Н. А. Фигуровский

"Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в."

ПРЕДИСЛОВИЕ

За последние десятилетия исследовательская и литературная деятельность в области истории химии значительно оживилась. Об этом свидетельствует появление множества статей и обзоров, ряда монографий по отдельным проблемам истории химии, научно-биографических очерков, избранных трудов классиков науки, библиографических указателей и т. д. Вышло в свет и несколько курсов общей истории химии, и сочинений по истории отдельных химических наук и важнейших направлений исследования.

Казалось бы, что при таком обилии новых материалов не представляет особого труда подбор достоверного фактического материала для создания очерка общей истории химии от древнейших времен до начала XIX в. В действительности же дело обстоит значительно сложнее. Огромная историко-химическая литература, накопившаяся с начала XIX в., при ближайшем знакомстве, оказывается весьма неравноценной. Большое число широко известных курсов истории химии, вышедших в прошлом и в начале текущего столетий, в значительной степени устарело. Содержащийся в них фактический материал и, особенно, историческая трактовка отдельных явлений и даже целых периодов в развитии химии требует тщательной проверки и дополнительного изучения по новейшим источникам.

В последние годы на различных языках вышло несколько новых курсов истории химии. Некоторые из них составлены с учетом результатов новейших исследований по различным вопросам истории химии. Однако большинство таких курсов сохранило основные традиционные черты старых «образцовых» сочинений по истории химии (таких, как курсы Г. Коппа и Ф. Гефера), а именно: буржуазно-националистический подход к изложению фактического материала и устаревшие трактовки исторических явлений и даже целых периодов в истории химии.

Подбор фактического материала в этих курсах, написанных историками химии капиталистических стран, не лишен известной тенденциозности. Как и в сочинениях прошлого столетия, вся история химии излагается в духе «европоцентризма». Одновременно на первый план выдвигаются заслуги ученых — представителей отдельных наций и принижаются, и даже замалчиваются, открытия и исследования ученых других наций. Такого рода отношение к деятельности ученых особенно бросается в глаза при изложении истории химии в России в XVIII в. и при рассмотрении деятельности русских ученых, прежде всего М. В. Ломоносова, вместе с тем отсталые идеи и представления некоторых ученых Западной Европы нередко выставляются в качестве передовых и прогрессивных.

С конца прошлого столетия появилось множество исследований по отдельным вопросам истории химии древности, средневековья и начала нового времени. Такие исследования пополнили наши сведения о различных сторонах развития химии в эти эпохи и в ряде случаев привели к пересмотру оценок исторического значения деятельности отдельных ученых и разнообразных явлений и процессов прошлого. К сожалению, значительная часть новых данных до сих пор еще не обобщена и рассеяна по различным, иногда труднодоступным изданиям.

Перед автором этой книги возникла задача сравнительного изучения фактического материала по изданиям, вышедшим в различных странах, и проверки отдельных, наиболее важных сведений по первоисточникам там, где это казалось необходимым. Как правило, данные, которые заимствовались из различных источников, ограничивались фактическими сведениями — об отдельных событиях, о деятельности и открытиях ученых и химиков-практиков. В случае необходимости эти данные дополнительно уточнялись по новейшим работам. Цитаты, приводимые в книге, всюду сопровождаются ссылками. Цитаты, фигурирующие в старых изданиях, сверены с подлинниками.

Общеизвестные сведения по социальной истории, истории культуры и т. д., выходящие за рамки собственно историко-химического значения, приводятся без ссылок на источники. Такие ссылки, на наш взгляд, совершенно излишни, поскольку большинство приводимых сведений обычно фигурирует в учебниках. Только в отдельных случаях, когда изложение основывается на определенной работе, ссылки приводятся.

Источниками общего характера для всей книги служили широко известные монографии и курсы истории химии. В частности, были использованы следующие книги:

Hermann Корр. Geschichte der Chemie. Bd. I–IV. Braunschweig, 1843–1847;

J. R. Partington. A History of Chemistry. Vol. II. London, 1961; vol. III. London, 1962; vol. IV. London, 1964;

Richard Meyer. Vorlesungen ueber die Geschichte der Chemie. Leipzig, 1922;

John Maxon Stillman. The Story of Alchemy and Early Chemistry. N. Y., 1960;

Maurice Delacre. Histoire de la Chimie. Paris, 1920;

H. E. Fierz-David. Die Entwicklungsgeschichte der Chemie. Basel, 1952;

Henry M. Leicester. The Historical Background of Chemistry. N. Y., 1956;

Michele Giua. Storia della Chimica. Torino, 1946; (Русский перевод: М. Джуа. История химии. М., 1966.)

Б. H. Meншуткин. Химия и пути ее развития. М.—Л., 1937;

Э. Мейер. История химии с древнейших времен до настоящих дней. Пер. со 2-го нем. издания с предисл. Д.И.Менделеева. СПб., 1899.

При изложении истории химии древности, рабовладельческого периода, а также истории алхимии были использованы, кроме того, следующие сочинения:

М. Berthelot. Collection des anciens alchimistes Grecs. T. 1–3. Paris, 1888;

M. Вerthelоt. La Chimie au moyen age. T. 1–3. Paris, 1893;

Edmund 0. v. Lippmann. Entstehung und Ausbreitung der Alchemie. Berlin, 1919; Bd. II. Berlin, 1931; Bd. III. Weinheim, 1954;

P. Ray. History of Chemistry in ancient and Medieval India. Calcutta, 1956;

А. Лукас. Материалы и ремесленные производства Древнего Египта. М., 1958,

а также другие издания, в частности статьи из журналов «Isis», «Ambix», «Janus», «Вопросы истории естествознания и техники», «Труды Института истории естествознания и техники» и др.

При написании глав, посвященных дальнейшим периодам развития химии, помимо выше перечисленных общих курсов и монографий были использованы научно-библиографические сочинения, вышедшие за последнее время. Кроме отдельных книг, посвященных жизни и деятельности виднейших ученых, таких, как Бойль, Ньютон, Ломоносов, Шееле, Ловиц, Лавуазье, Фуркруа, Гитон де Морво и другие, были использованы статьи и широко известные сборники научных биографий химиков, среди которых особо следует назвать следующие:

G. Вugge. Das Buch der grossen Chemiker. Berlin. Bd. I — 1929; Bd. II — 1930;

Great Chemists. Ed. by Ed. Farber. N. Y. — London, 1961.

Наконец, различные сведения, в том числе даты отдельных событий, приведены на основании известных сочинений по истории естествознания:

Дж. Бернал. Наука в истории общества М., 1956;

Ф. Розенбергер. История физики. Вып. 1–4. М.-Л., 1933–1937;

Ф. Даннеман. История естествознания Т. II–III. М.-Л., 1935–1938;

В. Уэвелл. История индуктивных наук Т. I–III. СПб., 1867–1869;

Histoire de la Science. Sous la Direction de Maurice Daumas. Encycl. de la Pleiade. Paris, 1957;

George Sarton. Introduction to the History of Science. Vol. I. Baltimore, 1927; vol. II, Part. 1 a. 2, 1931; vol. III, Part 1 a. 2, 1947–1948.

Были использованы также собрания сочинений и отдельные классические сочинения виднейших ученых, изданные на различных языках, в том числе сочинения Ар-Рази, Авиценны, Псевдогебера, Луллия, Парацельса, Ван-Гельмонта, Бургаве, Ломоносова, Ловица, Лавуазье, Пристлея, Рея, Бойля, Лемери, Макёра и др. Цитаты из этих сочинений даны в переводах с оригинала или в исправленных русских переводах, приводимых в соответствующей литературе (особенно с латинского языка). Здесь перечислены лишь важнейшие источники. Кроме них были использованы и другие книги и статьи, которые приведены в соответствующих подстрочных ссылках.

В течение многих лет автор читал в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова краткий курс истории химии. Предлагаемая вниманию читателей книга, однако, не представляет собой учебника для студентов. Она предназначена для более глубокого изучения истории химии.

При подготовке книги к печати автор пользовался советами ряда товарищей. Автор особенно благодарен Т. А. Комаровой за помощь при подготовке книги к печати.

ВВЕДЕНИЕ

ПРЕДМЕТ И ОБЩИЕ ЗАДАЧИ ИСТОРИИ ХИМИИ

История химии изучает и описывает процесс накопления химических знаний, развития химии и отдельных химических наук. Так как химия представляет собой науку о веществах и их превращениях, то предмет истории химии состоит в изучении и описании исторического процесса познания человеком «однородных веществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения» (1).

Очевидно, что составить представление об общем процессе развития химических знаний можно лишь на основе изучения отдельных сторон этого процесса, отдельных исторических явлений и событий, т. е. исторических фактов. Не следует, однако, думать, что задача историко-химического исследования может быть ограничена лишь собиранием и изучением голых исторических фактов и их систематизацией, например в хронологическом порядке, без выяснения их взаимосвязи и обусловленности различными причинами и предпосылками. Чисто «фактологический» подход к изучению и описанию исторических процессов не может считаться научным в строгом смысле слова.

Развитие химии происходило и происходит в результате постоянного накопления экспериментального материала, практического и производственного опыта в тесной взаимосвязи с возникновением идей и гипотез, с обобщениями экспериментальных данных, с созданием теорий, объясняющих химические явления и процессы, с установлением закономерностей и, наконец, с открытием общих законов природы.

Основным и решающим фактором прогресса химии, как и науки вообще, являются потребности производства и общества, определяемые в каждую историческую эпоху уровнем развития техники и состоянием производительных сил общества. В свою очередь успехи и достижения химии и других наук оказывают непосредственное влияние на технический прогресс, постоянно вызывая возникновение новых потребностей производства и общества. Такое взаимовлияние и определяет характер связей науки и производства в процессе их совместного развития.

Указывая на взаимосвязь научного и технического прогресса, Ф. Энгельс писал: «Если… техника в значительной степени зависит от состояния науки, то в гораздо большей мере наука зависит от состояния и потребностей техники. Если у общества появляется техническая потребность, то она продвигает науку вперед больше, чем десяток университетов. Вся гидростатика (Торричелли и т. д.) вызвана была к жизни потребностью регулировать горные потоки в Италии в XVI и XVII веках. Об электричестве мы узнали кое-что разумное только с тех пор, как была открыта его техническая применимость. В Германии, к сожалению, привыкли писать историю наук так, как будто бы они свалились с неба» (2). На более поздних этапах развития науки наряду с потребностями производства и общества все большее и большее влияние на научный прогресс оказывают потребности самой науки. Этот важнейший фактор развития науки проявляется, например, при возникновении гипотез и теорий, при обобщениях экспериментального материала с целью объяснить те или иные явления и процессы, а также при постановке экспериментальных исследований для проверки теорий.

Развитие химии и других наук происходило в различные исторические эпохи в определенных социально-экономических условиях жизни общества, в тесной взаимосвязи с различными явлениями и процессами. Коренные социальные преобразования и социально-политические явления — смена общественно-экономического строя, революции, войны и т. п. — оказывали разностороннее влияние на развитие химии и науки вообще. Вместе с тем прогресс химии и всего естествознания происходил в тесном взаимодействии с идеологическими процессами и явлениями на общем фоне борьбы между материалистическим и идеалистическим мировоззрениями в различные исторические эпохи.

Химия относится к естественным наукам. Наряду со своими собственными, специфическими методами и приемами исследования химия широко использует достижения и методы других естественных наук и, прежде всего, физики. Поэтому в своем развитии химия самым тесным образом связана с успехами и достижениями физики и других естественных и математических наук.

Очевидно, что истинные причины и предпосылки исторических событий и явлений в развитии химии, направлений деятельности ученых и т. п. невозможно понять и объяснить, если рассматривать их в отрыве от всех этих факторов, связей и условий научного прогресса. Химия, как и наука в целом, представляет собой важнейший участок общественной деятельности людей, тесно связанный с другими участками и видами общественной деятельности и жизни общества. Поэтому было бы ошибочно рассматривать успехи и достижения химии лишь как результат личной инициативы в исследовательской деятельности ученых.

Отсюда следует, что задача истории химии состоит в изучении и описании исторических явлений и процессов в развитии химии не только в определенной последовательности и взаимосвязи, но и в их обусловленности потребностями производства и общества, социально-экономическими условиями жизни общества, во взаимосвязи с развитием естественных и математических наук, философии, техники и другими общественными явлениями.

Выполняя эту задачу, история химии имеет конечной целью открытие закономерностей в развитии химии в отдельные исторические эпохи и установление общих законов прогресса химии и естествознания вообще, позволяющих предвидеть пути дальнейшего развития химических наук. Напомним в связи с этим определение Д. И. Менделеевым целей науки: «…Высшую цель истинной науки составляет не просто эрудиция, т. е. описание или знание, даже в соединении с искусством или умением, а постижение неизменяющегося — среди переменного и вечного — между временным, соединенное с предсказанием долженствующего быть, но еще вовсе но известного, и с обладанием, т. е. возможностью прилагать науку к прямому пользованию дли новых побед над природою»(3).

О СОДЕРЖАНИИ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ, ПРИОБРЕТАВШИХСЯ В РАЗЛИЧНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭПОХИ

Исторический путь развития химии и формирования химических наук представляет собой сложный процесс накопления специфических знаний, относящихся к изучению свойств и превращений различных веществ. В ходе этого процесса, как показывает даже самое общее знакомство с историей химии, содержание химических знаний, приобретавшихся человечеством, значительно изменялось с течением времени.

Общие проблемы в широкой области химии и частные задачи, которые ставились и решались на различных ступенях культурного развития человечества, определялись, как уже говорилось, запросами производства и вообще жизненными потребностями человеческого общества, свойственными каждой данной исторической эпохе.

С другой стороны, с расширением знаний, с развитием экспериментального исследования и дифференциацией науки в развитии химии все большую и большую роль стали играть потребности самой науки, вытекающие из необходимости теоретического объяснения вновь открываемых явлений, обобщения экспериментального материала, экспериментальной проверки новых гипотез и теорий и т. д., т. е. из задач совершенствования самих химических наук. Однако только одного наличия потребностей производства и общества и самой науки еще не достаточно для успешного решения любых научных и технических задач, выдвигаемых исследователями и изобретателями.

Необходимы, кроме того, и соответствующие материальные условия, обеспечивающие возможность практического решения и реализации очередных научных и технических проблем. История науки показывает, что характер и содержание научных проблем и вопросов, выдвигавшихся и решавшихся в различные исторические эпохи, были всегда тесно связаны с уровнем и состоянием производительных сил общества.

Определенному уровню производительных сил общества соответствует и определенная ступень развития науки. Это означает, что на каждом историческом этапе наука под влиянием запросов практики ставит и решает лишь такие проблемы, которые она в состоянии решить при наличии существующих материальных условий, на основе накопленного комплекса знаний и практического опыта.

В связи с этим К. Маркс писал: «…Человечество ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже имеются налицо, или, по крайней мере, находятся в процессе становления»(4).

Таким образом, содержание химических знаний, приобретавшихся человечеством в различные исторические эпохи, связано не только с потребностями производства и общества, а также самой науки, но и с уровнем состояния производительных сил общества, с наличием материальных условий, комплекса знаний и практического опыта, которыми располагает общество в данную историческую эпоху.

МЕСТО ИСТОРИИ ХИМИИ СРЕДИ ДРУГИХ НАУК

Поскольку история химии изучает исторический процесс развития специфических химических знаний, она, естественно, должна быть отнесена к числу химических наук.

Как и другие химические науки, история химии наряду с общенаучными методами исследования пользуется и своими специальными методами и приемами. Однако в отличие от других химических наук история химии не является частной областью химии, а представляет собой науку общехимического характера и значения.

С другой стороны, история химии может рассматриваться как часть общей истории знаний и, следовательно, как часть истории человеческого общества. Фактический материал истории химии иллюстрирует и объясняет исторические процессы, связанные с развитием производства, культуры и науки, с идейной борьбой в те или иные исторические эпохи и с другими общественными явлениями.

И наоборот, специфические историко-химические явления и процессы, кажущиеся на первый взгляд совершенно случайными, находят свое причинное объяснение на фоне общей истории человеческого общества, истории народов и государств, истории техники, истории философии и т. п.

Таким образом, историю химии следует рассматривать как пограничную область знания, которая связывает явления и процессы, относящиеся к развитию химии, с историей человеческого общества, в самом широком смысле этого слова.

ЗНАЧЕНИЕ ИСТОРИИ ХИМИИ

История химии изучает и описывает прошлое науки. Однако это не означает, что фактические данные и обобщения истории химии имеют лишь чисто познавательное значение и не представляют практической ценности для современного химика.

Напротив, знакомство со всем ходом исторического развития химии необходимо современному химику уже потому, что раскрывает различные стороны процесса накопления химических знаний, практического опыта, экспериментального материала и теоретических обобщений. Изучение истории отдельных открытий, исследований и достижений ученых, их неудач, ошибок, борьбы мнений, влияния традиций и т. п. — все это дает возможность химику освоить и использовать в практической работе опыт научной и производственной деятельности многих поколений выдающихся ученых и технологов.

Важной задачей истории химии является исторический анализ состояния химических знаний в различные исторические эпохи, оценка и критика гипотез, теорий, экспериментальных исследований и деятельности виднейших ученых прошлого. Выполняя эту задачу, история химии воспитывает критический подход к идеям, теориям и методам работы ученых прошлого, помогая тем самым правильно оценивать и ведущиеся в настоящее время исследования, возникающие гипотезы и теории и вообще достижения современной науки и перспективы ее развития (5).

Значение изучения истории науки и техники для естествоиспытателей неоднократно подчеркивалось классиками марксизма-ленинизма и многими выдающимися деятелями науки и культуры. Ф. Энгельс, например, указывал: «…Знакомство с ходом исторического развития человеческого мышления… необходимо для теоретического естествознания и потому, что оно дает масштаб для оценки выдвигаемых им самим теорий» (6).

В. И. Ленин особо подчеркивал значение разработки истории науки и техники для дальнейшего развития диалектического и исторического материализма: «Продолжение дела Гегеля и Маркса должно состоять в диалектической обработке истории человеческой мысли, науки и техники» (7).

В решениях Коммунистической партии Советского Союза неоднократно указывалось на необходимость изучения истории естествознания и техники будущими специалистами. Многие выдающиеся ученые прошлого и наши современники в своей научной и педагогической деятельности часто обращались к истории науки, использовали исторические данные в своих трудах и сами разрабатывали историко-научные проблемы, исходя из потребности уяснения происхождения новых идей и направлений исследования, перспектив их развития. В качестве примера сошлемся на выдающиеся труды по истории химии Ю. Либиха (8), Ж. Б. Дюма (9), А. М. Бутлерова (10), С. Канниццаро (11) и др. В своих «Основах химии» Д. И. Менделеев (12) широко использовал историко-химический материал и применял исторический метод при объяснении и трактовке различных химических явлений и процессов, для демонстрации значимости отдельных открытий в развитии химии.

Глубокое знакомство с историей химии особенно важно для химиков-исследователей и преподавателей. Знакомясь с историей научных открытий, исследователь убеждается, что корни этих открытий, как правило, лежат в прошлом науки. Одни открытия представляют собой развитие или следствие ранее высказанных идей, ранее установленных фактов, другие обобщают уже известные, но не связанные до сих пор друг с другом экспериментальные данные, гипотезы и теории. Отсюда очевидно, что современный ученый, при решении той или иной задачи, должен достаточно внимательно изучить идеи, открытия и экспериментальные результаты своих предшественников.

Вместе с тем даже самое общее знакомство с историей химии приводит к выводу, что важнейшие исторические этапы в развитии науки всегда были связаны с новаторской деятельностью передовых ученых и технологов, которые своевременно поднимали и настойчиво разрабатывали и решали злободневные научные и технические проблемы, выдвигавшиеся производством и самой наукой, решительно выступали против реакционных представлений и укоренившихся в науке отсталых и вредных традиций. Поэтому изучение деятельности учёных-новаторов стимулирует современных исследователей и практиков к новаторству, воодушевляет их на борьбу за внедрение и в практику и в научный обиход новых идей, новых теоретических представлений, экспериментальных и технических открытий.

История химии свидетельствует о том, что наука развивается совместными усилиями ученых всех народов мира, а не представителями лишь нескольких «избранных» наций Западной Европы, как утверждают еще и в наше время некоторые историки науки — буржуазные националисты. Отсюда очевидно большое значение истории науки для воспитания взаимопонимания и дружбы между учеными различных стран мира, сознания необходимости объединения их усилий в борьбе за дальнейший прогресс науки и техники, за использование достижений науки исключительно в мирных целях и для подъема благосостояния человечества.

История химии изучает процесс развития химических знаний с учетом национальных и государственных особенностей, научных и патриотических традиций, сложившихся в отдельных странах, воспитывает интерес и уважение к достижениям науки и культуры всех народов мира.

Передовые научные и патриотические традиции ученых различных стран, отражение в деятельности ученых национальных и государственных интересов и особенностей играли большую роль в истории многих научных открытий и в развитии науки вообще. Об этом свидетельствуют, в частности, примеры научной и общественной деятельности великих русских ученых-патриотов М. В. Ломоносова, Д. И. Менделеева, А. М. Бутлерова и др. Отчетливо сознавая значение патриотических традиций и стимулов в развитии науки, Д. И. Менделеев писал: «Скачок от личных интересов отдельных людей прямо к интересам общечеловеческим, пропуская интересы государственные, настолько же составляет явный пропуск, как скачок от единиц к тысячам, помимо десятков и сотен, или как переход от атомов прямо к телам, помимо того воздействия атомов, которое проявляется при сложении их в частицы (или молекулы), и определяет химические превращения веществ» (13). Известный французский биохимик Луи Пастер также указывал: «У науки нет отечества, но ученый не бывает без отечества, и то значение, которым его труды могут пользоваться в мире, он должен относить к своему отечеству» (14).

В связи с этим следует особо отметить большое значение истории химии в укреплении патриотических традиций в развитии науки в нашей стране, в воспитании у учащихся советского патриотизма.

История химии показывает, что у различных народов мира процесс накопления научных и технических знаний происходил неодинаково и неравномерно. В определенные исторические эпохи преимущественное развитие химии наблюдалось в некоторых странах, в то время как в других странах в эти эпохи имело место затишье или даже застой. История химии выясняет причины таких явлений, оценивает долю участия ученых различных стран в разработке важнейших химических проблем, в исследованиях и открытиях в области химических наук.

Таким образом, борясь как с беспринципным космополитизмом, отвергающим национальные черты и патриотические традиции, в деятельности ученых, так и с буржуазным национализмом, уродливо преувеличивающим лишь заслуги ученых некоторых «избранных» наций в развитии науки и игнорирующим вклад ученых других наций, история химии изучает процесс накопления химических знаний с учетом национальных и патриотических традиций и особенностей, сложившихся в отдельных странах.

Историко-химический материал играет большую роль в преподавании химических (и других) дисциплин. Среди различных методов преподавания естественных наук исторический метод бесспорно является одним из лучших. Пользуясь этим методом, преподаватель как бы вводит учащихся в лабораторию научного творчества ученых, показывает, как возникали и развивались новые идеи, гипотезы и теории, как делались крупные экспериментальные открытия и технические изобретения. Исторический метод в преподавании химии обеспечивает полное и прочное усвоение материала курсов учащимися. Вот почему передовые преподаватели химических наук и авторы лучших учебников химии широко пользуются данными истории химии.

Наконец, следует подчеркнуть идейно-воспитательное значение изучения истории химии. Рассматривая события и явления прошлого науки в их последовательности и взаимосвязи с окружающими явлениями, история химии с большой наглядностью демонстрирует, что наука в своем развитии подчинена всеобъемлющим законам диалектического и исторического материализма, которые основоположники марксизма-ленинизма гениально применили к истории развития человеческого общества, к практике социалистической революции и строительства социализма и коммунизма. Изучение истории химии приводит к выводу, что химия и вообще естественные науки развивались и продолжают развиваться, переходя от низших ступеней к более высоким под влиянием потребностей производства и самой науки.

Итак, научная разработка и изучение истории химии имеют разностороннее значение. Знание истории химии помогает ученым и работникам промышленности более отчетливо сознавать свою роль в науке и производстве, правильно понимать свои задачи в дальнейшем развитии науки и техники. Вместе с тем история химии оказывает большую помощь химикам в их повседневной, практической деятельности.

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРИОДИЗАЦИИ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ХИМИИ

Как было показано, история химии, являясь одной из химических наук, составляет часть общей истории науки и культуры и, следовательно, часть истории человеческого общества. Такое пограничное положение истории химии сказывается на разнообразии содержания трудов по истории химии.

Все труды историко-химического содержания можно разделить на две большие категории. В одних трудах развитие химии рассматривается со специальной, химической точки зрения. В них описание историко-химических фактов составляет основу изложения. При этом, естественно, в той или иной степени могут сопоставляться историко-химические явления и процессы с социально-экономическими и другими общественными и идеологическими процессами и явлениями.

Другая категория трудов по истории химии собственно относится к общеисторическим, историко-экономическим и историко-философским произведениям. В них рассматриваются общие процессы развития общества, история производства, история философских идей и учений и т. п., причем историко-химический материал приводится для иллюстрации различных социальных, идеологических и других явлении и процессов, иногда наряду с фактическим материалом из других областей истории науки и техники.

Конечно, труды по истории химии обеих категорий имеют одинаковое право на существование. Один из видных современных физиков Макс Лауэ (1879–1960) писал: «История может быть написана с различных точек зрения при полном сохранении достоверности; оправданной является любая точка зрения, исходя из которой историк может открыть что-либо исторически интересное. История науки также допускает различные точки зрения» (15).

Естественно, однако, что историческая периодизация материала, относящегося к развитию химии историко-химических трудов обеих категорий, может оказаться совершенно различной. В одном случае основой периодизации обычно являются главные этапы в развитии самой химии, в другом — историко-химические процессы и отдельные явления рассматриваются на фоне истории общества, на историко-философской основе и т. п. Задача изучения истории химии как одной из химических наук, занимающей пограничное положение между естественными и общественными науками, требует решения проблемы периодизации (плана) процесса развития химии как в общих курсах истории химии, так и в монографиях, посвященных истории отдельных направлений исследования. Разделение огромного многовекового исторического пути накопления химических знаний от древнейших времен и до наших дней на исторические периоды и подпериоды, или этапы, должно прежде всего отражать реальный процесс развития химии. Это означает, что в основу периодизации исторического материала следует положить такие исторические рубежи, которые характеризуют коренные изменения в процессе развития основных проблем химии, в первую очередь появление новых теоретических идей, иди же возникновение новых задач химии, которые затем становились основой ее развития на определенных этапах.

Такое разделение на периоды и этапы сравнительно легко осуществить почти на всем многовековом пути развития химии, вплоть до середины Х1Х в. Периодизация же развития химии в течение последующего столетия на основе изложенного несколько осложняется, что объясняется тем, что в XIX и XX вв., под влиянием непрерывно расширяющихся запросов производства и общества, а также самой науки, в круг проблем, ранее стоявших перед химиками, было включено много совершенно новых. Непрерывно возрастало и число новых веществ с разнообразными свойствами, которые были синтезированы химиками. Из года в год во всё возрастающем темпе увеличивалось число новых экспериментальных фактов, устанавливаемых экспериментаторами в результате изучения различных сторон химических явлений и процессов.

В первой четверти XIХ в. начался процесс дифференциации единой до того времени науки — химии. Возникли отдельные химические науки и крупные самостоятельные направления исследований. Процесс дифференциации химии проходил иногда настолько своеобразно, что без подробного исторического анализа нелегко установить, каким образом возникали новые направления исследований.

Одновременно с дифференциацией химии происходил и процесс синтеза ранее эмансипировавшихся направлений исследования. При этом отдаленные друг от друга области исследования иногда неожиданно перекрещивались на путях своего развития. Так, уже в XIX в. были основаны физическая химия, фармацевтическая химия, физиологическая химия и другие пограничные науки.

Этот диалектический процесс дифференциации и синтеза наук, характерный, впрочем, для развития науки во все времена, в последние периоды происходил, так сказать, в укрупненном масштабе. На более ранних этапах развития химии этот процесс также наблюдался, но происходил главным образом путем передачи и использования накопленных в одних областях исследования отдельных фактов и закономерностей в другие области науки.

Процесс дифференциации и синтеза химических наук, а также непрерывно возрастающие темпы развития химических знаний и химической техники, естественно, вносят осложнения в вопрос о периодизации истории химии в новейшее время. Возникает необходимость установления наряду с основными периодами и этапами развития химии в целом периодизации истории отдельных химических наук и крупнейших направлений исследования, имеющих характерные черты и особенности развития.

Вот почему при периодизации истории химии новейшего времени нужно учитывать необходимость параллельного рассмотрения в одних и тех же границах времени процесса развития отдельных химических наук. Заметим одновременно, что при целесообразном решении проблемы периодизации развития химии нужно учитывать удобства рассмотрения и исторического анализа соответствующего фактического материала.

ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ХИМИИ

У историков химии нет единого мнения о времени, с которого начинается исторический период развития химии. Некоторые ученые считают, что история химии начинается с того времени, когда химия превратилась из «искусства» обрабатывать различные вещества, приготовлять лекарства и т. и. в «науку». При этом так называемый донаучный период развития химии вообще не рассматривается. Однако время превращения химии из «искусства» в «науку» определяется историками совершенно различно. Одни считают, например, что научная химия основана А. Л. Лавуазье, в 1785–1789 гг. (так называемая химическая революция) (16), другие связывают возникновение «научной» химии со вpeменем основания теории флогистона (начало XVIII в.), третьи считают основоположником «научной химии» Р. Бойля (вторая половина XVII в.) и т. д.

Существуют и иные точки зрения о возникновении научного периода развития химии. Некоторые историки полагают, что химия возникла в Месопотамии или в Древнем Египте, в храмах Озириса и Изиды, или же в эллинистическом Египте, в Александрийской академии. Другие относят начало химии ко времени возникновения названия «химия», т. е. приблизительно к началу н. э. Иногда и в наши дни еще повторяется версия, уже давно отвергнутая наукой, что «алхимия — мать химии» и что история химии начинается со времени возникновения алхимических идей.

Нет необходимости критически рассматривать все эти точки зрения в отдельности. Очевидно, что все они в той или иной степени случайны и лишены всяких научных обоснований. Их общий недостаток м в игнорировании основного марксистского положения о связи развития науки и техники с потребностями производства и общества и, отсюда, в игнорировании исторического значения развития практической и ремесленной химии, служившей исходным пунктом прогресса химико-технологических знаний, в особенности на ранних стадиях развития химии, и, таким образом, базой, на которой выросла вся химия.

Процесс накопления химико-практических знаний начался в глубокой древности, в доисторические времена. Поэтому история химии должна включать древнейшие периоды культурного развития человечества. Правда, историк химии попадает в затруднительное положение при попытках систематического изложения истории практической и ремесленной химии в древности и в средние века. Он не может установить, кто и когда сделал те или иные, иногда весьма крупные и важные открытия, например открыл способы добывания и применения огня, выплавки металлов из руд, выделки кож, окраски тканей и т. д. Имена пионеров химии древности и средневековья за очень редким исключением остались неизвестными. Неизвестно и время многих открытий и достижений химиков-практиков древности.

Первоначальные достижения человечества в области практической химии в сравнении с грандиозными успехами современной науки представляются весьма незначительными. Однако для своего времени многие открытия древности были в полном смысле слова революционными. Вот почему историк химии не может игнорировать древнейшие периоды возникновения и развития первоначальных химических знаний, не может не изучать историю практической и ремесленной химии. Именно на основе успехов и достижений практической химии древности происходило развитие химических знаний в последующие эпохи. Другой границей исторического развития химии естественно принять современное состояние химии. Иными словами, рассмотрение исторического процесса развития химии следует «доводить» до современности. В своей работе «О государстве» В. И. Ленин писал, что необходимо изучать исторические явления в их полном развитии, «не забывать основной исторической связи, смотреть на каждый вопрос с точки зрения того, как известное явление в истории возникло, какие главные этапы в своем развитии это явление проходило, и с точки зрения этого его развития смотреть, чем данная вещь стала теперь» (17).

Фиксируя современное состояние тех или иных научных проблем как результат их исторического развития, следует учитывать, что объектом исторического исследования могут служить лишь явления и факты, ставшие историческими, т. е. в какой-то степени завершенные в своем развитии. В этом отношении нельзя не согласиться с мнением М. Лауэ: «…История науки доходит только до тех проблем, которые в настоящее время еще не могут быть признаны решенными» (18).

Исторический анализ развития научных проблем, не ставших еще достоянием истории науки, таит опасность ошибочных оценок, необъективного освещения событий, а также достижений и заслуг ученых. Вот почему историк науки, рассматривая развитие тех или иных проблем и направлений исследования, вынужден останавливаться на некотором отдалении от современности. Впрочем, исключительно быстрое развитие науки в наше время допускает исторический анализ явлений и событий совсем недавнего прошлого.

Итак, история химии изучает и рассматривает процесс развития химических знаний на протяжении огромного периода времени — от глубокой древности до наших дней. При этом, естественно, речь может идти лишь о наиболее важных исторических событиях и явлениях, о деятельности наиболее крупных исследователей.

В развитии химических наук и химической техники приняли участие многие тысячи ремесленников, химиков-практиков, врачей, технологов, изобретателей и ученых сотен поколений. Все они внесли тот или иной вклад в сокровищницу знаний. Но деятельность подавляющего большинства творцов химии обычно не находит отражения в трудах по истории химии. Это не означает, однако, что труды всех этих тружеников науки и техники были не нужны и бесполезны. Развитие науки, особенно в новейшие исторические эпохи, невозможно представить без участия целой армий рядовых исследователей. История химии, однако, может рассматривать лишь деятельность наиболее видных ученых, выдвигавших и решавших фундаментальные проблемы науки, которые определяли магистральные пути научного и технического прогресса.

I. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ДРЕВНОСТИ. (ПЕРИОД ПРАКТИЧЕСКОЙ И РЕМЕСЛЕННОЙ ХИМИИ)

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ ПЕРВОБЫТНЫХ ЛЮДЕЙ

На низших ступенях культурного развития человеческого общества, при первобытно-родовом строе, процесс накопления химических знаний происходил весьма медленно. Условия жизни людей, объединявшихся в малочисленные общины, или большие семьи, и добывавших средства к существованию путем использования готовых продуктов, которые давала природа, не благоприятствовали развитию производительных сил.

Потребности первобытных людей были примитивны. Прочных и постоянных связей между отдельными общинами, особенно если они территориально были отдалены друг от друга, не существовало. Поэтому передача практических знаний и опыта требовала длительного времени. Понадобилось много веков, чтобы первобытные люди в жестокой борьбе за существование овладели некоторыми отрывочными и случайными химическими знаниями. Наблюдая окружающую природу, наши предки познакомились с отдельными веществами, некоторыми их свойствами, научились использовать эти вещества для удовлетворения своих потребностей. Так, в далекие доисторические времена, человек познакомился с поваренной солью, ее вкусовыми и консервирующими свойствами.

Потребность в одежде научила первобытных людей примитивным способам выделки шкур зверей. Сырые, необработанные шкуры не могли служить сколько-нибудь пригодной одеждой. Они легко ломались, были жестки, а при соприкосновении с водой быстро загнивали. Обрабатывая шкуры каменными скребками, человек удалял с обратной стороны шкуры мездру, затем шкуру подвергали длительному вымачиванию в воде, а в дальнейшем — дублению в настое корня некоторых растений, затем ее сушили и, наконец, жировали. В результате всех этих операции она становилась мягкой, эластичной и прочной. Чтобы освоить подобные простейшие способы обработки различных природных материалов в первобытном обществе, потребовалось много столетий.

Огромным достижением первобытного человека было изобретение способов добычи огня и его использования для обогрева жилищ и для приготовления и консервирования пищи, а в дальнейшем и для некоторых технических целей. Изобретение способов добычи огня и его использования, как полагают археологи, произошло около 50 000–100 000 лет назад и ознаменовало собой новую эру в культурном развитии человечества.

«…Добывание огня трением, — писал Ф. Энгельс в «Анти-Дюринге», — впервые доставило человеку господство над определенной силой природы и тем окончательно отделило человека от животного царства» (1).

Овладение огнем привело к значительному расширению химико-практических знаний в первобытном обществе, к ознакомлению доисторического человека с некоторыми процессами, происходящими при нагревании различных веществ.

Однако понадобилось много тысячелетий для того, чтобы человек научился сознательно применять нагревание природных материалов, чтобы получать необходимые ему продукты. Так, наблюдение за изменениями свойств глины при ее прокаливании привело к изобретению глиняной посуды. Гончарные изделия зарегистрированы в археологических находках эпохи палеолита. Значительно позднее был изобретен гончарный круг и введены в практику специальные печи для обжига глиняной посуды и керамических изделий.

Уже на ранних этапах первобытно-родового строя были известны некоторые земляные краски, в частности окрашенные глины, содержащие окислы железа (охра, умбра), а также сажа и другие красящие вещества, при помощи которых первобытные художники изображали на стенах пещер фигуры животных, сцены охоты, боев и т. п. (например, Испания, Франция, Алтай). С древнейших времен минеральные краски, а также окрашенные растительные соки применялись для окраски предметов быта и для татуировки.

Несомненно, что первобытный человек весьма рано познакомился и с некоторыми металлами, прежде всего с теми из них, которые встречаются в природе в свободном состоянии. Однако в ранние периоды первобытно-родового строя металлы применялись очень редко, главным образом для украшений, наряду с красиво окрашенными камнями, раковинами и т. п. Впрочем, археологические находки свидетельствуют о том, что в эпоху неолита металл применялся для изготовления орудий труда и оружия. При этом металлические топоры и молоты делались наподобие каменных. Металл играл, таким образом, роль разновидности камня. Но несомненно, что первобытные люди в эпоху неолита наблюдали и особые свойства металлов, в частности плавкость. Человек легко мог (конечно, случайно) получить металлы, нагревая на костре некоторые руды и минералы (свинцовый блеск, касситерит, бирюзу, малахит и т. д.) Для человека каменного века костер был своеобразной химической лабораторией.

Человеку с глубокой древности были известны железо, золото, медь, свинец. Знакомство с серебром, оловом и ртутью относится к более поздним периодам.

Интересно познакомиться с некоторыми представлениями первобытных людей о металлах. Как показывают дошедшие до нас названия металлов на языках древних народов, свойства металлов объяснялись их «небесным» происхождением.

Так, у большинства народов Средней и Ближней Азии, у древних греков и египтян железо считалось «небесным» металлом. Древнеегипетское название железа би-ни-пет (коптское бенипе) в буквальном переводе означает «небесная руда», или «небесный металл». В Древней Месопотамии (Ур) железо называлось ан-бар («небесное железо») (2). Древнегреческое название железа сидерос, также кавказское зидо, происходит от древнейшего слова, уцелевшего в латинском языке, sidereus, означающего «звездный» (от sidus — «звезда»). Древнеармянское название железа еркат — означает «капнувший с неба» («упавший с неба»). Все эти названия свидетельствуют о том, что древние народы впервые познакомились с железом метеоритного происхождения в далекие доисторические времена. На это же указывают анализы древнейших железных предметов, обнаруженных археологами при раскопках в Египте (3). У некоторых народов древности были распространены мифы о том, что демоны, или падшие ангелы, научили людей изготовлять мечи, щиты и панцири, показали им металлы и способ их обработки (4).

Связь с космическими явлениями можно констатировать и в некоторых других названиях металлов, дошедших до наших дней из глубокой древности. Так, древнеславянское золото явно связано с названием Солнца (латинское Sol). Латинское название золота Аurum происходит от слова aurora, означающего «утренняя заря», а в мифологии — «дочь Солнца».

Подобное же происхождение названий металлов можно проследить и на других примерах. Так, древнегреческое название серебра аргирос и латинское argentum стоят в связи с древнегреческим аргес, означающим «блестящий», «сверкающий», «ясный», «серебристо-белый», причем у Гомера это слово применяется для обозначения цвета молнии. Славянское слово сребро, или сьрбро, можно сопоставить с названием «серп», знаком которого с древнейших времен обозначали луну (лунный серп). В древнеегипетской и алхимической литературе обозначение серебра знаком лунного серпа было обычным, а серебро часто называлось «луною». Санскритское название серебра хирания созвучно с древнегреческим уранос — «небо».

Впрочем, подобное происхождение названий металлов можно констатировать далеко не у всех народов и не для всех металлов. Некоторые известные в древности металлы получили названия по функциональному признаку. Древнеславянское железо, например, имеет корень лез (рез), что указывает на применение в древности железа для изготовления режущих орудий (5). Подобно этому на латинском языке употреблялось название стали acies, буквально означающее «лезвие», «острие». Это название в точности соответствует древнегреческому стомома, применявшемуся в том же смысле (6).

