Доктор Беннетт не делает из своих экспериментов того вывода, на который они так очевидно указывают. Напротив, он основывает на них защиту доктрины самопроизвольного зарождения и общую теорию самопроизвольного развития. Он был настолько сильно впечатлен идеей, что микробы никак не могли пройти через его трубки с поташем и серной кислотой, что появление грибков, даже в небольшом меньшинстве случаев, когда воздух пропускался через эти трубки, было для него убедительным доказательством самопроизвольного происхождения таких грибков. И он объясняет отсутствие жизни во многих своих экспериментах гипотезой, которая не выдерживает ни минуты проверки. Но, зная, что органические частицы могут проходить невредимыми через щелочи и кислоты, результаты доктора Беннетта — это именно то, чего следует ожидать при данных обстоятельствах. Действительно, их гармония с условиями, которые теперь раскрыты, является доказательством честности и точности, с которыми они были выполнены.
Осторожность, проявленная Пастером как при выполнении своих экспериментов, так и в рассуждениях, основанных на них, совершенно очевидна для тех, кто благодаря практике строгих экспериментальных исследований стал компетентным судить о хорошей экспериментальной работе. Он обнаружил микробы в ртути, используемой для изоляции его воздуха. Он никогда не был уверен, что они не цепляются за инструменты, которые он использовал, или за его собственное тело. Так, когда он открывал свои герметично запечатанные колбы на Мер-де-Глас, он следил за напильником, используемым для отсоединения вытянутых горлышек его бутылок; и он был осторожен, чтобы стоять с подветренной стороны, когда открывалась каждая колба. Используя эти меры предосторожности, он обнаружил, что ледниковый воздух неспособен, в девятнадцати случаях из двадцати, порождать жизнь; в то время как аналогичные колбы, открытые среди растительности низменностей, вскоре были заполнены живыми существами. М. Пуше повторил эксперименты Пастера в Пиренеях, приняв меру предосторожности держать свои колбы над головой, и получил другой результат. Теперь потребовалась бы большая осторожность, чтобы сделать эту процедуру реальной мерой предосторожности. Световой луч сразу показывает нам ее возможный эффект. Пусть дымящаяся коричневая бумага будет помещена у открытого отверстия стеклянного абажура, чтобы дым поднимался и заполнял абажур. Луч, направленный через абажур, образует яркий след в дыму. Когда сжатый кулак помещается под абажур, вертикальный ветер удивительной силы, учитывая небольшое повышение температуры, поднимается от руки, вытесняя освещенный дым сравнительно темным воздухом. Если бы не была принята особая осторожность, такой ветер поднялся бы от тела М. Пуше, когда он держал свои колбы над головой, и таким образом мера предосторожности Пастера — не вставать между ветром и колбой — была бы аннулирована.
Позвольте мне теперь обратить внимание на другой результат Пастера, причина и значение которого сразу раскрываются световым лучом. Он подготовил двадцать одну колбу, каждая из которых содержала отвар дрожжей, отфильтрованный и прозрачный. Он прокипятил отвар, чтобы уничтожить любые микробы, которые он мог содержать, и, пока пространство над жидкостью было заполнено чистым паром, он запечатал свои колбы паяльной трубкой. Он открыл десять из них в глубоких, сырых пещерах Парижской обсерватории, а одиннадцать из них — во дворе учреждения. Из первых только одна впоследствии проявила признаки жизни. В девяти из десяти колб не развилось никаких организмов какого-либо рода. Во всех остальных организмы быстро появились.
Теперь вот эксперимент, проведенный в Париже, на который мы можем пролить очевидный свет в Лондоне. Заставляя наш световой луч проходить через большую колбу, наполненную воздухом этой комнаты и заряженную ее микробами и пылью, луч виден пересекающим колбу из стороны в сторону. Но вот другая подобная колба, которая вырезает четкий промежуток из луча. Она наполнена нефильтрованным воздухом, и все же никаких следов луча не видно. Почему? По чистой случайности я наткнулся на эту колбу в нашей аппаратной, где она оставалась спокойной некоторое время. Действуя по этому очевидному предложению, я отложил в сторону три другие колбы, наполненные в первом случае воздухом, нагруженным пылинками. Теперь они оптически пусты. Наши прежние эксперименты доказали, что жизнь-производящие частицы прикрепляются к волокнам хлопковой ваты. В настоящем эксперименте пылинки были принесены мягкими воздушными потоками, установленными небольшими различиями температуры внутри наших закрытых сосудов, в контакт с внутренней поверхностью, к которой они прилипают. Воздух этих колб осел своей пылью, микробами и всем остальным и практически свободен от взвешенного вещества.
