В.И. Елохин

ВОСПОМИНАНИЯ НЕПРИЧАСТНОГО СВИДЕТЕЛЯ.
Пишущий эти строки (основанные на добровольных показаниях, взятых у непосредственных участников и свидетелей происходившего) не только не участвовал в вышеописанных событиях, но и находился в то время сравнительно далеко от Института катализа, поэтому во избежание возможных упреков в очевидных неточностях он предпочел укрыться за псевдонимом​

«Случайность есть проявление и дополнение необходимости»

(Из курса диалектического материализма)
Как говорил (в переводе с немецкого) Томас Манн – «Прошлое есть колодец глубины несказанной». К этому можно добавить – чем глубже в него опускаешься, тем тише и темней. Впрочем, мы не собираемся возвращаться мысленно в прошлое слишком глубоко, да и история нашего Института пока не требует стратификации на периоды (древний мир, средние века, новейшая история). Однако следует к этому готовиться, и дабы облегчить будущим летописцам труд по написанию Истории Института, мы попробуем вспомнить одну славную страницу из жизни и деяний лаборатории кинетики каталитических реакций, связанную с открытием изотермических автоколебаний в гетерогенно-каталитических системах (в данном конкретном случае – в реакции окисления водорода на никелевой фольге).

Итак, бросим ретроспективный взгляд в начало 70-х годов уже прошлого века. Заведующим лабораторией был тогда Всеволод Иосифович Тимошенко, а заведующим отделом математического моделирования – Михаил Гаврилович Слинько, которые и поставили задачу изучения этой системы перед приехавшим из ГДР (Германской Демократической Республики, если кто забыл) на стажировку в Институт бравым парнем по имени Густав Эмрих. Сама постановка задачи, по-видимому, была связана с более детальным изучением другого критического явления, множественности стационарных состояний, еще в 50-е годы  обнаруженной Г.К. Боресковым, М.Г. Слинько, А.Г. Филипповой и Е.Н. Харьковской в этой же реакции (ДАН СССР, 1953 и 1959). Густав весь срок кропотливо промучился с установкой, которая не хотела работать устойчиво (возможно, те самые колебания?), он несколько раз менял реактор и систему регулирования, однако так и уехал, ничего не поняв в этой сибирской науке.

Продолжать изучение этой системы был направлен (а куда бы он делся?) только что закончивший НГУ Вова (Владимир Дмитриевич) Беляев. Вот тут-то мы и переходим к философскому вопросу о роли личности (а также случая) в истории. Сидел как-то Вова перед установкой и измерял очередной стационар (в качестве измерителя скорости реакции, заметим, служила обыкновенная мостиковая схема Уитстона). Дело, похоже, было после обеда (у Них это называется сиеста), и Володя находился в несколько расслабленном состоянии («экспериментатор спит, а реакция идет»). И когда он поднял затуманенные мечтами о светлом будущем глаза на самописец, то увидел, что скорость, стоявшая ранее неподвижно, резко упала. Однако вместо того, чтобы вскочить и начать кутить краны и гайки (как это всегда делал Густав, да и он сам), Володя остался в прежней позиции, оставив исправление ситуации до лучших времен (не совсем до неизбежного светлого будущего, но все же…). Лень было двигаться, с каждым может случиться. Но спустя непродолжительное время скорость нехотя вернулась туда, где ей и должно было находиться. «Вот и ладушки» – подумал Вова, пребывая все в той же позиции. Но каталитическая система, почуяв предоставленную ей свободу, начала выписывать довольно-таки регулярные колебания (см. рисунок).

Автоколебания скорости реакции окисления H2 на Ni (240° C; PH2 = 760 мм рт. ст.; PO2 = 0.77 мм рт. ст.) [В.Д. Беляев, М.М. Слинько, В.И. Тимошенко, М.Г. Слинько. Кинетика и катализ, 1973, т. XIV, вып. 3, стр. 810-811, публикуется с благословения авторов.]

 

Вот здесь и будет уместно процитировать современного философа и эссеиста Михаила Веллера «Яблоко падает на голову случайно. Но не яблоко выбирает голову, а голова притягивает яблоко». И ещё – «Нет ничего более неизбежного, чем непредвиденное»               (Ф. Шлендорф). Ибо в конечном итоге это действительно оказались изотермические автоколебания в гетерогенной каталитической реакции, то есть такое удивительное явление природы, когда при постоянстве внешних условий (температуры и концентраций реагентов) скорость реакции периодически изменяется! Конечно, чтобы доказать, что это на самом деле факт, пришлось проделать груду работы по проверке качества экспериментальной методики (тут следует вспомнить одну мудрость научного фольклора - «Чем хуже эксперимент, тем больше интересных эффектов»). В частности, по совету Л.А. Сазонова, установка была дополнена методикой измерения контактной разности потенциалов, позволявшей качественно судить об изменении покрытий поверхности в ходе реакции.