Древнерусское олово, по-видимому, происходит от названия «олу» или «оловина» (ср. с латинским oleum — «масло»), обозначающим напиток — род браги или пива. Можно допустить с большой долей вероятности, что «оловина» в какую-то давнюю эпоху хранилась в оловянных или свинцовых сосудах (в древности олово и свинец часто не различали). Такие сосуды для хранения вина и напитков, как и вообще оловянная посуда, довольно широко употреблялись, например, у народов Древнего Кавказа. Подобные сопоставления названий металлов, возникших в древности, можно проследить и в других языках.

Некоторые металлы, как и другие вещества, получили свои названия от названий мест их добычи. Так, древнерусское медь, без сомнения, связано с широко распространенным у народов Средиземноморского побережья и Ближней Азии термином металлон, обозначающим «рудник», или «место добычи металла».

От этого же слова происходят и распространенные в романских языках названия «медаль» и «медальон». Напомним также о происхождении латинского названия меди cuprum от названия острова Кипр, где в древности находились медные рудники. От названия этого же острова произошло и название «купорос».

Ограничимся здесь этими немногими отрывочными сведениями общего характера о возникновении химико-практических знаний в эпоху первобытного родового строя.

Весьма низкий уровень состояния производительных сил, ограниченность потребностей общества, само собой разумеется, не способствовали достаточно быстрому накоплению химических знаний и опыта производства. Этим и объясняется крайне медленное развитие в первобытном обществе культуры и техники, в частности химико-практических знаний. Однако нельзя отрицать, что в течение многих тысячелетий существования первобытно-родового строя человечество достигло все же известных успехов в своем культурном и техническом развитии. Круг знаний и производственные навыки, накопленные в эту эпоху, послужили базой, на которой в дальнейшем уже более быстрыми темпами развивались химико-практические и химические знания.

ХИМИЧЕСКАЯ И РЕМЕСЛЕННАЯ ТЕХНИКА У НАРОДОВ АЗИАТСКОГО И АФРИКАНСКОГО МАТЕРИКОВ ДО НАЧАЛА НОВОЙ ЭРЫ(7)

Значительно более высокого уровня химико-практические знания достигли в рабовладельческом обществе. В эту эпоху возникли ремесленные производства, были освоены различные технические приемы добычи и переработки большого числа веществ и материалов.

Возникновению ремесел при рабовладельческом строе особенно содействовало внедрение в производственный процесс разделения труда рабов-ремесленников, специализация производства. При этом уже в период раннего рабовладельческого общества преимущественное развитие получили ремесла, обслуживавшие потребности и прихоти рабовладельцев.

Следует отметить большие достижения в эту эпоху в области металлургии, ткацкого и красильного ремесел, производства стекла, глазурей и художественной керамики, строительной техники, фармации и других производств, связанных в особенности с осуществлением грандиозных сооружении, предпринимавшихся деспотами.

За несколько тысячелетий до новой эры на обширных территориях азиатского и африканского материков, в полосе субтропических широт (40–20° с. ш.) возникли могущественные рабовладельческие государства, постепенно подчинившие себе разрозненные и слабые кочевые народы и племена. Крупнейшими государствами древнего мира были: в Азии — государства Междуречья (Ассирия и Вавилония), Индия и Китай, в Африке — Египет. Теплый климат, плодородие почвы способствовали развитию здесь сельского хозяйства и скотоводства, вначале по берегам крупных рек, а в дальнейшем и в районах искусственного орошения. Вместе с тем рабовладельческий уклад жизни способствовал образованию на территории этих государств крупных городов, ставших центрами культуры и ремесел.

Огромное количество рабов, постоянно пополняемое за счет пленных и покоренных полудиких народов, позволило деспотам-рабовладельцам возводить грандиозные сооружения: дворцы, крепости, храмы, пирамиды и т. д., остатки которых уцелели до наших дней. В культуре и ремесленной технике цивилизованных народов древнего мира много общего. Эта общность, несомненно, объясняется торговыми и культурными связями между государствами древности, войнами, которые велись между ними.

Археологические материалы, а также литературные памятники древности (иероглифическая и клинописная эпиграфика, рисунки и т. д.) позволяют в настоящее время составить достаточно четкое представление об уровне развития ремесленной химической техники в странах древнего мира в различные эпохи.

Особенно высокого уровня развития в рабовладельческих государствах древнего мира достигла металлургия. Одним из первых металлов, с которым познакомились в странах Азии и Африки, было золото, встречающееся исключительно в самородном состоянии. В Египте золото в виде оружия и украшений найдено в гробницах эпохи бадарийской культуры (конец V и начало IV тысячелетия до н. э.) (8). Золотые предметы обнаружены также среди памятников шумерской культуры в Междуречье (IV–III тысячелетия до н. э.). В царских гробницах Ура (южная часть Месопотамии) найдено значительное количество золотых украшений, в том числе тонкие золотые нити, которые вплетались в ткани (9). В Древней Индии из золота изготовляли оружие и украшения еще в эпоху дохараппской культуры (4000–2500 гг. до н. э.) (10). К середине III тысячелетия до н. э. относятся золотые предметы, найденные в Китае.

Разработка широко известных в Верхнем Египте нубийских месторождений золота (нуб по древнеегипетски означает "золото") началась в эпоху Среднего царства (2160–1788 гг. до н. э.) Анализы найденных золотых предметов показали, что древнейшее египетское золото содержало значительные примеси серебра (до 18 %) и других металлов. Только в VI в. до н. э. в Египте для некоторых изделий применялось практически чистое золото (99,8 % золота) (11).

Добыча и обработка золота в Месопотамии (в Вавилоне) достигла высокого уровня во II тысячелетии до н. э. Представляет интерес клинописная запись, обнаруженная археологами. Это письмо вавилонского царя Бурнабуриаша (1385–1361 гг. до н. э.) к египетскому фараону Эхнатону (Аменофису IV) по поводу качества полученного от него золота: «Когда 20 мин[1] золота положили в печь, оттуда не вышло даже 5 мин чистого золота» (12). Этот документ свидетельствует о знакомстве египетских мастеров со способами подделки (так называемого удвоения) золота путем изготовления низкопробных сплавов.

Серебро стало известно в странах древнего мира позднее, чем золото. Об этом, в частности, свидетельствует название серебра; у древних египтян — «белое золото». Однако изделия из серебра обнаружены уже среди памятников Древнего царства (2980–2475 гг. до н. э.). Анализы указывают на значительное содержание в древнейшем серебре золота и других металлов (13). Сравнительно чистое серебро применялось в Новом царстве (1580–1090 гг. до н. э.). Серебряные изделия найдены также в Месопотамии (Ур). В Китае обнаружены серебряные предметы, относящиеся к середине III тысячелетия до н. э.

Медь стала известна в странах древнего мира очень рано, еще в эпоху неолита. В Египте уже в протодинастический период (3400–2980 гг. до н. э.) добывалась бирюза для выплавки меди. В дальнейшем для получения меди использовались и другие окисные руды: карбонатные, силикатные (малахит). Возможно также, что для изготовления медных предметов частично применялась и самородная медь.

Историки науки и техники обычно принимают в качестве бесспорного факта, что в древности техника добычи меди основывалась исключительно либо на использовании самородной меди, встречающейся довольно редко, либо позднее — на переработке окисленных медных руд. Однако, как известно, большая часть природных запасов меди имеется в виде сульфидных руд, которые, таким образом, относятся к источникам меди, полностью не доступных для древней металлургической техники. Между тем в известном сочинении Теофила-пресвитера (XI–XII вв.) описывается способ предварительного обжига медных руд (14). При анализе этого описания становится очевидным, что речь идет о предварительном окислительном обжиге сульфидных медных руд. Следует отметить, что техника добычи и обработки меди в XI в. н. э. фактически не отличалась от техники глубокой древности. Таким образом, можно предположить, что в древности могли использоваться и сульфидные руды.

Древнейшие медные изделия изготовлялись из руд, содержащих примеси мышьяка, олова, свинца и железа (15) и обладали большей твердостью. Очевидно, свойства примесей придавать твердость были замечены древними металлургами и использованы ими для получения искусственных сплавов — бронз.

Известно, что бронзовому веку предшествовала довольно длительная эпоха бедного века. Начало медного века относится в Египте к эпохе бадарийской культуры, когда медь пришла на смену камню и уже в IV тысячелетии до н. э. полностью вытеснила из употребления каменные орудия.

Начало бронзового века в Египте относится к Древнему царству. Содержание олова в египетских бронзах колебалось от 2 до 16 %. Помимо олова в бронзах присутствовали цинк и другие примеси (16). В Междуречье (Ур) еще в начале II тысячелетия до н. э. получила распространение бронза, содержащая кроме олова свинец (3–17 %), сурьму (около 4 %) и железо (17). В эпоху Ассирийской империи (конец II и начало I тысячелетия до н. э. применялась бронза с содержанием от 1 до 14 % олова. Вавилонская бронза содержала около 20 % олова (18).

В долине реки Инд бронза появилась уже около 3500 г. до н. э., но подучила широкое распространение лишь в эпоху культуры Хараппы (19) (около 2500 г. до н. э.). Наряду с оловянной бронзой здесь применялись и другие сплавы меди, в частности медно-мышьяковый сплав. Содержание олова в древнеиндийских бронзах достигало 4–13 %, содержание мышьяка в медно-мышьяковых сплавах составляло 3–4 %.

В Китае бронзовый век начался со II тысячелетия до н. э. Наивысший расцвет производства бронзовых изделий относится к первой половине периода Чжоу (1066–247 гг. до н. э.). В этот период особенно высокого уровня достигло производство бронзового оружия и посуды, в частности своеобразных ритуальных и бытовых сосудов на трех ногах, так называемых дин (20). Интересно отметить, что такие сосуды часто фигурируют в позднейшей западноевропейской алхимической литературе в качестве некоего магического средства — «философских сосудов». Алхимики любили изображать процессы «рождения» философского камня или благородных металлов именно в таких сосудах.

В Древнем Китае бронзы, в зависимости от назначения изделий, содержали иногда значительные количества олова: от 16 % (в колоколах) и до 50 % (в зеркалах из полированной бронзы). Помимо оловянных бронз в Китае в эпоху Хань (около начала н. э.), применялись и другие медные сплавы, например типа латуни.) Наряду с бронзой в странах древнего мира, особенно в Египте, был распространен высоко ценившийся сплав золота с серебром, так называемый азем или электрон (позднейшее греческое название), содержащий около 80 % золота и около 20 % серебра (21). В эпоху Нового царства содержание серебра в аземе возросло до 30 %.

Железо, вероятно, было одним из первых металлов (если не первым), с которым человек познакомился в доисторические времена (метеоритное железо). Однако методы его получения из руд и приёмы обработки (проковка) были освоены гораздо позднее. Железные руды (болотная руда, гематит, магнетит, сидерит и т. п.) при нагревании с углем легко восстанавливаются уже при температуре около 700°. Металл при этом получается в виде крицы — губчатой массы, которая может быть обработана проковкой при 700–80 °C°. Именно таким путем в примитивных горнах железо и получали в древности (сыродутный процесс). Медь получалась из руд в расплавленном состоянии (т. пл. 1083 °C). Железо же плавится при 1530 °C — температуре, недоступной для древней техники (23). В холодном состоянии оно, в отличие от меди, почти не поддается ковке.

Таким образом, то, что медный и бронзовый века предшествовали железному веку, следует объяснять не особыми трудностями получения железа из руд, а просто тем, что древние металлурги не были знакомы с ковкой железа в горячем состоянии.

Древнейшие железные предметы, найденные археологами в Египте, относятся к IV тысячелетию до н. э. Они изготовлены из метеоритного железа. В Междуречье (Ур) метеоритное железо зарегистрировано в находках, относящихся приблизительно к 3000 г до н. э. Однако железо в этот период было еще весьма редким металлом, а широко распространенным стало лишь в эпоху Нового царства. Около 600 г. до н. э. железо в Египте уже встречается чаще бронзы. Началом железного века в Египте обычно считается 1000 г. до н. э. В Месопотамии железный век начался несколько раньше — около 1200 г. до н. э. Наряду с мягким железом в древности изготовляли цементированное железо и сталь. Родиной производства стали, по-видимому, следует считать территорию современной Армении, где с давних времен железо выплавляли из руд. Около 1000 г. до н. э. в этом районе поселились халибы, покорившие армян. Они значительно усовершенствовали технику производства железа и стали. По имени этого народа в древнем мире (у греков) сталь называлась халипс.

В_Индии и Китае железо также известно с очень давних времен. Однако его производство из руд началось лишь в конце I тысячелетия до н. э. В большом количестве железо в Китае стало производиться около VII в. до н. э.

Свинец и олово были известны в Египте и Месопотамии также в глубокой древности. Уже в III тысячелетии до н. э. в Уре свинец применялся для отливки статуй и в качестве составной части бронзы (24). B Египте археологами найдены большие слитки и «кирпичи», отлитые из свинца, относящиеся ко II тысячелетию до н. э.

Ртуть была найдена в Египте в небольшом сосуде, относящемся к XV–XVI вв. до н. э. Древние ремесленники Египта, Месопотамии и Китая умели получать ртуть из киновари при помощи меди и уксуса (25).

В последнее время в зарубежной литературе были опубликованы новые материалы, свидетельствующие о том, что металлургическая техника возникла на территории современной Армении и Анатолии. Так, Мултхауф (26), ссылаясь также на известное двухтомное сочинение Атчисона по истории металлов (27), приводит следующую таблицу вероятных дат начала производства металлов и сплавов, с указанием географических районов, где возникли эти производства и торговля соответствующими металлами.

На основе этих данных нужно сказать, что в археологическом отношении Закавказье представляет особый интерес для истории техники металлов в древности и следует в ближайшее время ожидать новых данных, подтверждающих древность производства металлов в этом районе.

Следует сказать, что при получении металлов из руд ремесленники стран древнего мира пользовались весьма примитивными горнами с дутьем. Их достижения — результат многовекового опыта и навыков, передававшихся из поколения в поколение. Едва ли при этом они имели какие-либо сведения о химической стороне осуществлявшихся ими превращений. Однако мастерство древних металлургов не может не вызвать удивления даже у современных специалистов. Некоторые приемы металлургов древности до сих пор недостаточно понятны и специально изучаются. Исследуются также и способы обработки металлов, например окраска золота в различные цвета, широко распространенная в Древнем Египте.

Из соединений металлов в странах древнего мира применялись окислы железа и меди в качестве красок в составе глазурей для покрытия керамических изделий, двуокись марганца — для окраски стекол в пурпурный цвет, трехокись сурьмы — для косметических целей, окислы и сульфиды мышьяка — в качестве красок и др. Мнение о том, что в древности широко применялась сурьма (сурьмяный блеск) для косметических целей, по крайней мере в Древнем Египте, неправильно. Гримировка мумий производилась как правило, свинцовым блеском (28). Только со времени XII династии (около начала I тысячелетия до н. э.) встречаются мумии, гримированные сурьмой. Металлическая сурьма в apxeoлогических находках встречается редко. Однако в Месопотамии металлическая сурьма и сурьмяные бронзы были известны еще в эпоху шумерской и аккадской культур (около III тысячелетия до н. э.).

В составе глазурей и окрашенных стекол помимо медных, железных и марганцевых соединений применялись окислы некоторых других металлов. Особенно интересно, что в одном стеклянном древнеегипетском изделии, относящемся к 1375 г. до н. э., обнаружена окись кобальта (29).

Киноварь была известна в странах древнего мира за много столетий до новой эры. В Китае, в конце I тысячелетия до н. э., киноварь применялась в качестве краски.

Значительного развития в Египте, Месопотамии, Индии и Китае достигло в древности производство керамики и стекла. Гончарные изделия обнаружены в древнейших культурных слоях (30). В глубокой древности появились и глазурованные изделия. Древнейшие глазури представляют собой ту же глину, из которой изготовлялись сами изделия, но только тщательно растертую, по-видимому с солью. В более поздние времена в состав глазурей стали вводить окрашивающие добавки окислов металлов. Очень рано появились раскрашенные, но еще не глазурованные гончарные изделия, относящиеся, например, в Индии к периоду дохараппской культуры (31).

В странах древнего мира производились и другие виды керамики. Так, постройки Вавилона и Ниневии часто украшались орнаментированными плитками, служившими наружными кирпичами. Эти плитки делались следующим образом: на обычный кирпич после легкого обжига наносили контур рисунка стеклянной черной нитью. Окаймленные нитью площадки заполняли сухой глазурью и кирпичи подвергали вторичному обжигу. Глазурная масса при этом остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь в сущности представляет собой род эмали, а описанный способ получения плиток, по-видимому, лег в основу изготовления в дальнейшем металлических изделий, покрытых разноцветной эмалью (перегородочная эмаль).

Подобная же, облицованная разноцветной глазурью, керамика применялась и в древнекитайской архитектуре. Применение таких плиток для украшений сооружений Древнего Китая зарегистрировано уже в эпоху легендарной династии Ся в III тысячелетии до н. э.

Производство керамики относится к числу древнейших производств Китая. Уже ко времени культуры Янь-Шао (III тысячелетие до н. э.) относятся высокохудожественные сосуды с многокрасочной росписью в виде сетки. В эпоху Инь-Шань в Китае производилась глиняная посуда, покрытая цветной глазурью или художественной росписью. K III тысячелетию до н. э. относятся изделия из черной полированной керамики культуры Лунь-Шань, открытые в провинции Шаньдунь. Таким образом, художественная керамика Китая, получившая впоследствии мировую славу благодаря замечательным успехам производства изделий из фарфора и фаянса, имеет более чем четырехтысячелетнюю историю. Фаянсовые изделия появились в Междуречье и Египте около II тысячелетия до н. э. Древнеегипетский фаянс состоял из глины, кварцитного песчаника и отличался по составу от обычного фаянса. До сих пор не ясно, каким связующим материалом пользовались в Египте при формовке фаянсовых изделий. Предполагают, что применялось какое-то органическое вещество, выгоравшее затем при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий производилась составом, включающим соду, поташ или силикат кальция с примесью окрашивающих добавок. Для получения голубых и зеленых тонов вводились соединения меди. Синий цвет получали при добавлении мелко истолченного минерала ляпис-лазури, ввозившегося из Азии. Стекло было известно в Египте и Междуречье с глубокой древности. Уже в протодинастический период в употреблении были стеклянные бусы. Существуют легенды, рассказывающие о случайном изобретении стекла финикиянами. Однако едва ли имеются основания считать это изобретение случайным. По-видимому, производство стекла возникло в результате развития рецептур глазурей (32). Древнейшee стекло представляет собой фритту, состоящую из песка, поваренной соли и окиси свинца, т. е. компонентов, обычно входящих в состав глазурей. В дальнейшем в состав стекла стали вводить соду. Этот же состав употреблялся и для изготовления искусственных (поддельных) драгоценных камней. Для окраски стекол в разные тона применялись окислы металлов. Древнейшим изделием из хорошо сплавленного стекла достаточно больших размеров является кувшин голубого цвета, относящийся к эпохе Нового царства (Египет).

Выдувание стекла в древности не было известно. Все изделия были литыми.

В других странах древности, как и в Египте, стекло вошло в употребление в отдаленные времена. В Индии, например, изделия из стекла были широко распространены уже в ведический период (1500-800 гг. до н. э.).

Во всех странах древнего мира были хорошо известны и широко использовались многие минеральные и растительные краски. Особенно часто применялись земляные краски и специально полученные окислы металлов. Для живописи употреблялись охра, окись железа, сурик, белила, сажа, растертый медный блеск и другие минеральные краски. Древнеегипетская лазурь приготовлялась из смеси песка с содой и медными опилками. Рисунки, выполненные художниками Древнего Египта, покрывались защитным слоем высокопрочных лаков типа олифы. Китайская тушь и китайские лаки также пользовались известностью с древнейших времен.

Наряду с минеральными в древности широко применялись растительные и животные краски. Ткань для заворачивания мумий, относящихся ко времени VI династии (около 2500 г. до н. э.), оказалась окрашенной сафлором (шафраном). В эпоху Нового царства для окраски тканей применялась алкана, к концу этой эпохи в употребление вошла вайда и даже привозившееся из Индии индиго. В самой Индии эта краска была известна уже в начале I тысячелетия до н. э. Знаменитая в древности яркая пурпуровая краска изготовлялась из улиток и некоторых видов морских ракушек.

Дошедшие до нас литературные памятники («Папирус Эберса», «Веды» и отдельные надписи) указывают на развитие в странах древнего мира и других отраслей ремесленной химической техники, в частности, косметики и фармации.

Соответствующие описания и указания дают сведения о применении операций выжимания масел, приготовления мазей и притираний, процессов вываривания, процеживания, осветления, сбраживания и др. При раскопках древних погребений найдены сосуды для благовонных масел, обнаружены остатки грима на мумиях и т. д.

Во многих районах Средней Азии археологами найдены изящные узкогорлые флаконы из глины с орнаментированной поверхностью. В таких флаконах хранились косметические средства и ртуть (33). Вавилонские женщины, а позднее и женщины арабского Востока в качестве зеркал использовали медные отполированные дощечки, на поверхность которых время от времени наносилась ртуть.

Несколько слов следует сказать об искусстве бальзамирования трупов (мумификации), доведенном в Древнем Египте до совершенства (34). Исследование мумий показывает, что вначале трупы закапывали на несколько недель в природную соду — «натрон», или «нитрон», — встречающуюся в Египте. При этом в условиях жаркого и сухого климата труп почти целиком обезвоживался. Зачтем вынимали внутренности и мозг, череп заливали смолой, а полость живота заполняли ветвями благовонных деревьев. Далее труп заворачивали в длинное полотно из ткани типа марли, иногда в несколько сот метров, с применением благовонных средств. Лицо покойника гримировали, причем применяли свинцовый блеск, пиролюзит, окись меди, медную зелень, окрашенные глины и, вероятно, растительные краски. На лицо царских мумий накладывали маску из листового золота. Искусство бальзамирования возникло в эпоху Древнего царства.

Отметим также наличие в странах Древнего Востока и в Египте виноделия, производства пива, различных напитков и всевозможных пищевых продуктов (35).

В качестве строительных вяжущих веществ и материалов в странах древнего мира чаще всего применялся гипс. В Индии гипсовый цемент обнаружен в постройках, относящихся приблизительно к 2000 г. до н. э. Известковые строительные растворы в древности не были известны, так как известняк требует для обжига слишком высокую температуру, около 1100 °C, труднодоступную для древней техники. В Египте иногда вместо известняка применялся кальцит, температура обжига которого несколько ниже, чем известняка. Древнеегипетское название кальцита «алебастр», вероятно, происходит от того, что кальцит путали с гипсом. «Алебастровые» (CaSО_4·2H_2О) сосуды в древнеегипетских погребениях встречаются очень часто.

Кроме минеральных вяжущих веществ в древности при каменной кладке использовали асфальт, битум и другие смолы. Те же строительные вяжущие материалы применяли в Ассирии и Вавилоне, а также в Китае.

В заключение скажем несколько слов о средствах для письма, употреблявшихся в древности. Обычно записи делались своеобразными иероглифами или клинописью на плитках известняка, на больших отесанных плитах песчаника, на глиняных табличках, которые после записи обжигались, на деревянных дощечках, покрытых воском и т. д. В Древнем Египте и в других странах иногда применялся пергамент, на котором писали тушью.

Древнеегипетская бумага — «папирус» — получила распространение уже в Среднем царстве. Она изготовлялась из стеблей египетского растения — нильской лилии. Стебли растения разрезали на узкие полосы, которые складывали в два слоя, крест-накрест на плоской каменной плите, затем покрывали куском материи и пробивали плоским камнем без применения клея. Затем полученный папирус сушили, разглаживали и лощили. Таким путём приготовляли длинные полосы шириной 30–40 см и длиной до 40 м. На папирусе писали тушью при помощи заостренной палочки.

Культура и ремесленная техника в странах древнего мира в течение ряда тысячелетий достигла высокого уровня и оказала большое влияние на развитие ремесел в средиземноморских странах. Особенно большое влияние на развитие химической техники оказали древнеегипетские ремесла, о чем, в частности, свидетельствуют сочинения древнегреческих и римских историков (Геродота, Страбона, Плиния и др.). В Египте же зародились и некоторые науки, в частности астрономия и геометрия, вызванные к жизни потребностями вычислять периоды разлива Нила и определять границы полей, уничтожавшиеся разливами. Древние египтяне имели и некоторые познания в области механики, физики и медицины. Существуют предания, что в тайниках храмов Озириса и Изиды жрецы осуществляли сложные химические операции, в особенности связанные с получением золотоподобных сплавов и изготовлением искусственных драгоценных камней (поддельных) и другие операции.

Достижения тайной египетской науки и ее хранителей — жрецов — за несколько веков до новой эры, по крайней мере частично, стали доступны греческим техникам и философам. Еще задолго до завоевания Египта Александром Македонским в Северной Африке существовали обширные греческие колонии, и молодые греческие ученые приезжали сюда для обучения наукам, искусствам и технике.

В эллинистический период (332 г. до н. э. — 30 г. н. э.) в Египте поселилось много ученых греков, которые не только овладели знаниями, накопленными древними жрецами и ремесленниками, но и значительно усовершенствовали эти знания, передав их на родину. Оттуда эти знания распространились в страны Южной Европы и Ближней Азии. Передача научных знаний и технических приемов ремесел Древнего Египта шла и другими путями, например через Италию, Сицилию, через страны Закавказья и Среднюю Азию.

НЕКОТОРЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРИРОДЕ ВЕЩЕСТВА В ИНДИИ И КИТАЕ В ДРЕВНОСТИ

Высокий уровень некоторых отраслей ремесленной химической техники, довольно обширные сведения о веществах и их превращениях в странах древнего мира вызвали к жизни и первоначальные, чаще всего наивно-материалистические представления о веществе и началах, его составляющих, о причинах химического взаимодействия, об образовании в природе новых веществ и т. д.

Некоторые сведения о таких представлениях, возникших еще в глубокой древности, сохранились в литературных памятниках Индии и Китая, в частности в произведениях древнеиндийских философов — «Ведах»[2].

Древнейшие учения о веществах и о мироздании вообще возникли как следствие непосредственного созерцания человеком природы и происходящих в ней явлений. В первоначальной форме эти учения носили материалистический характер. Они были полностью лишены той религиозно-мистической окраски, которая была придана им позднейшими философами-идеалистами, стремившимися включить эти учения в соответствующие религиозные кодексы.

Учения о веществах и началах, их составляющих, получили в Индии и Китае широкое распространение уже в VII–V вв. до н. э. В этот период жили и основали свои философские системы Конфуций и Лао-Цзы — в Китае, Будда — в Индии, Зороастр — в Персии, Фалес и другие философы — в Греции. Знаменательно, что в основе учений философов стран древнего мира, в особенности о началах вещей, лежат общие идеи, свидетельствующие о единстве мировоззрения древних народов.

В индийских философских системах эпохи Будды фигурируют учения о четырех началах всего существующего — земле, воде, свете, огне), ветрах (воздухе). Из сочетаний этих начал «образуются» все тела мира. Различные философские школы представляли себе эти начала как две пары либо взаимно противоположных, либо взаимно переходящих друг в друга, либо не связанных друг с другом и независимых стихий. Некоторые индийские философские школы признавали также существование эфира как среды, в которой происходят все явления природы (37). В учении Будды и его последователей основой вещей признаются пять элементов: земля, вода, воздух, огонь и пространство. Кроме них существует еще «вечное пустое пространство» (38). По представлениям китайских философов, «земля, металл, дерево, вода и огонь в их сочетании порождают все сущее» (39). Концепция о пяти началах в дальнейшем была мистифицирована.

Может показаться непонятным, почему среди древнекитайских начал-стихий фигурирует дерево. Этот вопрос, возможно, разъясняет древнеиндийская «Ригведа»: «Мать Агни (огня. — Н.Ф.) — это два куска дерева. Они, становясь черными, делают одно дело и порождают ребенка — Агни. Пламеобразный язык этого ребенка обращен к востоку. Он разгоняет мрак. Он быстро возникает и понемногу соединяется с кусками дерева. С большой заботой нужно хранить его» (40). В этих словах нельзя не видеть отголоска далекой эпохи овладения огнем.

В древнеиндийской философии имеется и учение об атомах. Так, философ Капила считает, что исходным материалом для всякого тела являются вещественные атомы земли (41). Учение об атомах в менее определенной форме имеется и в системах древнекитайских философов. Следует упомянуть о древнекитайском учении «Дао», приписываемом философу Лао-Цзы (42), жившему в VI в. до н. э. Элементы этого учения имеют большую древность. «Дао» — всеобъемлющее понятие, оно означает «порядок», «путь развития». Основой учения «Дао», очищенного от религиозно-мистических наслоений позднейшего религиозно-философского «даосизма», является своеобразное понимание идеи развития природы: «Все вещи расцветают и возвращаются к своему началу. Возвращение к началу называется покоем, а покой называется возвращением к жизни. Возвращение к жизни называется постоянством» (43).

В основе учения «Дао» лежит представление о двух начальных и противоположных друг другу силах — Инь и Янь. Обе силы, олицетворяющие активное и пассивное начала, участвуют в образовании всего многообразия предметов и существ. «Все существа носят в себе Инь и Янь». Начальная сила Янь олицетворяет мужское, светлое, активное начало. Сила Инь, наоборот, олицетворяет женское, подчиненное, пассивное начало. Эти же две сущности производят и пять элементов-начал.

Таким образом, в учении «Дао» отразилась распространенная в древности идея о происхождении всего существующего из двух противоположных по свойствам начал (родительской пары). Вместе с тем учение «Дао» содержит элементы атомистического динамизма. Эти краткие сведения показывают, что в Древней Индии и в Древнем Китае за несколько столетий до н. э. возникли наивно-материалистические представления о веществах и началах-стихиях, их образующих. Как будет показано в дальнейшем, в этих учениях имеются общие черты с античными натурфилософскими представлениями древних греков, оказавшими длительное влияние на развитие теоретических идей и представлений в области химии от древности и вплоть до последнего времени.

АНТИЧНЫЕ НАТУРФИЛОСОФСКИЕ УЧЕНИЯ У ГРЕКОВ(44)

Материалистические представления о мироздании, о различных веществах и началах, их составляющих, распространенные у многих народов древнего мира, получили наиболее полное выражение в учениях античных философов Греции в VI–III вв. до н. э.

Древние греки (эллины), поселившиеся во II тысячелетии до н. э. на юге Балканского полуострова и на островах, омываемых Эгейским морем, были искусными мореплавателями и ремесленниками. Они вели обширную торговлю со странами Азии, Африки и Европы и основали много колоний на побережье и на островах Средиземного и Черного морей. Уже в I тысячелетии до н. э. греческие колонии существовали на юге Италии, на острове Сицилия в Египте, в Малой Азии и на побережье Черного моря.

Греки унаследовали так называемую микенскую культуру (конец III и начало II тысячелетия до н. э.) с центром на северо-западе Малой Азии и на острове Кипр. По уровню ремесленной техники и химико-практических знаний микенская культура не уступала культуре других цивилизованных стран древнего мира. В поэмах Гомера «Илиада» и «Одиссей», в которых описаны события (мифы) времен Троянских войн (около 1000 г. до н. э.), приводятся многочисленные сведения, свидетельствующие о знакомстве древних греков с различными веществами, в частности с металлами, способами их добычи и обработки.

В более позднее время у греков получила блестящее развитие натурфилософия. Учения древнегреческих философов явились плодом наблюдения, или, лучше сказать, созерцания природы, обдумывания различных явлений и желания дать общее объяснение многообразию вещей.

В древнейших представлениях о составе веществ у греков на первый план выступает идея о едином начале вещей — первичной материи протиле. Эта идея нашла свое выражение в учениях философов ионийской школы (в городе Милете, на северо-западном побережье Малой Азии).

Так, Ф а л е с Милетский (живший приблизительно около 640–550 гг. до н. э.) учил, что первичным началом всего существующего служит вода. Весь мир, по Фалесу, возник из воды. Вода при нагревании превращается в «воздух», при испарении воды (морской) остается «земля» (землистый остаток). Таким образом, все тела могут возникнуть из воды и вновь превратиться в воду.

Мысль об общем, едином начале всего существующего в то время казалась настолько естественной и неоспоримой, что философов занимал лишь вопрос, действительно ли вода, а не какое-либо другое начало является первичным.

Анаксимандр из Милета (611–545 гг. до н. э.) считал началом всех вещей не воду, а некий «безграничный», «беспредельный» и «бесконечный» принцип, присутствующий всюду, во всей вселенной. Этот всеобщий, неопределенный принцип он называл апейрон («висящее высоко», «нависнувшее»). Все вещества, по мнению Анаксимандра, представляют собой лишь видоизменения этого принципа.

Анаксимен, также милетский философ (585–525 гг. до н. э.), утверждал, что первичным началом вещей служит воздух. Если воздух сгустится, получается «вода», которая, уплотняясь, может превратиться в «землю».

Представитель другой философской школы Гераклит из Эфеса (540–475 гг. до н. э.) учил, что первоначальной субстанцией всех вещей является огонь. Это учение следовало из общих положений философии Гераклита. По его мнению, все в мире изменчиво и подвижно, подобно огню: панта рреи, говорит Гераклит, т. е. «все течет». Невозможно дважды войти в одну и ту же реку, течение воды постоянно изменяет ее. Весь мир — это поток постоянно сменяющихся явлений. Единство мира в его многообразии.

Наряду с концепциями об единичном начале всего существующего (монизм, или унитаризм) в Греции, как и в других странах древности, высказывались идеи о существовании двух первичных начал (дуализм), обладающих взаимно противоположными свойствами. Однако большинство философов более позднего времени придерживалось точки зрения о существовании ограниченного множества первичных начал.

Эмпедокл (490–430 гг. до н. э.) из Агригента (город в Сицилии) как бы суммировал представления своих предшественников. Он утверждал, что существуют четыре начала всех вещей — огонь, воздух, вода и земля. Он считал, что эти начала являются материальными субстанциями, наделенными свойствами любви или ненависти друг к другу (например, огонь и вода), вследствие чего они соединяются друг с другом, образуя разнообразные вещества, либо отталкиваются друг от друга или же уничтожают друг друга. Любые тела содержат в себе все четыре начала, но в различных соотношениях. Так, мясо и кровь, по Эмпедоклу, состоят из равных количеств всех четырех начал, кости же наполовину состоят из огня, на одну четверть из воды и на одну четверть из земли. Возможно, что такого рода представления о началах вещей в известной степени были заимствованы из древнеиндийских и древнекитайских философских учений.

Почти одновременно с учениями о первичных началах тел возникло учение о дискретном строении материи. Основоположниками этого учения считаются милетский философ Левкипп (около 500–440 гг. до н. э.) и его ученик и друг Демокрит из Абдеры (приблизительно 470–360 гг. до н. э.). По мнению Левкиппа и Демокрита, все вещи состоят из мельчайших частиц, являющихся пределом делимости материи — атомов [от греческого атомос — «нерассекаемый, «неделимый»]. Атомы, находясь в беспрерывном вихревом движении, постоянно сталкиваются друг с другом. Форма их различна. Одинаковые по форме атомы способны соединяться друг с другом. Сочинения Демокрита до нас не дошли. Но, согласно свидетельствам древних философов, Демокрит следующим образом высказывался об атомном строении тел: «Начала вселенной — атомы и пустота. Все же остальное существует лишь во мнении… Атомы не поддаются никакому воздействию [которое изменило бы их] и они неизменяемы вследствие твердости. Некоторые, принимая атомы, [полагают, что] деление материи останавливается на атомах [далее неделимых] и не идет в бесконечность. Атомы суть всевозможные маленькие тела, не имеющие качества, пустота же — некоторое место, в котором все эти тела в течение всей вечности, носясь вверх и вниз, или сплетаются каким-нибудь образом между собой, или наталкиваются друг на друга и отскакивают, расходятся и сходятся снова между собой в такие соединения, и таким образом они производят и все прочие сложные [тела] и наши тела, и их состояния и ощущения» (45).

Эти основные положения Демокрита легли в основу естественнонаучного материализма, совершенно противоположного идеалистическим и религиозным учениям об одухотворенности материи, о неизменности мира, раз и навсегда сотворенного божеством в определенном виде. Античная атомистика вскоре после возникновения подверглась нападкам со стороны представителей различных идеалистических и религиозных учений и в средние века и в начале нового времени особенно преследовалась римско-католической церковью. Однако, несмотря на все гонения, передовая человеческая мысль в течение двух тысяч лет постоянно возвращалась к идеям Левкиппа и Демокрита, которые стали основой для возникновения научных теорий и учений.

В отличие от Левкиппа и Демокрита, Анаксагор из Афин (500–428 гг. до н. э.) развил учение о так называемых семенах вещей, или гомеомериях. Он утверждал, что мельчайшие частицы, из которых состоят вещества, одинаковы для каждого рода тел. Таким образом, существует столько же видов частиц — гомеомерий, сколько родов тел. Так, существуют частицы мяса, костей, крови, попадающие в организм человека вместе с пищей, состоящей из таких же частиц.

Наряду с представлениями об атомном строении материи в Древней Греции высказывались и другие идеи, в частности, о бесконечной делимости материи, об одухотворенности частичек, составляющих тела (динамизм) и т. д.

Крупнейший древнегреческий философ Аристотель (384–322 гг. до н. э.) из города Стагиры (Фракия), который был учеником Платона (429–347 гг. до н. э.), основал свою школу в Лицее в Афинах. Своим ученикам он преподавал большей частью во время прогулок по саду, отчего они получили название «перипатетики» («прогуливающиеся»). Около 350 г. до н. э. Аристотель был приглашен учителем к малолетнему Александру, сыну царя Филиппа Македонского, ставшему впоследствии знаменитым полководцем. В походах Александра Аристотель, однако, не участвовал. В год смерти Александра (323 г. до н. э.) Аристотель вынужден был бежать из Афин, где началось восстание против македонского владычества, и вскоре умер.

Аристотель был широко образованным философом-энциклопедистом. Его многочисленные сочинения, частично дошедшие до нас, приобрели громкую славу, а авторитет его учений был непоколебим примерно в течение 2000 лет. Аристотеля считают основателем логики и диалектики.

Скажем несколько слов об учении Аристотеля о началах вещей, или «стихиях», и концепциях о происхождении в земных недрах металлов и минералов.

Аристотель признавал четыре начала Эмпедокла, но считал, что кроме них существует всеобъемлющий пятый принцип — усия (ouoia), т. е. «существо». В середине века этот пятый принцип стали называть латинским словом эссенция (от латинского esse — «быть», «существовать»). Отсюда возник и известный термин «квинтэссенция» (quinta essentia), т. е. «пятая сущность».

В отличие от Эмпедокла, Аристотель считал свои четыре стихии не материальными субстанциями, а лишь носителями некоторых основных свойств веществ. Такими основными свойствами, ощущаемыми при помощи органов осязания, Аристотель считал теплоту, холод, сухость и влажность. По мнению Аристотеля, эти свойства присущи всем веществам. Они попарно противоположны друг к другу.

Каждая из четырех стихий имеет только два свойства. Так, вода, по Аристотелю, — холодная и влажная, земля — холодная и сухая, воздух — теплый и влажный, огонь — теплый и сухой. Каждая из этих стихий, обладающая перечисленными двумя свойствами, не тождественна, однако, материальной субстанции соответствующего названия, так как материальные вода, земля и т. д. могут обладать и другими свойствами. Количественное изменение одного из свойств той или иной стихии может привести к превращению ее в другие стихии. Следовательно, вполне возможно превращение одного вещества в другое.

Эта же идея о возможности взаимного превращения веществ выражена и в представлениях Аристотеля об образовании в недрах земли металлов и минералов. Существуют, утверждал Аристотель, два вида испарений: влажное испарение, возникающее при действии солнечных лучей на воду, и сухое испарение, образующееся при нагревании солнцем земли. Оба вида испарений при взаимодействии с землей соединяются с нею и уплотняются. Из сухих испарений при этом возникают минералы, из влажных — металлы. И минералы и металлы содержат в своем составе все четыре начала-стихии, но в первых преобладает огонь, а во-вторых — вода. Количественные различия в содержании стихий-свойств и являются причиной многообразия металлов и минералов. Так, чем больше земли содержит в своем составе тот или иной металл, тем менее он благороден. В золоте, не поддающемся действию огня, совершенно не содержится земли.

