Фриц Габер: хлеб из воздуха, смерть из облака

Треть ежегодного мирового производства продовольствия зависит от аммиака, полученного в результате реакции, которую Фриц Габер (Fritz Haber) впервые провел в лаборатории в 1909 году; считается, что это продовольствие поддерживает жизнь почти половины населения планеты. Этот же человек лично руководил применением газообразного хлора во второй битве при Ипре — операция, которая привела к более чем 67 000 жертв. 2 мая 1915 года, на следующий день после того, как он курировал первую атаку с применением хлора, его жена застрелилась в саду из его табельного револьвера.

Бреслау и отец, которого он не смог порадовать

Фриц Якоб Габер (Fritz Jakob Haber) родился 9 декабря 1868 года в Бреслау, Пруссия (ныне Вроцлав), в состоятельной еврейской семье. Его отец Зигфрид (Siegfried) был известным торговцем красителями, а мать Паула (Paula) умерла через три недели после его рождения. Мачеха Хедвиг (Hedwig) и три сводные сестры стали его близкой семьей. Его отношения с отцом всю жизнь оставались холодными и натянутыми — факт, который стоит учитывать: большая часть карьеры Габера читается как доказательство его полезности для аудитории, которая так до конца его и не признала.

Он учился в Берлинском университете Фридриха-Вильгельма, в Гейдельберге и в Высшей технической школе в Шарлоттенбурге, получив докторскую степень по химии в 1891 году за исследования производных пипероналя. Затем последовал короткий и несчастливый период работы в химической компании отца. В 1894 году он нашел свое место в академической среде в Университете Карлсруэ.

Хлеб из воздуха

Проблема, за которую он взялся, была важнейшей в прикладной химии. Азот составляет большую часть атмосферы, но он почти инертен; растения не могут использовать его напрямую, а мировые запасы натуральных удобрений были конечны и геополитически нестабильны. В 1909 году Габер стал первым химиком, синтезировавшим аммиак из азота и водорода, стимулируя реакцию с помощью высокой температуры, высокого давления и катализатора. Карл Бош (Carl Bosch) из компании BASF масштабировал лабораторный результат до промышленного уровня, и к 1913 году процесс Габера — Боша (Haber–Bosch process) заработал на производстве.

Последствия трудно переоценить. Ежегодное мировое производство синтетических азотных удобрений сейчас превышает 100 миллионов тонн. Габер буквально сделал хлеб из воздуха — и, кстати, избавил Германию от зависимости от импортных нитратов для производства взрывчатки в тот самый момент, когда она вступила в войну.

Манифест и облако

Энтузиазм Габера по поводу этой войны был безграничным. В октябре 1914 года он подписал «Манифест 93-х», был произведен в капитаны и возглавил химический отдел Военного министерства. Он лично руководил применением хлора под Ипром в апреле и мае 1915 года. Затем он сформулировал то, что до сих пор называют «правилом Габера» — математическую зависимость между концентрацией газа и временем воздействия, необходимым для летального исхода. Это была количественная оценка отравления, рассматриваемая как инженерная переменная.

Он никогда не извинялся. Он защищал химическое оружие как естественный шаг в истории вооружений: «Неодобрение, которое рыцарь испытывал к человеку с огнестрельным оружием, повторяется у солдата, который стреляет стальными пулями в человека, противостоящего ему с химическим оружием». С 1919 по 1923 год, вопреки миру, он продолжал тайно разрабатывать химическое оружие, оказывая помощь Испании и России.

Клара

3 августа 1901 года он женился на Кларе Иммервар (Clara Immerwahr). Она была первой женщиной, получившей докторскую степень по химии в Университете Бреслау, и, по общему мнению, была ученым с реальными способностями; их сын Герман (Hermann) родился в 1902 году. Она также была активисткой за права женщин и пацифисткой, и она все больше впадала в депрессию, поскольку ее карьера растворялась в браке. 2 мая 1915 года, на следующий день после того, как ее муж руководил первой атакой с применением хлора, она застрелилась из его табельного револьвера. Она умерла не сразу. Двенадцатилетний Герман услышал выстрел и нашел ее.