Я распорядился построить камеру, нижняя половина которой сделана из дерева, а верхняя половина заключена четырьмя застекленными оконными рамами. Она сужается к усеченному конусу в верхней части. Она измеряет в плане 3 фута на 2 фута 6 дюймов, а ее высота составляет 5 футов 10 дюймов. 6 февраля она была закрыта, каждая щель, которая могла пропустить пыль или вызвать смещение воздуха, была тщательно заклеена бумагой. Электрический луч сначала выявил пыль внутри камеры, как он это делал в воздухе лаборатории. Камеру осматривали почти ежедневно; заметное уменьшение взвешенного вещества было замечено по мере того, как время шло. В конце недели камера была оптически пустой, не проявляя никаких следов вещества, способного рассеивать свет. Так должно было быть в застойных пещерах Парижской обсерватории. Если бы наш электрический луч был направлен через воздух этих пещер, его след был бы невидимым; таким образом, показывая нерасторжимую связь рассеяния света воздухом и его способности порождать жизнь.
Я теперь перейду к тому, что кажется мне более интересным применением светового луча, чем любое из описанных до сих пор. Мое упоминание интерпретации профессором Листером факта, что воздух, прошедший через легкие, не может вызвать гниение, свежо в вашей памяти. 'Почему воздух', сказал он, 'введенный в плевральную полость через раненое легкое, должен иметь такие совершенно иные эффекты, чем тот, который проникает через постоянно открытую рану, проникающую извне, было для меня полной загадкой, пока я не услышал о теории гниения микробов, когда мне сразу пришло в голову, что вполне естественно, что воздух должен фильтроваться от микробов дыхательными путями, одной из функций которых является задержка вдыхаемых частиц пыли и предотвращение их попадания в воздушные ячейки'.
Вот догадка, которая носит печать гениальности, но которая нуждается в проверке. Если бы вместо слов 'это вполне естественно' мы были уполномочены написать 'это совершенно точно', демонстрация была бы полной. Такая демонстрация предоставляется экспериментами со световым лучом. Однажды вечером, ближе к концу 1869 года, наливая различные чистые газы через пыльный след светового луча, мне пришла в голову мысль использовать свое дыхание вместо газов. Я тогда заметил, впервые, необычайную темноту, производимую выдыхаемым воздухом, ближе к концу выдоха. Позвольте мне повторить эксперимент в вашем присутствии. Я наполняю свои легкие обычным воздухом и дышу через стеклянную трубку поперек луча. Конденсация водяного пара дыхания показана образованием светящегося белого облака нежной текстуры. Мы уничтожаем это облако, высушивая дыхание перед его входом в луч; или, еще проще, нагревая стеклянную трубку. Светящийся след луча на время не прерывается дыханием, потому что пыль, возвращающаяся из легких, в значительной степени восполняет вытесненные частицы. Через некоторое время, однако, в луче появляется темный диск, темнота которого увеличивается, пока, наконец, ближе к концу выдоха луч не оказывается, так сказать, пронзенным интенсивно черной дырой, в которой невозможно различить никаких частиц вообще. Таким образом, доказано, что более глубокий воздух легких абсолютно свободен от взвешенного вещества. Он, следовательно, находится в точном состоянии, требуемом объяснением профессора Листера. Этот эксперимент может быть повторен любое количество раз с тем же результатом. Я думаю, что его следует рассматривать как венчающее доказательство как правильности взглядов профессора Листера, так и бессилия, в отношении жизненного развития, оптически чистого воздуха. [Сноска: Доктор Берден Сандерсон обращает внимание на важное наблюдение Брауэлла, которое показывает, что контагий беременного животного, страдающего от сибирской язвы, не обнаруживается в крови плода; плацентарный аппарат действует как фильтр и задерживает инфекционные частицы.]
.
Применение световых лучей к воде.
Метод исследования, применяемый здесь, также применим к воде. Он в некотором смысле дополняет метод микроскопа и может, я думаю, существенно помочь исследованиям, проводимым с помощью этого инструмента. При микроскопическом исследовании внимание направлено на небольшую часть жидкости, и цель состоит в том, чтобы обнаружить отдельные частицы. При настоящем методе освещается большая часть жидкости, при этом коллективное действие частиц выявляется рассеянным светом. Принимаются меры к тому, чтобы защитить глаз от доступа любого другого света, и, будучи таким образом защищенным, он становится органом невообразимой тонкости. Действительно, количество примесей, настолько бесконечно малое, что его едва можно выразить числами, и отдельные частицы которого настолько малы, что полностью ускользают от микроскопа, может, при исследовании упомянутым методом, произвести не только ощутимые, но и поразительные эффекты на глаз.