Учение Аристотеля о составе веществ и о стихиях-свойствах вскоре сделалось теоретической основой исходным пунктом идеи о взаимопревращаемости металлов, в частности о превращаемости (трансмутации) неблагородных металлов в золото и серебро. Эта идея впоследствии легла в основу алхимии.

В первых столетиях новой эры названия «начало» и «стихия» часто стали заменяться названием «элемент». Происхождение этого названия туманно. Полагают, что оно возникло в качестве дидактического (мнемонического) термина, основанного на следующем положении: как слова состоят из букв (например, l, m, n, t), так и тела состоят из элементов (эль-эм-эн-т). Именно так понимал название «элемент» и Аристотель. В его «Метафизике» имеется следующее определение понятия «элемент»: «Элементом, называется то основное в составе вещи, из чего вещь слагается, причем (само) оно не делится (дальше) по виду так, чтобы образовать другой (низший) вид, — таковы, например, элементы голоса, из которых голос состоит и на которые разлагается как на последние составные части, в то время как эти составные части уже не распадаются на другие звуки, отличные от них по виду. Но если такие части (иногда) и делятся (дальше), то получающиеся в таком случае частицы однородны, например частица воды — (опять) вода, а со слогом дело обстоит не так[3]. Таким же образом говорят и об элементах тел, те, кто говорит о них, что это предельные части, на которые разлагаются тела, в то время как сами эти части уже не делятся на другие, отличающиеся (друг от друга) по виду; и будет ли таких (последних, неделимых дальше по виду) частей несколько или будет что-нибудь одно, они здесь применяют название элементов… Отсюда и появился взгляд, что наиболее общие (вещи) представляют собою элементы, ибо каждая из них, будучи единою и простою, находится во многом — или во всем… Но во всех случаях здесь имеется одна общая черта: элемент вещи — это каждый раз то основное, что входит в состав вещи» (46).

Такое широкое понимание названия «элемент», данное Аристотелем, не только привело к возможности называть элементами четыре аристотелевских стихии-свойства (а в дальнейшем и элементы алхимиков и т. д.), но и атомы, как последние составные части тел (предел делимости тел). Впоследствии такое двойственное понимание элемента внесло путаницу в терминологию.

Следует упомянуть о древнегреческом философе Эпикуре (372–271 гг. до н. э.), развившем учение Демокрита об атомном строении веществ. Сочинения Эпикура сыграли большую роль в истории атомистики.

В учениях о веществе и первоначалах, его составляющих, развитых древнегреческими философами, имеются, как было показано, некоторые общие черты с натурфилософскими представлениями, возникшими в Индии (47) и в Китае несколько ранее, чем в Греции. Однако именно древнегреческая философия и, прежде всего, античная атомистика и аристотелизм оказали большое влияние на все дальнейшее развитие науки и, в частности, химии.

Античная атомистика по существу представляла собой атеистическое учение. Она не оставляла места для «духа» как сущности материи. Поэтому она сделалась одной из важных основ материалистического миропонимания, совершенно противоположного религиозным учениям о сотворении мира. Вот почему атомистика была запретным и гонимым учением вплоть до новейшего времени. Вероятно, именно поэтому сочинения древнегреческих атомистов, на которые ссылаются многие древние авторы, не дошли до нас полностью.

Несмотря на это, как показывает история химии и естествознания вообще, передовая человеческая мысль постоянно возвращалась к материалистическим идеям древнегреческих философов-атомистов. Многие натурфилософы и естествоиспытатели позднейших периодов на основе древнегреческой атомистики развивали собственные атомистические теории, исходили из атомистических представлений при теоретических обобщениях и объяснении различных явлений.

В конце концов атомистика и возникшее на ее основе атомно-молекулярное учение легли в основу химии и всего естествознания.

ХИМИЯ В ЕГИПТЕ В ЭЛЛИНИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД. ДРЕВНЕЙШИЕ ЛИТЕРАТУРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПАМЯТНИКИ

В IV в. до н. э. Александр Македонский (356–323 гг.) предпринял военные походы и покорил Грецию, Персию и многие страны Азии и Африки. В 322 г. до н. э. он завоевал Египет и в следующем году заложил на берегу Средиземного моря, в дельте Нила, город Александрию. В течение короткого времени, благодаря выгодному географическому положению, Александрия стала крупнейшим торговым и промышленно-ремесленным центром древнего мира и важнейшим портом на Средиземном море. Она стала столицей нового эллинистического Египта.

После внезапной смерти Александра Македонского его громадная империя распалась. В возникших самостоятельных государствах у власти стали виднейшие его соратники. Так, в Египте воцарился Птолемей-Сотэр, ставший родоначальником династии Птолемеев (323–30 гг. до н. э.). Безжалостно эксплуатируя население, Птолемей накопил значительные богатства и, подражая прежним египетским фараонам, завел роскошный двор. В качестве придворного учреждения он основал Александрийскую академию, в которой стали обучаться наукам и искусствам молодые люди разных наций, главным образом греки. Для преподавания в Академию были привлечены видные ученые из Афин и других городов.

При Академии был учрежден музей (Дом муз) с многочисленными естественнонаучными коллекциями и собраниями произведений искусств. Была создана библиотека, состоявшая из греческих рукописных книг, древнеегипетских папирусов и глиняных и восковых табличек с текстами произведений ученых и писателей древности. При преемниках Птолемея-Сотэра продолжалось пополнение музея и библиотеки. Птолемей II — Филадельф — приобрел для библиотеки большое собрание книг, принадлежавших Аристотелю. Многие из этих книг были получены Аристотелем в подарок от Александра Македонского. Был установлен порядок, при котором каждая книга, привозившаяся в Египет, должна была представляться в Академию, где с нее снималась копия. Большое число книг копировалось во многих экземплярах и распространялось среди ученых и любителей наук.

Уже при первых Птолемеях в Александрийской академии сосредоточилось много философов, поэтов и ученых различных специальностей, главным образом математиков. Однако условия Академии как придворного учреждения не способствовали развитию в ней передовых философских идей и учений. Ведущими направлениями в Академии стали реакционные и идеалистические учения «гностицизм» и «неоплатонизм».

Гностицизм — течение религиозно-мистического характера. Гностики занимались вопросами познания (гносис) сущности высшего божественного начала. Они признавали существование «невидимого» мира, населенного бесчисленными бесплотными существами. Описания этого мира полны мистики и символизма. Гностики были ярыми врагами естественнонаучного материализма.

Неоплатонизм, получивший особенно широкое распространение в III и IV вв. н. э. благодаря Плотину (204–270 гг.), также представлял собой философское учение религиозно-мистического характера. Неоплатоники признавали существование души не только у людей и вообще живых существ, но и у тел «мертвой природы». Толкование различных проявлений души и действия на расстоянии духов, заключенных в различных телах, составляло основное содержание философии неоплатоников. Учение неоплатоников стало основой астрологии — искусства предсказания различных событий и судеб людей по положению звезд. Неоплатонизм лег в основу так называемой черной магии — искусства сношений с духами и душами умерших людей путем заклинаний, различных манипуляций, гаданий и т. п.

Учения гностиков и неоплатоников, впитавшие в себя элементы многих религиозных кодексов и догм, частично легли в основу формирования христианской догматики. Несмотря на жалкую роль, которую играла философия, в Александрийской академии получили блестящее развитие такие науки, как математика, механика, физика, астрономия, география и медицина. Причины успехов в развитии этих областей знаний станут понятны, если вспомнить их важное практическое значение прежде всего для военного дела (механика и математика), сельского хозяйства и ирригационных работ (геометрия), мореплавания и торговли (география, астрономия), а также в жизни придворной знати (медицина).

Из крупнейших ученых-математиков Александрийской академии следует назвать Эвклида (умер после 280 г. до н. э.) и Архимеда (287–212 гг. до н. э.), имевших много учеников. Достижения этих великих математиков древности широко известны.

Химия в первое столетие существования Александрийской академии еще не выделилась в самостоятельную область знаний. В Александрии она была важной составной частью «священного тайного искусства» жрецов храмов, в первую очередь храма Сераписа. Значительная часть химических знаний и приемов, особенно касающаяся изготовления искусственного золота и поддельных драгоценных камней, оставалась еще недоступной для широких масс.

Несомненно, что в древнеегипетских храмах доэллинистического периода с давних пор существовали рецептурные сборники с описанием химико-технических операций и приемов производства золота и золотых сплавов, а также всевозможных подделок драгоценных металлов и драгоценных камней. В таких сборниках наряду с химико-техническими рецептами и описаниями содержались секретные сведения по астрономии, астрологии, магии, фармации, медицине, а также по математике и механике. Таким образом, химико-технические и химико-практические сведения составляли лишь раздел естественнонаучных, математических и других знаний, а также всевозможных мистических (магия и астрология) описаний и заклинаний. Все эти сведения в ту эпоху обычно объединялись общим названием «физика» (от греческого — «природа»).

После завоевания Египта Александром Македонским, когда в Александрии и других крупнейших городах страны поселилось множество греков, весь комплекс знаний, накопленных в течение многих веков жрецами храмов Озириса и Изиды, скрестился с греческой философией и ремесленной техникой, в частности с химическими ремеслами. При этом многие технические «секреты» египетских жрецов стали доступны греческим ученым и ремесленникам.

Естественно, что с точки зрения господствующего философского мировоззрения греков в ту эпоху (философия перипатетиков, а затем гностицизм и неоплатонизм) древнеегипетская техника подделки драгоценных металлов и камней рассматривалась как подлинное искусство «превращения» одного вещества в другое. К тому же при невысоком уровне химических знании в ту эпоху далеко не всегда можно было установить подделку путем химического анализа или другим путем.

Заманчивая перспектива быстрого обогащения, ореол тайны, которым были окружены операции «облагораживания» металлов, и, наконец, уверенность в полном соответствии явлений «превращения» веществ, в особенности взаимных превращений металлов, законам природы — все это в сильнейшей степени способствовало быстрому распространению «тайного искусства» египетских жрецов в эллинистическом Египте, а затем и в других странах Средиземноморского бассейна. Уже около начала нашей эры изготовление поддельных драгоценных металлов и драгоценных камней приобрело массовый характер.

Судя по литературным произведениям, дошедшим до нас, способы «превращения» неблагородных металлов в золото и серебро сводились к трем операциям: 1) изменению поверхностной окраски неблагородного металла действием подходящих химикалий или покрытием его тонким слоем благородного металла, придающего «превращаемому» металлу вид золота или серебра; 2) окраска металлов лаками соответствующих цветов и 3) изготовлению сплавов, по внешнему виду похожих на золото или серебро (48).

Из литературных произведений химико-технического содержания эпохи Александрийской академии назовем прежде всего «Лейденский папирус X», относящийся к III в. н. э. (49) Этот документ был найден вместе с другими в одной из фиванских гробниц в 1828 г. Он поступил в Лейденский музей, но долгое время не привлекал внимания исследователей и был прочитан и прокомментирован лишь в 1885 г. Лейденский папирус (на греческом языке) содержит более 100 рецептов, описывающих способы подделки благородных металлов.

В 1906 г. стало известно о существовании другого древнего папируса того же времени. Это так называемый Стокгольмский папирус, попавший в 1830-х годах в библиотеку Академии наук в Стокгольме. В нем оказалось 152 рецепта, из которых 9 относятся к металлам, 73 — к изготовлению поддельных драгоценных камней и жемчуга и 70 — к крашению тканей, преимущественно к получению окраски пурпурового цвета (50).

В некоторых других химических папирусах помимо рецептурных формул имеются вставки, представляющие собой нечто вроде заклинаний. Например, в «Лейденском папирусе V» имеется такая вставка: «Двери неба открыты, двери земли открыты, путь моря открыт, путь рек открыт. Все боги и духи послушались моего духа, дух земли послушался моего духа, дух моря послушался моего духа, дух рек послушался моего духа» (51).

Изучение содержания рецептов Лейденского и Стокгольмского папирусов приводит к заключению, что они составлены людьми, знакомыми с ремесленно-химической техникой или по крайней мере близкими к ней. Почти все рецепты, несмотря на многие малопонятные названия веществ и искажения, внесенные переписчиками, можно расшифровать.

Специальные исследования показали, что оба папируса по содержанию довольно близки более древним произведениям, очевидно распространенным в эллинистическом Египте и дошедшим до нас в списках гораздо более позднего времени. Так, например, известно сочинение на греческом языке, опубликованное впервые Бертло под названием «Физика и мистика» (52) и фигурирующее как сочинение Демокрита из Абдеры. В действительности же, как установлено Дильсом и Липпманом, первоисточиком этого и других подобных произведений является сочинение энциклопедического характера более древнего происхождения, составленное неким Болосом из Мендеса около 200 г. до н. э. на основе данных греческой науки, египетской тайной науки и нескольких древнеперсидских сочинений мистического характера. Очевидно, Болос, желая по каким-то причинам скрыть свое авторство в составлении этой энциклопедии, приписал часть своего труда различным древним философам, в том числе знаменитому атомисту Демокриту. Подобный прием приписывания авторства сочинений, относящихся к области «тайной науки», другим авторам, прежде всего знаменитым философам и ученым, очень часто применялся с самых древних времен вплоть до XVII в. (53) Причины и побуждения такой «передачи авторства» другим людям были различны: в одних случаях подлинные авторы опасались преследований за свои сочинения, в других «псевдоавторство» применялось для рекламы при продаже соответствующего списка сочинения.

В эпоху римского владычества в Египте, в Александрии были распространены некоторые сочинения ремесленно-химического содержания. Химико-технические сведения в этих сочинениях, в отличие от прежних, изложены уже малопонятным языком и сопровождаются туманными высказываниями и заклинаниями. Сочинения эти полны религиозной мистики.

Так, известно несколько безымянных рукописей, в которых авторство сообщаемых тайных сведений приписывается либо богам, либо различным мифическим личностям далекого прошлого. Основателями «священного тайного искусства» изготовления драгоценных металлов, камней и жемчуга считают, в частности, бога Озириса, Тота, или Гермеса, называвшегося «Трисмегистос», т. е. «трижды величайшим», Изиса, Гора, Моисея, а также Демокрита, Клеопатру Египетскую, Марию-еврейку (коптскую) и др. Особенно большие заслуги приписывались мифическому Гермесу Трисмегистосу, по-видимому обоготворенному древнеегипетскому жрецу. В этих же рукописях приводятся легенды о божественном происхождении «тайного искусства» превращения металлов, о существовании будто бы тщательно схороненных в тайниках произведений богов и ангелов, содержащих величайшие «секреты». Приводится, в частности, легенда об «изумрудной таблице» Гермеса, ставшая весьма популярной у средневековых алхимиков. Текст этой мифической таблицы, написанной будто бы на изумрудной пластинке, найденной Александром Македонским в гробнице Гермеса, таков: «Истинно, без обмана, достоверно и совершенно правдиво. То, что внизу, подобно тому, что вверху. И то, что вверху, подобно тому, что внизу, для совершения чудес единого дела. И подобно тому, как все предметы произошли от одного вещества, по мысли одного, так все они произошли от этого вещества путем усыновления. Его отец — Солнце, его мать — Луна. Ветер носил его в своем чреве, Земля — его кормилица. Оно — отец всякого совершенства во вселенной. Если его превратить в землю, его могущество не ослабевает. Отдели землю от огня, тонкое от грубого, осторожно, с большим искусством. Это вещество поднимается от земли к небу и тотчас снова нисходит на землю и собирает силу и верхних и нижних вещей. И ты получишь всемирную славу. И всякий мрак удалится от тебя. Сила его могущественнее всякой силы, потому что она уловит все неуловимое и проникнет во все непроницаемое. Ибо так сотворен мир! Здесь указан источник удивительных применений. Вот почему я был назван Гермесом Трижды величайшим, владеющим тремя разделами всемирной философии. Я сказал здесь все о деле Солнца» (54) (по-видимому, золота).

Легенда о роли Гермеса в основании «священного тайного искусства» получила широкое распространение в VI в., а уже в дальнейшем, в XIII в. и, особенно, в XVI–XVII вв., громкую славу приобрела его «изумрудная таблица». От имени Гермеса «тайное искусство» превращения металлов в средние века получило название «герметическое» искусство.

К VI в. относятся произведения Синезия, комментатора сочинений, приписывавшихся Демокриту (Псевдодемокриту), Стефана Александрийского и Олимпиодора («О священном искусстве») и многих других. Во всех этих произведениях в изобилии содержится мистика, туманная символика, заклинания и т. д. Между прочим, Олимпиодор был одним из первых, кто применил обозначение семи металлов древности знаками планет, употреблявшимися еще в Древнем Египте (55).

Помимо сочинений Псевдодемокрита — Болоса в эпоху Александрийской академии было известно большое сочинение «божественного» 3осимы из Панополиса (около 400 г.). Зосима, вероятно, был близко связан с Александрийской академией, где во II–IV вв. преподавалось «тайное искусство». Сочинение Зосимы дошло до нас не полностью и со значительными искажениями. Оно состоит из 28 книг, в которых рассматриваются различные приемы «тайного искусства», например, вопрос «о фиксации ртути» [4], о «божественной воде», о священном искусстве изготовления золота и серебра, о четырех телах, о философском камне и т. д. (56).

В сочинении Зосимы, по-видимому, впервые в литературе упоминается название «химия» (некоторые авторы считают, что это название в рукописи сочинения Зосимы является позднейшей вставкой) в понимании «священного тайного искусства». Соответственно древнееврейской легенде («Книга Бытия», гл. 6), Зосима рассказывает, что это искусство было передано людям падшими ангелами, которые после изгнания Адама и Евы из рая сходились с дочерями человеческими и, в награду за их любовь, сообщали им приемы «тайного искусства». Согласно Зосиме, первая книга, в которой были собраны сведения о «тайном искусстве», была написана пророком Хемом (Хамом?), от имени которого и произошло самое название искусства (57). Сочинение Зосимы пользовалось широкой известностью у александрийских, а позднее и у средневековых алхимиков. Широкое распространение тайного искусства превращения металлов, появление огромного количества поддельных монет в обращении стало угрозой торговле. В первые века нашей эры, в эпоху римского владычества в Египте, римские императоры неоднократно пытались запретить занятия «тайным искусством». Так, Диоклетиан около 300 г. в связи с денежной реформой в империи издал указ о сожжении всех книг, содержащих описания изготовления золота и серебра.

С другой стороны, «тайное искусство» и связанные с ним религиозно-мистические обряды, гадания, заклинания, занятия черной магией и т. д. вызвали преследования со стороны христианского духовенства, видевшего в такого рода занятиях угрозу для «чистоты» христианских учений. Преследовались и ученые Александрийской академии, считавшейся главным центром «тайного искусства». Об этом свидетельствует печальная история Александрийской академии, ее университета, музея и библиотеки.

Еще в 47 г. до н. э., при осаде Александрии Юлием Цезарем, сгорел музей Академии, в котором помещалась большая часть библиотеки (около 400 000 томов). Другая часть библиотеки (до 300 000 томов), хранившаяся в храме Сераписа (позднейшее имя бога Озириса, или Юпитера), уцелела. Император Антонин взамен сгоревшей части библиотеки подарил Клеопатре Египетской Пергамскую библиотеку в 200 000 томов. В 385 г. фанатики-христиане во главе с архиепископом Феофилом разрушили храм Сераписа, а в 390 г. погибли книги, хранившиеся в этом храме. В 415 г. по указанию патриарха Кирилла был разгромлен университет Академии, причем были убиты многие профессора и ученые, в том числе знаменитая Гипатия. Наконец, в 640 г. при взятии арабами Александрии погибли остатки библиотеки, и Александрийская академия перестала существовать.

Каковы же итоги развития химического искусства в эпоху Александрийской академии, просуществовавшей почти 1000 лет? Прежде всего, следует отметить значительное расширение химико-технических знаний и ремесленно-химического опыта в эту эпоху. Знания, накопленные древнеегипетскими ремесленниками и жрецами в металлургии, красильном искусстве, фармации и других областях, перешли к грекам, а затем в Рим и к другим народам Средиземноморского побережья. Сам характер ремесел изменился. В Римской республике и Римской империи, так же как и в Александрии, наряду с одиночными ремесленными мастерскими существовали так называемые фабрики, в которых работали десятки и даже сотни ремесленников-рабов. На таких фабриках осваивался, суммировался и совершенствовался опыт отдельных мастеров.

Значительные успехи были достигнуты в области производства различных металлических сплавов, особенно медных. Получили распространение сплавы с различными окраской и оттенками цветов. Была разработана и усовершенствована техника металлических покрытий (золочение, серебрение, меднение, лужение и т. д.), а также техника «окраски» при помощи соответствующих химикатов поверхности драгоценных металлов.

Получило развитие ремесло крашения тканей и других изделий и производство различных красителей. Помимо минеральных и растительных красителей, известных в Древнем Египте и других странах древнего мира, в эту эпоху были введены в практику новые природные красители, особенно красители, дающие пурпуровую окраску. Красители и рецептуры приемов крашения описаны в рецептурных сборниках, составленных в эпоху Александрийской академии и вошедших в европейские сборники позднейшего времени в расширенном виде.

Значительно увеличился ассортимент химикатов, применявшихся ремесленниками в производствах. Большое распространение получили вещества, известные до этого лишь в Египте. В рецептурных сборниках эпохи Александрийской академии упоминаются вещества, относящиеся к различным классам минеральной химии: натрон (сода), поташ, квасцы, купорос, бура, уксус, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, киноварь, сажа, окислы железа, окислы и сульфиды мышьяка, семь металлов древности и многие другие.

Однако наряду с развитием ремесленной практической химии и химической техники, с расширением и усовершенствованием химических знаний в Александрийскую эпоху получила развитие и другая, фактически бесплодная, ветвь химии — «тайное искусство», ставившее своей целью отыскать способы искусственного получения драгоценных металлов и камней. Это «тайное искусство», не выходившее в доэллинистическую эпоху в Египте за стены древних храмов и целиком находившееся в ведении жрецов, нашло множество последователей из различных слоев населения Александрии и других средиземноморских городов. Представители «тайного искусства» уже, как правило, не принадлежали к числу химиков-практиков и презирали ремесло и ремесленников. В основном это были искатели счастья и легкого обогащения.

С течением времени в поисках путей трансмутации (превращения) металлов «тайное искусство» все более и более отрывалось от практики и замыкалось в рамках навязчивой идеи, что будто бы древние философы обладали секретом трансмутации и что этот секрет утрачен или зашифрован в древних рукописных сочинениях и может быть восстановлен при помощи молитв и заклинаний. Этот секрет представляли в виде некоего сверхъестественного средства, в присутствии которого при простом расплавлении неблагородные металлы мгновенно превращаются в настоящее золото. Это средство уже в древности получило различные названия: «философский камень», «красный камень», «панацея» и др. Ему приписывались и чудодейственные свойства всеисцеляющего лекарства, способного возвратить молодость старикам. Не находя реальных путей приготовления философского камня и реализации трансмутации металлов, представители «тайного искусства» либо удовлетворялись освоением простых способов грубой подделки металлов, либо пытались на основе философских учений гностиков и неоплатоников при помощи астрологии, магии, каббалистики, а также заклинаний, вызываний духов, молитв, гаданий и т. п. добиться решения фантастической задачи. При этом, желая скрыть неудачи поисков, приверженцы «тайного искусства» нередко мистифицировали своих единомышленников, утверждая, что будто бы они нашли, наконец, утраченный секрет древних мудрецов. В целях мистификации и скрытия истины они широко пользовались символикой, шифрами, загадочными фигурами, различными, им одним понятными, обозначениями веществ, фантастическими сочетаниями слов и букв для выражения мнимой тайны, каббалистическими сочетаниями цифр и т. д. Все эти приемы приверженцев «тайного искусства» были в дальнейшем усвоены и даже развиты европейскими алхимиками.

Что же касается реальных способов приготовления искусственного золота, о которых можно судить по сочинениям, дошедшим до нас со времени существования Александрийской академии, то они чаще всего сводились к изготовлению золотоподобных сплавов или же сплавов, окрашенных снаружи в золотистый цвет. Приведем описание последовательных операций изготовления искусственного золота:

1. Тетрасомия (от греческого — «четыре» и — «тело») — изготовление исходного сплава из четырех металлов: олова, свинца, меди и железа. По мнению авторов описаний, этот четверной сплав, окрашенный вследствие окисления с поверхности в черный цвет, обладал свойствами земли. При нагревании он плавился, приобретая свойства воды.

2. Аргиропея, или сереброделие (от греческого — «серебро», делаю) — отбеливание продукта тетрасомии путем сплавления с мышьяком и ртутью, в результате чего сплав, как считалось, приобретает свойства серебра.

3. Хризопея (от греческого — «золото») — главная операция — превращение подготовленного серебра в золото действием на сплав, полученный в результате аргиропеи, сернистыми соединениями и «серной водой». Предварительно в сплав добавляли некоторое количество настоящего золота, которое должно было служить «закваской» при превращении.

4. И о з и с (58) («томление», «брожение») — отделка полученного продукта путем окрашивания поверхности готового сплава при помощи травления квасцами или окуривания (томления) в специальном приборе, называвшемся «керотакис» (59).

Впрочем, в литературе того времени приводятся и другие рецепты хризопеи: путем, например, золочения, обработки поверхности металла различными реактивами и т. д.

«Тайное искусство» получения поддельного золота и поддельных драгоценных камней процветало в Александрии, независимо от развития ремесленной практической химии, продолжавшей идти путем прогресса. С течением времени связи «тайного искусства» с практикой, прежде всего с металлургией, все более и более ослаблялись и в первые века нашей эры полностью нарушились.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ «ХИМИЯ»

Для обозначения «священного тайного искусства» в эллинистическом Египте, по-видимому, впервые стало применяться название «химия». Это название (chymeia) появилось в литературе на древнегреческом языке в IV в. н. э. и приводится александрийскими авторами, например Зосимой, как хорошо известное ранее. Как уже говорилось, Зосима даже пытался объяснить происхождение этого названия от имени пророка Хема. Однако такое объяснение явно не выдерживает критики.

В древнегреческом языке имеется несколько слов, которые можно сопоставить с названием «химия». Так, известно слово химос, или хюмос, означающее «сок». Это слово употреблялось главным образом в медицине и фармации. Известно также слово хима или хюма, означающее «литье» (а также «поток», «река»), и производное от этого слово химевсис, означающее «смешивание», и т. д. Некоторые авторы указывают, что название хима встречается еще в египетских надписях III в. до н. э., и полагают, что название «химия» произошло именно от этого слова. По мнению Дильса, термин «химия» в первоначальном понимании, обозначал «искусство литья и плавки металлов» (61).

С одинаковым основанием можно допустить, как это сделал еще Бертло (62), что название «химия» происходит от древнеегипетского слова chemi или chuma, означающего «чернозем» и одновременно название всей страны (Египта). Этому слову на латинском языке (на это ранее никто не обращал внимания) соответствует слово humus, т. е. «земля».

Большинство историков химии склонны считать слово «химия» производным от древнеегипетского названия Chemi и объяснять, исходя отсюда, что в первоначальном значении под названием «химия» понималась область знания, которая занимается минералами и вообще произведениями недр земли. Некоторые авторы, исходя из толкования этого же названия, полагают, что химия в древности считалась «черным искусством», примыкающим к «черной магии».

Возможны, конечно, и другие объяснения происхождения названия «химии». Так, на древнекитайском языке слово «ким» обозначало «золото» (современное «дзинь»).

В арабский период некоторые авторы-арабы обозначали химию различными, отчасти созвучными слову «химия» названиями (63). Однако термин «химия» существовал еще задолго до арабских завоеваний. Этот термин употреблялся, как уже говорилось, для обозначения «священного тайного искусства» (64). Вот почему связь названия «химия» с древнеегипетским термином «хеми» и латинским «хумус» представляется наиболее вероятной.

ХИМИЯ В РИМСКОЙ ИМПЕРИИ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

Культура, сложившаяся в Египте в эллинистический период, получила широкое распространение в странах Средиземноморского бассейна в I в. до н. э. и, особенно, после завоевания Египта римлянами (30 г. до н. э.). В самом начале нашей эры наряду с Александрией крупным центром науки и ремесленной техники стал Рим. Завоевания римлян в Европе, Ближней Азии и Африке, образование огромной Римской империи способствовали не только развитию торговли и сосредоточению в столице империи колоссальных богатств, но и концентрации здесь ученых и ремесленников различных наций — греков, сирийцев, евреев, египтян и др. В эту эпоху наука и ремесленная техника в Риме достигли весьма высокого уровня. Из литературных произведений, отражающих уровень философской мысли и химических знаний в Риме, следует назвать прежде всего поэму Тита Лукреция (Кара) (99–55 гг. до н. э.) «О природе вещей» («De rerum natura») (65). Это замечательное произведение, характеризующее ее автора как убежденного материалиста и атеиста, состоит из шести книг. Первые две посвящены обзору и критике античных греческих учений о первоначалах, или стихиях, тел, гомеомериях и т. д. и изложению в образной поэтической форме учения Эпикура. Лукреций — страстный последователь учений Демокрита и Эпикура. Исходя из концепции о вечности вселенной, он считал атомы, из которых состоят все тела мира, вечными и неистребимыми. На этой основе он постулировал положение: «Из ничего не творится ничто по божественной воле» (66) — и продолжал: «Ничто не способно возникнуть из ничего» (67).

Лукреций считал, что атомы различных веществ различаются по форме, чем и объяснял разнообразие в свойствах тел. Так, горькие на вкус вещества, по его мнению, составлены из атомов, обладающих острыми, колючими углами. В своей поэме Лукреций не употреблял греческого термина «атомы» и, жалуясь на бедность латинского языка, пользовался вместо этого названия несколькими латинскими: «первичные тела вещей» (corpora exordia rerum); «первичные начала» (primordia); «первичные тела» (corpora prima); «неделимые» (individua), что ближе всего соответствует значению «атом», и т. д.

Лукреций полагал, что тела состоят либо из одинаковых первичных частиц, либо представляют собой комбинации различных первичных частиц, которые не в состоянии разрушить никакая сила (68).

Атомы всех тел Лукреций представлял себе в непрерывном движении. Картину этого вечного движения индивидов воздуха Лукреций дал в следующих стихах:

… Всякий раз, когда солнечный свет проникает

В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,

Множество маленьких тел в пустоте ты увидишь, мелькая,

Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света;

Будто бы в вечной борьбе, они бьются в сраженьях и битвах

В схватки бросаются вдруг по отрядам, не зная покоя,

Или сходясь, или врозь беспрерывно опять разлетаясь.

Можешь из этого ты уяснить себе, как неустанно

Первоначала вещей в пустоте необъятной мятутся.

Так о великих вещах помогают составить понятье

Малые вещи, пути намечая для их постиженья… (69)

Эти строки, как и вся поэма «О природе вещей», показывают, какого высокого уровня достигла материалистическая натурфилософия в Риме в эпоху Юлия Цезаря. Поэма Лукреция оказала большое влияние на последующее развитие материалистических идей в химии и физике.

Назовем так же широко известное произведение Кая Плиния Второго (23–79 гг.), озаглавленное «Естественная история» («Historia naturalis») (70). Это большое сочинение энциклопедического характера, состоящее из 37 книг (глав). В книгах 33–37 изложены сведения по минералогии, металлургии и химии. Плиний использовал при составлении своей «Естественной истории» данные многих авторов, в том числе тех, чьи произведения до нас не дошли.

В отличие от Лукреция Плиний — последователь Аристотеля и его учения о стихиях и о происхождении в земных недрах металлов и минералов. Плиний называет множество минералов, в том числе алмаз, серу, кварц, природную соду (натрон), гипс, известняк (и гашеную известь), мел, алебастр, асбест, глинозем, драгоценные камни и т. п., а также стекло. Из металлов Плиний подробно описывает золото, растущее, по его мнению, вместе с другими металлами в земле, затем серебро, медь, ртуть, железо, галмей, олово. Плинию были известны многие соли, окислы и другие минеральные вещества: киноварь, купоросы, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, сурьма (окись), реальгар, аурипигмент (сернистый мышьяк), квасцы и т. д. Он называет также и органические вещества: нефть, различные смолы, клеи, крахмал, сахар, воск, некоторые органические краски (в частности, индиго, крапп и др.), бальзамы, душистые вещества.

Однако наряду с многими интересными фактами и описаниями у Плиния в «Естественной истории» много фантастических, неверных сведений, почерпнутых им из сомнительных источников. Сам Плиний, по-видимому, был мало знаком с ремесленно-химической и металлургической техникой и был лишь компилятором-энциклопедистом. Тем не менее «Естественная история» дает яркое представление о весьма широком круге химико-практических знаний в Древнем Риме в эпоху возникновения империи. Период расцвета эллинистической культуры и, в частности, натурфилософии и ремесленной химической техники был, однако, непродолжительным. Огромная Римская империя, раздираемая противоречиями — политическими, национальными, территориальными, оказалась непрочной. Уже в III в. варвары с севера, нападавшие на отдельные римские провинции, стали угрожать самому Риму. Различные политические потрясения, связанные с массовыми переселениями народов в придунайские и приднепровские степи, религиозные войны, восстания рабов и другие, привели к дальнейшему ослаблению могущества империи. В IV в. столица империи была перенесена в Константинополь (Восточная Римская империя). В середине V в. под напором варваров Западная Римская империя пала.

Разгром Рима привел к почти полному уничтожению культуры и ремесел. Италия одичала. Уцелевшие ученые и ремесленники переселились частично в Константинополь, частично в города Ближней Азии. Но здесь они также не нашли достаточно благоприятных условий для своей деятельности.

Крайне отрицательное влияние на развитие науки и, прежде всего, материалистической натурфилософии как основы для объяснения химических явлений оказало распространение христианства в первые века новой эры. Высшее христианское духовенство уже в III и IV вв. срослось с рабовладельческой верхушкой общества и сделалось оплотом реакции. В IV в. христианство стало государственной религией (в Константинополе). Воинствующие отцы церкви начали беспощадную борьбу против какого бы то ни было проявления материализма в философии и науке. Сторонники античной философии Демокрита, Эпикура и даже Аристотеля жестоко преследовались как самые опасные противники христианства.

Гонениям со стороны христианского духовенства и поддерживавших его константинопольских императоров подвергались не только философы и ученые из «язычников» — прямых противников христианских вероучений, но и так называемые еретики — «монофизиты» и «несториане» [5], среди которых было немало образованных людей — знатоков античной греческой философии. В 529 г. император Юстиниан по требованию высших церковных властей жестоко расправился с монофизитами и объявил вне закона все античные философские учения как несовместимые с христианскими догматами.

Многие ученые — монофизиты и несториане, в том числе и химики, — вынуждены были спасать свою жизнь бегством из Константинополя в Сирию и Персию. Однако и здесь они не нашли благоприятных условий для научной работы и, не пользуясь какой бы то ни было поддержкой властей, влачили жалкое существование, занимаясь главным образом комментированием александрийских авторов, особенно неоплатоников.

Падение Западной Римской империи привело, таким образом, к полному упадку науки, культуры и ремесел в древних, некогда процветавших городах Италии, Ближней Азии и Египта, в том числе и в самом Константинополе. На смену передовым материалистическим натурфилософским учениям пришли грубо примитивные «сказки» о мироздании и веществах, базирующиеся на старозаветных легендах и «творениях» отцов церкви. Являясь оплотом рабовладельческого общества, христианская церковь и ее высшая иерархия проповедовали смирение и покорность среди угнетенных и обездоленных людей, обещая им все блага в загробной жизни. При этом всякое проявление свободомыслия жестоко преследовалось. Так называемая светская научная деятельность рассматривалась духовенством как источник свободомыслия и ересей и поэтому запрещалась.

Наряду с этим резко упало ремесленное производство. Многие приемы искусного ремесла, в частности ремесленно-химической техники, были полностью забыты. В таком жалком состоянии страны древнего мира, объединенные ранее Римской империей, вступили в «темную ночь средневековья» (Энгельс).

Только значительно позднее, в VIII и IX вв., в Византии — так стала называться Восточная Римская империя — вновь наметился некоторый прогресс в развитии ремесленной химической техники, но уже под влиянием новых внешних факторов.

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА В ИНДИИ И КИТАЕ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

В странах Азии, почти не участвовавших в политических событиях, которые происходили на Западе, и экономически мало связанных с Западной Европой, развитие химических и химико-практических знаний в начале средних веков шло самостоятельным путем. Остановимся лишь на некоторых важнейших достижениях ремесленно-химической техники и на натурфилософских представлениях в Индии и Китае в первые века новой эры.

Северо-западная Индия еще со времен Александра Македонского, завоевавшего эту область, была связана с греческой культурой. Однако к началу нашей эры эти связи оказались утраченными. С I в. и вплоть до нашествия на Индию гуннов в VI в. Северо-западная Индия управлялась династией «кушанов» китайского происхождения.

В течение первых веков нашей эры в Индии продолжали развиваться ремесленные производства. Рано появилась литература химико-технического содержания. Однако произведения древнеиндийских ремесленников-техников до нас не дошли. Лишь по сочинениям общего характера можно судить об уровне развития химических ремесел, а также металлургии и других областей техники в Древней Индии. Так, еще в конце IV в. до н. э. была написана книга «Артхашастра» (71), автором которой считается Каутилья (или Чанакья) — первый министр у одного из императоров династии Маурьев (321–296 гг. до н. э). «Артхашастра» посвящена политической, общественной, гражданской и военной организации государства. Рассматривая соответствующие вопросы административного характера, автор уделяет определенное внимание вопросам экономики и в ряде мест рассказывает о добыче и использовании природных минеральных богатств, о металлургическом производстве и ремесленной химической технике. Даются общие сведения о рудах золота, серебра, меди, свинца, олова и железа, а также о способах добычи и переработки этих руд и выплавки металлов. Кроме того, в книге приводятся данные и о других химико-технических приемах ремесленной техники, в частности об изготовлении алкогольных напитков.

В Индии, как и в Древнем Египте, были распространены учения о превращении металлов. Широкой популярностью пользовалась теория получения всех металлов от «родительской пары» — ртути и серы.

Цеховая организация древнеиндийского ремесла способствовала усовершенствованию приемов производства и расширению сведений о различных веществах и их свойствах. В первые десятилетия нашей эры в Индии было известно много разных химикатов. В практике химических ремесел применялись медный и железный купоросы, в медицине — препараты серы, для различных целей использовались природные соединения мышьяка — реальгар (As_4S_4) и аурипигмент (As_2S_3), уксус, для технических целей изготовлялись щелочи. С IV в. стал известен белый мышьяк (As_2О_3)

В эту же эпоху при крашении применялись квасцы, были известны прочные красители. С 550 г. в технике стали применяться цементированные металлы. Приблизительно около 600 г. уже была хорошо известна селитра (72). Свидетельством высокого уровня металлургической техники и обработки металлов может служить большая железная колонна близ Дели (Делийская колонна) весом около 6,5 т. Колонна имеет в длину 7,3 м, диаметр ее у основания — 41,6 см, а у вершины — 29,5 см. Колонна была изготовлена в IV в. как памятник какой-то победы. По-видимому, она была сделана из небольших криц, путем их сварки и последующей проковки. В район Дели колонна была перенесена в 1050 г. (73)

Делийская колонна состоит из почти чистого железа (99,72 % Fe) и содержит лишь незначительные примеси углерода, серы и фосфора. Этим и объясняется ее долговечность и коррозионная устойчивость.

Начиная с первых веков нашей эры в Индии получила распространение алхимия и появились алхимические сочинения. Крупнейшим алхимиком Древней Индии был Нагарьюна (VIII в.), который в книге «Разаратнакара» описывает пути и возможности «фиксации ртути» и другие типичные алхимические операции. Крупные успехи в развитии ремесленной химической техники были сделаны в Китае в первые столетия нашей эры. Наряду с развитием техники обработки руд и выплавки металлов, с усовершенствованием процессов крашения и расширением ассортимента красок, в эту эпоху были сделаны и другие технические открытия.

В 12 г. до н. э. в китайских летописях упоминается о бумаге. Ее получали в виде тонких пластинок из шелковой ваты — отхода производства шелка. В 105 г. чиновник Цай Лунь, ведавший снабжением императорского двора промышленными изделиями, изобрел способ изготовления настоящей бумаги из древесной коры, конопли, тряпок, старых рыболовных сетей и т. д. Этот способ значительно позднее был освоен и в других странах: в Корее — около 600 г., в Японии — в 610 г., в 751 г. китайский способ производства бумаги был осуществлен в промышленном масштабе в Самарканде. В Китае же были изобретены и первые приемы книгопечатания (74).