В то же самое время вместе с Володей работала Марина Слинько, студентка 4-го курса НГУ. Но в тот воистину исторический момент она отсутствовала, должно быть еще не вернулась с обеда. (Позже Марина написала в соавторстве с проф. Нильсом Йегером монографию Oscillatory Heterogeneous Catalytic Systems, цитируемую практически во всех современных работах по экспериментальному и теоретическому исследованию колебаний). Она вспоминает, что ее первое впечатление от увиденного было чисто эстетическим – красота наблюдаемого явления завораживала: «когда мы с Володей в первый раз увидели колебания, то стали ими просто любоваться, что делали в течение длительного времени». Потом, конечно, эйфория прошла и наступила пора детальной рутинной работы по выяснению причин и свойств наблюдаемого явления.

В Институте довольно многие весьма скептически отнеслись к самому факту открытия колебаний (этого не может быть, потому, что этого не может быть никогда, вечный двигатель, порочная экспериментальная методика, и т.д., и т.п.). Таким образом, сама эта небольшая, но славная история прошла через все сопутствующие почти любому открытию этапы – через полное недоверие (см. чуть выше) к всеобщему признанию. Кстати сказать, попутно наблюдался еще один интересный «индукционный» эффект – на стоящей рядом в 318 комнате установке также появились колебания, но бдительный экспериментатор (однокурсник Марины – Баир Бальжинимаев) вовремя обнаружил их причину – замена регулятора температуры привела к их уничтожению. Впрочем, с такого рода «колебаниями» сталкивались, по-видимому, почти все экспериментаторы. Один мой хороший друг по этому поводу говорил: «Когда я вдруг вижу колебания, то выключаю установку на неделю, чтобы она хорошенько подумала…».

Итак, все кончилось благополучно – в 1973 г. была опубликована первая заметка в «Кинетике и катализе», и на ежегодном институтском конкурсе научных работ получена 2-я премия (сказался скептицизм большой группы голосовавших, и вообще см. эпиграф…). Володя Беляев на свою премию купил велосипед и катался (и сейчас еще катается!) по просторам нашей тогда еще бескрайней Родины. Спустя примерно 20 лет, получив грант Сороса, он купил себе мотоцикл с коляской, тенденция, однако… Истины ради нужно упомянуть, что самыми первыми в мире (на год раньше) опубликовали сам факт наблюдения изотермических колебаний (окисление водорода и CO на платине) две немецкие группы из ФРГ (ФРГ, она и сейчас ФРГ) почти в одном и том же номере Chem.-Ing.-Techn. (P. Hugo и E. Wicke с соавторами). Но тогда никто в СССР этого не знал, журнал был малодоступен, и самые первые ссылки на эти работы были обнаружены мной у наших авторов примерно в четвертой или пятой публикации, относящейся к 1977 г.

Несомненно, М.Г. Слинько был и остается Пионером и Пророком нелинейной динамики в гетерогенном катализе, именно им было создано целое направление по исследованию колебаний, включающее в себя эксперимент, качественный анализ и математическое моделирование – все это на Западе тогда только начинало развиваться. Как сказано на первой странице автореферата докторской диссертации М.М. Слинько (кстати, успешно защищенной в середине апреля сего года), «за 30 лет, прошедших со времени открытия колебательных режимов в гетерогенном катализе, данное явление было обнаружено более чем в 55 (sic!!!) гетерогенных каталитических системах. Автоколебания скорости реакции наблюдаются как при атмосферном давлении, так и в условиях глубокого вакуума, на катализаторах различной природы, включая грани монокристаллов, металлические, нанесенные и цеолитные катализаторы». Список колебательных гетерогенных каталитических реакций, найденных и изученных только сотрудниками нашего Института, займет не менее страницы убористого текста. Но первыми были герои моих скромных и, ни в коей мере, не претендующих на окончательную Историческую Истину записок.

Вы можете связаться с нами через эту форму:

или по телефону:

+7-915-236-61-23

(Слинько Марина Михайловна)