Мы применим этот метод, в первую очередь, к эксперименту М. Пуше, призванному убедительно доказать, что анималькульная жизнь развивается в случаях, где никакие предшествующие микробы не могли существовать. Он получил воду из сгорания водорода в воздухе, справедливо утверждая, что никакой микроб не мог пережить жар водородного пламени. Но он упустил из виду тот факт, что его водяной пар конденсировался в воздухе и ему позволялось в виде воды стекать через воздух. Действительно, этот эксперимент — один из многих, которыми исследователи вроде М. Пуше отличаются от исследователей вроде Пастера. Я покажу вам немного воды, полученной путем воздействия водородного пламени на полированный серебряный конденсатор, образованный дном серебряного таза, содержащего лед. Собранная жидкость прозрачна в обычном свете; но в конденсированном электрическом луче видно, что она нагружена частицами, настолько густо усеянными и крошечными, что они образуют непрерывный светящийся конус. Проходя через воздух, вода нагрузилась этим веществом; и поведение такой воды, очевидно, не могло иметь никакого влияния на решение этого великого вопроса.
Мы подвергаемся нашествию грязи не только в воздухе, которым дышим, но и в воде, которую пьем. Чтобы доказать это, я беру бутылку воды, предназначенную для утоления жажды вашего лектора; которая, в следе луча, просто обнаруживает себя как грязная вода. И эта вода не хуже других лондонских вод. Благодаря любезности профессора Франкланда, я был снабжен образцами воды восьми лондонских компаний. Все они нагружены механически взвешенными примесями. Но вы спросите, не удалит ли фильтрация взвешенное вещество? Более грубое вещество, несомненно, но не более мелко разделенное вещество. Воду можно пропускать любое количество раз через фильтровальную бумагу, она будет продолжать оставаться нагруженной мелким веществом. Вода, пропущенная через угольный фильтр Липскомба или через фильтры компании Silicated Carbon Company, освобождается от более грубого вещества, но она густа от мелкого вещества. Девять десятых света, рассеянного этими взвешенными частицами, идеально поляризованы в направлении под прямым углом к лучу, и это освобождение частиц от обычного закона поляризации является демонстрацией их малости. Я должен сказать, что подавляющее большинство частиц, участвующих в этом рассеянии, полностью находятся за пределами диапазона микроскопа, и никакой обычный фильтр не может перехватить такие частицы. Почти невозможно искусственными средствами получить чистую воду. Г-н Хартли, например, некоторое время назад дистиллировал воду, находясь в окружении водорода, но вода не была свободна от взвешенного вещества. Так трудно быть чистым посреди грязи. В воде из Женевского озера, которая долго оставалась без перемешивания, мы имеем приближение к чистой жидкости. У меня здесь есть бутылка ее, которая была тщательно наполнена для меня моим выдающимся другом Соре. След луча через нее имеет нежно-небесно-голубой цвет; едва ли есть след более грубого вещества.
Чистейшая вода, которую я видел — вероятно, чистейшая, которую видели до сих пор — была получена из плавления отобранных образцов льда. Но требуются чрезвычайные меры предосторожности, чтобы получить эту степень чистоты. Для этой цели был сконструирован следующий аппарат: через пластину воздушного насоса проходит хвостовик большой воронки, прикрепленной к которой под пластиной находится чистая стеклянная колба. В воронку помещается блок самого прозрачного льда, а над воронкой — стеклянный приемник. Он сначала откачивается и несколько раз наполняется воздухом, отфильтрованным его прохождением через хлопковую вату, лед таким образом оказывается окруженным чистым, без пылинок воздухом. Но лед ранее находился в контакте с нагруженным пылинками воздухом; поэтому необходимо позволить ему промыть свою собственную поверхность, а также промыть колбу, которая должна принять воду сжижения. Лед оставляют таять, колбу наполняют и опорожняют несколько раз, пока, наконец, большой блок не уменьшается до маленького. Мы можем быть уверены, что все примеси были таким образом удалены с поверхности льда. Вода, полученная таким образом, является чистейшей из полученных до сих пор. Все же я бы колебался назвать ее абсолютно чистой. Когда конденсированный свет направляется через нее, след луча не невидим, а имеет самый изысканно нежный голубой цвет. Этот голубой цвет чище, чем у неба, так что вещество, которое его производит, должно быть тоньше, чем у неба. Можно утверждать, и действительно утверждалось, что этот голубой цвет рассеивается самими молекулами воды, а не веществом, взвешенным в воде. Но когда мы помним, что к этому совершенству голубого цвета приближаются постепенно через стадии менее совершенного голубого; и когда мы учитываем, что голубой цвет во всех отношениях похожий доказуемо достижим от частиц, механически взвешенных, мы должны колебаться, я думаю, делая вывод, что мы достигли здесь последней стадии очистки. Доказательства, я думаю, указывают отчетливо на вывод, что, если бы мы могли продвинуть процесс очистки еще дальше, даже этот последний нежный след голубого исчез бы.