Большие успехи китайских ремесленников нужно отметить и в области производства керамических изделий. Еще в эпоху Хань (206 г. до н. э.) были сделаны важные усовершенствования в рецептурах шихт для производства глиняной и фаянсовой посуды. По мнению ряда авторов, именно к этому времени следует отнести появление первых фарфоровых изделий, еще грубых вследствие несовершенства обжигательных печей. В VII в. были введены в практику специальные печи для обжига фарфоровых изделий, и с этого времени в Китае началось массовое промышленное изготовление фарфора, завоевавшего вскоре широкую известность как в азиатских государствах, так и в Европе. Секрет производства фарфора оставался неизвестным европейцам вплоть до начала XVIII в. (75)

Упомянем, наконец, еще об одном достижении китайских химиков-практиков этой эпохи — изобретении пороха. В первые века нашей эры в Китае были хорошо известны составные части пороха — селитра и сера, применявшиеся в медицине. Кроме того, еще в VI в., а вероятно и ранее, в Китае существовали мануфактуры для производства «огненных составов», применявшихся для увеселительных целей во время праздников при императорском дворе. В 682 г. китайский алхимик Сунь Сымяо описал один из первых образцов пороха — весьма интенсивно горящую смесь из серы, селитры и древесного порошка. В 808 г. другой китайский алхимик — Цинь Сюй-цзы — сообщает о порохе, состоящем из серы, селитры и древесного угля. По-видимому, еще ранее (VIII в.) этот состав был хорошо известен китайским химикам и применялся при изготовлении фейерверков (76). В период династии Тан (618–907 гг.) порох стал применяться в качестве взрывчатого вещества в военном деле. Позднее (XII в.) в Китае было введено первое огнестрельное оружие — бамбуковая трубка, заряжавшаяся порохом и пулей.

Секрет изготовления и применения китайского пороха довольно быстро проник к арабам, а через них — в Византию и, несомненно, послужил основой для изготовления «огненных составов» («греческий огонь»). В Европе порох появился лишь в XIII в.

Наряду с развитием ремесленной химической техники в Китае в первые века нашей эры получили значительное развитие и алхимические идеи. Китайская алхимия обладала всеми характерными чертами, присущими позднейшей западноевропейской алхимии. Она была тесно связана с магией и астрологией. Характер изложения в алхимических сочинениях Древнего Китая тот же, что и у александрийских, а в дальнейшем и у западноевропейских алхимиков. Описания операций полны мистики, символики и таинственных выражений и заклинаний. Авторы трактатов явно стремятся зашифровать то, что составляет самую суть рецептов, скрыть «тайну».

При дворах китайских императоров существовали штатные алхимики, которые были одновременно магами и астрологами. Одной из их обязанностей было изготовление «эликсира бессмертия». В состав таких эликсиров входили обычно ядовитые ртутные соли, и понятно, что легковерные императоры и сановники, отваживавшиеся принять эликсир, умирали. Поэтому нередко алхимиков принуждали попробовать на себе действие эликсира.

В Китае алхимия процветала уже во II в. до н. э. и позднее получила весьма широкое распространение. Одним из видных китайских алхимиков был даосист Вэй По-ян (около 140 г.). Вэй По-ян оставил несколько сочинений. В книге «Шу-и цзан-ту-ши» он приводит рецепт приготовления «пилюль бессмертия». Книга эта — мистическое произведение с характерными для алхимических текстов аллегориями и символикой. Вот отрывок из нее: «Форма печи похожа на луну, лежащую на спине. Белый тигр нагревается на горне. Туда же добавляют голубого дракона, а ртутное солнце представляется растопленной жемчужиной; восток и запад исчезают вместе, и так хунь и пио контролируют друг друга. Красная птица — дух огня, и она справедливо распределяет победу и поражение. И вот поднимается вода, и огонь низвергнут» (78).

Среди различных веществ, которые удалось расшифровать в такого рода описаниях, наиболее часто встречается, пожалуй, киноварь («ху-ша», или «тан-ша») — соединение, которое у алхимиков пользовалось особым вниманием и постоянно фигурирует в описаниях алхимических операций в ряде стран древнего мира. Вэй По-ян также изготовлял «пилюли бессмертия» на основе киновари. В легенде о Вэй По-яне говорится, что, изготовив такие пилюли, он сам попробовал их. То же сделали его ученики. Пилюлю дали и собачке. Все они умерли, но потом воскресли и сделались бессмертными (79).

К более позднему времени относится сочинение китайского алхимика Ко Хунта (281–361 гг.). Он также был даосистом. Его сочинение «Пао-Пу-Цзу» состоит из 70 книг (глав). В самом начале описывается изготовление «пилюль долгой жизни», а также различных лекарственных средств. В дальнейшем он переходит к описанию чисто алхимических операций приготовления искусственного золота.

Таким образом, в развитии китайской алхимии можно различать два периода соответственно основным целям, которые ставили перед собой последователи «тайного искусства». В первом периоде (раннем) речь шла главным образом об изготовлении «панацеи» — фантастического лекарственного средства, обеспечивающего бессмертие или долгую жизнь. В дальнейшем эта задача становится уже побочной. На первый план выдвигается проблема превращения неблагородных металлов в золото. Так, для Ко Хунга уже характерно наряду со стремлением описать способы изготовления «пилюль долгой жизни» желание отыскать пути для превращения ртути, меди, железа и других неблагородных металлов в золото. Он уверен в том, что путем трансмутации можно получить настоящее золото.

В сочинении Ко Хунга описывается способ получения ртути из киновари, путем нагревания последней[6] и конденсации образующихся паров ртути. Ко Хунг считает, что если киноварь подвергнуть очень сильному нагреванию, то из нее образуется золото (80).

Между идеями и даже методами и путями, описываемыми в алхимической литературе, а также аппаратурой (например, священные сосуды — «дин») китайских алхимиков и алхимиков Западной Европы более поздних эпох существует несомненная связь. Однако вопрос о путях проникновения алхимических идей и рецептур из Китая в Европу в древности и в средние века еще не изучен.

Таким образом, в течение многовекового периода древнего мира человечество не только накопило многочисленные и различные химико-практические знания и научилось использовать разнообразные вещества и некоторые химические превращения для разных целей, но и создало первоначальные теории о природе веществ, о началах, или стихиях, их составляющих, выдвинуло важнейшие положения об атомном строении материи и теории о происхождении металлов и минералов и т. п.

Все эти достижения натурфилософии и практической химии древнего периода истории человечества невозможно рассматривать иначе как основу дальнейшего развития химии в средние века и в новое время.

Следует, однако, иметь в виду, что в развитии теоретических и химико-практических знаний в древний период четко определились три, почти обособленные друг от друга, направления деятельности:

1. Натурфилософские представления о веществе и началах, его составляющих. Достижения античных греческих философов — материалистов и, прежде всего, атомистов — оказали особенно большое влияние на дальнейшее развитие философии, естествознания и теоретической химии.

Однако наряду с передовыми материалистическими натурфилософскими учениями в древности возникли и идеалистические, религиозно-мистические, философские системы. Они получили развитие как в Греции, так и, особенно, в эллинистическом Египте и в странах Востока. Это неоплатонизм и гностицизм в эллинистическом Египте, а также религиозные вероучения — буддизм, даосизм и, наконец, христианство. Все эти религиозно-философские учения прямо противоположны естественнонаучной материалистической философии. Борьба между этими двумя основными и противоположными мировоззрениями пронизывает всю дальнейшую историю развития естествознания и химии.

2. Химико-практические знания и ремесленные производства, в особенности металлургия и фармация. Развитию этого направления способствовали значительные успехи во всех крупных рабовладельческих государствах — Египте, государствах Междуречья, Индии, Китае и государствах Закавказья, а также в Древней Греции. Ремесленники и химики-практики древнего мира накопили в течение веков большой технический опыт. Практические знания и производственный опыт в области металлургии и фармации оказали особенно большое влияние на дальнейшее развитие химических знаний. Можно утверждать, что именно металлургия и фармация, зародившиеся на заре культурного развития человечества и получившие большое развитие в древности, и являются основой дальнейшего развития химии.

3. «Священное тайное искусство», т. е. поиски путей и возможностей изготовления искусственных благородных металлов, драгоценных камней, поиски чудодейственных универсальных лекарств, обеспечивающих долгую жизнь и даже бессмертие. Это направление, получившее широкое распространение в эпоху разложения рабовладельческого общества, фактически развивалось обособленно от ремесленно-химической практики. Вместе с тем «тайное искусство», по-видимому, с момента своего возникновения было органически связано с наиболее реакционными философскими учениями, религиозной догматикой и мистикой.

Поиски путей трансмутации металлов при помощи философского камня и чудодейственных лекарств сочетались в «тайном искусстве» с черной магией, астрологией, искусством заклинаний, колдовством и т. д. Поэтому это направление стало уже в древности совершенно бесплодной ветвью химии. В дальнейшем развитии химических знаний наиболее прогрессивную роль играла практическая ремесленная химия. Мастера-металлурги, красильщики, врачи и фармацевты и другие химики-практики шаг за шагом продолжали совершенствовать старые способы химических производств, вводили новые способы обработки веществ и новые вещества в производства и, наконец, основывали новые области химической техники и новые производства. Однако очень немногие из них пытались теоретически осмыслить и объяснить осуществляемые ими химические превращения и процессы.

В то же время античная материалистическая натурфилософия, получившая блестящее развитие в древности, в первые века нашей эры подверглась жестоким преследованиям со стороны христианского духовенства и была запрещена. Многие произведения греческих философов были уничтожены. На длительный период в некогда культурных странах Средиземноморского побережья наступил период застоя мысли, господства религиозно-догматической схоластики.

В средние века, вследствие одичания народов Южной Европы, многие достижения науки и культуры древнего мира были полностью забыты. Тем не менее дальнейшее развитие химии, как и науки вообще, происходило на основе химико-практических знаний, производственного опыта и передовых материалистических учений, возникших и получивших развитие в древности.

II. АЛХИМИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ХИМИЯ В СРЕДНИЕ ВЕКА)

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ В СРЕДНИЕ ВЕКА

Период средневековья обычно определяется хронологическими границами от III–IV в. до XVII в. Этот период характеризуется господством в большинстве стран феодального общественного строя и феодального способа производства.

При феодализме производители материальных ценностей, подобно рабам при рабовладельческом строе, находились в полной зависимости от господствующего класса — феодалов. Однако в отличие от рабов они частично пользовались свободой труда, имели в личном владении некоторые орудия и средства производства и в какой-то степени были заинтересованы в труде. Поэтому феодальный способ производства представляет собой более высокую ступень по сравнению с рабовладельческим.

Основой и источником развития химических и других научных и практических знаний в средние века, как и в древнем мире, было ремесленное производство. Техника средневекового ремесла базировалась на ручном труде с использованием примитивных орудий производства. Совершенствование способов производства происходило по-прежнему весьма медленно, главным образом путем накопления трудовых навыков. В период позднего феодализма возникла и получила развитие мануфактура, основанная на специализации ремесленников в производстве, на освоении и совершенствовании отдельных технологических операций.

Центрами ремесленного производства в средние века были города, сначала возникшие как военно-оборонительные сооружения, в дальнейшем служившие административными и религиозными центрами. Развитие ремесел, расширение торговли привели к росту экономического и политического значения городов, к увеличению влияния и роли ремесленников в общественно-экономической жизни. В то же время политическая раздробленность, даже в странах с однородным по национальности населением, была характерной чертой феодального экономического строя. Крупные государственные образования эпохи феодализма обычно оказывались непрочными и быстро распадались.

Особую роль в средние века играли религия и церковь. Высшее духовенство-христианское, мусульманское, буддийское и т. д. — полностью срослось с феодальной верхушкой общества. Римско-католическая церковь была крупнейшим феодалом, а ее представители — епископы, кардиналы и т. п. — владели городами, поместьями и замками. Крупными феодалами были также и многочисленные монастыри. Высшие власти римско-католической церкви (папство) добивались не только идеологического, но и политического господства в Европе и неоднократно вели войны за власть.

Огромное влияние на все стороны жизни оказывала религиозная идеология. Религиозные учения всех оттенков служили прежде всего для оправдания существовавших порядков угнетения народных масс. Духовное закабаление народа в средние века достигло высшего предела. Наука и ее идейные основы в эту эпоху также почти полностью подпали под влияние религиозной идеологии. Достижения науки древности, особенно материалистические натурфилософские учения древних греков, как несовместимые с религиозными догматами, были объявлены языческими и запретными. В результате жестоких преследований церковью ученых, отваживавшихся высказать материалистические идеи, в области развития науки наступил почти полный застой. В этих условиях создалась особо благоприятная почва для возникновения и процветания лженаук, таких, как магия, астрология, алхимия, представителями которых иногда оказывались и выдающиеся умы.

Однако нельзя сказать, что средние века ничего не дали для прогресса науки и техники. Те направления науки и техники, которые были тесно связаны с потребностями производства и общества, особенно с потребностями ремесленного производства, военного дела, мореплавания и т. д., оказались жизненными и получили заметное развитие. При этом борьба передовых ученых с религиозной идеологией и схоластикой отразилась на всей истории науки эпохи средневековья.

АРАБСКАЯ АЛХИМИЯ

В период упадка александрийской и римской культуры на востоке Малой Азии (на современных территориях Ирана и Сирии) некоторое время существовали отдельные центры науки, возникшие под покровительством богатых правителей государств. Одним из таких центров была Академия, устроенная наподобие Александрийской, в городе Джунди-Шарпуре (в Южной Персии). Этот город был построен в III в. Шарпуром — видным представителем династии Сасанидов, пришедшим к власти после победы Артаксеркса (сына Сасана) над парфянами, долгое время владевшими Персией.

Академия в Джунди-Шарпуре особенно славилась своей медицинской школой. Здесь развернули практическую и исследовательскую деятельность многие знаменитые врачи. Академия поддерживала оживленные связи с другими научными центрами, в частности с Константинополем, где с VI в. была большая научная библиотека при храме Софии.

Джунди-шарпурская академия вела свою деятельность до завоевания арабами города (639 г.). В период расцвета, в V и VI вв., она была центром притяжения для ученых Александрии, Рима и других старых центров культуры, искавших убежища от преследований со стороны высшего христианского духовенства и поддерживавших его властей. Сюда переселились ученые из Константинополя, гонимые «еретики», в том числе несториане, в надежде найти здесь благоприятные условия для продолжения научной работы.

Помимо Джунди-шарпурского центра науки в первые столетия новой эры в странах Ближнего Востока существовали и другие научные учреждения. Так, в V в. в Эдессе (Месопотамия) и Эмезе (Сирия) были основаны академии, в которых процветала античная греческая философия. Однако эти академии существовали недолго и после осуждения епископа Нестория (руководителя еретиков) Эфесским собором пришли в упадок.

Во всех научных центрах IV–VII вв. переводились сочинения греческих и латинских авторов на персидский и сирийский языки. Были переведены и некоторые химические трактаты александрийских ученых (большей частью представителей «тайной науки»). Некоторые из дошедших до нас переводов были опубликованы в конце XIX в. и прокомментированы М.Бертло (1). Среди них можно, в частности, найти отдельные главы из сочинений Зосимы, Псевдодемокрита и др. В VII в. в развитии химии и других наук наступила новая эпоха, связанная с деятельностью арабов, а в дальнейшем и других народов, подпавших под власть арабов.

Арабы — кочевой и полудикий народ, издавна населявший Аравийский полуостров. В первые века нашей эры арабские племена были разобщены и вели между собой постоянные войны, пока не были объединены под знаменем новой религии — ислама.

В начале VII в. купец из Мекки Мухаммед (570–632) объявил себя посланцем бога Аллаха на земле и начал проповедовать ислам («покорность»), или мусульманство, используя элементы религиозных учений иудеев, христиан и старых арабских религий. Вначале его призывы в Мекке не имели большого успеха и даже вызывали преследования со стороны арабских богачей. Мухаммеду с небольшой группой сторонников пришлось бежать в Медину. Дата этого бегства («гижра») — 622 г. — впоследствии была принята в качестве начала эры мусульманского летоисчисления. В Медине Мухаммеду удалось привлечь много новых последователей, и вскоре он начал вооруженную борьбу с Меккой. К 630 г. уже значительная часть арабов признала мусульманство и вместе с ним духовную и политическую власть пророка Мухаммеда. После смерти Мухаммеда первыми халифами (заместителями пророка) стали его родственники и приближенные — Абу Бекр и Омар. Они и подняли арабов, объединенных теперь единой религией, на военные завоевания. В течение нескольких десятилетий арабам удалось подчинить себе огромные территории Сирии, Персии, Палестины, Месопотамии, Малой и Средней Азии, Египта, Северной Африки, Испании и Сицилии с разноплеменным населением. Около 640 г. арабы овладели Египтом и его столицей Александрией. Завоевательные походы арабов закончились лишь к середине VIII в. Постепенно все покоренные народы приняли ислам. Во время походов арабы вошли в соприкосновение с народами высокой культуры. В первое время завоеватели не обращали внимания ни на произведения искусства, ни на музеи и библиотеки, которые доставались им в качестве военной добычи. Их привлекали главным образом драгоценности и пленные, которые становились рабами. Кроме того, покоренные народы облагались тяжелыми налогами. Захваченные богатства и пленных арабы делили между собой в соответствии с правилами «корана» — священной книги, будто бы написанной со слов Мухаммеда.

Отношение к науке фанатичных мусульман в этот период характеризуется следующим «поучением»: «Если науки учат тому, что написано в коране, они излишни, если же они учат другому, они безбожны и преступны». Однако арабская знать только лишь при первых халифах строго держалась предписаний корана и по образу жизни мало чем выделялась из народной среды. Так, уже халиф Омар (середина VII в.), подражая восточным правителям, завел себе роскошный двор. Аристократизм халифов и окружающей их знати особенно ярко проявился у представителей династии Омейядов, избравших своей столицей Дамаск. Располагая огромными богатствами, притекавшими к ним со всех концов империи, халифы стали приглашать на придворную службу в качестве астрологов, математиков и алхимиков ученых-иностранцев, переселившихся из старых научных центров.

В 750 г. власть в империи перешла к халифам династии Аббассидов, основавших новую столицу халифата — Багдад. При Аббассидах науки и ремесла у арабов достигали блестящего развития. Багдад сделался на некоторое время крупнейшим центром науки и культуры мира. Здесь под покровительством халифов развили широкую научную и педагогическую деятельность выдающиеся ученые — математики, астрономы, медики, химики и философы. Среди них было много и арабов. В школах ревностно изучались сочинения Аристотеля, Эвклида, Галена, Птолемея и других древнегреческих и александрийских авторов. Арабские ученые достигли больших успехов в математике и, в особенности, в астрономии, научились вычислять, например, движения планет, затмения и т. д. Большое развитие получила в эту эпоху арабская медицина.

Наивысшего расцвета арабская культура достигла в VIII и IX вв., особенно при халифах Харун-ар-Рашиде (763–809) и Ал-Мамуне (786–833). В этот период во многих крупных городах халифата возникли научные центры, наподобие багдадского. Былая настороженность арабов по отношению к наукам исчезла. Теперь видные мусульмане говорили: «Мудрость мира — заблудшая овца, потерянная верующими; возврати ее хотя бы из рук неверующих».

Первыми источниками химических знаний арабов, без сомнения, были сирийские, персидские и индийские философско-химические рукописи, частично представляющие собой переводы извлечений из греческих и александрийских авторов. В дальнейшем, в VIII и IX вв., арабы познакомились с оригинальными греческими сочинениями, главным образом сочинениями авторов Александрийской академии, и перевели их на арабский язык. К началу IX в. появились и произведения химического характера, написанные самостоятельно арабскими учеными.

Обширность территории арабской империи, единство литературного языка и религии способствовали распространению накопленных знаний и обмену научными и философскими произведениями между отдельными центрами науки, существовавшими в крупных городах империи. Следует указать также на международные связи ученых арабских центров науки, и прежде всего Багдада, особенно с Византией, получившие наиболее широкое развитие при халифе Ал-Мамуне.

Важную роль в передаче химических знаний, накопленных в греко-александрийский период, играли научные центры арабской Испании и Сицилии. После завоевания власти Аббассидами испанский эмират не признал новых халифов и выделился в самостоятельный испанский халифат (около 750 г.). Здесь также возникли крупные центры науки и культуры, получившие широкую известность в VIII–XII вв. Испанские арабы ушли далеко вперед в культурном развитии по сравнению со своими европейскими соседями. Среди испанских центров арабской культуры следует назвать прежде всего Кордовский центр. В Кордове была учреждена высшая школа (961 г.), в которой преподавались философия, математика, астрономия и астрология, медицина, алхимия и другие науки. Здесь имелась богатейшая библиотека, составленная из арабских, греческих и латинских рукописей по различным областям знания. В Кордове были также многочисленные общеобразовательные начальные школы. Подобные же учреждения были организованы и в других крупных городах Испании — Гренаде, Севилье и Толедо.

Начиная с X–XI вв. в эти города стремились молодые люди не только арабского, но и европейского происхождения, желавшие получить образование. Здесь же, как и в научных центрах арабской Сицилии (Палермо и др.), были впервые переведены на латинский язык некоторые арабские сочинения, в том числе рукописи алхимического содержания, а также сделаны переводы с греческих книг.

Арабы ввели для химии название «алхимия», прибавив к греко-египетскому названию «химия» арабскую приставку «ал». Под алхимией понимался комплекс химических знаний, накопленных арабами и их предшественниками. Это название прочно вошло в европейскую литературу и удерживалось во всех европейских языках в течение всей эпохи средневековья и первых столетий нового времени. Оно перестало употребляться лишь к началу XVIII в., когда ученые вернулись к старому греко-египетскому названию «химия». Начиная с XIII в. под алхимией стали понимать искусство превращения неблагородных металлов в золото при помощи философского камня. В период расцвета арабской культуры и науки в крупных городах империи появились весьма видные ученые, в большинстве ученые-энциклопедисты. Многие из них были выдающимися врачами и алхимиками.

Первым арабским алхимиком называют Калида ибн Азида — принца династии Омейядов (около 660–704 гг.). Существует предание, что Калид был широко образованным человеком и особенно увлекался алхимией. Он собрал ученых-философов, живших в Египте, и производил вместе с ними операции трансмутации металлов и приготовления искусственного золота. По указанию Калида, с греческого и латинского языков на арабский были переведены первые алхимические сочинения. В дальнейшем руководителем Калида в области алхимических занятий был монах Мариан — ученик александрийского философа Стефаноса. По преданию, сам Калид написал несколько сочинений алхимического содержания (2).

В VIII и IX вв. в Багдаде и других научных центрах арабского халифата появилось несколько видных алхимиков. Их имена стали широко известны и фигурируют в позднейших западноевропейских алхимических трактатах. Однако о жизни и деятельности многих арабских алхимиков не сохранилось достоверных сведений.

Виднейшим арабским алхимиком считается Джабир ибн Гайян. Приводимые в старой алхимической литературе сведения о личности и деятельности этого ученого носят легендарный характер. Не установлено точно, действительно ли им написаны приписываемые ему сочинения. В западноевропейской алхимической литературе XIV–XVI вв. широкой известностью пользовались сочинения некоего Гебера, например «Сумма совершенств, или учение о высоком искусстве облагораживания металлов» («Summa perfectionis») и «Книга об исследовании облагораживания металлов» («Liber de investigatione perfectionis»), а также «Книга о философских печах» («Liber fornacum») и др. (3) Имя «Джабир» обычно обозначалось латинизированным именем «Гебер».

Еще в XIX в. было, однако, доказано, что перечисленные сочинения не могли принадлежать арабским авторам VIII–IX вв. и были написаны не ранее XIII в. С другой стороны, при изучении древнеарабских источников ученые столкнулись с именами алхимиков, созвучными с именем Джабира (АбуМуса Джафар аль-Софи, Джафар аль-Садык и др.). Крайне разноречивы также сведения о месте деятельности Джабира-Гебера.

Сравнительно недавно в библиотеках Каира и Стамбула были найдены арабские манускрипты под заглавиями «Книга семидесяти», «Книга о ядах» и другие, которые приписываются Джабиру ибн Гайяну. Появились и некоторые биографические сведения о Джабире. Отец его был дрогистом (торговцем аптекарскими товарами) в Куфе (Месопотамия) и был казнен за политическую деятельность в 723 г. Джабир ибн Гайян родился около 721 г. в г. Туей (Персия). Неизвестно, где и каким образом он сделался разносторонним ученым. Имеются лишь сведения, что он занимался философией, военным делом, физикой и филологией. Главные же его сочинения посвящены медицине, математике и алхимии. Умер Джабир около 815 г. (4) В настоящее время все эти данные о Джабире оспариваются.

Приписываемое Джабиру ибн Гайяну сочинение «Книга семидесяти» представляет собой своего рода энциклопедию, состоящую из 70 глав, посвященных различным теологическим, политическим и естественнонаучным вопросам. Главы 61–70 «Книги семидесяти» содержат некоторые сведения о металлах и минералах.

В этой книге, как и в других сочинениях, Джабир выступает как сторонник и последователь учения Аристотеля о четырех элементах-стихиях и о происхождении в земле металлов и минералов. Однако теории Аристотеля его полностью не удовлетворяют. Из разнообразных веществ, встречающихся в природе, в центре внимания Джабира семь металлов — золото, серебро, медь, железо, олово, свинец, и вместо ртути Джабир причисляет к металлам стекло. Много внимания Джабир уделяет и минералам. Чтобы дать характеристики свойств всех этих веществ, в особенности металлов: плавкости, ковкости, металлического блеска, Джабиру явно недостаточно четырех аристотелевых стихий-качеств. В VIII–X вв. металлы приобрели огромное практическое значение и совершенно естественно, что они были выделены в отдельную группу веществ с особыми свойствами. Вот почему Джабир не удовлетворяется аристотелевыми качествами — теплотой, холодом, сухостью и влажностью, определяемым только при помощи органов осязания.

Джабир вводит представление, встречавшееся, правда, и ранее в трудах индийских и китайских философов и некоторых александрийских авторов, о двух составных частях (элементах) металлов — сере и ртути. Сера рассматривается им в качестве принципа горючести, ртуть — принципа металличности. Джабир считает, что ртуть является «душой» металла. Согласно учению Джабира, сухие испарения, конденсируясь в земле, дают серу, мокрые же — ртуть. Сера и ртуть, соединясь затем в различных отношениях, и образуют семь металлов. Золото как наиболее совершенный металл образуется, если вполне чистые сера и ртуть взяты в наиболее благоприятных соотношениях.

В земле, согласно Джабиру, образование золота и других металлов происходит постепенно и медленно. Быстрее, примерно за 40 дней, золото «созревает», если к смеси серы и ртути добавить некий «медикамент», благоприятствующий соединению элементов в наиболее совершенных отношениях и удалению «соков», препятствующих соединению. Еще быстрее, в течение лишь часа, золото образуется, если к смеси будет добавлен «эликсир». Добавка эликсира к неблагородным металлам в отношениях 1:100 или 1:1000 также приводит к изменению соотношения в этих металлах ртути и серы и к превращению их в золото и серебро. Легче всего происходит превращение свинца в серебро и золото (5).

«Медикамент» [7] и «эликсир» должны обладать способностью придавать различным веществам окраску или изменять их цвет. Поэтому такие вещества, как аурипигмент (As_2S_3), способствуют трансмутации металлов. Наивысшей превращающей силой обладают четыре вещества, «четыре духа» (т. е. способные возгоняться), — сера, мышьяк, ртуть и нашатырь. Важнейшим из этих «духов» является ртуть — «корень всех веществ» (6). Джабир упоминает в своих сочинениях много различных веществ, в частности «алнушадир» (нашатырь), «борак» (щелочи), купорос, квасцы, аурипигмент, «алкоголь» или «алькофоль» (сернистая сурьма), металлическую сурьму и др.

Из химических операций, хорошо знакомых Джабиру, назовем здесь следующие: получение и очистка различных металлов, получение и перегонка растительных масел, кристаллизация, сублимация различных веществ, перегонка ртути, применение щелочей и мыла, операции с возгонкой в «пергамской алудели», нагревание в специальных печах («атанор» — самоподдуватель) и др. Джабиру приписываются также высказывания о важности для алхимиков практической деятельности и производства опытов.

К более позднему времени относится деятельность другого видного арабского алхимика— ар-Рази (или аль-Рази, латинизированное имя Разес, иногда Бубакр, т. е. Абу Бакр). Полное имя Рази — Абу Бакр Мухаммед ибн Закариййа ар-Рази. Он родился в 865 г. в персидском городе Рее, близ Тегерана. В Персии, а также в городах, расположенных на территории современных нам Узбекской и Таджикской ССР, он получил разностороннее образование и, в частности, изучал философию, метафизику, поэзию, магию и алхимию. Еще в молодости он начал заниматься опытами облагораживания металлов и поисками «эликсира». В 30-летнем возрасте он отправился в Багдад, где изучал медицину. Вскоре он прославился как весьма искусный врач. Умер ар-Рази в 925 г.

Ар-Рази приписывают много сочинений по различным вопросам, главным образом по медицине и алхимии. Среди его алхимических сочинений наиболее известны «Книга тайн» и «Книга тайны тайн» (или «Секреты секретов»). Ар-Рази, очевидно, хорошо знал труды греческих философов и произведения александрийских авторов, имевшиеся в переводах на персидском и сирийском языках, а также частично на арабском языке. Он изучил и оригинальные сочинения арабских авторов VIII и IX вв.

Теоретические представления ар-Рази базируются на признании следующих пяти принципов всего существующего, которые он считал вечными: творец, душа, материя, время и пространство. Все вещи, по его мнению, состоят из неделимых элементов (атомов) и пустого пространства между ними. Эти элементы вечны, неизменны и обладают определенными размерами. Свойства веществ, состоящих из четырех начал Аристотеля, определяются размерами составляющих их атомов и пустот между ними. Величина пустого пространства между атомами самих четырех начал определяет их естественное движение. Так, вода и земля движутся вниз, в то время как огонь и воздух — вверх (7).

Ар-Рази верил, что трансмутация металлов вполне возможна. Целью алхимии, по его мнению, и является трансмутация металлов при помощи «эликсира», осуществляемая через операцию получения «основы» металла. Кроме того, алхимия должна заниматься получением из «обычных» камней (кварца и стекла) драгоценных камней. Основными элементами, составляющими металлы, ар-Рази, следуя Джабиру, считал ртуть и серу, однако он добавлял к ним еще третий компонент «соляной природы» (8). Это представление о составе металлов получило в дальнейшем широкое распространение в европейской алхимической литературе. В сочинениях ар-Рази говорится о множестве разнообразных веществ. Кроме этого, ар-Рази описывает различные химические аппараты и приборы и химические операции. В «Книге тайн» он делит весь материал алхимии на три раздела: 1) Познание вещества, 2) Познание приборов и 3) Познание операций.

Большой интерес для суждения об уровне химии и химической техники IX–X вв. представляет сочинение ар-Рази «Книга тайны тайн», старейшая рукопись которой обнаружена У. И. Каримовым в Ташкенте (9). Здесь описываются приемы окраски металлов в различные цвета, «фиксация ртути», операции «удвоения» золота, «эликсиры», кальцинация (обжиг) металлов и других веществ, операции растворения, возгонки, размягчения, а также разнообразные минеральные, растительные и животные вещества и их обработка (10).

Ар-Рази впервые в истории химии предпринял попытку классифицировать все известные ему вещества. Он разделяет все вещества на три больших класса: 1) землистые (минеральные), 2) растительные и 3) животные. Минеральные вещества он делит на шесть групп: 1) «духи» (спирты, летучие вещества), к этой группе он относит ртуть, нашатырь, аурипигмент или реальгар (вероятно, и то и другое) и серу; 2) «тела» (т. е. металлы), всего их семь: золото, серебро, медь, железо, олово, свинец, и «харасин» (вероятно, цинк[8]); 3) «камни», всего их тринадцать: марказит, марганцовая руда, бурый железняк, галмей, ляпис-лазурь, малахит, бирюза, красный железняк, белый мышьяк, сернистый свинец и сернистая сурьма, слюда, гипс и стекло; 4) купоросы, их шесть видов: черный купорос, квасцы, белый купорос (вероятно, цинковый), зеленый купорос, желтый (Fe_2 (S0_4)3, красный (вероятно, также сульфат железа); 5) «бораки» (бура?), их также шесть видов: хлебная бура (вероятно, поташ), натрон (сода) бура ювелиров, «тинкар» (род мыла, применявшегося при пайке металлов), зараванская бура, арабская бура; 6) «соли», 11 видов: хорошая соль (обычная), горькая (возможно, мирабилит или английская), каменная, белая, нефтяная, индийская, китайская соль, поташ, соль мочи, известь и соль золы (11).

Растительные вещества Ар-Рази не перечисляет, упоминая лишь о том, что они редко употребляются. Из животных веществ он выделяет 10: волосы, кости черепа, мозг, желчь, кровь, молоко, моча, яйца, раковины («мать перлов») и рог.

Кроме этих основных групп веществ ар-Рази выделяет группу так называемых производных веществ. К их числу он относит «тела» и «нетела» (т. е. металлы и неметаллы). К числу производных тел — металлов относятся сплавы: латунь, бронза, сплав семи металлов, сплав меди со свинцом (свинцовая бронза) и «муфраг»[9]. К числу неметаллов относятся: ярь-медянка, крокус, свинцовый глет, сурик, свинцовые белила, окись меди и др.

Из этого списка веществ и материалов, а также из перечня аппаратов и приборов, приведенного в сочинениях ар-Рази, следует, что его лаборатория была хорошо оснащена. В ней имелись, в частности, кубки, колбы, тазы, стеклянные блюдца для кристаллизации, кувшины, кастрюли, горелки, нефтяные лампы, жаровни и печи (атанор), печи для плавки, напильники, шпатели, ковши, ножницы, молотки, щипцы, песчаные и водяные бани, фильтры из тканей и шерсти, алембики, алудели, воронки, кукурбиты, ступки с пестиками, сита металлические, волосяные и шелковые и другие приборы и принадлежности (12).

Ар-Рази описал различные химические операции, в частности плавление тел, декантацию, фильтрование, дигерирование (настаивание при повышенной температуре), дистилляцию, сублимацию, амальгамацию, растворение, коагуляцию (сгущение) и др. (13)

По традиции, установленной его предшественниками, ар-Рази считал занятия алхимией тайным делом и дал своим книгам соответствующие заглавия («Книга тайн», «Книга тайны тайн»). В «Книге тайны тайн» говорится: «Знай это и [да будет] запрещено тому, кому попадет эта наша книга, показывать ее тем, кто не принадлежит к нам или недостоин [этого], [да воспретится] осведомлять о ней всякого [человека] или делать ее достоянием негодяев, которые причисляют себя к нам, хотя и не принадлежат к нам и не [идут] по нашему пути; или [показывать ее] неучам и глупцам, которые воспользуются ею, чтобы грешить… Запрещено препятствовать [пользоваться нашей книгой] достойным людям, которыми являются наши братья или наши друзья, или тот, кто принадлежит к людям образованным и разумным…» (14)

Сочинения ар-Рази вскоре проникли в арабскую Испанию и в дальнейшем были переведены на латинский язык и особо почитались западноевропейскими алхимиками.

Деятельность значительного числа арабских химиков относится к более позднему времени развития арабской культуры. Однако они внесли мало нового в комплекс теоретических и практических знаний, нашедших уже отражение в произведениях арабских алхимиков раннего периода, особенно Джабира ибн Гайяна и ар-Рази. Теоретические представления позднейших арабских ученых эклектичны и в своей основе содержат идеи неоплатоников.

Огромная арабская империя, весьма пестрая в этническом отношении, с различными уровнями экономики в отдельных частях, естественно, не могла оставаться прочной в течение длительного времени в условиях феодального уклада жизни. Уже в XI в. она стала распадаться. В некоторых ее частях возникли самостоятельные халифаты.

Политическая слабость халифатов, постоянные междоусобные войны привели к тому, что арабские государства не смогли противодействовать натиску с востока монгольских завоевателей — тюрков, которые стояли на значительно более низком уровне культурного развития. Тюрки особенно усилились в XI и XII вв., когда обосновались в Средней Азии. В 1258 г. они завладели Багдадом — столицей наиболее сильного арабского халифата.

В этих условиях наука у арабов постепенно отошла на второй план. Ученые, врачи и алхимики, лишившиеся благоприятных условий для своей деятельности, превратились в фанатиков-искателей способов изготовления эликсира и философского камня. В своей литературной деятельности они перешли от оригинальных сочинений к пересказам и комментированию старых авторов. Подобно ученым Александрийской академии позднейшего периода, они, не имея успеха в поисках «эликсиров» и «медикаментов», стали прибегать к мистификациям, зашифровывали непонятными символами и аллегориями точный смысл химических операций, а также названия применяемых веществ. Такое вырождение арабской алхимии очень напоминает подобные же явления в истории западноевропейской алхимии.

Однако в XI–XII вв. в различных частях бывшей Арабской единой империи (Персия, Средняя Азия, Испания и др.) еще появлялись выдающиеся ученые, такие, например, как математик и астроном Аль-Бируни (973–1048) и знаменитый врач арабского средневековья Ибн-Сина. Впрочем, Ибн-Сина не был арабом.

Абу Али ал-Хусейн ибн Сина (15) родился в 980 г. в селении Афшана, близ Бухары (Узбекская ССР). Вероятно, сочетание имени Ибн-Сина и названия селения, в котором он родился, и привело к появлению латинизированного имени Авиценна. Ибн-Сина учился в Бухаре в мусульманской школе, а затем пополнил свое образование самостоятельным чтением книг. В особенности он увлекался медициной. В возрасте 21 года он переехал в г. Гургендж — столицу Хорезма. Здесь существовала тогда академия, объединявшая многих ученых различных специальностей. Во главе академии стоял известный математик Аль-Бируни. Ибн-Сина стал деятельным сотрудником академии и написал здесь свои знаменитые сочинения «Канон врачебной науки» и «Книгу исцеляющих средств».

Широкая популярность, которую приобрел Ибн-Сина как врач, его независимый характер и религиозная индифферентность вызвали подозрительное отношение к нему со стороны бухарского правителя, который вскоре стал преследовать Ибн-Сину, и тот принужден был бежать в Персию. Последние 15–17 лет своей жизни Ибн-Сина провел в скитаниях по городам Персии. Умер он в 1037 г. в г. Хамадане в 58 лет.

«Канон врачебной науки» (16) — сочинение энциклопедического характера, охватывающее все стороны медицинской науки того времени, в том числе лечебные средства и их действие на организм. Ибн-Сина — сторонник и последователь учения Аристотеля об элементах-качествах. Среди огромного числа лекарственных средств, описанных в «Каноне» (свыше 750), встречаются многие минеральные вещества (металлы, их окислы и соли, а также кислоты и щелочи), главным же образом — различные органические (растительные и животные) вещества (17).

«Книга исцеляющих средств» — также энциклопедическое сочинение, посвященное в основном различным естественнонаучным и медицинским проблемам. Ибн-Сина излагает здесь основы учения Аристотеля о происхождении металлов и минералов в земле. Он поддерживает также точку зрения Джабира ибн Гайяна о главных элементах, составляющих металлы, — ртути и сере. Однако в отличие от Джабира и ар-Рази Ибн-Сина отрицает возможность трансмутации металлов и осуждает занятия алхимиков — искателей золота. «Алхимики утверждают, — пишет он, — что они будто бы в силах осуществить подлинные превращения веществ. Однако они могут лишь производить превосходные имитации, окрашивая красный металл в белый цвет, так что он становится похожим на серебро, или окрашивая его в желтый цвет, так что он становится похожим на золото… Я не отрицаю, что при подобных переменах во внешнем виде металлов может быть достигнута такая степень сходства, что даже очень опытные люди могут обмануться. Однако возможность уничтожения специфических различий между металлами или сообщение металлу специфических свойств другого металла никогда не была ясной для меня. Наоборот, я считаю это невозможным, так как нет путей для превращения одного металла в другой» (18).

Сочинения Ибн-Сины скоро стали известны в арабской Испании и были переведены на латинский язык. Они получили исключительно широкое распространение в Западной Европе и служили одним из основных руководств для врачей вплоть до XVIII в.

В XI–XIV вв. появилось довольно много алхимических сочинений на арабском языке, авторы большинства из них не установлены. Но все эти сочинения не дали почти ничего нового ни в практическом, ни в теоретическом отношении по сравнению с перечисленными выше трудами знаменитых арабских авторов более раннего времени. Однако большинство этих сочинений в дальнейшем также было переведено на латинский язык.