В октябре 1917 года Габер женился во второй раз на Шарлотте Натан (Charlotte Nathan). У них было двое детей, а в декабре 1927 года они развелись.

Премия

Нобелевский комитет присудил ему премию по химии за 1918 год (вручена в 1919 году) за синтез аммиака. Это было и остается одним из самых спорных решений в истории премии; критики, включая Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), ставили под сомнение, можно ли чествовать работу, если ее автор только что руководил газовой войной. В своей Нобелевской речи Габер выразил неожиданную скромность в отношении самого достижения: «Возможно, это решение не окончательное. Азотофиксирующие бактерии учат нас тому, что природа с ее сложными формами химии живой материи все еще понимает и использует методы, которые мы пока не знаем, как имитировать».

Было и дальнейшее ужасающее продолжение. В 1920-х годах ученые из Института кайзера Вильгельма, где работал Габер, разработали «Циклон А» — фумигант на основе цианида для хранения зерна (без его прямого участия). Позже вариант «Циклон Б» (Zyklon B) использовался в нацистских газовых камерах для убийства более миллиона евреев.

Почему Фрица называют гением

Это утверждение относится к особому виду научного воображения: способности видеть промышленную систему там, где другие видели лишь лабораторное любопытство. Фиксация атмосферного азота была термодинамически враждебной территорией, и достижение заключалось не только в проведении реакции, но и в проведении ее в условиях — температура, давление, катализ — которые можно было бы правдоподобно построить. Ум Габера работал в непрерывном масштабе: от лаборатории к заводу и к национальному продовольственному снабжению, и он работал одинаково по обе стороны моральной черты. Правило Габера — это тот же инстинкт количественной оценки, примененный к летальности, превращающий ужас поля боя в формулу. Очень немногие ученые изменили несущую способность планеты. Он сделал это, и историк Дэниел Чарльз (Daniel Charles) подытожил его карьеру фразой «Между гениальностью и геноцидом».

Оценки его деятельности существенно варьируются. Лабораторный синтез принадлежал Габеру, но часть, изменившая мир — превращение его в промышленность — была инженерным достижением Карла Боша в BASF, и процесс не зря носит оба имени. Сам Габер признал в Стокгольме, что азотофиксирующие бактерии решили ту же проблему изящнее, чем он, без сосудов высокого давления. А работа над химическим оружием, какой бы технически профессиональной она ни была, вовсе не была научным открытием; это было применение известных химических знаний для убийства, проводимое с энтузиазмом, от которого он никогда не отказывался. Великий решатель проблем, безусловно. Является ли это тождественным великому уму — вопрос, на который его жизнь была устроена так, чтобы невозможно было дать однозначный ответ.

Наследие

Патриотизм его не спас. После прихода нацистов к власти в 1933 году Габер ушел с поста директора Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма. Его переход в христианство в 1892 году и служба в качестве капитана в прошлой войне не имели значения: он попал под действие «Закона о восстановлении профессионального чиновничества», направленного против ученых-евреев. Последние месяцы он провел в Париже, Испании и Швейцарии, страдая от тяжелой стенокардии. В январе 1934 года он принял предложение Хаима Вейцмана (Chaim Weizmann) стать директором Исследовательского института Зиффа в Подмандатной Палестине, но умер от сердечной недостаточности в отеле в Базеле 29 января 1934 года в возрасте 65 лет по пути туда. Некролог Эйнштейна был самым правдивым предложением, написанным о нем: «Жизнь Габера была трагедией немецкого еврея — трагедией неразделенной любви». Его библиотека была передана Институту Зиффа и в 1936 году посвящена как библиотека Фрица Габера; его старый институт был переименован в его честь в 1953 году.