Меловая вода. Процесс смягчения Кларка.
Но разве невозможно подобрать воду Женевского озера здесь, в Англии? Несомненно, это так. У нас в Англии есть вид породы, которая представляет собой одновременно чрезвычайно чистый приемник и естественный фильтр, и из которой мы можем получить воду, чрезвычайно свободную от механических примесей. Я имею в виду меловое образование, в котором хранится большое количество воды. Наши меловые холмы в большинстве случаев покрыты тонкими слоями почвы и очень скудной растительностью. Ни то, ни другое не создает большого препятствия для проникновения дождя в мел, где любые органические примеси, которые может нести вода, вскоре окисляются и становятся безвредными. Те, кто, как и я, бегали по холмам Хэмпшира и Уилтшира, помнят нехватку воды в этих регионах. На самом деле, осадки, вместо того чтобы смывать поверхность и собираться в ручьи, просачиваются в трещиноватый мел и фильтруются через него. Когда это образование должным образом вскрывается, мы получаем воду чрезвычайной свежести и чистоты. Большой стеклянный шар, наполненный водой из колодца недалеко от Тринга, показывает себя удивительно свободным от механических примесей. Действительно, само собой разумеется, что вода, полностью изъятая из поверхностного загрязнения и просачивающаяся через такое чистое вещество, должна быть чистой. Предметом многих споров было то, нельзя ли сделать запас отличной воды, который хранит мел, доступным для Лондона. Многие из самых выдающихся инженеров и химиков горячо рекомендовали этот источник и стремились показать не только то, что его чистота не имеет себе равных, но и то, что его количество практически неисчерпаемо. Данные, достаточные для проверки этого, теперь, я полагаю, существуют; количество колодцев, пробуренных в мелу, столь значительно, а количество воды, которое они дают, столь хорошо известно.
Но эта вода, столь замечательная в отношении свободы от механических примесей, страдает от недостатка того, что она становится очень жесткой из-за карбоната извести, который она содержит в растворе. Меловая вода в окрестностях Уотфорда содержит около семнадцати гран карбоната извести на галлон. Это, в старой терминологии, называлось семнадцатью градусами жесткости. Эта жесткая вода плоха для чая, плоха для стирки, и она покрывает наши котлы накипью, потому что известь, содержащаяся в растворе, выпадает в осадок при кипячении. Если вода используется холодной, ее жесткость должна быть нейтрализована за счет мыла, прежде чем она даст пену. Это серьезные возражения против использования меловой воды в Лондоне. Но они успешно преодолеваются тем фактом, что такая вода может быть смягчена недорого и в больших масштабах. Я давно знал метод смягчения воды, называемый процессом Кларка, но только недавно, под руководством г-на Хомершема, я увидел доказательства его более широкого применения. Меловая вода смягчается для снабжения города Кентербери; а на холмах Чилтерн она смягчается для снабжения Тринга и Эйлсбери. Кейтерхэм также наслаждается этой роскошью.
Я посетил все эти места и ознакомился с работами. В Кентербери есть три резервуара, покрытых и защищенных бетонной крышей и слоями гальки, как от летней жары, так и от зимнего холода. Каждый резервуар вмещает 120 000 галлонов воды. Рядом с этими резервуарами находятся другие, содержащие чистую гашеную известь — так называемое 'известковое молоко'. Поскольку они наполнены водой, известь и вода тщательно перемешиваются воздухом, нагнетаемым двигателем через отверстия в дне резервуара. Вода вскоре растворяет всю известь, которую она способна растворить. Механически взвешенной извести затем дают осесть на дно, оставляя после себя совершенно прозрачную известковую воду.