В заключение этого краткого обзора развития химических знаний в так называемый арабский период можно сказать, что арабская алхимия — это, несомненно, новая и более высокая ступень развития химических знаний. Арабских ученых-алхимиков нельзя рассматривать лишь как эпигонов химиков-философов эллинистического Египта. Алхимики арабского периода значительно расширили круг химических сведений, ввели в практику ремесленного производства и в лабораторный обиход много новых веществ, разработали методы получения и обработки различных материалов и химикалий и описали их в своих сочинениях. В теоретическом отношении они также пошли несколько дальше своих предшественников, дав, например, наряду с учением Аристотеля об элементах-качествах теорию состава металлов из ртути и серы и разработав первую классификацию веществ.

Главная же заслуга алхимиков арабского периода состоит в том, что они, сочетая наблюдение, опыт и практические задачи в исследованиях, значительно приблизили к практике достижения «тайной науки»[10] эллинистического Египта и тем самым на несколько столетий рассеяли туман, окутывавший химические знания, оставшиеся в наследие от представителей «тайной науки» Александрийской академии. Вместе с тем алхимия арабского периода исторически оказалась промежуточным звеном между химией древнего мира и позднейшей западноевропейской алхимией. В период ослабления центральной власти в Арабской империи и упадка научных центров арабской Ближней Азии многие ученые-арабы переселились на запад в Испанию (а также на остров Сицилию), где обстановка для научной работы была еще некоторое время достаточно благоприятной. Вероятно, они-то и принесли с собой списки арабских книг, в том числе и алхимических, которые получили таким образом распространение в Испании и других странах Средиземноморского побережья.

Наряду с этим и в самой Испании, где были свои научные центры, уже около X в. появились ученые-алхимики. Несмотря на то что большинство из них ограничивались лишь комментированием сочинений Джабира, ар-Рази и других ученых периода расцвета культуры и не создавали оригинальных трудов, их деятельность оказала значительное влияние на распространение химических знаний в странах Южной и Юго-западной Европы. Именно эти ученые стали первыми учителями европейских студентов, стремившихся получить образование в знаменитых тогда университетах Кордовы, Толедо и других центров арабской Испании.

Начиная с XI в. арабские алхимические сочинения в латинских переводах получили распространение в различных европейских странах и стали первыми пособиями для изучения химии европейцами. Таким образом, развитие химии и алхимии в Европе началось благодаря приобщению европейцев к арабской культуре.

АЛХИМИЯ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ

После падения Западной Римской империи в Европе наступил застой в развитии наук и ремесла. Этому способствовали феодальные порядки, установившиеся во всех европейских странах, постоянные войны между феодалами, нашествия полудиких народов с востока, массовые эпидемии, а главное — идеологическое закабаление умов широких народных масс римско-католической церковью. В этот период римско-католическая церковь, несмотря на многие неудачи в борьбе за политическое господство, распространила свое влияние во всей Западной Европе. Имея огромную армию духовенства различных рангов, папство фактически добилось полного господства христианской римско-католической идеологии среди всех западноевропейских народов. Проповедуя смирение и покорность, оправдывая существующие феодальные порядки, римско-католическое духовенство вместе с тем жестоко преследовало все новое и прогрессивное. Естественные науки и вообще так называемое светское образование были полностью подавлены.

Отваживавшиеся высказывать материалистические идеи или повторять мысли древнегреческих философов-материалистов объявлялись язычниками, еретиками и колдунами и по приговорам «святейшей» инквизиции сжигались на кострах.

До XII в. в Европе существовали лишь монастырские и так называемые капитульные школы (при городских соборах) для подготовки к духовной деятельности. В этих школах изучали латинский язык, на котором велось богослужение, и семь свободных наук: грамматику, риторику, диалектику (искусство доказывать и спорить), музыку (церковную), арифметику, геометрию и астрологию (искусство вычислять время пасхи и гадать по положению звезд) и, наконец, богословие.

В начале XII в. в Испании были переведены с арабского на латинский язык комментарии к сочинениям Аристотеля профессора Кордовской высшей школы Ибн-Рошда (Аверроэс), а несколько позднее, во второй половине XII в., появились и переводы сочинений самого Аристотеля. Эти переводы получили быстрое распространение в Европе, их стали изучать в монастырских школах. Однако отцы церкви — преподаватели школ — делали все возможное, чтобы приспособить учение Аристотеля к догматам церкви, искажая мысли и положения великого ученого древности. Толкование Аристотеля вскоре сделалось основой так называемой схоластической (школьной) философии.

Между тем на рубеже XI–XII вв. в Европе происходили значительные экономические изменения. В связи с увеличением населения, а также обеднением крестьянства, жестоко эксплуатировавшегося феодалами, начался рост городов, развитие ремесел, особенно металлургических, обработки металлов и ткачества. Ремесленники обслуживали прежде всего многочисленных рыцарей, воевавших в отрядах крупных феодалов и иногда предпринимавших походы для завоевания новых земель. Значительно оживилась и торговля. Такие изменения в экономическом укладе жизни явились базой для возникновения новых общественных явлений. В городах возникали объединения ремесленников по специальностям — цехи, организовывались союзы купцов, так называемые гильдии, гражданские коммуны, которые иногда именовались гражданскими университетами (universitas civium; universitas — «совокупность», «союз»). Многие города добились самоуправления и сделались мало зависимыми, а иногда и совершенно независимыми от феодалов.

Возвышение экономической и политической роли городов способствовало и некоторому оживлению умственной жизни. Стремление к образованию купеческой и ремесленной молодежи привело к созданию в крупных городах университетов, в которых в отличие от монастырских школ могли обучаться различным профессиям. Первые европейские университеты возникли как свободные объединения учащих и учащихся (universitas magistrorum et scholarium), наподобие гражданских коммун. Они получали права городских ремесленных цехов и, в частности, самоуправление. Старейший университет в Европе — Болонский — был основан в 1119 г. Затем в 1189 г. возник университет (медицинский) в Монпелье, а в 1200 г. был основан университет в Париже. Вслед за ними возникли университеты и в других крупных городах Европы.

Преподавание в университетах отличалось от преподавания в монастырских школах. После прохождения подготовительной школы, в которой изучались семь свободных искусств, учащиеся переходили к изучению специальных предметов факультетских курсов. Так, в Болонском университете существовал юридический факультет, где преподавалось «римское право», основанное на кодексе Юстиниана. В Париже существовали теологический и медицинский факультеты. Теологический факультет Парижского университета получил название «Сорбонна» по имени Робера Сорбонна (1201–1274), который считается его основателем. Преподавание в средневековых университетах состояло из лекций, т. е. чтения отрывков из книг (lectio — «чтение»), и обсуждения прочитанного, или диспута (disputatio — «обсуждение»).

Римско-католическая церковь зорко следила за происходящими изменениями в умственной жизни народов Западной Европы и активно вмешивалась во все новое, что возникало в результате оживления общественной жизни. Она обеспечила себе руководящее влияние и в университетах. Всякие отступления в преподавании от догматов церкви и даже высказывания на диспутах, в которых выражались сомнения в справедливости некоторых утверждений отцов церкви, влекли за собой суд инквизиции, кончавшийся осуждением и часто — казнью обвиняемых.

Период с XI по XIII в. в Европе ознаменовался так называемыми крестовыми походами. Официально эти походы предпринимались для завоевания Иерусалима и гроба господня, находившихся во владении турок. Однако, по существу, крестовые походы были вызваны потребностями расширения европейской торговли и стремлением найти торговые пути в страны Востока. Вместе с крестоносцами в походы обычно отправлялись большие группы купцов с товарами. Первый крестовый поход начался по призыву папы в 1095 г.; последний, восьмой, крестовый поход, состоялся в конце XIII в.

Эти походы значительно расширили кругозор западноевропейских купцов и ремесленников. В частности, европейцы познакомились с культурой и ремесленной техникой Византии, где в X–XIII вв. процветали ремесленные производства с применением широкого круга химических материалов и разнообразных веществ. Кроме того, в Византии имелась в обращении литература химического и алхимического содержания. Многие греческие рукописи, главным образом химические рецептурные сборники, хранящиеся в настоящее время в библиотеках западноевропейских городов, а также латинские переводы с этих рукописей, несомненно, византийского происхождения. Укажем, в частности, на «Книгу огней» Марка Грека, написанную, очевидно, на основе более старых произведений химического характера, обращавшихся в Константинополе (19) (1250 г.), греко-византийскую рукопись X в. химического содержания («Ключ красильного искусства»), хранящуюся в Библиотеке св. Марка в Венеции (20), две рукописи X и XII вв., хранящиеся в Англии, и др.

В середине XII в. появились и первые переводы арабских алхимических рукописей на латинский язык. Они сразу же получили широкое распространение. Занятия алхимией, окутанной мистическим туманом, как нельзя более соответствовали мировоззрению европейцев того времени, веривших в чудеса, в существование добрых и злых духов и убежденных в возможности трансмутации металлов. В течение двух столетий, начиная со второй половины XII в., в Западной Европе появилось не менее 70 латинских алхимических сочинений, главным образом переводов с арабского.

Первым переводчиком алхимического сочинения с арабского языка на латинский называют англичанина Роберта из Честера. В 1141 г. он жил в Испании и вместе со своим другом Германом-далматинцем изучал астрологию. Здесь он и сделал в 1144 г. перевод книги, озаглавленной «Книга композиции алхимии»(21).

Занятия алхимией сделались вскоре своего рода заразной болезнью почти во всех странах Европы. Стремление к быстрому обогащению толкало к таким занятиям людей, принадлежащих к различным классам общества, начиная от бедных ремесленников, разорившихся купцов, монахов и т. п. и кончая баронами, герцогами, архиепископами и даже королями. Подавляющее большинство алхимиков не имело никакой подготовки для химических лабораторных занятий. Их надежды открыть секрет приготовления философского камня основывались на уверенности, что этот секрет описан в древних алхимических сочинениях, однако скрыт от людей неверующих. Поэтому поиски философского камня обычно сопровождались молитвами, заклинаниями, гаданиями, призывами на помощь добрых и злых духов и т. д.

Однако наряду с невежественными, жаждущими только быстрого обогащения искателями философского камня, алхимия привлекла к себе внимание и многих образованных людей, главным образом монахов, а впоследствии врачей и ученых-естествоиспытателей.

Одним из первых крупных алхимиков Западной Европы обычно считают графа Альбрехта фон Больштедта, более известного под именем Альберта Великого (1193–1280). В молодости он вступил в только что возникший орден доминиканцев[11] и преподавал в Регенсбурге, Кёльне и Париже. Затем он стал профессором теологии, а в 1259 г. был назначен епископом Регенсбургским. Спустя пять лет он отказался от епископства и удалился в монастырь около Кёльна, где и провел остаток жизни в научных занятиях. Видный теолог и философ-схоласт, он оставил много сочинений, получивших широкую популярность, особенно после его смерти (22). Учеником Альберта Великого был известный теолог Фома Аквинский (1225–1274), который вскоре после смерти был объявлен римско-католической церковью святым. Альберт Великий также был объявлен святым, но лишь в 1937 г.

Как уже было сказано, в XII в. в Западной Европе стали известны некоторые сочинения Аристотеля, особенно его трактаты по логике и метафизике. Вскоре философия Аристотеля стала преподаваться в университетах и монастырских школах. Однако в 1209 г. изучение Аристотеля в школах было запрещено Парижским собором на том основании, что давало поводы к возникновению ересей. По-видимому, это запрещение не имело успеха, так как несколько лет спустя последовало новое запрещение изучать в университетах естественнонаучные сочинения Аристотеля. В такой обстановке Альберт Великий вместе с Фомой Аквинским занялись комментированием Аристотеля, чтобы устранить противоречия положений, развитых Аристотелем, с догмами церкви.

В своих толкованиях Аристотеля Альберт Великий и Фома Аквинский допускали полный произвол. Они объясняли отдельные положения учения великого философа, стремясь примирить их с религиозными догмами, искажая их смысл. В XVI в. один из видных доминиканских монахов — утопический социалист Кампанелла следующими словами оценил эту деятельность первых католических комментаторов Аристотеля: «Мы нисколько не думаем, чтобы св. Фома аристотелизировал; он только объяснял Аристотеля, чтобы исправлять его ошибки; и я полагаю, что он делал это с разрешения папы» (23).

Хорошо известна оценка деятельности этих комментаторов, данная В. И. Лениным: «Поповщина убила в Аристотеле живое и увековечила мертвое» (24). Таким образом, Альберт Великий явился одним из основоположников средневековой схоластической философии. Кроме того, Альберт Великий занимался и некоторыми вопросами физики, алхимии, астрологии. Он, по-видимому, сам проводил опыты трансмутации металлов, посещал алхимические лаборатории и мастерские ремесленников. В его сочинениях приводятся сведения о компасе, описывается порох, который в то время еще не нашел применения в Европе. Альберту приписываются также удивительные изобретения (например, автомата, в виде человеческой головы), что давало повод современникам считать его магом и колдуном. Однако помимо богословия и философии Альберт более всего занимался алхимией[12].

В сочинениях «Книга об алхимии» и «Пять книг о металлах и минералах» Альберт излагает свои взгляды о «составе» металлов и минералов. Он — последователь арабских алхимиков и так же, как и арабы, считает, что металлы состоят из ртути и серы, но прибавляет к этим началам воду, а иногда и мышьяк (аурипигмент). По его мнению, превращение металлов друг в друга вполне возможно; оно состоит в изменении окраски (внешнего вида) и плотности металлов. Ртуть является причиной окраски металлов в белый цвет, сера — в красный, а мышьяк — в желтый. Различие в плотности металлов, согласно Альберту, связано с наличием в составе металлов воды, будто бы способной сжиматься и уплотняться в металлах в различной степени. По его мнению, серебро ближе других металлов стоит к золоту. Для превращения серебра в золото достаточно изменить его цвет и плотность. Вместе с тем Альберту были, очевидно, хорошо известны приемы определения подлинности золота (испытание огнем). Кроме того, он умел отделять благородные металлы от неблагородных.

Интересно, что в одном из сочинений, приписываемых Альберту, приводится перечень правил, которые должен выполнять алхимик: он «должен быть молчаливым и скромным и никому не сообщать результатов своих операций… Он должен жить вдали от людей, в отдельном доме, в котором две или три комнаты должны быть отведены только для сублимации, растворения и дистилляции. Он должен правильно выбирать погоду и часы для работы. Он должен быть терпеливым, прилежным и выносливым до конца… Он должен быть достаточно богатым, чтобы иметь возможность покупать все необходимое для операций. Наконец, прежде всего он должен избегать всяких отношений с князьями и знатными людьми, так как, если он будет иметь несчастие войти с ними в связь, то они станут непрестанно спрашивать: «Ну, мастер, как дела? Когда мы наконец увидим что-либо хорошее?» И в своем нетерпении в достижении цели они будут обзывать тебя плутом и бездельником и т. д. и причинять тебе всяческие неприятности. Если ты не достигнешь цели, ты испытаешь действие их гнева. А если ты все же достигнешь цели, они будут держать тебя при себе в заключении, чтоб ты работал для их прибыли» (25).

Этот перечень советов алхимикам указывает, что занятия алхимией в то время были широко распространены и привлекали внимание владетельных князей и феодалов, жаждавших быстрого обогащения.

Знаменитым алхимиком этой эпохи был англичанин Роджер Бэкон (1214–1294). В молодости он получил хорошее образование в Оксфорде. В 1233 г. он принял монашество и позднее вступил в орден францисканцев. Затем он отправился в Париж для завершения образования и получил здесь степень доктора философии. Своими выдающимися способностями он обратил на себя внимание коллег и получил от них прозвище «doctor mirabilis», т. е. удивительный доктор. Около 1250 г. Бэкон вернулся в Оксфорд и некоторое время читал здесь лекции и вел научную работу. Широкая образованность Бэкона сделала его имя весьма популярным: у него было много учеников. Однако собратья по ордену заподозрили его в занятиях колдовством (26), он был отстранен от преподавательской работы и вскоре около (1257 г.) заключен в тюрьму в Париже.

Через 10 лет Бэкон благодаря покровительству папы Клемента IV, лично его знавшего, был освобожден из заключения. Предварительно он представил папе свои сочинения и в том числе «Великое дело» («Opus majus»). По возвращении в Оксфорд Бэкон вновь подвергся преследованиям, а в 1278 г. вторично очутился в заключении, где пробыл 14 лет. Глубоким стариком он был выпущен на волю и вскоре умер (27). Причины преследований Бэкона, по-видимому, двоякого рода. С одной стороны, Бэкон, хорошо знакомый с арабскими философскими и алхимическими произведениями, открыто выступал против церковной схоластики и, в частности, против Альберта Великого и Фомы Аквинского, которые утверждали, что философия (т. е. религиозная схоластика, основанная ими) уже достигла своего совершенства. С другой стороны, руководители ордена францисканцев, по-видимому, полагали, что Бэкон владеет тайной философского камня, и ожидали, что он откроет им эту тайну в обмен на свободу. Бэкон действительно верил в возможность трансмутации металлов и занимался алхимией. Он оставил после себя две книги по алхимии: «Зеркало алхимии» («Speculum alchemiae») as и «О тайнах природы и искусства и о ничтожестве магии» («Epistola de secretis operibus artis et naturae et nullilate magiae»).

Бэкон был одним из первых европейцев, которые придавали важное значение опыту в исследованиях. Согласно Бэкону, существуют два метода исследования — умозрительный и опытный. Умозрительный путь никогда не достаточен, хотя при помощи его и можно решить вопрос, но такое решение не дает уверенности в абсолютной правильности выводов. Только опытным путем можно убедиться в справедливости умозаключений. В этом отношении Роджер Бэкон предвосхитил идеи своего соотечественника и однофамильца, известного философа Фрэнсиса Бэкона Веруламского (1561–1626), основавшего индуктивную философию.

Однако Р. Бэкон истолковывал понятие опыта довольно своеобразно. Он утверждал, что опыт может быть внешним и внутренним. Внешний опыт — это обычный опыт, внутренний же опыт состоит в восприятии истины умом, просветленным «божественной правдой», причем существует семь степеней такого просветления.

Бэкон резко отделяет опытные науки от наук умозрительных и от ремесленного искусства. Говоря о методах научного исследования, он перечисляет четыре источника ошибок в умозаключениях: 1) вера в авторитеты, 2) сила привычки, 3) использование мнений невежественного большинства и 4) смешение полного невежества с кажущимися знаниями или претензиями на знания. Последний источник ошибок, по мнению Бэкона, самый опасный и может оказаться причиной и других ошибок (29).

В своих алхимических сочинениях Бэкон определяет алхимию как искусство, также состоящее из умозрительных заключений и опыта. По его мнению, задача алхимии состоит в том, чтобы, подражая природе, превращать низшие и несовершенные тела в совершенные и ценные. Следуя за арабскими алхимиками, Бэкон признает основой всех металлов ртуть, которая легко соединяется с металлами (амальгама) (30)и отделяется от них при нагревании. С другой стороны, в состав металлов входит сера, дающая со многими металлами вещества землистой природы. При накаливании на воздухе эти землистые вещества могут вновь превратиться в металлы.

Сочинения Бэкона и в особенности его книга «Зеркало алхимии» (написанная около 1267 г.) сделались не только «практическим пособием» для многих поколений алхимиков, занимавшихся трансмутацией металлов, но послужили одним из главных источников их литературных алхимических сочинений. Теоретически, взгляды Бэкона представляют собой основу умозрительной алхимии, так сказать, в чистом виде, без дальнейших наслоений. Поэтому они хорошо характеризуют идейное содержание средневековой западноевропейской алхимии.

Бэкон полагал, что в природе при «естественном рождении» металлов сначала образуется амальгама, а уже из нее выделяются чистые металлы, так как ртуть растворяет некоторые металлы с образованием амальгам, из которых растворенные металлы могут быть вновь выделены. Поэтому он считал ртуть «матерью всех металлов». О происхождении металлов в природе и их «составных частях» он пишет следующее: «Я буду говорить здесь о происхождении металлов и об их естественных началах. Заметьте прежде всего, что начала металлов суть меркурий (ртуть) и сульфур (сера). Эти два начала породили все металлы и минералы, хотя и существует большое число видоизменений последних. Кроме того, я говорю, что природа всегда имеет своей целью и беспрестанно стремится достичь совершенства, т. е. золота. Но вследствие различных случайностей, мешающих ее работе, происходят разновидности металлов, как это ясно изложено многими философами» (31).

Отсюда Бэкон делает вывод, что можно искусственно приготовить металлы, подражая природе. При этом для получения золота следует лишь применять особо чистые ртуть и серу в совершенных отношениях. Однако Бэкону было известно из литературы и из собственного опыта, что все усилия приготовить золото из ртути и серы или из их сочетания оказались тщетными. Каковы же причины этих неудач? «Если мы не знаем способов приготовления золота, — пишет Бэкон — то какова этому причина, как ни то, что мы не наблюдаем того, как ежедневно природа совершенствует металлы? Не видим ли мы, что в рудных жилах грубые начала так свариваются и уплотняются постоянной теплотой, находящейся внутри гор, что со временем превращаются в ртуть? Не видим ли мы, что та же теплота, та же варка превращает жирные частицы земли в серу, а продолжительно приложенная к этим двум началам — сере и ртути — зарождает соответственно их чистоте или их нечистоте все металлы? Не видим ли мы, что природа производит и совершенствует металлы только нагреванием?… О, бесконечное безумие! Кто, спрашиваю, кто обязывает нас стараться делать то же самое превращение странными и фантастическими средствами? Вот почему некий философ говорит: горе вам, желающим превзойти природу и сделать металлы более совершенными и посредством новых приемов, плодов вашего безумного упрямства! Бог дал природе неизменные законы, т. е. она должна действовать постоянным нагреванием, а вы, безумцы, вы ее презираете и не умеете ей подражать» (32).

Однако простое нагревание исходных материалов для изготовления металлов, как полагает Бэкон, ни к чему не приводит. Следует, опять-таки подражая природе, производить эту операцию в печи «соответствующей» формы: «Когда природа варит металлы в рудных жилах посредством естественного огня, она может осуществлять это, только употребляя подходящее для варки вместилище… Значит, если мы хотим подражать природе, то, безусловно, необходимо, чтобы мы имели печь, похожую на рудную жилу, конечно не по величине, а по особому расположению. Нужно, чтобы огонь, помещенный в ее глубине, нигде не находил выхода и поднимаясь не мог вырваться, чтобы теплота отбрасывалась на тщательно замкнутый сосуд, заключающий вещество для получения философского камня» (33).

Таким образом, в печи «имеющей форму рудной жилы», нужно, по Бэкону, «нагревать» вещество для получения философского камня». Что же это за вещество и каким образом его можно получить? На этот вопрос Бэкон отвечает так, что из его ответа невозможно понять «секрет»: «Два начала составляют все металлы, и ничто не может соединяться с металлами или превращать их, если оно само не составлено из этих начал. Таким образом, рассуждение принуждает нас взять для изготовления нашего философского камня ртуть и серу. Но ни ртуть, ни сера не могут в одиночку зародить металлы, и только соединяясь друг с другом, они порождают различные металлы и многочисленные минералы. Итак, очевидно, что наш камень должен родиться от этих начал. Наша последняя тайна чрезвычайно драгоценна и глубоко сокрыта. Над каким минеральным веществом, ближайшим из всех, нужно прямо оперировать?» (34)

Поставив этот вопрос, Бэкон перечисляет и обсуждает возможные источники для получения ртути и серы в их сочетании. Он называет растительные, животные, сложноминеральные вещества и спирты, но отвергает все эти источники получения ртути и сульфура и в заключение говорит: «Мы устраняем также мысль брать в отдельности оба начала, т. е. ртуть и серу, потому что не знаем нужного отношения, и, кроме того, найдем тела, в которых оба начала уже соединены в правильном отношении, сгущены и связаны по надлежащим правилам» (35). Бэкон, видимо, намекает на благородные металлы — золото и серебро, в которых ртуть и сера, по его теории, соединены друг с другом в нужной пропорции: «Скрой же хорошо эту тайну: золото — вещество совершенное и мужское, без излишка и недостатка (ртути или серы). Если бы оно совершенствовало сплавленные с ним металлы, то это был бы красный эликсир. Серебро также вещество почти совершенное, но женское. Если бы оно путем простого сплавления делало почти совершенными несовершенные металлы, это был бы белый эликсир (т. е. философский камень, при помощи которого неблагородные металлы можно превратить в серебро. — Н. Ф.). Но этого нет и не может быть, потому что эти тела (золото и серебро) совершенны только до определенной степени. Если бы их совершенство могло сообщаться несовершенным металлам, последние не совершенствовались бы и загрязнили бы своим соприкосновением совершенные металлы. Но если бы золото и серебро были бы совершенны вдвое, вчетверо, в сто раз и т. д., то они могли бы тогда совершенствовать несовершенные (во столько же раз более)» (36).

Таким образом, длинная цепь рассуждений о составе металлов из ртути и серы, о принципиальных путях трансмутации неблагородных металлов в золото и серебро путем «подражания природе» и, наконец, о природе и приготовлении философского камня, заканчивается тем же, с чего началась. Философский камень, оказывается, также состоит из ртути и серы, т. е. представляет собой металл, и притом благородный металл, но все дело в том, что он во много раз «совершеннее» естественных золота и серебра. В формальной логике такой способ рассуждения называется порочным кругом (circulus vitiosus). Лишь отдельные намеки, например, на то, что очень важно выбрать подходящий источник для получения совершенной комбинации ртути и серы, что необходимо терпеливо, путем многократных повторений одних и тех же операций (перегонка, сублимация и др.), обрабатывать исходное вещество и т. д., создают впечатление, что автор продолжает развивать логическую мысль. Но это лишь иллюзия, которой легко поддавались последователи Бэкона.

Далее Бэкон переходит к утверждению, как и любой из алхимиков средневековья, о том, что он уже сообщил величайшую тайну и что ему больше нечего сказать. «Будь же благоразумен, ибо, если ты изощрил тонкость и остроту твоего ума над предыдущим, где я тебе явно открыл требуемое вещество, ты обладаешь теперь этим предметом, услаждающим и невыразимым, представляющим предмет всех желаний философов. Если ты тупоумен, если твой ум не совсем закутан покровом невежества и непонимания, я уверен, что в предыдущих главах ты уже нашел истинный материал благословенного Камня мудрецов, над которым алхимия будет оперировать с целью усовершенствовать несовершенные тела с помощью тел сверхсовершенных. Но так как природа дает нам только просто совершенные и несовершенные тела, то нам нужно нашим трудом сделать указанное выше вещество бесконечно совершенным»(37).

Естественно, что после подобных намеков о «невежестве» и «непонятливости» читателей алхимики при обсуждении трактата Бэкона делали вид, что им решительно все понятно и что они в состоянии осуществить трансмутацию металлов. После этого им оставалось лишь слепо следовать предписаниям автора, изложенным с применением аллегорий, об операциях по обработке исходного материала для получения эликсиров или философского камня. Мы не будем приводить все эти туманные описания и ограничимся лишь окончательным утверждением Бэкона: «Теперь я открою тебе великую и редкую тайну. Нужно смешать одну часть эликсира с тысячью частями ближайшего металла, заключить все в соответственно приспособленный сосуд, замкнуть герметически и поставить в химическую печь для фиксации. Сначала нагревай медленно и усиливай постепенно огонь до совершенного соединения. Это дело трех дней. Тогда ты можешь начать снова, присыпав одну часть этого продукта к тысяче частей ближайшего металла, и произойдет превращение. Для этого тебе достаточно одного дня, одного часа, одного момента. Возблагодарим же нашего бога, всегда дивного во веки веков» (38).

Эти длинные описания методов трансмутации металлов приведены здесь с целью дать более ясное представление об идейных основах средневековой западноевропейской алхимии. Бэкон был одним из наиболее авторитетных и почитаемых основоположников алхимии в Западной Европе. Его сочинения тщательно изучались многими поколениями алхимиков в течение пяти веков.

В ту же эпоху широкой известностью пользовался алхимик и врач Арнольд Вилланованский (39) (около 1235–1313). Он не был монахом в отличие от Альберта Великого и Роджера Бэкона. В молодости он много путешествовал по университетам Европы, изучая медицину и алхимию. Он хорошо знал арабский, греческий и латинский языки и писал на этих языках. В конце XIII в. Арнольд обосновался в Барселоне, где приобрел широкую популярность в качестве практикующего врача. Однако в результате столкновений с духовенством и Арагонским двором он принужден был бежать во Францию, где одно время преподавал медицину. Но затем он подвергся преследованиям и принужден был переходить из одного города в другой (в Испании, Франции и Италии) и, наконец, нашел себе убежище в Сицилии.

Погиб он во время кораблекрушения по пути в Авиньон, куда был вызван к тяжелобольному папе.

Арнольд Вилланованский был не только медиком и алхимиком, но и астрологом, философом и даже дипломатом. Он оставил несколько сочинений. Из его алхимических творений наиболее известны «Розарий философов», «О ядах» и «О противоядиях». Эти сочинения указывают на то, что Арнольд не отделял алхимию от медицины. В своих книгах он описывает химические препараты, применявшиеся в качестве медикаментов, и приводит подробный перечень известных в то время ядов и противоядий. В частности, он описывает способ получения и перегонки виноградного спирта, т. е. винного спирта, выделенного из виноградного вина, который он называл «водой жизни» (aqua vitae).

Впрочем, как алхимик Арнольд не высказал новых идей. Он так же, как и его предшественники и современники, считал, что металлы состоят из ртути и серы. При оценке силы философского камня он был гораздо умереннее Бэкона и полагал, что одна часть этого средства способна превратить в золото лишь сто частей неблагородного металла. Он приписывал также философскому камню чудодейственные лечебные свойства («панацея»).

Виднейшим алхимиком средневековья считают Раймонда Луллия (1235–1313)(40) — современника и ученика Р.Бэкона и Арнольда Вилланованского. Он принадлежал к знатному и богатому роду и провел свою молодость в роскоши и кутежах при Арагонском дворе. Лишившись состояния, Луллий впал в мистику и удалился в пустыню, где собрал вокруг себя учеников. Вскоре Луллий увлекся идеей миссионерской деятельности и принялся за изучение восточных языков и богословия. В Парижском университете он получил степень доктора теологии. Здесь он познакомился с Р. Бэконом, который, возможно, и направил его внимание на занятия алхимией. Затем Луллий несколько лет путешествовал по Европе. В Неаполе он встречался с Арнольдом Вилланованским и даже жил вместе с ним некоторое время. В 1300 г. Луллий отправился в путешествие в восточные страны, посетил Палестину, Армению, остров Кипр и другие области, а затем, в 1306 г., направился в Северную Африку с миссионерскими целями. Однако его проповеди не имели успеха. Он попал в рабство к арабам, и ему с трудом удалось освободиться. Через несколько лет он снова направился в Тунис для проповеди христианства, но вызвал такое раздражение мусульман, что был побит камнями.

Основная область деятельности Луллия — схоластическая логика. Будучи склонен к мистицизму, он изобретал различные логические схемы и логические машины. Так, получило известность его «логическое колесо», состоящее из семи концентрических кругов, свободно вращающихся на одной оси, независимо друг от друга. Круги разделены на «камеры», т. е. участки, на которых написаны различные слова и буквы, обозначающие философские и богословские понятия. Вращая круги, Луллий наблюдал, как располагаются относительно друг друга слова и знаки в смежных камерах на различных кругах после остановки колеса. Поставив заранее какой-либо вопрос, Луллий получал ответ в сочетаниях слов и знаков. Эту «логическую» машину Луллий считал наиболее совершенным средством для получения правильных умозаключений. Луллию приписывается несколько алхимических произведений, из которых «Завещание» («Testamentum»), «Сборник правил, или путеводитель по алхимии» («Codicillus, seu vademecum») и «Опыты» («Experimenta») приобрели громкую славу в последующие столетия. Однако авторство Луллия весьма сомнительно, так как в некоторых сочинениях высказывается осуждение алхимии как ложного и безнравственного искусства[13]. (41).

В названных сочинениях, приписываемых Луллию, изложены взгляды на алхимию и ее задачи, основанные на учениях арабских алхимиков. Автор наделяет философский камень особо чудодейственными свойствами. Он пишет, например: «Возьми кусочек этого драгоценного медикамента величиною с боб. Брось его на тысячу унций ртути — последняя превратится в красный порошок. Прибавь унцию этого порошка к тысяче унций ртути — и она также превратится в красный порошок. Если из этого порошка взять одну унцию и бросить на тысячу унций ртути, все превратится в медикамент. Брось унцию этого медикамента на новую тысячу унций ртути — и она также превратится в медикамент. Брось унцию этого нового медикамента еще на тысячу унций ртути — и она вся превратится в золото, которое лучше рудничного» (42).

Такие фантастические преувеличения силы философского камня довольно обычны в алхимической литературе средневековья и даются со ссылками на мнение Луллия. Тем не менее считать Раймонда Луллия автором приведенных строк и перечисленных выше алхимических сочинений нет никаких оснований. Ранее уже приводились примеры приписывания авторства сочинений алхимического содержания («тайное искусство») знаменитым ученым Демокриту, Геберу и другим (Псевдодемокрит, Псевдогебер), и здесь то же явление. Знаменитому философу-схоласту Луллию приписаны сочинения, которые он не мог написать. Таким образом, перечисленные выше алхимические сочинения принадлежат неизвестному автору — Псевдолуллию. Очевидно, алхимики позднего средневековья имели все основания опасаться выступать с алхимическими сочинениями от своего имени. Впрочем, приписывая свои труды авторитетным и прославленным личностям, они создавали своего рода рекламу своим собственным сочинениям, которые и сбывали легковерным лицам по весьма высоким ценам.

История алхимии XIV и XV вв. уже значительно беднее громкими именами, хотя в этот период происходил непрерывный рост числа алхимиков. Алхимическая литература к концу XVI в. настолько разрослась, что общее число обращавшихся сочинений достигло многих тысяч (43). С книг старых авторов делались многочисленные списки, сочинения этих авторов комментировались, появились компиляции, состоящие из сборников выписок и высказываний различных алхимиков. С изобретением книгопечатания многие алхимические сочинения стали распространяться в тысячах экземпляров. В XVII в. даже существовали издательства, специализировавшиеся на выпуске алхимической литературы. Однако вся эта масса алхимических трактатов не внесла ничего нового ни в фантастическую теорию трансмутации металлов при помощи философского камня, ни в химические знания. Можно сказать, что сочинения алхимиков более позднего времени (после XIII в.) лишь еще больше затуманили всевозможными аллегориями и мистикой описания и советы как арабских алхимиков, так и основоположников алхимии в Западной Европе. В качестве примера можно привести выдержку из сочинения алхимика XV в. Георга Риплея (1415–1490) «Книга двенадцати врат», в которой описаны 12 операций, необходимых для получения философского камня: «Начинай работу при закате солнца, когда красный муж и белая жена соединяются в духе жизни, чтобы жить в любви и спокойствии, в точной пропорции воды и земли. С запада продвигайся сквозь сумерки на север, раздели мужа и жену между зимою и весною; преврати воду в черную землю, поднимись через разные цвета к востоку, где показывается полная луна. После чистилища появляется белое и лучезарное солнце — это лето после зимы, день после ночи. Земля и вода превращаются в воздух, мрак исчезает и является свет. Запад — начало практики, и восток — начало теории; начало разрушения находится между востоком и западом» (44).

В XIV в. в Европе получили широкое распространение сочинения «араба Гебера» (Псевдоджабира) «Сумма совершенства» и др.(45). Эти сочинения не могли принадлежать Джабиру ибн Гайяну уже хотя бы потому, что такие знатоки арабской алхимической литературы, как Альберт Великий и Роджер Бэкон, его совершенно не упоминают в своих сочинениях. По-видимому, они написаны неизвестным автором лишь в XIV в. Этот неизвестный автор-алхимик от имени легендарного арабского ученого систематически излагает сведения по теории и практике алхимии. Здесь фигурирует теория «составных частей» металлов — серы и ртути. Согласно этой теории, золото состоит из чистой ртути с небольшой добавкой серы. Описывается процесс «фиксации» (т. е. отверждения) ртути при помощи философского камня. Далее автор излагает основы учения об элементах Аристотеля, причем начала Аристотеля принимает за материальные субстанции.

Вместе с этим в сочинениях Псевдоджабира приводится много сведений из области практической алхимии. В частности, описывается аппаратура для различных химических операций: дистилляции, сублимации, фильтрации, коагуляции (отверждение) и других, а также способы отделения золота от серебра и серебра от свинца. Исторически важно, что Псевдоджабир описывает кислоты, в частности кислоту — «растворяющую воду», т. е. азотную кислоту, которую впоследствии стали называть «крепкой водкой» (aqua fortis). Здесь же, по-видимому, впервые описывается и «царская водка» (aqua regis), которая получалась перегонкой селитры, купороса, квасцов и нашатыря. Название «царская водка» возникло, по-видимому, в связи с ее свойством растворять золото, считавшееся в алхимической литературе «царем металлов».

В XVI в. в Западной Европе приобрели весьма широкую известность алхимические сочинения некоего Василия Валентина. Говорили, что он был монахом-бенедиктинцем в жил в Эрфурте во второй половине XV в. Сочинения Василия Валентина «Триумфальная колесница антимония» («Currus trium-phalis antimonii»), «0 великом камне древних мудрецов» («De magno lapide antiquorum Sapientum»), «Последнее завещание» («Testamentum ultimum»), «Раскрытие тайных приемов» («Apocalypsis Chemica») и другие в течение XVI в. распространялись во множестве рукописных копий, а в дальнейшем, в начале XVII в., были неоднократно изданы на латинском и немецком языках. Слава Василия Валентина была настолько громкой, что император Максимилиан I еще в 1515 г. распорядился собрать подробные сведения о его жизни и деятельности. Однако поиски каких-либо данных о существовании Василия Валентина как в XVI в., так и в позднейшее время не дали никаких результатов. В настоящее время считается доказанным, что под именем Василия Валентина (в буквальном переводе это имя означает «могущественный царь») скрывался неизвестный автор-алхимик, по-видимому, достаточно широко образованный монах, знакомый с медициной (46).

Появление сочинений Василия Валентина ознаменовало собой период нового расцвета алхимии в Европе на базе уже значительно расширившихся по сравнению с XIII в. химических знаний. Хотя по теоретическим воззрениям Василий Валентин — типичный алхимик-мистик, однако наряду с алхимическими бреднями он рассмотрел в своих сочинениях многие вопросы чисто химического и химико-практического характера.

В отличие от своих предшественников Василий Валентин считал, что металлы состоят из трех начал — ртути, серы и соли. Эта новая версия о началах, составляющих металлы, вскоре получила широкое признание не только в среде алхимиков, но и в среде ученых более позднего периода — иатрохимиков. Под «солью» Василий Валентин понимал не какое-либо определенное вещество, а отвлеченное начало, символизирующее способность металлов образовывать соли при растворении в кислотах. Он разъясняет, что в качестве начал металлов не следует принимать соответствующие естественные вещества. «Все, писавшие о семенах металлов, — говорит он, — согласны в том, что сера представляет мужское семя металлов, а ртуть — женское семя; но это нужно понимать разумом и не принимать за семена металлов обыкновенную серу и обыкновенную ртуть, потому что обыкновенная ртуть, будучи сама металлом, не может быть семенем металлов. Также и обыкновенная сера представляет собой известь металлов. Каким же образом она может быть семенем?» (47).

По мнению Василия Валентина, металлы образуются в земле под влиянием небесных тел. Здесь он, в сущности, лишь повторяет старое учение о связи металлов с планетами: золота с Солнцем, серебра с Луной, ртути с Меркурием, меди с Венерой, железа с Марсом, олова с Юпитером и свинца с Сатурном. Знаками этих планет алхимики издавна обозначали соответствующие металлы.

В сочинениях Василия Валентина приводятся многие новые сведения о различных веществах, их свойствах и способах получения. Так, впервые упоминается соляная кислота, описывается способ ее получения в виде так называемого соляного спирта (spiritus salts) путем нагревания смеси поваренной соли с железным купоросом. Далее описывается действие «соляного спирта» на металлы и окислы металлов. О «купоросном масле» (серной кислоте), «крепкой водке» и царской водке Василий Валентин говорит как об уже хорошо известных вещах.

