Фриц Габер (Fritz Haber): хлеб из воздуха, смерть из облака

Треть мирового ежегодного производства продовольствия зависит от аммиака, получаемого с помощью реакции, которую Фриц Габер (Fritz Haber) впервые провел в лаборатории в 1909 году, и, по оценкам, эти продукты обеспечивают жизнь почти половины населения Земли. Тот же человек лично руководил применением хлора во второй битве при Ипре (Second Battle of Ypres), унесшей жизни и покалечившей более 67 000 человек, а 2 мая 1915 года, в ночь после того, как он наблюдал за первой хлорной атакой, его жена застрелилась в саду из его служебного револьвера.

Бреслау и отец, которому невозможно было угодить

Фриц Якоб Габер (Fritz Jakob Haber) родился 9 декабря 1868 года в Бреслау (Breslau), Пруссия — ныне Вроцлав (Wrocław) — в зажиточной еврейской семье. Его отец, Зигфрид (Siegfried), был видным торговцем красителями и пигментами; мать, Паула (Paula), умерла через три недели после его рождения. Мачеха Хедвиг (Hedwig) и три единокровные сестры стали его ближайшей семьей. Отношения с отцом оставались отчужденными и напряженными на протяжении всей жизни — факт, который стоит помнить: большая часть карьеры Габера читается как доказательство собственной полезности публике, которая так и не признала его до конца.

Он учился в Берлинском университете имени Фридриха Вильгельма (Friedrich-Wilhelms-Universität), в Гейдельберге (Heidelberg) и в Высшей технической школе в Шарлоттенбурге (Technische Hochschule Charlottenburg), получив докторскую степень по химии в 1891 году за исследования производных пипероналя. Затем последовал короткий и безрадостный период работы на химическом предприятии отца. В 1894 году он нашел свое призвание в академической среде Университета Карлсруэ (University of Karlsruhe).

Хлеб из воздуха

Проблема, за которую он взялся, была самой масштабной в прикладной химии. Азот составляет большую часть атмосферы, но практически инертен; растения не могут усваивать его напрямую, а мировые запасы природных удобрений были ограниченными и геополитически уязвимыми. В 1909 году Габер стал первым химиком, синтезировавшим аммиак из азота и водорода, проведя реакцию при высокой температуре, высоком давлении и с использованием катализатора. Карл Бош (Carl Bosch) из компании BASF перенес лабораторный результат в промышленность, и к 1913 году процесс Габера — Боша (Haber–Bosch process) заработал в промышленных масштабах.

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

Манифест и облако

Энтузиазм Габера по поводу этой войны был безоговорочным. В октябре 1914 года он подписал «Манифест девяноста трех» (Manifesto of the Ninety-Three), получил звание капитана и возглавил химическую секцию Военного министерства. В апреле и мае 1915 года он лично руководил применением хлора под Ипром. Затем он сформулировал то, что до сих пор называют «правилом Габера» (Haber's rule) — математическую зависимость между концентрацией газа и временем воздействия, необходимым для наступления смерти, то есть количественную оценку отравления, рассматриваемую как инженерную переменную.

Он ни разу не извинился. Он защищал химическое оружие как естественный шаг в истории вооружений: «Неприязнь, которую рыцарь питал к человеку с огнестрельным оружием, повторяется в солдате, стреляющем стальными пулями в человека, который противостоит ему с химическим оружием». С 1919 по 1923 год, вопреки мирному договору, 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 всеобщим оценкам, ученым с выдающимися способностями; их сын Герман (Hermann) родился в 1902 году. Она также была активисткой движения за права женщин и пацифисткой и все глубже погружалась в депрессию, видя, как ее карьера растворяется в браке. 2 мая 1915 года, в ночь после того, как ее муж руководил первой атакой хлором, она выстрелила себе в сердце из его служебного 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 родилось 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 награды; критики, в том числе Альберт Эйнштейн (Albert Einstein), задавались вопросом, можно ли чествовать работу, пока ее автор только что руководил газовой войной. Речь Габера на вручении содержала неожиданную ноту смирения в отношении самого достижения: «Возможно, это решение не является окончательным. Азотные бактерии учат нас тому, что Природа с ее сложнейшими формами химии живой материи по-прежнему знает и использует методы, которым мы еще не научились подражать».

Было и еще одно жуткое продолжение. В 1920-х годах ученые из Института кайзера Вильгельма (Kaiser-Wilhelm-Institut), возглавляемого Габером, разработали «Циклон А» (Zyklon A), фумигант на основе цианида для зернохранилищ — без его прямого участия. Более поздняя модификация, «Циклон Б» (Zyklon B), использовалась в нацистских газовых камерах для уничтожения более миллиона евреев.

Почему Фрица называют гением

Это утверждение основано на особом типе научного воображения: способности увидеть промышленную систему там, где другие видели лишь лабораторную диковинку. Связывание атмосферного азота было термодинамически неблагоприятной задачей, и достижение заключалось не просто в проведении реакции, а в ее осуществлении в условиях — температура, давление, катализ, — которые можно было реализовать на практике. Мышление Габера работало в непрерывном масштабе: от лабораторного стола до фабрики и общенационального снабжения продовольствием, и оно работало абсолютно одинаково по обе стороны морали: правило Габера — это тот же инстинкт квантификации, примененный к летальности и превративший ужас поля боя в формулу. Очень немногие ученые изменили предельную емкость планеты. Он это сделал, и историк Дэниел Чарльз (Daniel Charles) подытожил его жизнь фразой: «Между гением и геноцидом».

Но скепсис столь же обоснован. Лабораторный синтез принадлежал Габеру, но изменившая мир часть — превращение его в индустрию — была инженерным достижением Карла Боша в BASF, и процесс не зря носит оба имени. Сам Габер признал в Стокгольме, что азотфиксирующие бактерии решили ту же проблему гораздо элегантнее, чем он, обойдясь без сосудов высокого давления. А работа над химическим оружием, сколь бы технически виртуозной она ни была, вовсе не являлась научным открытием; это было применение известной химии для убийства людей, осуществлявшееся с пылом, от которого он никогда не отрекался. Великий мастер решения задач — безусловно. Но является ли это признаком великого ума — вопрос, ответить на который однозначно не позволяет сама его жизнь.

Наследие

Патриотизм его не спас. После прихода нацистов к власти в 1933 году Габер ушел в отставку с поста директора Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма. Его обращение в христианство в 1892 году и капитанская служба на минувшей войне ничего не значили: он подпал под действие Закона о восстановлении профессионального чиновничества, направленного против ученых-евреев. Свои последние месяцы он провел в Париже, Испании и Швейцарии, страдая от тяжелой стенокардии. В январе 1934 года он принял предложение Хаима Вейцмана (Chaim Weizmann) возглавить Исследовательский институт Зиффа (Sieff Research Institute) в подмандатной Палестине, но по пути туда скончался от сердечной недостаточности в отеле в Базеле (Basel) 29 января 1934 года в возрасте шестидесяти пяти лет. Эпитафия Эйнштейна стала самым точным описанием его судьбы: «Жизнь Габера была трагедией немецкого еврея — трагедией безответной любви». Его библиотека была передана институту Зиффа и открыта в 1936 году как Библиотека Фрица Габера; его прежний институт был переименован в его честь в 1953 году.