Суеверные люди той эпохи искренне считали, что за порчей богоугодного имущества стоит враг рода человеческого – дьявол, он же сатана и люцифер. Но ничего сверхъестественного в этом случае здесь нет – как и в любом другом. Виновником являются самые обычные физические процессы. Органные трубы даже в наши дни изготавливаются преимущественно из олова, так как оно даёт насыщенное, глубокое звучание. Кроме того, у него приятный цвет и блеск. Чаще всего, по крайней мере. Дело в том, что этот металл склонен в зависимости от температуры пребывать в двух разных формах. Здесь уместно провести параллели с водой, которая жидкая, когда тепло, и превращается в лёд на морозе. Олово ведёт себя почти так же, только переходит из одного твердого состояния в другое. Если температура выше 13.2 градусов по Цельсию, это белый, блестящий, прочный металл, прекрасно подходящий для органных труб. Если же она ниже этого значения, олово становится тусклым, серым и хрупким.
Столь поразительное различие в физических характеристиках объясняется расположением атомов этого материала. В белом олове это тетрагональная структура, а в сером - кубическая, с большим расстоянием между частицами. Чем, собственно, и объясняется меньшая прочность. Разные формы одного и того же вещества называются аллотропами. Каждый из нас знаком с этим феноменом на примере углерода, который может быть и хрупким графитом в карандаше, и одним из самых прочных материалов в природе - алмазом. Олово переходит из одного состояния в другое не в одночасье. Для заметной трансформации ему могут понадобиться месяцы и даже годы. Металл не становится другим сразу после того как температура окружающей среды упадет до 13 градусов. Как раз у этого порога ничего особенного не происходит, если только нет какого-либо катализатора, ускоряющего преобразование. Однако чем сильнее холод, тем больше разница в энергетическом состоянии. При минус тридцати трансформация идёт уже гораздо быстрее.
Но это ещё не самое интересное в описываемом процессе. Если мороз доходит до антарктической крепости, начинает действовать фактор, уменьшающий вероятность трансформации. Дело в том, что белое олово при превращении в серое должно расшириться примерно на четверть, а на это нужно довольно приличное количество энергии. При слишком низкой температуре молекулы олова теряют возможность преодолеть барьер фазового перехода. Это означает, что он с наибольшей вероятностью произойдёт при идеальных для этого минус тридцати по Цельсию.
Как уже было указано, даже в этом случае трансформация требует значительного времени. В этом отношении олово отличается от воды, стремящейся затвердеть даже при лёгком минусе. Вот почему трубы средневековых органов служили довольно долго и относительно надёжно. Для начала преобразования олова из белого в серое требовалась долгая холодная зима. Дальше всё происходило быстрее. При расширении металла в нём образуются небольшие трещины, где процесс перестроения атомной структуры происходит гораздо легче, поэтому во время крепких морозов «болезнь» распространялась по всей детали музыкального инструмента.
К счастью, «оловянная проказа» легко предотвращается. Нужно просто добавить в олово небольшое количество другого металла, например, свинца. К этому выводу в свое время пришли и органных дел мастера, благодаря чему многие из их творений дожили до наших дней и продолжают радовать слух любителей торжественного, глубокого звучания своим уникальным тембром.