В сочинении «Триумфальная колесница антимония» Василий Валентин дает подробное описание сурьмы и ее соединений. В частности, он впервые описывает способ получения металлической сурьмы из природного сурьмяного блеска (сернистой сурьмы), называвшейся с давних времен «антимонием», или «сюрмою». Обнаружив, что сурьма обладает металлическими свойствами, Василий Валентин не решился, однако, прибавить к семи металлам древности восьмой металл и поэтому назвал сурьму «свинцовым антимонием». Далее он описал некоторые соединения сурьмы, в частности «сурьмяное масло» — хлористую сурьму, получившую в дальнейшем почетное место в фармакопеях.

Из других соединений, упоминаемых в сочинениях Василия Валентина, следует назвать нашатырь (sal ammoniacum — искаженное старое название «армянской соли»: sal armeniacum), сулему, азотнокислую и сернокислую соли окиси ртути, а также соединения цинка, висмута, олова, свинца, кобальта и т. д. Интересные данные приводятся у Василия Валентина о спирте. Он не только описывает способ получения крепкого спирта путем многократной перегонки, но и приводит данные о действии на спирт кислот («услащение кислот») с образованием эфиров.

Таким образом, Василий Валентин был, несомненно, знающим химиком и, по-видимому, сам производил всевозможные химические и алхимические операции. Вместе с тем как алхимик он нисколько не отошел от традиций своих предшественников. Описывая алхимические операции, он пользуется почти непонятными, аллегорическими и символическими, весьма туманными выражениями и проводит мистические сопоставления. Такие названия веществ, как «черный ворон», «павлин», «белый лебедь», «лев», «король и королева», «птица феникс» и другие, в изобилии встречаются в его сочинениях.

Легендарным Василием Валентином не заканчивается галерея знаменитых алхимиков Западной Европы. В XVI–XVIII вв. многие алхимики либо благодаря своим мнимым успехам в получении философского камня, либо благодаря своими сочинениям пользовались широкой известностью. В XVI и XVII вв. по сравнению с предыдущими столетиями число алхимиков в Европе чрезвычайно возросло. Помимо Василия Валентина широкую известность приобрели, например, алхимики Николай Фламель, Александр Сетоний, Иоганн Исаак Голланд (48), Леонард Турнейссер, Михаил Седзивой (Сендивогий) и многие другие. Вера в чудодейственные свойства философского камня, казалось, была незыблемой. И даже крупнейшие ученые, такие, как Лейбниц, Ньютон и другие, оставались в плену алхимических идей. Благодаря введению книгопечатания (1440), алхимические сочинения стали распространяться в огромном числе экземпляров, способствуя вербовке новых адептов. И только в XVIII в. достижения экспериментальной и технической химии вначале оттеснили алхимические идеи на второй план, а затем и совсем устранили их из поля зрения ученых.

Нет необходимости подробно излагать здесь содержание странных сочинений алхимиков и фантастических идей, высказывавшихся ими на протяжении ряда столетий. Скажем лишь, что главная из этих идей — возможность трансмутации металлов при помощи философского камня — вытекала, как мы видели, из учений и верований древности, возникших вследствие вопиющих пробелов в положительных знаниях и недостатка опыта. Бесплодные усилия многих поколений алхимиков, направленные на поиски путей трансмутации металлов, также в значительной степени — результат явного отсутствия элементарных научных сведений, необоснованной веры в авторитеты и в незыблемость догм религии и схоластической философии.

Причины застоя в развитии положительных знаний в средние века и чрезвычайного распространения алхимических идей крылся также в полном отрыве алхимии от практики. Можно, конечно, сказать, что при возникновении в эллинистическом Египте идея получения искусственного золота и изготовления золотоподобных сплавов как-то вытекала из практических потребностей, например из стремления изготовлять красивые предметы и ювелирные изделия из дешевых сплавов, по внешнему виду похожих на золото. Во всяком случае искусство изготовления золотоподобных сплавов не могло возникнуть иначе как на основе накопленного в течение веков опыта ремесленников-металлургов. Однако, став основой «тайного искусства», а затем и алхимии, задача изготовления золотоподобных сплавов получила своеобразную «теоретическую базу» и вскоре превратилась в проблему трансмутации металлов. В поисках путей и способов трансмутации металлов алхимики полностью отошли от ремесленного производства. Как правило, они с полным пренебрежением относились как к деятельности ремесленников, так и вообще к достижениям практической химии.

Между тем в течение всего длительного алхимического периода ремесленники, совершенно независимо от алхимиков, продолжали добывать и обрабатывать металлы, изучать их свойства, вводить в практику новые сплавы, постепенно совершенствовать технику производственных процессов (49). Им не надо было ни обращаться к помощи сверхъестественных сил, ни прибегать к заклинаниям и астрологическим выкладкам, ни глубокомысленно рассуждать о благоприятных констелляциях (взаимное расположение планет и звезд) и т. д. Им были совершенно ясны и цели, а также средства, имевшиеся в их распоряжении.

Алхимики же, наоборот, пытались добиться своих целей, обставляя операции тайной, прибегая к молитвам, гаданиям, спиритизму и т. д. Поиски способов превращения металлов они вели, отгородившись от всего мира, и считали ниже своего достоинства снисходить до общения с ремесленниками. В тех редких случаях, когда отдельные алхимики сталкивались с практически важными проблемами или же знакомились с ремесленным опытом, они заимствовали у ремесленников приемы технологии производства и добивались каких-то успехов.

Однако в общем вклад алхимиков в сокровищницу химических знаний незначителен, по сравнению с гигантским трудом, затраченным многими тысячами иногда талантливых и изобретательных людей на поиски философского камня.

Алхимию можно образно представить в виде бесплодного отростка на живом дереве химии. Уходя корнями в практику, питаясь и развиваясь от связей с производством, химия на определенном этапе развития дала отросток — алхимию, — пышно распустившийся и разросшийся в средние века. Казалось, что этот отросток мог перерасти само дерево; но он оказался нежизненным и, не получая питательных соков от производства и практики, в конце концов засох.

Именно поэтому едва ли можно признавать справедливыми утверждения, встречающиеся в некоторых трудах по истории химии, что алхимия — мать химии. Так, например, Ю. Либих писал: «Алхимия никогда не была чем-либо другим, как химией; смешивая ее постоянно с искусством приготовления золота в XVI и XVII столетиях, мы делаем величайшую несправедливость» (50).

Однако едва ли подобная точка зрения, даже при оценке деятельности алхимиков позднейшего периода (XVI и XVII вв.), может быть признана вполне соответствующей действительности. В самом деле, что же оставили алхимики в наследство будущим поколениям химиков? Это главным образом описание некоторых элементарных химических операций и лабораторных приборов, чаще всего заимствованных у ремесленников. Еще ар-Рази, описывая лабораторную алхимическую аппаратуру, указывал, что «все… приборы, за исключением бурбарбута (прибора, состоящего из двух тиглей, поставленных друг на друга. — //. Ф.) можно найти у золотых дел мастера» (51). Кроме того, алхимики усовершенствовали многие старинные методы обработки и очистки веществ (перегонку, сублимацию, фильтрацию, дигерирование, кристаллизацию и др.), а также накопили некоторые сведения о свойствах веществ, ввели различные, главным образом случайные или зашифрованные, названия веществ и т. д. Они же, начиная от представителей тайного искусства эпохи Александрийской академии, ввели многочисленные символы и знаки различных веществ и операций (52). Постепенная эволюция этих символов привела в новейшее время к введению символов элементов, а в дальнейшем — к изображению химических процессов уравнениями.

Что же касается открытий, сделанных алхимиками, то многие из них были совершенно случайными (например, открытие фосфора алхимиком Брэндом в 1669 г.) и не являлись результатом планомерно поставленного экспериментального исследования. Большинство такого рода открытий, собственно, нельзя отнести к заслугам алхимиков. Эти открытия были сделаны в период возникновения и развития технической химии и иатрохимии (см. гл. III), когда деятельность химиков, именовавшихся по традиции алхимиками, была уже теснее связана с практикой.

Таким образом, наследие алхимического периода в теоретическом отношении было фактически равно нулю, а что касается нового фактического материала, он весьма невелик по своей значимости для развития химических знаний.

В то же время в течение всего алхимического периода (около 1000 лет) практическая и ремесленная химия продолжала свое развитие, почти независимо от алхимии. В средние века в Европе это развитие шло довольно медленно. Однако уже с XIII в. можно отметить более быстрый прогресс в развитии ряда отраслей химической техники. В это время началось усовершенствование способов добычи и переработки металлических руд, в особенности в части обработки металлов и получения сплавов. В XIV в. в практику производства железа был внедрен доменный процесс. Зародилась металлургия сурьмы, висмута, цинка, кобальта, были усовершенствованы методы получения других цветных металлов. Усовершенствования были внесены и в способы добычи золота и серебра, и в методы их очистки от примесей других металлов. Горное дело и металлургия, возникшие в Европе еще в X в., получили широкое развитие особенно в Германии (Саксония). В связи с усовершенствованием горного дела и металлургии в ремесленную практику уже в XIII в. вошло точное взвешивание, появились различные типы довольно чувствительных весов, возникли и простейшие приемы пробирного искусства.

Известные успехи в средние века следует отметить и в области красильного искусства. В Европу проникли красители, ранее применявшиеся в Индии, Китае, Египте. В Южной Европе появились плантации вайды и других красильных растений. Расширился ассортимент применявшихся при крашении тканей химикалий. Появилось много рецептурных сборников, описывающих способы приготовления красок для живописи и для окраски тканей. Живопись, дошедшая до нас от эпохи позднего средневековья, свидетельствует о несомненных успехах ремесленников в изготовлении красок весьма высокого качества.

Начиная с XI в. в Европе получило развитие производство цветных стекол. Центром этого производства была Венеция, где процветали и другие химические производства. К XIV столетию искусство изготовления цветных стекол распространилось по всей Западной Европе.

К концу XIII в. относится также введение в военную технику пороха и огнестрельного оружия. Сведения о порохе и его составе проникли в Европу из Китая через Византию. Однако производство селитры и пороха было значительно усовершенствовано европейскими ремесленниками. Были разработаны многочисленные рецептуры пиротехнических составов. Способы получения селитры долгое время составляли секрет венецианских ремесленников-пиротехников, но уже в XIV в. были освоены и в других странах Европы.

Таким образом, застой в области теоретической мысли в средние века отнюдь не означал застоя в тех областях ремесленного производства и науки, которые приобретали жизненно важное значение. Достаточно вспомнить, что средним векам мы обязаны изобретением книгопечатания, введением в обращение бумаги, изобретением граверного искусства, изобретением часов, телескопа, очков, компаса и других приборов. В средние же века был исправлен календарь, введен десятичный счет, возникли алгебра, тригонометрия, начала механики и усовершенствованы такие науки, как астрономия, медицина.

Если судить о состоянии химических знаний в средние века только по литературе того времени, то создается впечатление, что ничего другого, кроме алхимии, не существовало. Действительно, до нас не дошли никакие литературные источники, позволяющие составить представление о развитии в средние века чисто химических знаний, за исключением лишь ремесленных рецептурных сборников. Между тем реальный прогресс химических знаний в этот период наблюдался, как и в древности, почти исключительно в области практической ремесленной химии.

III. ПЕРИОД ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ИАТРОХИМИИ (ХИМИЯ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ)

ЭПОХА ВОЗРОЖДЕНИЯ В ЕВРОПЕ

Развитие ремесел и торговли, возвышение роли городов, а также политические события в Западной Европе в XII и XIII вв. повлекли за собой значительные перемены во всем укладе жизни европейских народов. В XVI в. в Европе началось объединение мелких феодальных княжеств, возникли крупные самостоятельные государства (Англия, Франция и Испания). На территории современных Германии и Италии образовалось несколько республик и княжеств.

В процессе слияния мелких феодальных владений отчетливо проявилась тенденция объединенных государств к эмансипации от политической власти папства. В XIII в. римско-католическая церковь представляла собой огромное общеевропейское «государство над государствами». Папы активно вмешивались в дела управления европейскими государствами, ставили и короновали королей, отстраняли неугодных им королей и даже императоров. Через свою систему централизованного духовного управления Ватикан выкачивал из стран Западной Европы огромные средства.

Беззастенчивое корыстолюбие высшего духовенства римско-католической церкви, роскошная жизнь пап и кардиналов вызывали стихийные протесты среди верующих и низшего духовенства. В различных странах Европы возникло движение так называемой реформации (изменения в церковном управлении), вспыхнул ряд восстаний против засилья пап (индульгенции), епископов и монастырей. В начале XV столетия в Чехии началось знаменитое восстание против власти Ватикана под руководством Яна Гуса — видного проповедника, профессора и ректора Пражского университета (основан Карлом IV в 1349 г.).

В обстановке всеобщего возмущения корыстолюбием римско-католического духовенства в различных странах Европы стали открыто высказываться сомнения не только в законности светской власти пап, но и в справедливости некоторых религиозных догматов и схоластической философии, составляющих идейные основы католицизма. Неудовлетворенность религиозной схоластикой, поиски новых путей для решения мировоззренческих вопросов значительно оживили умственную жизнь Европы.

В образованной среде европейского общества возник интерес к сочинениям античных греческих и римских «языческих» философов и писателей, сочинения которых были запрещены церковью. В богатых итальянских республиках — Флоренции, Венеции, Генуе, а также в самом Риме образовались кружки любителей античной литературы. Появились многочисленные списки с сочинений древних авторов. Интерес к древним образцам литературного творчества распространился вскоре на область искусства, архитектуры и философии. В Европе началась эпоха Возрождения античной литературы, искусства и архитектуры (Ренессанс), ознаменовавшая собой начало нового времени в социальной истории.

На основе непревзойденных образцов литературного творчества античных греческих и римских авторов возникло новое направление в ораторском искусстве и литературе, так называемый гуманизм (humanitas — «совершенство человека»). Появились писатели и поэты нового типа, такие, как Данте (1265–1321), Петрарка (1304–1374), Боккаччо (1313–1375) и др.

В дальнейшем новые веяния особенно ярко сказались в искусстве и архитектуре. Возвращение к образцам античных строителей и ваятелей вдохновило великих художников эпохи Возрождения — Леонардо да Винчи (1452–1519), Микельанжело (1475–1564), Рафаэля (1483–1520), Дюрера (1471–1528), Тициана (1477–1576) и др. Появились замечательные архитектурные сооружения, особенно в Италии.

Важнейшим достижением в истории культуры в эпоху Возрождения явилось изобретение книгопечатания (1440). До середины XV в. в ходу были лишь рукописные книги. Они обращались в небольшом числе списков и стоили весьма дорого. Введение книгопечатания дало возможность размножать книги в большом числе экземпляров, что в высшей степени способствовало распространению знаний.

В эпоху Возрождения были сделаны великие географические открытия. Еще в конце XIII в. Марко Поло (1254–1324) совершил путешествие через страны Ближней Азии в Китай, причем провел в азиатских странах более 20 лет. Описание его путешествия оказало большое влияние на последующие поколения географов-путешественников, искавших дорогу в сказочную Индию. В XIV и XV вв. португальцами и испанцами предпринималось много дальних морских экспедиций. Васко да Гама (1469–1524) в конце XV в., обогнув с юга Африку, открыл морской путь в Индию, сделав одновременно много важных географических открытий. Христофор Колумб (1450–1506) в конце XV в. пересек Атлантический океан и открыл Вест-Индию, а затем Южную Америку. Магеллан (1480–1521) совершил первое морское кругосветное путешествие.

В области естественных наук эпоха Возрождения ознаменовалась появлением ряда ученых-новаторов, впервые своими трудами поколебавших основы перипатетической и схоластической философии. В 1542 г. Николай Коперник (1473–1543) ниспроверг старую, поддерживавшуюся авторитетом церкви, геоцентрическую систему Птолемея (II в), и развил новую гелиоцентрическую систему. Дальнейшее развитие учение Коперника получило в открытиях Галилео Галилея (1564–1642) и Иоганна Кеплера (1571–1630), заложивших основы теоретической астрономии. Заметных успехов в эту эпоху достигли механика, математика и другие науки.

Движущими силами крупнейших научных открытий и достижений эпохи Возрождения были глубокие преобразования в характере и масштабах производства. Уже в XV в. начался процесс перехода от ремесленных способов производства, характерных для эпохи феодализма, к мануфактуре. Этот процесс, ознаменовавший собой начало капиталистической системы производства, вызвал глубокие социально-экономические изменения в жизни общества.

Все новые экономические, политические и социальные явления эпохи Возрождения привели к формированию нового буржуазного мировоззрения, отвергавшего религиозную схоластику прошлых веков. Возникновение элементов нового мировоззрения оказало благотворное влияние на развитие естественных наук и, в частности, химии. Характеризуя этот важный в истории культуры и науки период, Ф. Энгельс писал, что это была эпоха, «которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености. Люди, основавшие современное господство буржуазии, были всем, чем угодно, но только не людьми буржуазно-ограниченными».

Одним из крупнейших представителей науки и искусства эпохи Возрождения был итальянец Леонардо да Винчи. Будучи замечательным механиком, математиком, инженером-конструктором, анатомом и художником, Леонардо да Винчи интересовался и некоторыми вопросами химии. Он сам, например, изобретал и готовил краски для своих картин. В его взглядах отразились новые веяния эпохи Возрождения. Вот что пишет Леонардо да Винчи о роли воздуха в процессе горения: «Огонь-стихия непрерывно уничтожает воздух, частично его питающий. И он оказался бы в соприкосновении с пустотой, если бы притекающий воздух не приходил на помощь, заполняя ее».

Подобные новаторские мысли, как будет видно, характерны для многих химиков эпохи Возрождения.

РАЗВИТИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В XIV–XVI ВВ

В средние века техника производства металлов прогрессировала довольно медленно. В европейских и азиатских странах железо получали древним кричным методом в небольших горнах. Лишь к XIV в. относится появление первых небольших «домниц» с применением дутья.

О способах производства меди и других цветных металлов сохранилось мало сведений. Однако известно, что уже в X в. началась разработка медных рудников в восточной Германии (Саксония), Венгрии и Швеции, а также оловянных рудников в Англии. К XIII–XIV вв. относится введение в металлургию меди процесса цементации — выделения меди из рудничных вод, содержащих медный купорос, железом. О других способах производства меди в начале эпохи Возрождения можно судить лишь по позднейшим описаниям.

Серебро в XIII в. в Европе (Испания, Саксония и др.) получали из полиметаллических руд малоэффективным методом зейгерования, основанным на способности свинца извлекать из расплавов серебро. Помимо перечисленных металлов, в небольших количествах получали золото, свинец, олово, висмут, сурьму, мышьяк.

Широкое развитие получили приемы обработки металлов. Производство оружия, рыцарских доспехов, а с XIV в. литье пушек и изготовление легкого огнестрельного оружия, а также различных орудий труда, механизмов (часов) и ювелирное искусство получили в эпоху Возрождения широкое развитие во всех крупных городах Европы. В отличие от мастеров-ремесленников средневековья металлурги и мастера по обработке металлов стояли на более высокой ступени. Некоторые из них получили не только хорошую практическую подготовку на рудниках и в мастерских-мануфактурах, но и теоретическую в горных школах.

В результате развития в эпоху Возрождения горного дела, металлургии и приемов обработки металлов уже в XV и особенно в XVI в. появилось несколько сочинений, содержащих достаточно подробное описание технологических процессов.

Первым крупным технологом эпохи Возрождения был итальянец Ванноччо Бирингуччо (3) (1480–1539), оставивший большое сочинение под заглавием «Пиротехния» [14] («Руrоtechnia»), вышедшее в 1540 г. В молодости Бирингуччо объездил многие страны Европы, изучил металлургию и литейное дело и сделался известным мастером-литейщиком. В 1529 г. во Флоренции он отлил огромную пушку весом свыше 6 т и длиной 6,7 м. Бирингуччо приобрел известность и как архитектор. В последние годы жизни он был главным литейщиком Ватикана.

Сочинение Бирингуччо «Пиротехния» свидетельствует о его широкой образованности как техника-металлурга, специалиста по выплавке и обработке металлов. Весьма характерно, что, описывая различные металлургические процессы и операции, Бирингуччо привлекает химические данные, указывает на свойства и пути применения многих химикалий. Несомненно, что большинство приводимых им сведений заимствовано не у алхимиков, а у практиков-ремесленников.

«Пиротехния» состоит из 10 книг, или глав. В начале сочинения Бирингуччо излагает взгляды Аристотеля на образование в земле металлов и минералов, а также описывает различные металлы и их руды. Далее речь идет о добыче и свойствах руд, купоросов, серы, квасцов, окислов и сульфидов мышьяка, поваренной соли и других природных материалов. Здесь же описываются процессы обработки руд в специальных печах, производство стекла и т. д. Третья книга посвящена описанию приемов «распознавания и опробования» руд и литейному производству. В четвертой и пятой книгах описаны способы добычи золота, разделение золота и серебра и выделение золота из сплавов с другими металлами. В частности, здесь описывается техника амальгамирования — новый для того времени прием выделения золота из руд. Тут же излагается способ приготовления «крепкой водки» (азотной кислоты).

В своем сочинении Бирингуччо приводит множество практически важных сведений о технике обработки металлов, литейном деле, монетном деле, приемах пробирного анализа, об изготовлении металлических зеркал и т. д. В седьмой книге он описывает плавильные печи, разнообразные механизмы, приемы и операции, применяемые при изготовлении крупных отливок — пушек, колоколов и т. п. Здесь же описаны воздуходувные меха. Десятая книга посвящена собственно пиротехнике — приготовлению пороха и разнообразных пиротехнических составов.

Бирингуччо, живший в эпоху чрезвычайно широкого увлечения алхимическими идеями, уделяет им в своей книге определенное место (книга девятая). Однако в своих взглядах он прочно стоит на почве практики и отрицательно отзывается об алхимиках, называя их шарлатанами.

Бирингуччо был одним из первых, кто заметил увеличение веса металлов при их обжиге на воздухе (кальцинация, т. е. — превращение в «известь»). Однако наблюдаемое увлечение веса металлов он объясняет своеобразно. «Я не хочу обойти молчанием, — пишет он, — интересное и в высшей степени примечательное явление, происходящее при прокаливании свинца в пламени. Свинец действительно увеличивается в весе и становится на 8–10 % тяжелее, чем до прокаливания. Это кажется удивительным, если вспомнить свойство огня разрушать все тела с потерей вещества. Поэтому вес свинца должен был бы уменьшиться, тогда как в действительности он увеличивается. При продолжительном нахождении в огне должна была бы уничтожиться большая часть его, в то время как наступает обратное. Причину этого, может быть, следует искать в том, что природа элемента-огня соответствует тому основному положению, согласно которому все тяжелое стремится к середине, и что все тела тем тяжелее, чем они плотнее. Огонь, таким образом, вытесняет все водные и воздухоподобные части из смеси, образующей свинец, так как последний представляет собой плохо смешанный металл и закрывает поэтому все естественные его поры, где заключается воздух, который, вследствие своей природной силы, поддерживал свинец с известной легкостью в пространстве, а потому вся масса падает как мертвая и свинец от этого тяжелеет. Нечто подобное замечается у трупов животных, которые весят значительно больше, чем живые животные. Ведь когда улетучиваются «духи жизни», которые можно представить себе лишь в виде воздухоподобных веществ, тело теряет ту силу, которая влечет его к небу, и тем самым делает его более тяжелым, причем одновременно возрастает сила притяжения тяжелых составных частей к центру земли. Этим рассуждением можно разрешить эту загадку» (4).

Заметим, что правильное объяснение увеличения веса металлов при прокаливании на воздухе было дано лишь через 200 лет после того, как были написаны эти строки; в течение же этих двух столетий увеличение веса металлов при кальцинации объяснялось даже видными учеными не менее фантастически.

В сочинении Бирингуччо все описания разнообразных веществ и технологических процессов сделаны на основании его собственного практического опыта. В этом отношении «Пиротехния» показывает, каких успехов достигла техника и техническая химия в начале XVI в. по сравнению с алхимией.

Современником и отчасти последователем Бирингуччо в описании горнорудной и металлургической техники был немецкий ученый и врач Георгий (Бауэр) Агрикола (5) (1494–1555). Он был родом из Саксонии, учился в Лейпцигском и итальянских университетах и получил диплом врача. Однако Агрикола почти не занимался врачебной практикой и не принимал никакого участия в движении за реформу медицины. Главным его занятием было горное дело и металлургия. Глубоко изучив минералогию, горнорудное дело и металлургию, в последние годы жизни он написал сочинение «12 книг о металлах» («De re metallica libri XII»), увидевшее свет через год после его смерти.

Это произведение Агриколы замечательно во многих отношениях. Прежде всего в своей книге Агрикола использовал личный богатый практический опыт и результаты глубокого изучения горнорудного дела в Саксонии (Хемниц) и Иоахимстале. При описании разнообразных руд, технологических процессов их добычи и переработки он использовал различные литературные источники, начиная с книг Плиния-старшего «Естественная история» и Бирингуччо «Пиротехния». В сочинении Агриколы обобщен многовековый опыт в области горнорудного дела и металлургии, в особенности опыт, накопленный в Саксонии, где разработка рудников началась в 922 г.

Сочинение Агриколы написано вполне ясным языком и в отношении совершенно отличается от алхимических трактатов, в изобилии выходивших в то время. Все главные процессы в книге, как производственные, так и лабораторные, иллюстрированы прекрасно выполненными рисунками (всего в книге иx 275), изображающими соответствующие операции. Поэтому сочинение Агриколы имеет большое историческое значение, так как дает возможность хорошо представить всю технику добычи и переработки руд в XVI в. Не удивительно поэтому, что это сочинение служило одним их главных пособий для горняков и металлургов в течение более двух столетий.

Первая книга сочинения Агриколы посвящена общим вопросам металлургии, доказательствам важности этой области в жизни людей и некоторым проблемам горнорудного дела. Во второй и третьей книгах излагаются способы разведки рудных месторождений, рассматриваются особенности залегания руд, даются сведения о рудных жилах и т. д. Четвертая, пятая и шестая книги посвящены вопросам горной техники. В седьмой книге описаны способы химического исследования и оценки руд. Восьмая и девятая книги излагают технику предварительной обработки добытых руд и процессы выплавки металлов. Кроме того, в девятой книге, а также в десятой описываются способы добычи золота и серебра, способы отделения золота от серебра и выделения серебра из серебряно-свинцовых расплавов. В одиннадцатой книге излагаются приемы отделения серебра от меди. Наконец, книга двенадцатая посвящена добыче поваренной соли, селитры, купоросов, квасцов, серы и других минеральных природных материалов, а также производству стекла.

«12 книг о металлах», так же как и другие сочинения Агриколы, характеризуют автора как выдающегося технолога-металлурга, хорошо знакомого с химической стороной многих процессов опробования и обработки руд и выплавки металлов. В книге Агриколы приведены важные и ценные с исторической точки зрения сведения по металлургической химии и химии минералов, а также, по пробирному искусству. Эта книга явилась, по существу, первым серьезным руководством по аналитической химии металлов и минералов. Характерно, что автор при изложении различных операций и приемов опробования почти не касается распространенных в его время теорий и фантастических представлений о рудах и металлах. В предисловии к своему труду («Послание светлейшим и могущественнейшим герцогам…») он осуждает алхимиков. Упоминая об алхимических сочинениях и перечисляя виднейших алхимиков, Агрикола пишет: «Много имеется и других книг об этом, но все они темны, так как сии писатели называют вещи чужими, не собственными именами, и притом одни пользуются для их обозначения одними, ими же придуманными названиями, другие — другими, между тем как сами-то вещи являются одними и теми же. Эти учителя передают своим ученикам сведения, какими способами разрушать и приводить как-то обратно к первоначальной материи малоценные металлы…, чтобы этим путем добывать из них драгоценные металлы… Могут ли они это в действительности делать или не могут, я не берусь решать… Однако…, хотя повсюду имелось и имеется так много этих химиков и все они денно и нощно напрягают все свои силы, чтобы получить возможность накопить великие груды золота и серебра, утверждения эти, естественно, вызывают сомнения… Ибо, если бы они действительно усвоили таковые (т. е. способы получения золота и серебра. — Ф.), то, будучи столь многочисленными как в прежние, так и в нынешние времена, они давно наполнили бы города золотом и серебром. Их суесловие изобличают также их книги, которые они надписывают именами Платона, Аристотеля и других философов, чтобы эти славные имена в заголовках их книг придавали последним в глазах простых людей видимость учености» (7).

Однако Агрикола не затрагивает никаких алхимических вопросов в своем сочинении, указывая в том же «Послании»: «… О химическом искусстве, если только оно является искусством, я скажу больше в другом месте» (8). Вообще он выступает как практик, стремясь сообщать только вполне достоверные и проверенные сведения. Он пишет: «…Я разрешил себе благоразумно обойти молчанием все то, чего я сам не видел и не читал, или не узнал от людей, заслуживающих доверия. Мною, таким образом, указано лишь то, что я сам видел и что, прочитав или услыхав, сам осмыслил»(9).

Не будем касаться здесь различных специальных технических приемов химического опробования руд, операций пробирного анализа и техники переработки минеральных ископаемых, описанных в книге Агриколы. Однако укажем, что само по себе приложение химии для контроля производства и для анализа металлов и руд, и вообще для совершенствования технологии обработки руд и выплавки металлов следует признать передовым и прогрессивным, в высшей степени содействовавшим дальнейшему развитию химии.

Как химик Агрикола принадлежал к числу наиболее передовых ученых-практиков своего времени. Тем не менее он не смог до конца освободиться от алхимических верований. В последние годы жизни он занимался поисками путей трансмутации металлов, не прибегая, однако, к фантастическим преувеличениям, свойственным его современникам.

Сочинения Агриколы вызвали появление в XVI в. книг, посвященных горному делу, металлургии, пробирному искусству, монетному делу, производству солей и т. п., и оказали большое влияние на развитие прикладной химии и, в частности, пробирного анализа.

ИАТРОХИМИЯ

Одним из направлений развития практической химии, начиная с древнейших времен, было применение различных минеральных веществ в фармации и косметике. В произведениях врачей древности и средних веков наряду с описанием лечебных средств растительного и животного происхождения встречаются и описания некоторых химических средств (например, у Авиценны). Однако до XVI в. применение таких средств было весьма ограниченно.

В эпоху Возрождения интерес к античным произведениям распространился и на медицину. В 1525 г. появилось первое издание сочинений Гиппократа (жил около 400 г. до н. э.). Многие врачи под влиянием авторитета этого знаменитого ученого-врача древности стали пользоваться его указаниями (а также и указаниями других древних авторов) о лечении болезней простейшими средствами — медом, ячменным отваром, вином и т. д., пренебрегая при этом полуторатысячелетним опытом, накопленным медициной со времен Гиппократа. Возвращение к примитивным методам лечения глубокой древности было по существу реакционным и, естественно, вызывало протест передовых врачей XVI в. Наиболее ярким и активным протестантом против необоснованного возвращения к старым методам лечения болезней, тормозившим дальнейшее развитие медицины, был Теофраст Парацельс (1493–1541) — реформатор медицины. Полное имя Парацельса таково: Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм. Имя «Парацельс» (означающее в переводе «сверхблагородный», а точнее: «превосходящий Цельса» — знаменитого врача популяризатора и энциклопедиста, жившего около начала новой эры, он сам присвоил себе.

Парацельс (10) был сыном швейцарского врача, занимавшегося между прочим и алхимией. Однако, сделавшись врачом, Парацельс остался совершенно неудовлетворенным полученными в школе знаниями и даже разочаровался в медицине, которая то время не знала даже средств, «чтобы вылечить простую зубную боль». Он решил пополнить свои знания самообразованием. С этой целью он объездил всю Европу, побывав даже в «Татарии» (по-видимому, в Московии), а также в Египте. Во время путешествия он не только посещал университеты и медицинские школы, но главным образом стремился изучать народный опыт лечения болезней. Для этого он изучал опыт народных лекарей, знахарей, ворожей, цирюльников, собирая сведения о наиболее действенных лекарственных средствах. Переходя из города в город, он добывал средства на жизнь ворожбой, предсказаниями по звездам и лечением болезней. Около 1523 г. он вернулся на родину в Базель с репутацией знаменитого врача, способного исцелять даже такие болезни, как подагра и водянка.

В 1526 г. Базельский сенат предложил Парацельсу занять в университете кафедру естественной истории и медицины. Парацельс принял это предложение и начал читать свой курс на немецком языке, нарушив тем самым считавшуюся священной традицию ученых пользоваться исключительно латинским языком. На первой же лекции он торжественно сжег перед слушателями сочинения Галена и Авиценны, заявив, что «его башмаки больше смыслят в медицине», чем эти прославленные авторитеты древности. Все это, естественно, вызвало возмущение и раздражение его коллег-профессоров, прочно придерживавшихся старинных традиций. Вскоре из-за своей крайней неуживчивости и высокомерия Парацельс поссорился с одним из знатных базельцев, оскорбил судей, разбиравших эту ссору, и, скрываясь от преследований, бежал из Базеля в Германию. Здесь он вел беспорядочную жизнь, переходя из одного города в другой в сопровождении нескольких преданных ему учеников. Умер он в крайней бедности в возрасте 48 лет в зальцбургской больнице.

Парацельс был не только врачом, но и химиком. Среди разнообразных минеральных веществ, которые были известны в его время, он искал новые лечебные средства, которые вначале испытывал при лечении наружных болезней, а в дальнейшем стал применять и для внутреннего употребления. Занимаясь химией и медициной одновременно, он стал называть себя иатрохимиком. «Действительно, я иатрохимик, — писал он, — так как знаю медицину и химию» (11).

В своих многочисленных сочинениях Парацельс коснулся как многих вопросов теоретической алхимии, так и различных данных о минеральных веществах и их свойствах и, в частности, об их применении в качестве лекарственных средств.

О началах металлов Парацельс держался точки зрения Василия Валентина. Последний, как известно, основными началами металлов признавал ртуть, серу и соль (tria prima — «три начала»). Однако в отличие от Василия Валентина Парацельс распространил учение о трех началах и на живые организмы и тем самым отверг старые, аристотелевские представления о составляющих организмы элементах-качествах. Резко выступая против старых, галеновских, методов лечения, основанных исключительно на применении растительных соков (и, следовательно, на учении Аристотеля), Парацельс выдвинул в противовес им химическую теорию функций организмов, согласно которой все заболевания связаны с расстройством химических процессов в организме, а также с нарушением благоприятного соотношения между тремя основными началами, из которых, по его представлению, состоят все организмы.

Парацельс считал, что наиболее действенными при лечении болезней могут служить только лекарства, приготовленные химическим путем. Из этих средств он ставил на первое место «квинтэссенцию» (quinta essentia — «пятая сущность») — некое чудодейственное средство, которое он извлекал из растений и минералов. Из собственно химических препаратов Парацельс применял при лечении сурьмяные препараты, ставшие впоследствии широко распространенными и знаменитыми средствами у врачей XVI в., затем — серу, мышьяковистые и ртутные препараты, медный купорос, свинцовый сахар и некоторые другие ядовитые и сильнодействующие минеральные вещества. Большое значение при лечении тяжелых заболеваний он придавал «золотой тинкуре» (aurum potabile — «питьевое золото»), представляющей собой не что иное, как красный коллоидный раствор золота.

Впрочем, рекомендуя новые средства лечения и указывая тем самым новые пути приложения химии, главное назначение которой он видел в обслуживании медицины, Парацельс не смог отрешиться от многих мистических астрологических и алхимических верований и традиций. Состав большинства его лечебных средств совершенно неясен. Он применял многие «тайные средства» (arcana)[15]. Кроме того, его химическая теория функций организма исходила из признания существования в организме (в желудке) некоего «верховного духа Архея» (от — «начальствую»), управляющего жизненными процессами. Архей, по мнению Парацельса, отделяет в организме полезное от вредного, противодействует отравлениям и регулирует пищеварение. Если Архей сам заболевает, в органах образуются весьма вредные минеральные отложения, которые Парацельс сравнивал с осадками винного камня (tartarus vini) в бочках с вином и поэтому называл их «тартаром»[16].

Несмотря на такие фантазии и мистические представления Парацельс был одним из образованнейших химиков своего времени. Он умел распознавать вещества и объяснял, например, различие между квасцами и купоросами так: в квасцах содержится земля, а в купоросах — металл. В своих сочинениях он привел сведения о многих веществах и различных химических операциях и, по-видимому, первым описал свойства цинка.

Важнейшим свойством металлов Парацельс считал ковкость и по этому признаку делил металлы на истинные металлы и полуметаллы. Впрочем, о «составе» металлов он имел самые фантастические представления: «Знайте, что все семь металлов рождены из троякой материи, а именно: из Меркурия, Сульфура и Соли, однако они отличаются друг от друга и имеют особую окраску. Таким образом, Гермес сказал вполне правильно, что все семь металлов были произведены и смешаны из трех субстанций; подобным же образом из этих же субстанций составлены тинктуры и философский камень. Он назвал эти три субстанции: дух, душа и тело. Однако он не указал, каким образом это нужно понимать или что он мог предполагать под этим. Возможно, он знал о трех началах, но не высказал своего мнения об этом. Я не хочу сказать, что он впал в ошибку, и говорю лишь, что он умолчал об этом. Но для того чтобы эти три различные субстанции, а именно: дух, душа и тело были правильно поняты, необходимо знать, что они обозначают не что иное, как эти же три начала: Меркурий, Сульфур и Соль, из которых образовались все семь металлов. Меркурий и есть спирт (spiritus — «дух»), Сульфур — «душа» (anima) и Соль — «тело» (corpus)» (12).

Парацельс оставил множество сочинений как чисто медицинских, так и алхимических, астрологических, философско-мистических. Большая часть этих сочинений появилась лишь после его смерти. По-видимому, многие книги были продиктованы Парацельсом своим ученикам во время бесчисленных странствований по Германии в последний период его жизни. Многие сочинения написаны весьма туманным языком и переполнены мистикой и фантазиями. Среди таких сочинений есть книга под заглавием «Азот, или о древесине и нити жизни»[17]. Ряд произведений посвящен алхимии и описаниям путей фиксации ртути, трансмутации металлов, изготовлению «тинктуры» и философского камня. Парацельс верил в силу философского камня и в возможность трансмутации металлов. В XVI и XVII вв. были широко распространены легенды о чрезвычайных успехах Парацельса в получении золота путем трансмутации неблагородных металлов, особенно ртути.

Деятельность Парацельса оценивалась его современниками и последующими поколениями врачей и химиков совершенно различно. Одни считали его великим реформатором медицины и химии, другие, наоборот, называли его шарлатаном и невеждой, указывая на непоследовательность его мыслей и теорий, на многие, противоречащие здравому смыслу утверждения, а также на крайнее самовосхваление и заносчивость. В историко-научных трудах еще и до сих пор можно встретить обе эти точки зрения.

В качестве примера величайшего самомнения Парацельса приведем выдержку из предисловия к его книге «Парагранум» («Рагаgranum»): «Следуйте за мной, ты, Авиценна, ты, Гален, ты, Разес… и другие. Следуйте за мной, а я не пойду за вами. Вы из Парижа, вы из Монпелье, вы из Швабии, вы из Мейссена, вы из Кельна, вы из Вены, вы из тех мест, что лежат по берегам Дуная и по течению Рейна, вы с островов на море; ты, Италия, ты, Далмация, ты, афинянин, ты, грек, ты, араб, и ты, израильтянин, следуйте за мной, а я не пойду за вами. Не я — за вами, а вы следуйте моим путем, и пусть ни один не укрывается за угол, чтобы не осрамиться как собака. Я буду монархом и будет моя монархия. Поэтому я управляю и опоясываю ваши чресла» (13).

Несомненно, однако, что Парацельс оказал большое влияние на развитие медицины и химии, оплодотворив своим учением и практической деятельностью фармацию, влачившую в те времена жалкое существование. Большой заслугой Парацелъса перед химией следует считать то, что он направил внимание врачей на химические средства лечения и тем самым привлек многих врачей к более или менее серьезным занятиям химией. Главной задачей алхимии он считал изготовление лекарств. Основанное Парацельсом новое направление в химии — иатрохимия — получило развитие в трудах многих его последователей в странах Западной Европы, а также в России в XVI и XVII вв., отчасти освободивших учения Парацельса от излишеств в области лечения, а также и от многих фантазий и мистики.

Со времени Парацельса ученые химики выходили преимущественно из среды врачей и аптекарей. Химия стала преподаваться на медицинских факультетах университетов, правда в качестве вспомогательного предмета. Все это оказало большое влияние на дальнейшее развитие иатрохимии, в особенности на расширение круга веществ, которые применялись в качестве лечебных средств. Отдельные вещества и способы их получения, очистки и переработки в лекарственные средства изучались многими врачами и аптекарями. Однако, несомненно, что иатрохимия значительно сужала задачи химии. Естественно, что врачи, смотревшие на химию как на область вспомогательную и целиком подчиненную интересам медицины, совершенно не интересовались теми областями ее приложения, которые не имели отношения к медицине. Иатрохимические идеи Парацельса вызвали ожесточенные споры в среде врачей (и отчасти химиков) второй половины XVI в. Однако те врачи, которые считали методы лечения, введенные Парацельсом, неприемлемыми, не могли уже игнорировать нового направления в химии и медицине.

