо с удельным весом 7,66 г/см3». О химическом анализе — ни звука. Кстати говоря, если анализ и был, то ценность его близка к нулю: такое крупное изделие, как колонна, по химическому составу скорее всего неоднородно. (Так оно и оказалось: позднейшие исследования показали, что содержание отдельных элементов в металле колеблется в пределах целого порядка.) Однако оценивать чистоту металла по удельному весу, определенному с точностью до второго знака после запятой,— это и для середины девятнадцатого века уже неприлично. Поистине, мифы — устойчивые сооружения, коль скоро они держатся более века на таком хилом фундаменте...
Коррозионную стойкость колонны заметили, видимо, еще раньше, и сейчас уже трудно определить, кто же первым высказал свое изумление вслух. Как бы то ни было, примитивное металловедение пролепетало первое слово о колонне, а историки подхватили его с радостью. Но ребенок рос, и основы мифа стали разваливаться.
Еще до конца девятнадцатого века было опубликовано по меньшей мере одно сообщение о том, что колонна сварная*. В 1912 г. Роберт Гадфильд, тоже сэр, но хороший металлург (марганцовистую сталь Гадфильда применяют до сих пор) напечатал пространную статью**, в которой убедительно доказал, что железо с плотностью 7,66 никак не может быть чистым, а также привел результаты первого химического анализа металла колонны. По его данным, металл схож по составу с современной сталью 08. Правда, Гадфильд, ссылаясь на того же Каннинг- хэма (ох уж этот военно-металловедческий авторитет!), продолжал утверждать, будто колонна цельная. Впрочем, в дискуссии по статье Гадфильда справедливо поправили***.
В 1953 г. Хадсон опубликовал в журнале «Nature» (т. 172, с. 499) сообщение о скорости коррозии медистой стали и цинка в местах с различным климатом, в том числе рядом со знаменитой колонной. Атмосфера в Дели оказалась по агрессивности на предпоследнем месте, уступив лишь атмосфере в Хартуме, еще более сухой. Хадсон установил также, что даже в период муссонов влажность делийского воздуха превышает критическое значение (70%), при котором сталь заметно корродирует, только в утренние часы. Даже нестойкий цинк окисляется в Дели очень незначительно. Из результатов Хадсона следует, что металл делийской колонны корродирует лишь в два раза быстрее, чем упомянутая медистая сталь.
Казалось бы, миф можно было похоронить самое позднее в 1953 году. Увы, все эти (а также многие другие) исследования прошли в стороне от историков. Они почему-то повторяли все те же не очень свежие и далекие от истины сведения относительно колонны и ее происхождения. Из нескольких десятков металловедческих работ А. Бэшем упоминает лишь одну-единственную, а именно Хадсона, причем только для того, чтобы посрамить металловедов. Разве в Дели сухой климат? Он, Бэшем, лично видел, какие жуткие ливни бывают в Дели в период муссонов...
Уже чуть ли не целый век металловеды и специалисты по коррозии исследуют делийскую колонну, вроде бы все про нее прознали и не скрывают своих знаний, а с ними не желают соглашаться. Что нам анализы! То ли дело, если колонну отковали из метеорита пришельцы...
С. АЛЕКСЕЕВ
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Специалистов Металлургического института в Колумбусе (штат Огайо) изумил химический состав самого молота: 96,6% железа, 2,6% хлора и 0,74% серы. В металле не обнаружено ни одного пузырька Качество железа даже по современным меркам исключительно высокое и вызывает много вопросов, так как не обнаруживается содержание металлов, применяемых в металлургической промышленности при производстве разных сортов стали (как, например, марганец, кобальт, никель, вольфрам, ванадий или молибден). Также отсутствуют посторонние примеси, а процентное содержание хлора необычайно большое. Удивляет также, что в железе не найдено никаких следов углерода, тогда как в железной руде из земных месторождений всегда содержится углерод и другие примеси.