Одним из видных иатрохимиков второй половины XVI и начала XVII в. был Андреас Либавий (1550–1616) (14). В молодости он изучал философию, историю и медицину в Иене и получил здесь степень доктора медицины. Он был некоторое время учителем в Ильменау и Кобурге, профессором истории и поэзии в Иене; с 1591 по 1607 г. — городским врачом в Ротенбурге, а затем — инспектором школ и гимназий в Кобурге. На протяжении всей жизни Либавий вел обширную литературную работу и оставил ряд сочинений по медицине, алхимии и металлургии.

Либавий весьма критически относился к методам лечения сильнодействующими средствами, введенными Парацельсом, а также к теориям и фантастическим представлениям последнего. Однако он деятельно и глубоко изучал химию прежде всего с точки зрения использования разнообразных веществ минерального происхождения в медицинской практике.

Из сочинений Либавия особенно заметный след в истории химии оставил обширный курс химии, озаглавленный «Алхимия» (1597 г.). Курс этот хорошо отражает уровень химико-практических знаний эпохи иатрохимии. Либавий, в сущности, не касался в своем курсе теоретических вопросов химии, а изложил лишь сведения, важные для химика, работающего в лаборатории, и практикующего врача.

Курс Либавия делится на два больших раздела. В первом содержатся сведения о химической посуде и аппаратуре, нагревательных приборах, а также излагаются данные о важнейших химических операциях. Здесь же описан и иллюстрирован чертежами проект «идеальной химической лаборатории». Лаборатория, по мнению Либавия, должна быть размещена в отдельном здании, специально приспособленном для химических работ. В проекте предусмотрены большие помещения для лаборантов, кабинеты для руководителей работы, специальные помещения для печей и нагревательных приборов, комнаты для дистилляции и т. п. и даже винный погребок.

Алхимию Либавий определяет, «как искусство извлекать совершенные магистерии и чистые эссенции (извлечения) из смешанных тел». Все это нужно для медицины, металлургии (и для трансмутации металлов) (15) и для повседневной жизни. Алхимия, согласно Либавию, состоит из двух разделов: энхерия (oт — «вручение»), или описание методов и операций, и химия, или описание веществ, их получения и их разнообразных свойств.

В первой части курса речь идет об энхерии. Химические операции (энхерию) Либавий разделяет на две группы: «обработка» (elaboratio), которая включает обычные операции — растворение, осаждение, сублимацию, плавление, дистилляцию и др.; вторая группа операций называется «экзальтация» (exaltatio), под этим понимается сообщение веществам способности действовать и разделять (активация). Экзальтация включает операции «мацерации» (или «матурации») — созревания вещества и «градации» — усиления его действия (16)

Второй раздел курса Либавия озаглавлен «Химия» и посвящен описанию различных веществ и способов их получения. Вначале Либавий рассматривает «простые» вещества, которые он делит на «магистерии» и «экстракты». Магистерии в свою очередь разделяются на классы в зависимости от их внешнего вида их свойств. К магистериям, в частности, относятся порошки металлов, осадки металлических солей, извести (окислы металлов), продукты прокаливания, а также растворы металлов — золота, серебра и др. В разделе «Экстракты» Либавий приводит сведения об изготовлении водных извлечений из растений, об эссенциях, водках, настойках, а также о растворах солей, купоросов, квасцов, щелочей, кислот и других веществ. Курс заканчивается описанием способов изготовления химическим путем сложных лекарственных смесей.

В этом и других сочинениях Либавия содержатся и некоторые результаты его собственных исследований. Например, описывается продукт действия двухлористой ртути на олово — хлорное олово, которое долгое время называли «дымящим спиртом Либавия» (spiritus fumaris Libavii). Либавий впервые установил тождество «купоросного масла», или «купоросного спирта», получаемого прокаливанием квасцов и купоросов, с «серным маслом», образующимся при сжигании серы с селитрой.

Курс Либавия долгое время служил основным пособием при изучении химии на медицинских факультетах и использовался практикующими врачами. Но при всем богатстве практических химических сведений, приводимых Либавием в «Алхимии», его нельзя считать просто химиком-практиком. Либавий — открытый сторонник алхимии и вполне поддерживает основные алхимические учения и фантазии.

Современником Либавия был другой виднейший иатрохимик — Иоганн Баптист ван Гельмонт(1577–1644). Он родился в Брюсселе, в Лувене получил теологическое и медицинское образование и, в частности, изучал «каббалу». Сделавшись врачом и тщательно изучив сочинения Парацельса и других иатрохимиков, будучи богатым человеком, Ван-Гельмонт отправился в десятилетнее путешествие по Европе для усовершенствования своих знаний в медицине. Он посетил Альпы, Швейцарию, Испанию, Францию и Англию и в 1609 г. получил степень доктора медицины. Большую часть дальнейшей жизни он посвятил исследованиям в своей собственной домашней лаборатории. Ван-Гельмонту принадлежит много сочинений. Главные из них были опубликованы его сыном Франциском-Меркурием лишь после смерти ученого в 1646 г., а позднее, в 1682 г., было издано полное собрание сочинений Ван-Гельмонта («Opera omnia»).

Ван-Гельмонт был широко образованным и талантливым ученым. Однако в его представлениях и в направлениях исследований странным образом сочетались новаторство и мистика, соединенная с фантазиями и верованиями в самые нелепые утверждения алхимиков и магов. Это, впрочем, было свойственно многим представителям иатрохимической школы. Как химик Ван-Гельмонт был весьма любознателен. Его интересовали разнообразные вопросы как теоретической, так и практической химии и особенно иатрохимии.

В области теоретических представлений в химии Ван-Гельмонту принадлежит первенство в постановке вопроса об истинных составных частях сложных тел — простых телах. Обсуждая вопрос о том, могут ли элементы-качества Аристотеля являться составными частями сложных тел, Ван-Гельмонт пришел к выводу, что их нельзя принять за элементы (простые тела). В доказательство он приводит пример элемента «огня», который, по его мнению не может рассматриваться как самостоятельное элементарное вещество, а представляет собой лишь раскаленные пары. Опровергая Аристотеля, имя которого пользовалось в то время непререкаемым авторитетом, Ван-Гельмонт приводит и такие аргументы как например, то, что Аристотель не был христианином и поэтому его утверждения не могут быть достаточно достоверны и убедительны. С другой стороны, Ван-Гельмонт считал, что и элементы алхимиков — ртуть, сера и соль (tria prima) не являются истинными составными простыми частями сложных тел, так как нельзя доказать их присутствие в таких телах.

В состав сложных тел, по мнению Ван-Гельмонта, в качестве простых тел могут входить лишь такие составные части которые могут быть выделены из этих сложных тел. Так, при сгорании всех органических веществ выделяется вода. Ее Ван-Гельмонт и принял за основную составную часть таких тел. При этом он не ограничился лишь умозаключением, а поставил проверочный опыт.

Он поместил в цветочный горшок 200 фунтов предварительно прокаленной земли, посадил в нее отросток ивы весом 5 фунтов и закрыл горшок железной крышкой, чтобы в него не попадало ничего постороннего. Затем в течение пяти лет он ежедневно поливал иву дождевой водой и ежегодно взвешивал опадающие листья Через пять лет он извлек дерево вместе с корнями, очистил их от земли и взвесил его. Оказалось, что дерево вместе с листьями весило 169 фунтов и 3 унции. Таким образом, привес ивы составил более 164 фунтов. Земля же в горшке, тщательно высушенная после опыта, почти не изменила своего веса. Убыль в весе составила лишь около двух унций. Из этого Ван-Гельмонт заключил, что ива выросла только за счет воды. Происшедшее при этом увеличение веса дерева он объяснил превращением воды в землю (19).

Этот опыт интересен как один из первых примеров количественного исследования явления. На основании своего неправильного заключения Ван-Гельмонт укрепился в мнении, что главной составной частью (простым телом) растительных и животных организмов является вода.

Изучая вопрос об истинных составных частях сложных минеральных тел, Ван-Гельмонт пришел к весьма важным выводам о составе растворов солей, а также твердых солей. Так, он указал что в растворе «ляписа» (AgNO_3) содержится серебро; оно может быть выделено из раствора в виде рогового (хлористого) серебра, из которого можно получить металлическое серебро. Согласно Ван-Гельмонту, при растворении серебра в «крепкой водке» (азотной кислоте) оно не теряет своей сущности и лишь изменяет форму. Соответствующую опытную проверку Ван-Гельмонт также провел количественно, пользуясь весами. Подобный же количественный опыт он проделал и с кремнеземом, получив из него (сплавлением со щелочью) растворимое стекло и выделив из последнего кремнезем действием кислоты. Рассматривая далее выделение меди из раствора медного купороса на железе, Ван-Гельмонт окончательно опроверг мнение о том, что при этом происходит превращение железа в медь. Первым правильное заключение о сущности этого явления дал Анджело Сала.

Все эти опыты и выводы Ван-Гельмонта имеют большое историческое значение. Они впервые дали химикам правильные указания для суждения о сущности химических явлений и процессов и о направлении поисков действительных простых составных частей сложных тел.

Весьма важными для дальнейшего развития химии оказались и исследования Ван-Гельмонта, посвященные газам. Эти исследования положили начало развитию химии газов, или, как она стала называться впоследствии, пневматической химии (от греческого — «дух», «газ»). Занимаясь как иатрохимик изучением и объяснением процессов, происходящих в животных организмах, в частности явлениями брожения, Ван-Гельмонт заинтересовался газообразными продуктами брожения. До него химики и врачи не имели никакого понятия о газах. Все газы, которые они, несомненно, получали случайно, они считали воздухом чистым или испорченным, не имеющим веса. Запахи же объясняли примесью к воздуху частиц тел с острыми углами. Ван-Гельмонт впервые ввел в науку понятие «газ», ставшее в дальнейшем родовым понятием большой группы веществ. Этимологически это слово обычно сопоставляют, как это делал и Ван-Гельмонт, с греческим словом («хаос»), причем некоторые историки химии указывают на то, что слово «хаос» хорошо отражает беспорядочное движение газовых частиц. Иногда, впрочем, указывается, что термин «газ» происходит от голландского слова gisten («бродить»).

Ван-Гельмонтом был поставлен такой опыт: 62 фунта дубовых углей были сожжены, причем после опыта было получено лишь около 1 фунта золы. «Следовательно, — писал он, — остальные 61 фунт превратились в «лесной дух» (spiritus Silvester)… Этот дух, до сих пор не известный, я называю новым именем г а з» (21). Говоря об испарении воды под действием тепла, Ван-Гельмонт писал: «По особенности дела и за неимением имени я называл это испарение газом, что близко к хаосу древних» (21). Наряду со словом «газ» Ван-Гельмонт употреблял часто в равнозначном понимании blas (от blasen — «дуть»).

Вопрос о происхождении названия «газ» неоднократно обсуждался в историко-химической литературе. В одной из статей по этому вопросу (22) доказывается связь названия «газ», предложенного Ван-Гельмонтом, с термином «хаос», фигурировавшим еще у Парацельса. Между тем название «газ», по-видимому, славянского происхождения. Так, в древнерусских летописях и произведениях литературы нередко встречается слово «гасить», т. е. тушить, например, свечу, выдувая из легких «гас». Производные от этого корня «гашати», «гашу» (extinguere), «гаснути», «угасити» и другие (литовское gestu, gesti и т. д.) (23) встречаются в древнерусской литературе начиная с X в. В XVIII в. и в первой половине XIX в. в русской химической, физической и технологической литературе вместо «газ» писали «гас».

Достаточно подробные и достоверные сведения Ван-Гельмонт дал лишь об одном газе, а именно: углекислом газе. Он получал этот газ не только в результате сжигания древесного угля, но и как продукт спиртового брожения, обнаружил его присутствие в желудке, в минеральных водах и в воздухе некоторых пещер. Кроме того, он получал этот же газ действием кислот на известняк и поташ. Ван-Гельмонт назвал этот газ «лесным газом» (gas silvestris) или «угольным газом» (gas carbonum). Первое название, по-видимому, происходит оттого, что углекислый газ образуется при горении дерева. Ван-Гельмонт описал также, но менее определенно, «горючие газы». Среди них он упоминает «жирный газ» (gas pingue), «сажевый газ» (gas fuliginosum, sive endimicum) и др. Последнее название, по-видимому, обозначает взрывчатые свойства. Возможно, что речь идет о болотном газе или о водороде (24).

Все эти замечательные открытия, так же как и стремление объяснить химические явления с новых точек зрения, уживались в произведениях Ван-Гельмонта с совершенно реакционными представлениями и утверждениями. Будучи склонен к мистике, Ван-Гельмонт, также как и Парацельс, верил в духов, нимф, сильфид и пр., которые, по его мнению, играли важную роль в жизненных процессах и явлениях. Он признавал, в частности, парацельсовского Архея, хотя несколько и ограничивал его роль в процессах пищеварения. Ван-Гельмонт слепо верил в возможность трансмутации металлов и был ярым приверженцем алхимии. Он верил также в «самозарождение» и утверждал, например, что если в кадку с мукой положить грязную рубаху, то в ней сами собой зарождаются мыши.

Вместе с тем Ван-Гельмонт впервые в истории естествознания выдвинул весьма важную идею о роли ферментов и ферментации в процессах, происходящих в живом организме. Ферменты, по его мнению, присутствуют во всех органах и соках живых организмов. Эту теорию он распространил и на процессы, протекающие в природе, и на химические превращения, и даже на трансмутацию металлов. Ван-Гельмонт считал, что химия (он иногда называл ее «пиротехнией») может создать все «посредством воды, семени и ферментов». Теория ферментации была далее развита последователями Ван-Гельмонта и положила начало учению о биохимическом катализе вообще.

Странное сочетание новаторских и крайне реакционных взглядов у Ван-Гельмонта — крупного и талантливого ученого первой половины XVII в. характерно, впрочем, для большей части ученых-химиков всего иатрохимического периода. Этот период был переломным в развитии химии. Несмотря на попытки, хотя еще и весьма скромные, путем опытного исследования раскрыть тайну химических превращений и объяснить различные явления с химической точки зрения, в этот период над умами ученых еще довлела сила традиций схоластической философии, имевшая опору в господствовавшей в то время религиозно-мистической идеологии. Лишь значительно позднее, в эпоху глубоких социальных преобразований в Европе, удалось преодолеть эти традиции, верования и взгляды на основе новых открытий и развития опытных, особенно химико-аналитических исследований.

Первая половина XVII в. была эпохой расцвета иатрохимической школы. В этот период в различных городах Европы появилось большое число иатрохимиков. Однако они внесли мало нового в учение Парацельса и его последователей. Многие из них отличались крайней реакционностью взглядов и значительную часть своего времени посвящали занятиям алхимией. Но все же отдельные иатрохимики выступали и с некоторыми прогрессивными суждениями о химических явлениях.

Среди иатрохимиков следует выделить Даниила Зеннерта (1572–1637) (25) — профессора медицины в Виттенберге. По своим теоретическим воззрениям он в общем примыкал к Парацельсу, но был более умерен в применении для лечения сильнодействующих минеральных препаратов. С историко-химической точки зрения особо следует отметить заслугу Зеннерта в «оживлении» физической атомистики древних. Интересно, что к атомистическим представлениям Зеннерт пришел, желая объяснить некоторые химические явления, в частности растворение и сублимацию. Он сделал заключение, что все тела, в том числе и начала Аристотеля — огонь, воздух, вода и земля, состоят из атомов. Помимо простых атомов (атомов простых тел?) Зеннерт принимал существование атомов «вторичных» — атомов простейших «смешанных» тел (prima mixta), т. е. молекул. Несмотря на то, что признание атомного строения тел неизбежно приводило к выводу о неизменности простых тел, например металлов, Зеннерт, был глубоко убежден в возможности трансмутации металлов. Взгляды Зеннерта на атомное строение тел хотя и получили некоторое распространение среди иатрохимиков, однако не были широко признаны.

Из других иатрохимиков этого периода назовем врача, лейб-медика при дворах различных европейских князей и герцогов Анджело Сала (1576–1637?). Он был родом из Венеции, но происходил из семьи немецких эмигрантов (26). Как иатрохимик Сала резко критиковал многие положения, выдвинутые Парацельсом, например его учение об «универсальном» лекарстве, его веру в чудодейственные свойства «питьевого золота» (aurum potabile) и др. Он восставал против излишеств в рекомендациях сильнодействующих химических средств для лечения. Но в то же время Сала придерживался некоторых фантастических взглядов Парацельса, в частности учения о «тартаре».

Сала был вдумчивым и трезвым химиком и искал для объяснения химических явлений рациональные пути. Он, так же как и Либавий, считал, что «серный спирт» (spiritus vitrioli), полученный из купоросов и при сжигании серы, — одно и то же вещество. Он объяснил также получение азотной кислоты из селитры тем, что эта кислота вытесняется при действии серной кислоты. Наконец, он впервые правильно объяснил выделение меди на железе из медного купороса тем, что медь уже имелась в растворе. Его же современники полагали, что здесь имеет место трансмутация металлов.

Следуя Парацелъсу, Сала дал следующее определение «спагирического искусства»: «Спагирическое искусство есть та часть химии, которая имеет своим субъектом природные тела — растительные, животные и минеральные и производит соответствующие операции с конечной целью их применения в медицине» (27).

Виднейшими последователями Ван-Гельмонта, в известном смысле завершившими переломный иатрохимический период развития химии, были Сильвий и Тахений.

Франсуа Делебоэ Сильвий (1614–1672) происходил из французской семьи, эмигрировавшей в Германию во время религиозных войн. В юности он изучал естествознание и медицину и затем долгое время был практикующим врачом в Ханау, Лейдене и Амстердаме. В 1658 г. он занял кафедру медицины в Лейденском университете и оставался здесь до конца жизни. Благодаря его деятельности Лейденский университет и медицинская школа университета приобрели известность (28).

Сильвию принадлежат некоторые открытия и новые идеи в области медицины. Как иатрохимик он значительно усовершенствовал химическую теорию функций организма, частично устранив из нее элементы фантастики и мистики. Сильвий отверг существование пресловутого Архея — правителя пищеварительных процессов и указал на важное значение в пищеварении соков — слюны, желудочного сока и желчи. Он развил также учение Ван-Гельмонта о кислотности желудочного сока и о роли ферментов. Процесс дыхания, по Сильвию, весьма сходен с процессом горения и зависит от температуры и чистоты вдыхаемого воздуха.

Сильвий принадлежал к числу иатрохимиков с довольно крайними взглядами. Он верил в трансмутацию металлов и в чудодейственную силу философского камня. Вместе с тем он широко и смело применял в медицинской практике сильнодействующие средства минерального происхождения: нитрат серебра (ляпис), сульфаты, ртутные соли — каломель и сулему, препараты сурьмы и др. Сильвий считал, что вся медицина должна быть не чем иным, как лишь прикладной химией. Для химии же он не видел других областей приложения, кроме медицины.

Одним из последних представителей иатрохимической школы был ученик Сильвия Отто Тахений (около 1620–1699 гг.). Тахений родился в Вестфалии и изучал торговлю и аптечное дело в Лемго. Некоторое время он работал ассистентом аптекаря в Киле, Данциге и других городах Германии. В 1644 г. он переселился в Италию, изучал здесь медицину и получил в Падуе степень доктора медицины. Затем он жил в Венеции, занимался медицинской практикой и литературной деятельностью (39).

Поддерживая и развивая медицинские и химические взгляды и теории своего учителя, Тахений собственными сочинениями содействовал прогрессу химических знаний. Занимаясь вопросом об истинных составных частях сложных веществ, поставленным и частично освещенным Ван-Гельмонтом, Тахений обратил основное внимание на область химии минеральных веществ. Он первый определенно указал, что соли представляют собой продукты взаимодействия кислот и щелочей. «Все соли, — писал он, — состоят из какой-либо кислоты и из какой-либо щелочи… из этих двух универсальных принципов составлены все тела мира» (30).

Тахений ввел в химическую практику некоторые реактивы для качественного определения составных частей минералов. Вместе с тем он производил и количественные опыты. Так, при помощи весов Тахений установил, что при обжиге свинца с образованием сурика вес сурика на 1/10 превышает вес исходного свинца, а после восстановления сурика полученный свинец весит столько же, сколько весит исходный свинец. Тахений объяснил увеличение веса металлов при кальцинации поглощением «кислоты», содержащейся в топливе, например в древесине, при горении которой производится обжиг металлов (31).

Тахения можно считать одним из основоположников аналитической химии. Впрочем, основное внимание в его сочинениях уделяется чисто медицинским вопросам.

Не будем касаться здесь деятельности ряда менее видных иатрохимиков XVII в. Сказанного вполне достаточно, чтобы можно было составить представление об основных идеях и направлениях мыслей иатрохимиков.

В период иатрохимии химические знания получали некоторое развитие. Впервые в этот период было подвергнуто сомнению, а в дальнейшем и пересмотру учение Аристотеля об элементах-качествах, господствовавшее в науке в течение многих столетий. Вместо этого учения иатрохимиками были высказаны, правда еще в недостаточно ясной форме, идеи об истинных составных частях сложных тел.

Выступления иатрохимиков против прославленных авторитетов древности, их борьба с застарелыми вредными традициями значительно содействовали разоблачению реакционной роли авторитаризма в развитии науки и, в частности, химии. Впервые в эпоху иатрохимии в химию вошел эксперимент, который вскоре стал играть основную роль в развитии химического анализа и в установлении истинных составных частей сложных веществ. В эту же эпоху было дано определение соли как продукта взаимодействия кислоты и щелочи и высказаны некоторые важные положения о составе тел.

Однако все эти новые взгляды и отдельные открытия не смогли устранить у иатрохимиков старых алхимических верований в возможность трансмутации металлов и мистических фантазий при объяснениях химических явлений, происходящих, в частности, в живых организмах.

Таким образом, эпоху иатрохимии следует характеризовать как переходную эпоху в развитии химии, как эпоху начала борьбы новых прогрессивных представлений о веществах и их превращениях со схоластическими представлениями, основанными на учении Аристотеля и особенно неоплатоников и освященными авторитетом религиозных догматов.

Представители школы иатрохимиков внесли определенный вклад в развитие химии. Однако их интересы, ограниченные главным образом приложением химии к медицине, не содействовали широкому развитию химии и в особенности возникновению новых теоретических идей и правильной оценке новых фактов. Особенно отрицательное влияние на развитие химии оказал полный отрыв интересов иатрохимиков от проблем технической химии и от химических производств. Традиции иатрохимической школы и, в частности, узкое понимание иатрохимиками задач химии еще долгое время тяготели над химией, препятствуя возникновению и внедрению в науку новых прогрессивных идей и теорий о сущности химических превращений.

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В XV–XVII ВВ

Общий подъем экономики и торговли, начавшийся в эпоху Возрождения, отразился и на развитии химических производств. В средние века необходимые для ремесленных производств и других целей химикалии получали в Европе в небольших количествах кустарным способом в лабораториях-мастерских. Многие важные для производств вещества ввозились из стран Востока и из Египта. В XV в. в Европе возникли небольшие специализированные производства кислот, щелочей, солей, различных фармацевтических препаратов и некоторых органических веществ.

Начало производства минеральных кислот (серной и азотной) в Европе относится приблизительно к 1300 г. Однако концентрированные кислоты стали изготовляться значительно позднее. Так, купоросное масло (олеум) упоминается лишь в сочинениях второй половины XVI в. Промышленное производство купоросного масла как побочного продукта купоросных заводов развилось в XVIII столетии.

Получение концентрированной соляной кислоты впервые описано лишь в XVII в. Глаубером (32).

Азотная кислота (aqua fortis) благодаря широкому применению в алхимических лабораториях для растворения металлов и для изготовления «царской водки» (aqua regis) уже в конце средневековья была товарным продуктом. В XV в. в Венеции существовало промышленное производство азотной кислоты.

Из щелочей в ремесленных производствах (мыловаренное, стекольное и суконное) употреблялись сода и поташ, но вплоть до XVII в. эти вещества не умели отличать друг от друга. Соду получали из естественных источников: из рассолов содовых озер (например, в Египте) и из золы морских водорослей. Поташ в больших количествах добывали из золы деревьев, особенно в восточной Европе (Россия, Польша, Литва, Германия). Развитие производства поташа в XVII в. привело к истреблению лесов в некоторых районах Европы. Из минеральных солей в широком масштабе получали поваренную соль в соляных копях, а также из морской воды и воды соляных источников.

В XV в. в Европе большое значение приобрело производство селитры. Порох начали изготовлять в различных странах Европы еще в конце XIII в., когда было изобретено огнестрельное оружие. Селитра для изготовления пороха долгое время ввозилась из Венеции, куда она, по-видимому, импортировалась из стран Востока. Производство селитры из соляных налетов каменных стен конюшен и других построек описано уже в XV в. Более подробно добыча селитры из отбросов (селитряные ямы, или селитряницы), а также селитроварение описаны у Бирингуччо и Агриколы.

Помимо этого, в Европе кустарным способом изготовляли квасцы, купоросы, нашатырь, минеральные краски и некоторые другие химикаты. С развитием иатрохимических методов лечения стали производить и другие вещества, в том числе висмутовые, ртутные, сурьмяные и мышьяковые соединения, буру, винный камень, а также хлориды, сульфаты и нитраты металлов и щелочи. Однако в основном эти вещества получали в ограниченном количестве препаративным способом в аптеках и кустарных мастерских (33). Возникновение мануфактурных производств и расширение торговли вызвали большие потребности в разнообразных химикалиях. Постепенно возникло и приняло широкий размах производство кислот, щелочей и многих солей и других веществ, не известных ранее. В процессе развития химической технологии и, в частности, в изучении сырья и продуктов химического взаимодействия приняли участие многие химики, в том числе алхимики и иатрохимики, а также технологи-металлурги. В XVII в. появились выдающиеся химики-технологи, деятельность которых оставила заметные следы в истории развития химических производств и химии вообще. Одним из видных представителей химико-технического направления рассматриваемого периода был француз Бернар Палисси (родился около 1510 г., умер в 1589 г). В молодости он под руководством отца — мастера стекольного дела — изучал стекольное производство и искусство изготовления окрашенных стекол, но не получил систематического образования. Затем он некоторое время работал на промысле по добыче соли из морской воды на берегу Бискайского залива. С 1539 г. Палисси занялся производством фаянсовой посуды и потратил много лет на разработку рецептур окрашенных глазурей и эмалей, подобных итальянским глазурям, которые с давних пор были известны в Европе. Упорно работая в этой области в течение 15 лет, он добился, наконец, успеха и вскоре широко прославился своими фаянсовыми изделиями, покрытыми прекрасными глазурями и украшенными горельефными изображениями листьев растений, ящериц, змей, раков, черепах и т. п. С 1575 г. Палисси начал выступать в Париже с публичными лекциями по химии и технической химии минеральных веществ.

В 1589 г. в глубокой старости он как гугенот был заключен в Бастилию, где вскоре умер (34).

Палисси можно считать одним из первых представителей экспериментально-технического направления в химии. Обобщения, которые делались им на основе наблюдения и опыта, касались и чисто химических вопросов. Палисси был противником алхимии и высмеивал схоластику и бесплодные усилия адептов. Главная работа Палисси относится к области керамики. В 1580 г. он опубликовал сочинение под заглавием «О гончарном искусстве, о его пользе, об эмалях и огне» (35), в котором описал свои долголетние поиски рецептур художественных глазурных покрытий фаянсовых изделий. Следует также отметить его предложение применять известковый мергель для удобрения почв в качестве примеси к навозу.

Секреты рецептур разноцветных глазурей Палисси унес с собой в могилу. Он писал, правда, что в их состав (36) входили окислы олова, свинца, железа, сурьмы, меди, а также песок, сода, поташ, но умалчивал об их соотношениях. Изделия Палисси во Франции в настоящее время являются лишь достоянием музеев.

К XVII в. относится деятельность крупнейшего немецкого химика Иоганна Рудольфа Глаубера (1604–1668). Жизнь этого замечательного химика-технолога (и алхимика) протекала крайне беспокойно. Он много путешествовал и жил в различных городах Германии и Голландии. В молодости Глаубер занимался изготовлением зеркал, был алхимиком и работал в аптеках. В дальнейшем он устроил собственную лабораторию и работал в ней с несколькими помощниками, одновременно занимаясь врачебной практикой. Он успешно лечил некоторых больных, в частности, изготовлявшейся им самим пятисернистой сурьмой. В 1655 г. Глаубер поселился в Амстердаме и оборудовал здесь большую лабораторию из четырех комнат. При лаборатории имелось опытное поле, где производились опыты с минеральными удобрениями. Глаубер (37) оставил несколько химических сочинений. Главное из них — «Новые философские печи» (1648–1650) — посвящено описанию различных химических операций и нагревательной аппаратуры. В 1649 г. Глаубер разработал способ получения уксуса из вина и винного камня. В это же время он изобрел несколько «тайных» препаратов для лечения различных болезней. Большое значение для развития химии и химической технологии получили разработанные Глаубером способы приготовления чистых и крепких минеральных кислот.

Во времена Глаубера соляную кислоту получали перегонкой смеси каменной соли с купоросом, а азотную — перегонкой смеси селитры с купоросом. Изучив процессы перегонки, Глаубер пришел к выводу, что при нагревании этих смесей образуется серная кислота («купоросное масло»), которая затем действует на соль или селитру. Заменив железный купорос купоросным маслом, он действительно получил крепкие и чистые кислоты — соляную и азотную. Дымящая соляная кислота долгое время называлась по имени Глаубера (acidum sails fumans Glauberi).

Далее Глаубер обратил внимание на соль, которая получалась в виде остатка в реторте после отгонки кислот. Очистив эту соль и изучив ее (прокалив с углем, при этом выделилась сера), а также поставив опыты над физиологическим действием этой соли, Глаубер назвал ее «чудесной солью», или «удивительной солью» (sal mirabile). В дальнейшем химики стали называть эту соль (Na_2SО_4·10H_2О) «глауберовой солью».

Глаубер подробно изучил вопрос об образовании и составе многих солей. Действуя кислотами на щелочи, на металлы и металлические «извести», он получил хлориды, сульфаты и нитраты и пришел к выводу, что соли состоят из двух начал — кислотного и щелочного. Глауберу была известна нейтрализация; он даже оценивал относительную «силу» различных кислот по их способности вытеснять другие кислоты из солей; он установил явление так называемого двойного избирательного сродства на примере реакции между сулемой и сернистой сурьмой: при нагревании их смеси перегоняется сурьмяное масло (треххлористая сурьма), а в реторте остается киноварь (сернистая ртуть). Большое практическое значение получила открытая Глаубером реакция взаимодействия поташа с азотной кислотой с образованием чистой калийной селитры.

Работы Глаубера по химии вышли на немецком языке в виде сборника под латинским заглавием «Химические сочинения». В этом же сборнике можно найти помимо упоминавшегося трактата о философских печах обширные статьи, посвященные «спагирической фармакопее» (т. е. анализу и синтезу фармацевтических препаратов), а также минеральной химии, красильному делу и другим разнообразным вопросам технической химии и иатрохимии. Сочинения Глаубера оказали большое влияние на развитие технологии химических производств и на развитие химии вообще. Появление в XVI и XVII вв. ряда выдающихся химиков-технологов, металлургов и иатрохимиков, решавших важные химико-технические и химические проблемы, нельзя не связать с глубокими социально-экономическими изменениями, которые происходили в этот период в Европе.

Переход от ремесленного производства к мануфактуре, быстрое развитие промышленности и, в частности, химических производств — металлургических, селитроваренных, пороховых, стекольных, поташных, красильных и других заводов — ознаменовало собой зарождение капиталистической мануфактуры, что означало возникновение в недрах феодального строя капиталистических производственных отношений. Уже в XVII в. в Европе началась эпоха капитализма.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ИАТРОХИМИЯ В ДРЕВНЕЙ (ДОПЕТРОВСКОЙ) РУСИ

Древняя Русь (Киевская и Новгородская) в XI–XIII вв. представляла собой органическую часть системы феодальных государств центральной Европы и поддерживала с этими государствами оживленные экономические и культурные связи. Уровнем развития техники и научных знаний Русь в эту эпоху мало отличалась от Западной Европы.

Культурные и экономические связи Руси с Западной Европой были полностью нарушены вследствие татарского нашествия (XIII в.). Завоевание Руси татарами и 300-летнее татарское иго привели к почти полному уничтожению древней культуры. Завоеватели разрушили древнерусские города, уничтожили памятники культуры и произведения искусства. В XIII в. Русь полностью лишилась квалифицированных мастеров-ремесленников и образованных людей (кроме духовенства), уведенных в «полон».

Только спустя два с половиной века после нашествия Батыя на Руси вновь получили развитие ремесленные производства, оживилась торговля как со странами Запада (через Новгород), так и со странами Востока — Булгарией (на Волге), среднеазиатскими государствами, Персией и государствами Северного Кавказа.

В XV и особенно в XVI в. Московская Русь переживала своеобразную «эпоху Возрождения», в известной степени напоминающую бурную эпоху западноевропейского Ренессанса. Возрождение на Руси сказалось не только на развитии ремесел и торговли, но и, например, в идеализации старой византийской культуры (концепция «Москва — третий Рим»), в многочисленных выступлениях против церковно-феодальной схоластики и догматики (различные «ереси») и в других явлениях. Одновременно в Москве и в других русских городах возникли элементы и подлинного западноевропейского Ренессанса как в архитектуре новых сооружений, так и в искусстве и ремеслах. Уже в XV в. в Москве появились итальянские, немецкие и другие западноевропейские архитекторы, врачи, специалисты военного дела и ремесленники. С 1553 г. Москва начинает регулярные торговые отношения с Англией через Архангельск (39). Во второй половине XVI в. в Москве имелось значительное число английских и голландских врачей, аптекарей и других специалистов.

Однако Иоанну Грозному (1530–1584), а затем и Борису Годунову (1551–1605), пытавшимся пробить брешь в системе боярско-церковного феодализма с его православно-схоластической идеологией и умственным застоем, не удалось осуществить намечавшихся мероприятий для просвещения Руси и радикально повернуть ее на путь научного и технического прогресса. Только по окончании «смутного времени» (после 1613 г.), когда в Москве установилась относительно прочная власть, создались более благоприятные условия для развития ремесел, торговли и просвещения.

Уже в первой половине XVII в. в России происходят значительные экономические перемены, возникают и быстро развиваются мануфактуры, начинают разрабатываться горнорудные богатства. В конце XVI и в начале XVII в. в России появляется и естественнонаучная, техническая и медицинская литература, как переводная, так и оригинальная.

Несмотря на то, что в течение XVII в. Россия добилась значительного прогресса в промышленном развитии, рост ее экономики и техники производства проходил значительно медленнее по сравнению с главными странами Западной Европы. Одной из причин этого было то, что Россия была страной с плохими коммуникациями, а господствовавшие в ней феодальные отношения и натуральное хозяйство как основная форма производства не способствовали развитию техники.

В области химико-практических и химических знаний Древняя Русь получила значительное наследие от Византии. Из Византии на Русь проникли еще в дотатарский период рецептурные химические сборники. Хотя они и не дошли до нас, их влияние хорошо прослеживается в позднейших русских химико-технических произведениях. Кроме того, на Руси с древнейших времен были широко распространены сочинения на древнеславянском, болгарском и сербском языках философского, естественнонаучного и космологического содержания. В них излагаются, в частности, основы аристотелизма, представления об устройстве вселенной и т. д., а иногда, особенно в старинных актах и летописях, встречаются сведения о ремесленно-химических приемах обработки веществ, упоминания о разнообразных веществах и т. п. (40)

В дотатарский период в Древней Руси были хорошо известны и широко применялись все семь металлов древности. В разных районах страны существовали производство и обработка железа и других металлов (41). Кроме того, в литературных памятниках этого периода упоминаются различные минеральные и растительные краски, многие соли, лекарственные вещества и другие химикаты (42). О достаточно высоком уровне химико-практических знаний в Древней Руси свидетельствуют и памятники материальной культуры, в частности окрашенные ткани, образцы красок, финифтей (эмалей), ювелирные изделия, монеты и другие металлические изделия.

Рецептурные сборники, содержащие указания по изготовлению различных красок и вспомогательных материалов (олиф, лаков, клеев и пр.), получили широкое распространение в XVI в., хотя, несомненно, были известны и ранее. Это обычно приложения к так называемым иконописным подлинникам — руководствам для иконописцев и живописцев. В этот же период в обращении появились и многочисленные лечебники и сборники фармацевтического содержания («травники», «зелейники», «прохладные вертограды»), в которых описываются не только приемы изготовления лекарств, но и некоторые химические операции, в частности операции «перепускания», т. е. дистилляции, фильтрования, мацерации, кристаллизации и пр. Некоторые из этих сборников представляют собой извлечения из западноевропейских фармакопеи XIV–XVI вв., на основе которых Н. Лемери составил «Словарь простых аптекарских товаров» (43).

Старейшим из сохранившихся химических рецептурных сборников является «Сборничек» библиотеки б. Троице-Сергиевской лавры, датируемый серединой XV в. (44) В нем содержатся рецепты изготовления «поталя» — искусственной золотоподобной краски. Здесь же описаны приемы изготовления ряда других красок и вспомогательных материалов для писания золотом и серебром и т. д. В дальнейшем число таких рецептурных сборников все время возрастало, вместе с тем расширялся и ассортимент применявшихся красок и вспомогательных веществ (45).

Наряду с «иконописными подлинниками» существовали и рецептурные сборники смешанного содержания, например сборники полезных хозяйственных советов (46) и химико-технические сборники. Из них назовем «Сказание о всяких промыслах и указы об иконном мастерстве и о серебреном рукоделии и иных вещах, смотри сам своими глазами и вразумишь сам себя» (47). Хотя эта рукопись и относится к XVIII в., анализ отдельных рецептов указывает, что они заимствованы из более ранних источников. Здесь приведено много различных рецептов золотописания, писания по железу (травления), пайки различных металлов, обработки золота и других металлов, плавки стекла, изготовления пиротехнических составов и т. д.

Более обширен по объему и содержанию рукописный сборник конца XVII в. под заглавием «Указы о разных статьях, составы в красках, в золоте и в чернилах, и как их составлять, и писать по железу, и по меди, и по бумаге, и по стеклу и о других разнообразных вещах, которые можно узнать из этой книги» (48). Здесь помимо обычных рецептов, описывающих изготовление красок для живописи, приемы пайки, золотописания и пр., приводятся рецепты получения азотной кислоты, варки мыла, изготовления заменителей мыла и др.

Во многом этот сборник похож на «Типик епископа Нектария» (49). Из рецептов, которые не фигурируют в предыдущих сборниках, в нем приведены описания изготовления сурика из белил, получения скипидара и др. Обстоятельные сведения о производстве селитры, пороха и различных пиротехнических составов даны в «Уставе ратных пушкарских и других дел» (50), написанном, по-видимому, частично на основе иностранных источников, Онисимом Михайловым по указанию царей Василия Шуйского и Михаила Романова в 1607 и 1621 гг. В нем приводятся описания получения селитры из органических отбросов путем их перегнаивания в особых ямах (поэтому селитра в древности называлась «ямчугой»). Описываются рецептуры разнообразных порохов и пиротехнических составов. В качестве компонентов этих составов фигурирует много различных химикатов, особенно металлических солей и органических веществ.

Много веществ перечислено также в «Торговой книге», составленной для русских купцов, выезжавших с товарами за границу. Эта книга составлена в 1575 г. и пополнена в 1610 г. (51) В списках товаров приведены квасцы белые, квасцы серые (нечистые), купоросы: белый (цинковый), зеленый (железный), синий (медный), нашатырь, мышьяк белый, мышьяк желтый (аурипигмент), сулема, бура, киноварь, ртуть, металлы и другие химикаты.

Московское правительство и духовенство препятствовали проникновению на Русь сочинений научного содержания и, в особенности, алхимических произведений западноевропейского происхождения («от неверных католиков») из-за боязни «ересей». Однако в Москву попадали случайные книги античных философов на греческом и латинском языках, медицинские сочинения, привозившиеся иностранными врачами, и др. До конца XV в. в России, по-видимому, не были известны алхимические сочинения, широко распространенные на западе. Нов XVI в. на Русь уже проникли многие произведения, посвященные черной магии и астрологии, в частности произведения Альбрехта Больштедского, Михаила Скота, Раймонда Луллия и другие запрещенные («отреченные») книги (52). Такого рода переводы на русский язык имели ограниченное распространение и лишь в XVII в. были размножены в значительном количестве экземпляров.

Совершенно особую и численно очень большую группу древнерусских рукописей, содержащих химические сведения, составляют медицинские сочинения, главным образом иатрохимического характера. В них описываются способы изготовления множества лечебных препаратов: «водок», «настоев», «спусков» (сплавов легкоплавких веществ), «мазей». Для изготовления лекарств использовалось более 2000 растений, преимущественно русской флоры. Кроме этого, в медицинских рукописях описаны иатрохимические лекарственные средства. Большинство сочинений медицинского характера известно по спискам XVI и XVII вв. Но некоторые из них скопированы с более ранних списков.

Отдельные рукописные сборники медицинского содержания XVI и XVII вв. интересны с историко-химической точки зрения (54). Назовем, в частности, лечебник XVII в. из Московской патриаршей библиотеки: «Книги лечебные, избранные от многих философов, от мудрых лекарев, перепись всяким зелием от всяких недугов по главам» (55). Большая часть лекарственных трав, фигурирующих в этом сборнике, относится к русской флоре. Здесь рекомендуются также и многие излюбленные иатрохимические средства — сурьмяные, ртутные и мышьяковые препараты.

Много сведений о состоянии химических знаний и развитии иатрохимии в России дают документы Аптекарского приказа XVII в. (56) и различные материалы, относящиеся к этому периоду (57).

Во второй половине XVI в. в Москве было довольно много врачей-иностранцев. Все они придерживались иатрохимических взглядов и не отвергали алхимии. Сохранились некоторые сведения о врачах «арканистах» — специалистах по «тайным средствам». Так, один из придворных врачей И. Грозного — Елисей Бомелий готовил яды, при помощи которых были будто бы (как думали впоследствии) умерщвлены некоторые бояре. В 1580 г. сам Бомелий был казнен, будучи уличен в измене (58).

В 1581 г. английская королева Елизавета по просьбе Грозного прислала в Москву своего лейб-медика Роберта Якоби вместе с аптекарем Джемсом Френчемом. По-видимому, вскоре после их приезда в Москве и была организована «Аптекарская изба» — первое медицинское и аптекарское правительственное учреждение России. В начале XVII в. «Аптекарская изба» была переименована в «Аптекарский приказ».

Служба иностранных врачей в Москве считалась весьма выгодной, поэтому в Москву добровольно ехали наряду с квалифицированными врачами искатели приключений и алхимики. В девяностых годах XVI в. в Москве работал широко образованный врач и физик Марк Ридлей (1560–1624) (59). Он пробыл в Москве недолго и уехал в Англию после смерти царя Феодора Иоанновича (1598 г.), у которого был придворным врачом. В Англии он стал известен благодаря своим работам по магнетизму в контакте с известным ученым Вильямом Гильбертом.

Возможно, что именно Ридлей заинтересовал Московского царя рассказами об «успехах алхимии». Во всяком случае именно в это время в придворных кругах возник интерес к алхимии, о чем свидетельствует, в частности, одно летописное упоминание (в переводе на современный язык): «В 1596 г. в городе Твери появился некий человек, который «перепускал» (переделывал) золотую и серебряную руду. О нем сообщили царю и великому князю Феодору Иоанновичу всея России. И послали за ним и привезли в Москву. Здесь он начал плавить. Один раз у него получилось хорошо, как настоящее золото. Но неким смотрением божьим ему не далась такая мудрость. Царь-государь, подозревая его в воровстве, положил на него опалу и велел пытать его без милосердия вместе с его учеником. И [этот человек) говорил боярам: «Какое-то смотрение божье: много пытаюсь по-прежнему, да не умею. Применяю те же самые зелья [химикаты] и лью те же водки [кислоты], но разделения не получается. И в таких муках [пытках] умерли оба, отравившись ртутью» (60).

Вероятно, здесь речь идет о доморощенном малограмотном алхимике, работавшем на основе случайно полученных сведений о возможности изготовления золота из некоторых минеральных смесей (руды).

О наличии у царя Федора и его двора интереса к алхимии свидетельствует также попытка пригласить в Москву в 1586 г. известного английского математика астролога и алхимика Джона Ди, сын которого Артур Ди впоследствии был архиатром у царя Михаила Романова. Джон Ди в это время занимался в Богемии поисками философского камня (61). Известно также, что и Борис Годунов проявлял большой интерес к западноевропейской науке (в том числе и алхимии). Лжедмитрий I также окружил себя «специалистами» — поляками.

Одним из виднейших иностранных врачей первой половины XVII в. был Артур Ди (Дий), который занимался алхимией как в Москве, так и по возвращении на родину. Артур Ди (Arthur Dee) (62) (1579–1651) в молодости сопровождал своего отца Джона Ди в его путешествиях по Германии, Польше и Богемии и с ранних лет был посвящен в "премудрости" оккультных наук. По возвращении в Англию он учился, по-видимому, в Оксфорде и Кэмбридже, а затем был практикующим врачом в Лондоне и Манчестере. В июне 1621 г. был послан королем Джемсом I в Москву к царю Михаилу Романову по просьбе последнего. В Москве он был хорошо принят. Артур Ди (в Москве его звали Артемий Иванович) пробыл в России до 1634 г., получая высокое вознаграждение за труды. Он был отпущен на родину с хорошей рекомендацией и стал одним из придворных врачей Карла I. После казни Карла I Артур Ди уехал в Нарвич и здесь занимался астрологией, алхимией и изобретением perpetuum mobile. В этих занятиях он растратил свое состояние, приобретенное в Москве.

Свидетельством занятий Артура Ди алхимией в Москве служит написанная им здесь в 1629 г. книга «Химический сборник» («Fasciculus Chemicus»), изданная на латинском языке в Париже в 1631 г. (63) Эта небольшая книга представляет собой свод воззрений на материю и ее превращения, в ней обсуждаются различные алхимические операции. Автор ссылается на многие сочинения виднейших западноевропейских алхимиков, в частности Альберта Великого, Луллия, Арнольда Вилланованского, Гебера, Василия Валентина, Петра Бонуса, Риплея и других, и на анонимные алхимические сочинения. Очевидно, в Москве в его распоряжении имелась целая алхимическая библиотека. Впоследствии книга Ди была переведена на английский язык (64).

В. Рихтер приводит сведения и о предложениях услуг царю Михаилу со стороны других иностранных алхимиков. В 1626 г. некто Герард фон дер Гейден подал царю записку «Изъяснение о алхимической мудрости, или о философском камне, врачующем все болезни» (65). В этом «изъяснении» весьма путано описываются способы получения «хрусталей» (кристаллов), будто бы вылечивающих все болезни. Речь идет, по-видимому, о кристаллах ляписа. В специальном «расспросе», проведенном по указанию царя, бояре поставили перед Гейденом вопрос: «как философскую мудрость сделать из свинца и олова, железа и из меди и ртути серебро и золото; и что к тому делу пристойно?» Ответ Гейдена оказался весьма простым: нужно взять золото, извлечь из него семя, положить это семя в соответствующие металлы и тогда произойдет желаемое превращение.

В XVII в. подобные предложения царям были нередки. Однако ни цари, ни бояре не проявляли легковерия и желания воспользоваться предложениями алхимиков. Петр I в конце XVII в. говорил, что он принимал все представляемые ему проекты «кроме проектов алхимических, поелику он уверен был, что тот, кто выдает себя делателем золота, должен быть или обманщиком, или невеждой в химии». Очевидно, этой же точки зрения придерживались и его предшественники (66).

Таким образом, в развитии химии в России алхимический период фактически отсутствовал. Это дало повод П. Вальдену утверждать, что «в России химия появляется сразу, без предварительных эпох естественного развития» (67). При этом он намекал на «неполноценность» исторического развития химии в России, так как химия будто бы была лишена «научной атмосферы, т. е… влияния физических наук и техники» (68). Такое утверждение совершенно не соответствует действительности. Как будет видно далее, техническая база развития химии (технической химии) в допетровской Руси была в общем на том же уровне, что и в западноевропейских странах. Дальнейшие успехи химии в России в XVIII в., кроме того, показывают, что отсутствие в России глубоко укоренившихся на Западе алхимических традиций скорее благотворно сказалось на дальнейшей деятельности русских химиков, характеризующейся тесной связью с производством.

Что касается технической химии в допетровское время, то следует указать на некоторые своеобразные черты организации производства в России по сравнению с Западной Европой. Русские мануфактуры развивались в условиях феодально-крепостнического строя в виде «крепостных мануфактур». Кроме того, большую роль даже в XVII в. продолжали играть и ремесленные производства, в том числе и химические.

Металлургическая промышленность России получила широкое развитие уже в XVI в. В центре России, в районе Тулы, Каширы и других городов, а также в Поволжье, на Урале и в Сибири появились «домницы» — небольшие доменные печи, производившие значительные количества чугуна. В этот же период возникла и промышленность цветных металлов, особенно меди и серебра.

С древнейших временна Руси были широко развиты ремесла по обработке металлов. В Москве и других городах работало много ремесленников — «серебренников», «медников», «котельников», «секирников» и т. п. Во второй половине XVI в. в Новгороде работало около 5500 металлообработчиков. Уже в XV в. процветало литейное дело. Русские мастера умели делать отливки огромных размеров. В 1554 г. в Москве, например, была отлита чугунная пушка весом около 20 т, а в следующем году — еще одна, несколько меньшая по весу (69). В 1586 г. известный русский мастер Андрей Чохов отлил «царь-пушку» весом в 40 т, сохранившуюся до наших дней. В 1653 г. в Москве же был отлит колокол весом в 8000 пудов (около 130 т) (70).

В начале XVII в. в Москве была организована система «приказов», своего рода министерств, ведавших различными областями административной и хозяйственной жизни страны. В 1613 г., в частности, был учрежден приказ, ведавший горнозаводскими промыслами и переработкой металлов. Отливкой пушек ведал Оружейный приказ, а в дальнейшем — Пушечный приказ, в ведении которого находились Оружейная палата и Пушечный двор (на берегу р. Неглинной). В 1662 г. был учрежден Гранатный приказ с большим штатом специалистов по обработке металлов. В их числе имелся и «алхимист» — пиротехник. Производством золотых и серебряных предметов занимался с 1613 г. Серебряный приказ, в ведении которого находились Серебряная, Золотая и Рудознатная (пробирная) палаты (71).

Из собственно химических производств, получивших развитие в конце XVI и начале XVII в., следует упомянуть прежде всего производство селитры и порохов. С XIV в. селитра в России добывалась кустарным способом. «Соль» (смесь нитратов аммония и кальция), образующуюся на сырых стенах каменных зданий, в начале лета соскребали и «варили», т. е. выкристаллизовывали из нее селитру после предварительного добавления в раствор извести и поташа. Для получения «литрованной» (особо очищенной) селитры перекристаллизацию проводили несколько раз с добавками золы или поташа. С XV в. для добычи селитры стали устраивать особые «селитряницы» — ямы или канавы, заполнявшиеся органическими отбросами. После перегнаивания полученная таким путем аммиачная селитра подвергалась «варке» с добавками золы (72). Пороха и различные пиротехнические составы производились в России в XVI и XVII вв. в больших количествах (73). Пушкарский приказ имел в своем распоряжении пороховые, или «зеленые», мельницы и склады селитры и пороха (74). В XVII в. московское правительство сдавало и частные подряды на поставку селитры и пороха. Так, в 1651 г. группе иностранцев был сдан подряд на поставку 10 000 пудов пороха.

Из других химических производств, получивших в России особенно широкое развитие в XVI и XVII вв., следует сказать о поташном и «вайдашном» производствах. Сырьем для получения поташа и вайдаша служила древесная зола, для получения которой сжигались леса. Производство поташа было сезонным и велось на так называемых майданах — временных заводах, устраиваемых в лесах. В XVII в. поташ особенно высокой чистоты (75) изготовлялся на майданах в вотчинах ближнего боярина и шурина царя Алексея — Б. И. Морозова (76), в Центральной России. Производство велось в широком масштабе, и получавшийся продукт вывозили заграницу через Архангельск. В 1667 г. одни только Сергачские (ныне Горьковской области) майданы дали для вывоза 23 389 пудов поташа (77).

Внутри страны поташ использовался для производства мыла, которое процветало в XVI и XVII вв. в ряде районов страны. Особенно славилось костромское мыло (78).

Кустарное стекольное производство существовало в России, по-видимому, с глубокой древности, однако производились почти исключительно лишь украшения. В 1635 г. возник первый стекольный завод в Дмитровском уезде, недалеко от Москвы, а во второй половине XVII в. существовало уже несколько стекольных заводов (79). На этих заводах производилась, в частности, и химическая посуда для нужд Аптекарского приказа — «скляницы», «сулеи», «стопы», «реципиенты», «реторты», «колвы», «алембики» и т. п. (80)

В XVI в. в России были заведены и «бумажные мельницы». Первая из них возникла в 1564 г. В XVII в. близ Москвы работало уже несколько бумажных мельниц (81). Впрочем, значительное количество высокосортной бумаги ввозилось из-за границы.

В ремесленных производствах в России с древних времен широко применялись разнообразные химикалии, добывавшиеся на месте или же производившиеся ремесленниками для их собственных нужд. Ассортимент этих химикалий тот же, что и в Западной Европе. Среди них, в частности, было много красок, минеральных и органических, а также вспомогательных материалов для живописи. Некоторые из них, по-видимому, ввозились из-за рубежа, например «ярь веницейская». Впрочем, в «Торговой книге» (82) о красках, как об особых товарах, ввозившихся в Россию, не упоминается. Поэтому, возможно, что названия красок с прибавлением «веницейская» «царерградская», «турская», «немецкая» и т. д. просто обозначают соответствующие сорта, изготовлявшиеся в России.

Большой интерес представляет применение древнерусскими живописцами вспомогательных веществ, в том числе поверхностно-активных, таких, как желчь (щучья, бычья и др.), яичный белок, различные соки растений и т. д. Много внимания уделялось древнерусскими художниками и лакам, олифе, клеям (например, рыбьему клею — «карлуку») (83).

Этот краткий обзор состояния химических производств в России в допетровское время следует дополнить и некоторыми сведениями о состоянии химической лабораторной техники. Потребности растущей мануфактурной промышленности и особенно поиски месторождений полезных ископаемых вызвали необходимость организации пробирного дела и вообще химико-аналитических исследований. Уже в XVI в. образцы руд, в которых предполагалось содержание драгоценных металлов, отправлялись на испытания в Москву. В XVII в. здесь помимо Рудознатной палаты существовали и другие лаборатории.

Большая часть специалистов-химиков, работавших в Москве, была сосредоточена в Аптекарском приказе и его учреждениях. Здесь работали аптекари, «алхимисты», «дистилляторы» и их ученики. В их обязанности входило изготовление для царской, а затем и других аптек, а также для воинских частей всевозможных лекарственных форм — сахаров, сиропов, водок, композитов, спиртов, масел, пилюль, мазей («спусков», «малханов») и т. п. Нередко аптекари и алхимисты привлекались для различных химико-аналитических работ и для судебно-медицинской экспертизы. Особенно много в лаборатории Аптекарского приказа получали «водок», т. е. спиртовых и водных растительных экстрактов и настоек, а также продуктов дистилляции спирто-водных растворов с травами, кореньями и плодами. Сохранилось множество рецептов и даже сборников рецептов изготовления различных водок. О масштабе производства таких водок можно судить по тому, что Аптекарский приказ в XVII в. ежегодно на изготовление водок расходовал свыше 5000 ведер вина (около 60000 л).

В рецептурных сборниках и лечебниках часто упоминается химическая операция «перепускания» (буквально: «перемещения вещества из одного сосуда в другой»). Под перепусканием понимались сублимация, фильтрование и дистилляция. В Аптекарском приказе дистилляция велась из больших «кубов» и при помощи лабораторных алембиков.

Для характеристики техники дистилляции при помощи лабораторного алембика приведем здесь старинное (XVII в.) описание получения так называемого кирпичного масла — одного из распространенных в то время лекарственных средств (в переводе на современный язык): «Возьми обожженный кирпич, который не соприкасался с водой, и разбей его на мелкие куски. Нагрей эти куски на огне, чтобы они сильно раскалились и затем высыпали их в деревянное (оливковое) масло. Когда кирпич хорошо пропитается маслом, истолки его и наполни им стеклянный алембик. Запечатай алембик сырым тестом и бумагой, затем уплотни (все соединения) смесью из моченой бумаги с толченым сыром. Подвесь алембик к горну так, чтобы между огнем и дном склянки ничего не было, и, когда тесто, которым запечатана склянка, высохнет, понемногу прибавляй огня. Поступай так до тех пор, пока склянка не начнет (изнутри) сильно потеть и с ее стенок не начнет стекать вода (т. е. жидкость). Тогда прибавь больше огня и в приемник начнет течь масло очень красивого красного цвета. При этом берегись, чтобы огонь каким-либо образом не соприкоснулся с этим маслом, так как, если оно воспламенится, его невозможно потушить. Таким образом поддерживай огонь до тех пор, пока не перегонится все масло. Когда масло перестанет течь, склянку не трогай до тех пор, пока она не остынет. Затем вскрой ее, выброси «гнездо» (остатки кирпича) и, если сосуд еще крепок, вновь наполняй его толченым кирпичом, пропитанным маслом, и перепускай тем же способом. Делай это до тех пор, пока не будешь доволен маслом [не получишь нужного количества масла]. Масло же перелей в склянку с узким горлом и запечатай склянку воском» (84).

Это описание дает некоторое представление о лабораторной технике XVII в. Интерес представляет применение вместо пробки смеси моченой бумаги с сыром (казеином).

Из этого весьма беглого обзора состояния и развития химических знаний и химической техники в допетровской России следует, что отсталая в результате почти 300-летнего татарского ига страна довольно быстро становилась в эту эпоху на ноги, на путь экономического прогресса, отразившегося и на развитии химических производств и ремесел и на уровне химических знаний. Состояние химической техники в России в XVII в. едва ли можно считать слишком отсталым по сравнению со странами Западной Европы. Однако в этот период Россия не имела еще ни собственных ученых-химиков, ни университетов, ни специальных школ, за исключением «ученичества» при Аптекарском приказе. Несмотря на это отдельные русские самоучки, преодолевая большие трудности, овладевали техникой химических производств и ремесел и умели получать и обрабатывать различные вещества вполне на уровне европейской науки того времени.

XVII век оказался для России периодом, подготовившим техническую базу и другие условия для того, чтобы «насажденная» в первой половине XVIII в. наука сразу встала на ноги и получила блестящее и самобытное развитие на весьма благоприятной почве.

IV. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

К середине XVII в. капиталистическое производство (мануфактура) получило широкое развитие во всех главных странах Европы. Зародилось машинное производство, были изобретены и вводились в практику простейшие механические устройства и приспособления, облегчавшие, а также и вытеснявшие ручной труд.

Торговля в большинстве европейских стран оживилась и расширилась. Появились торговые биржи (Антверпенская биржа) и банки. Возникли крупные торговые компании (Гвинейская, Ост-Индийская, Московская и др.). Торговая и промышленная буржуазия постепенно приобретала все большее и большее политическое влияние, финансируя войны, добиваясь выгодного для себя законодательства, оказывая давление на разорившихся сеньоров при выборах королей и т. д.

Наряду с ростом и усилением буржуазии в течение XVII в. в Западной Европе происходил быстрый процесс ломки феодально-крепостнических отношений. Наемный труд постепенно вытеснял крепостнический, в некоторых странах началась быстрая пауперизация и пролетаризация крестьянства и городских ремесленников. В отдельных странах крестьянство было доведено до крайней степени обнищания, в связи с чем возникло бродяжничество. Так, в Англии вследствие развития шерстяных мануфактур и овцеводства крупные землевладельцы сгоняли крестьян с насиженных веками земель и отводили их под пастбища. Бедственное положение крестьян и городских ремесленников вызвало в ряде стран народные восстания и гражданские войны. Вместе с тем в течение XVII в. велись войны и между отдельными государствами, главным образом из-за рынков сбыта. Примером таких войн служит Тридцатилетняя война (1618–1648), начавшаяся в Германии и охватившая почти всю Европу. В середине XVII в. в Англии произошла буржуазная революция (1649 г.).

В идеологической жизни Западной Европы заметные следы оставили религиозные войны и восстания XVII в. Широкое движение реформизма, охватившее почти всю Европу с начала XVI в., привело к возникновению многочисленных христианских течений и сект, враждебных католичеству. В Германии и других странах центральной Европы со времени Мартина Лютера (1483–1546) получило распространение протестантство. Во Франции реформисты (гугеноты) приобрели большое политическое влияние, особенно в южных районах страны. В Англии после длительной религиозной борьбы возникла самостоятельная англиканская церковь и множество христианских сект.

Несмотря на то что новые религиозные течения и секты возникли в борьбе с католицизмом — ярым врагом науки, их отношение к передовой науке было не менее враждебным и непримиримым. Реформисты всех оттенков в борьбе с естественнонаучным материализмом пользовались в сущности теми же средствами и методами, что и католическая инквизиция.

Однако выступления против католицизма, против считавшихся в течение многих веков непререкаемыми религиозных доктрин весьма содействовали распространению в Европе свободомыслия. Критика религиозной и аристотелианской перипатетической схоластики вызвала появление новых представлений о мироздании в противовес старым, пропагандировавшимся церковниками библейским легендам о сотворении мира. Именно с этого и началось развитие нового естествознания.

Борьба реформистов против Ватикана и католицизма еще в XVI в. вызвала так называемую католическую реакцию. В Испании, Италии и Франции католическое духовенство вновь укрепилось, отвоевав некоторые утерянные позиции. В 1540 г. возник «орден иезуитов» — воинствующих церковников, беспощадно преследовавших «еретиков». Прекрасно организованным иезуитам удалось на два столетия захватить в свои руки школу и подчинить начальное и даже высшее образование интересам католицизма. Однако Ватикан даже при помощи иезуитов не смог в новых социально-экономических условиях воспрепятствовать быстрому распространению естественнонаучного материалистического мировоззрения. В истории естествознания XVII век явился эпохой крушения религиозной схоластики и возникновения на развалинах реакционного аристотелизма новой материалистической картины мира. К этому периоду относятся многие крупные теоретические и экспериментальные открытия. Признание и широкое распространение среди ученых получил экспериментальный метод исследования.

Особенно важные открытия были сделаны в области физико-математических наук и прежде всего механики и астрономии. Выше уже говорилось, что на рубеже XVI–XVII вв. итальянец Галилео Галилей (1564–1642) основал механику. В Германии Иоганн Кеплер (1571–1630) на основе наблюдений датского астронома Тихо де Браге (1546–1601) вывел законы движения планет. Ученик Галилея — Эванжелиста Торричелли (1608–1647) открыл существование атмосферного давления и изобрел барометр. Француз Блэз Паскаль (1623–1662) продолжил исследование Торричелли и сделал ряд физических и математических открытий. Голландский физик, астроном и математик Христиан Гюйгенс (1629–1695) создал волновую теорию света. Дени Папен (1647–1714) изобрел паровой котел с клапанами и т. д.

Вершиной достижений в области механики и физики в XVII в. явились выдающиеся исследования великого английского ученого Исаака Ньютона (1643–1727). В 1687 г. вышла замечательная книга Ньютона «Математические начала натуральной философии» («Philosophiae naturalis principle Mathematica»), в которой он, анализируя положения Кеплера о движении планет, вывел закон всемирного тяготения и сформулировал всем известные законы механики.

Крупнейшие открытия были сделаны в этот период и в других областях естествознания. Так, еще в начале XVII в. Уильям Гарвей (1578–1657) открыл законы кровообращения. Начиная с середины XVII в. быстрое развитие получила сравнительная анатомия, особенно благодаря введению в исследовательскую практику микроскопического метода итальянцем Марчелло Мальпиги (1628–1694) и голландцем Антони ван Левенгуком (1632–1723).

К концу XVII в. относится открытие Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646–1716) и Исааком Ньютоном дифференциального исчисления, сделавшегося с тех пор важнейшим инструментом научного исследования.

Блестящие достижения физико-математических наук вызвали широкий интерес к научным исследованиям и новым открытиям среди ученых и любителей наук — меценатов. Этот интерес отразился, в частности, на возникновении в XVII в. ряда научных обществ. Некоторые из них стали называться «академиями»[18].

В 1603 г. в Риме возникло научное общество под названием «Академия зорких» («Accademia dei Lincei», т. е. буквально «Академия рысей»). Виднейшим ее членом был Г. Галилей. «Академия зорких» просуществовала, однако, недолго, лишь до 1630 г., и распалась после смерти ее основателя-мецената принца Чези. Но и за короткий срок своего существования академия успела выпустить несколько важных изданий.

В Германии в 1652 г. по инициативе врача Иоганна Лоренца Бауша была основана «Академия естествоиспытателей» («Academia naturae curiosorum»), которой впоследствии было присвоено название «Леопольдина» («Cesarea Leopoldina»). Эта академия возникла после опустошительной эпидемии чумы в Западной Европе, как объединение врачей, к которому присоединились и некоторые ученые-естествоиспытатели. В течение всей своей истории академия интересовалась главным образом вопросами медицины и биологии. До сих пор девизом академии служит изречение «Numquam otiosus», т. е. «никогда не будь праздным». В настоящее время местопребыванием этой академии, именуемой «Германская академия естествоиспытателей — Леопольдина», является г. Галле на р. Заале в Германской демократической республике.

В 1657 г. по инициативе Э.Торричелли и других ученых во Флоренции возникла «Академия опыта» («Accademia del Cimento»), просуществовавшая около 10 лет. Деятельность этой академии получила широкую известность в ученом мире и вместе с тем привлекла пристальное внимание католического духовенства, обеспокоенного весьма быстрым распространением идей естественнонаучного материализма. Вследствие происков флорентийского духовенства Академия и была закрыта. В 1667 г. вышел в свет том трудов «Академии опыта», содержащий описание различных физических приборов и инструментов.

Вскоре по образцу «Академии опыта» были основаны крупные научные общества и академии в различных европейских странах. В Англии в 1662 г. возникло Лондонское королевское общество (Royal Society), объединившее в своем составе крупнейших ученых Англии, в том числе Р. Бойля, И. Ньютона и др. Предшественником Королевского общества была так называемая невидимая коллегия (invisible college) — объединение ученых в Оксфорде, собиравшихся для обсуждения различных научных вопросов еще в годы гражданской войны, начиная с 1645 г. В качестве своего девиза Королевское общество избрало изречение «Nullius in verba», взятое из стиха Горация: «Nullius addictus iurare in verba magistri» («Я не буду следовать рабски словам учителя»). Лондонское королевское общество, играющее роль Английской академии наук, возникло в годы, когда влияние индуктивной философии Ф. Бэкона было особенно большим. Общество ставило основной своей целью опытное исследование. На одном из первых собраний общества его цели были сформулированы в следующих словах: «Общество не будет признавать никаких гипотез, систем, учений натуральной философии, предложенных или признававшихся древними или современными философами…, но будет испытывать и обсуждать все мнения, ни которого не принимая до тех пор, пока после зрелого обсуждения и иных доказательств, даваемых правильно поставленными опытами, не будет бессомненно доказана истинность каждого положения».

С 1664 г. Лондонское королевское общество выпускает свой журнал под названием «Philosophical Transactions».

Такова же в общих чертах и история возникновения Парижской академии наук. Ее предшественниками были небольшие кружки ученых, собиравшихся еженедельно по очереди друг у друга для обсуждения научных вопросов еще с 1636 г. По примеру Лондонского королевского общества Кольбер в 1666 г. учредил на базе этих кружков Академию наук в составе 21 члена, среди них было несколько иностранцев. Позднее по образцу Королевского общества и Парижской академии наук в разных странах Европы возникли и другие академии. Таким образом, во второй половине XVII в. научная и научно-общественная жизнь в Европе значительно оживилась. Открытия физиков, новые методы исследования, новые научные приборы и инструменты, а главное, новые и важные идеи естественнонаучной философии стали предметом изучения и обсуждения образованных людей и многочисленных любителей науки. Потребности в научном общении ученых, в обмене мыслями и результатами исследований вызвали и появление первых научных журналов, а также сборников информационных материалов, описывающих новые открытия и исследования. Широкое развитие получила и переписка между отдельными учеными по научным вопросам.

СОСТОЯНИЕ ХИМИИ И ПРЕДПОСЫЛКИ ЕЕ РАЗВИТИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

В то время как механика, физика и астрономия достигли к середине XVII в. определенных успехов, химия значительно отставала в своем развитии. Главным направлением деятельности химиков — в подавляющем большинстве врачей и аптекарей — по-прежнему оставалась иатрохимия, достигшая высшей точки развития в трудах Ван-Гельмонта, его учеников и последователей. Задачи, которые ставили перед собой иатрохимики, ограничивались усовершенствованием искусства изготовления лекарственны составов и, лишь попутно, некоторых химикалий и материалов (красок, пиротехнических составов) для практических целей. Накопленные химиками в течение ряда столетий фактические данные и результаты наблюдений пополнялись весьма медленно и не обобщались. Химики еще не владели методами анализа веществ и смесей и пользовались весами лишь в пробирном искусстве, а также для дозировок веществ при воспроизведении фармакопейных прописей.

Несмотря на то что в этот период занятия алхимией и поисками «первичной материи» и философского камня постепенно отходили на второй план, многие алхимические верования, в частности вера в возможность трансмутации металлов, еще жили в умах химиков. Уцелели и алхимические учения о трех началах тел и сохранились многие традиции, оставшиеся в наследство от прошлых периодов, например вера в существование «духов» (Архей Ван-Гельмонта), управляющих жизненными процессами и химическими превращениями в организме, признание существования и особой роли в химических процессах различных «тонких материй» (невесомые флюиды), погоня за тайными средствами в медицине и фармации и т. д. Словом, химия представляла собой лишь собрание рецептов изготовления всевозможных составов и смесей с описанием отдельных веществ, без всяких попыток научного объяснения явлений. При таком состоянии, естественно, химия не могла претендовать на право называться «наукой» и справедливо именовалась «искусством». Впрочем, в этот период подобное же положение в той или иной степени имело место и в других областях естествознания, прежде всего в физике. Несмотря на значительный фактический материал, накопленный за два столетия, несмотря на некоторые важные открытия, физикам явно недоставало данных для обобщения. Но они и не стремились делать обобщения. Большинство физиков видели свою задачу лишь в изучении отдельных явлений и не пытались сопоставлять эти явления друг с другом. Физика того времени, как и ее младшая сестра химия, в лучшем случае удовлетворялась чисто «механическими» объяснениями явлений, причем привлекались и старые метафизические представления о мистических силах, будто бы присущих материи или же существующих вне ее. Такого рода подход к объяснению явлений поддерживался даже крупнейшими учеными, в том числе Ньютоном. Широкое распространение получило учение о невесомых флюидах — особых невещественных жидкостях света, теплоты (огненная материя, или теплород) и электричества.

В течение XVII в. возникли новые учения и даже целые системы естественнонаучной материалистической философии, имевшие непосредственное отношение к химии. Из этих учений прежде всего следует назвать индуктивный метод научного исследования, предложенный Ф. Бэконом.

Фрэнсис Бэкон Веруламский (1561–1626) — английский философ и политический деятель. Он учился в Кэмбридже и получил юридическое образование. С 1584 г. началась его политическая карьера в качестве члена нижней палаты. Уже в 90-х годах XVI в. Бэкон получил известность благодаря своим философским трудам. Главные его сочинения вышли в начале XVII в., в частности «Новый органон (1620 г.) (2). В 1618 г. Бэкон стал лордом-канцлером и получил титул барона Веруламского. Через несколько лет он был обвинен парламентом во взяточничестве, однако после осуждения был помилован королем. В связи с этим он ушел от политической деятельности, посвятив последние годы жизни исключительно занятиям наукой.

Критикуя в своих сочинениях схоластические учения и схоластический, основанный лишь на чувственном восприятии метод познания, Бэкон выдвинул в качестве основного научного метода изучение явлений посредством опыта. Конечно и до Бэкона опыт (эксперимент) применялся при решении отдельных вопросов. Так, алхимики, искавшие в течение многих столетий способы получения философского камня и трансмутации металлов, проделывали неисчислимое количество опытов с самыми различными веществами и смесями. Однако все это не носило систематического характера и по большей части представляло собой попытки воспроизвести туманные и зашифрованные рецепты из алхимических книг. Бэкон писал об этом следующее: «Если же кто-либо направит внимание на рассмотрение того, что более любопытно, чем здраво, и глубже рассмотрит работы Алхимиков и Магов, то он, пожалуй, придет в сомнение, чего эти работы более достойны — смеха или слез. Алхимик вечно питает надежду, и когда дело не удается, он это относит к своим собственным ошибкам. Он обвиняет себя, что недостаточно понял слова науки или писателей, и поэтому обращается к преданиям и нашептываниям. Или он думает, что ошибся в каких-то мелких подробностях своей работы, и поэтому до бесконечности повторяет опыт. Когда же в течение своих опытов он случайно приходит к чему-либо новому по внешности или заслуживающему внимания по своей пользе, он питает душу доказательствами этого рода и всячески превозносит и прославляет их, а в остальном хранит надежду. Не следует все же отрицать, что алхимики изобрели не мало и одарили людей полезными открытиями» (3).

Говоря о значении опыта как основного метода научного исследования, Бэкон имел в виду «методический опыт», т. е. систематическое, заранее обдуманное опытное исследование явлений. «Следует, однако, заботиться, — писал он, — не только о большом запасе опытов, но об опытах другого рода, чем те, кои совершены до сих пор. Должно ввести совсем другой метод в порядок и ход работы для продолжения и обогащения опыта. Ибо смутный и руководящийся лишь собой опыт… есть чистое движение на ощупь и скорее притупляет ум людей, чем осведомляет их. Но когда опыт пойдет вперед по определенному закону, последовательно и беспрерывно, то можно будет ожидать для наук чего-либо лучшего» (4). Таким образом, основная заслуга Бэкона состоит в провозглашении им в качестве основного метода исследования организованного и методически поставленного эксперимента. И хотя Бэкон отразил в своем учении те сдвиги в области метода научного исследования, которые происходили в то время в области физики (опытные исследования Галилея, Торричелли и др.), тем не менее он по праву считается основоположником экспериментального индуктивного метода. Недаром К. Маркс назвал Бэкона родоначальником «английского материализма и всей современной экспериментирующей науки» (5).

Философия Бэкона и его экспериментально-индуктивный принцип исследования получили признание прежде всего в Англии и отразились на деятельности большинства английских естествоиспытателей XVII в.

С другой стороны, весьма важное значение для дальнейшего развития химии и физики приобрели атомистические учения, развитые в XVII в. несколькими видными философами и естествоиспытателями. XVII век с полным правом можно назвать «эпохой Возрождения» и развития античной атомистики. Атомистические (корпускулярные) теории сделались важной составной частью философских и естественнонаучных систем XVII в. Впрочем, возникшие в этот период представления об атомах и корпускулах, составляющих тела, носили явно механистический и даже метафизический характер и к тому же фактически почти не привлекались для научного объяснения химических явлений. Тем не менее возрождение атомистики следует рассматривать как важную предпосылку для дальнейшего развития всего естествознания.

Известно, что в течение всего периода средневековья и первых столетий нового времени атомистическое учение находилось в «подполье», оно жестоко преследовалось христианским духовенством. Еще в IV в. один из виднейших идеологов только что возникшего христианства — блаженный Августин — ополчился против атомистики Левкиппа и Демокрита, объявив их учение языческим и несовместимым с догмами христианства. С утверждением римско-католической церкви преследования атомистов сделались особенно жестокими. Несмотря на это, в конце средних веков и в начале нового времени атомистические учения излагались в сочинениях некоторых смелых философов, иногда в завуалированной форме.

В средние века научным языком, на котором писались сочинения теологов, юристов и медиков и велись диспуты в монастырских школах и университетах, был латинский язык. Поэтому вся научная терминология была латинизирована[19]. Естественно, что греческое слово «атом» (нерассекаемый, неделимый) почти исчезло из обращения и обычно заменялось латинским словом «корпускула», т. е. частичка, или «тельце» (corpuscula — уменьшительное от слова corpus — «тело»). Как мы видели, у Лукреция атомы назывались corpora prima. Первичные, далее неделимые корпускулы назывались элементами, что связано с происхождением этого термина. Именно поэтому атомистическое учение в эпоху Возрождения и вплоть до конца XVIII в. обычно фигурировало под названием «корпускулярная теория».

Одним из представителей корпускулярной теории эпохи Возрождения был философ кардинал Николай Кузанский (1401–1464). В дальнейшем атомистические идеи высказывались многими философами. Среди них следует назвать философа-материалиста Джордано Бруно (1548–1600), развившего учение «минимальных» как субстанции всех вещей. В физике «минимальными» Бруно считал «монаду» (от греческого — «единичный»), в математике — точку. За свои убеждения и взгляды, признанные римско-католической инквизицией еретическими, Бруно 17 февраля 1600 г. был сожжен на костре в Риме.

Несмотря на то что сторонники атомистических учений жестоко преследовались как римско-католическим духовенством, так и протестантами, их число быстро росло в течение всего XVII в. Об этом свидетельствует, в частности, постановление Парижского парламента от 4 сентября 1624 г., вызванное попыткой организовать в Парижском университете публичный диспут о корпускулярной теории. Этим постановлением запрещалось под страхом смертной казни «утверждать и преподавать положения, направленные против древних и признанных авторов и устраивать диспуты без одобрения докторов теологического факультета» (6). Запрещение это оказалось, однако, малодейственным, так как именно французские ученые достаточно широко разработали в середине XVII в. философские корпускулярные теории. Одним из виднейших ученых — авторов корпускулярной теории материи — был философ и математик Р е н э Декарт (1596–1650), известный также под латинизированным именем Картезий (Renatus Сartesius). С восьмилетнего возраста Декарт обучался в иезуитской школе, где усердно изучал математику. Юношей он прожил несколько лет в Париже, а в 1617 г. переселился в Голландию, где служил в армии и принял участие в Тридцатилетней войне. Объехав затем почти всю Европу, он с 1629 г. целиком посвятил себя занятиям философией и математикой. Декарт является основателем аналитической геометрии (декартовы координаты). В 1637 г. вышло первое сочинение Декарта «Рассуждение о методе, чтобы хорошо направлять свой разум и отыскивать истину в науках» (7). В дальнейшем были опубликованы и другие сочинения Декарта. Под конец жизни, в 1649 г., из-за преследований со стороны голландских протестантов Декарт был вынужден покинуть Голландию и по приглашению шведской королевы переселился в Стокгольм, где вскоре умер.

Корпускулярная теория Декарта, изложенная в ряде изданных им сочинений, противоречива. В приложении к книге «Рассуждение о методе», озаглавленном «О метеорах», Декарт в следующих словах высказывает свои представления:

«Прежде всего, я предполагаю, что вода, земля, воздух и все такого рода тела, которые нас окружают, состоят из многочисленных мелких частиц различной формы и размеров, которые никогда не бывают настолько правильно расположены и не настолько точно прилегают друг к другу, чтобы вокруг них не оставалось промежутков; что эти промежутки не пустые, а наполнены… весьма разреженной материей… Мелкие частицы, из которых состоит вода, длинны, гладки и скользки, наподобие маленьких угрей; хотя они соединяются и переплетаются друг с другом, но никогда не связываются и не сцепляются так, чтобы их нельзя было легко разъединить» (8).

Свои «маленькие частички» Декарт не считал «атомами», т. е. неделимыми, а, напротив, стоял на точке зрения бесконечной делимости материи и, как мы видели, отрицал существование пустоты. «… Знайте, — писал он, — что я не мыслю мелкие частицы земных тел в виде атомов, или неделимых частиц; напротив, считая их состоящими из одной и той же материи, я полагаю, что каждая из них может быть делима бесконечным множеством способов» (9).

Объясняя различные физические явления, Декарт приписывал основную роль форме и размерам частиц и в особенности их вихреобразным движениям. В дальнейшем, после продолжительной полемики с другим французским философом — П. Гассенди — Декарт несколько изменил свои представления о частицах, из которых составлены тела, и высказал идею о существовании трех видов первичных частиц, отличающихся друг от друга размером. Частицы всех этих видов, по его мнению, входят в различных пропорциях в состав любого тела. Они не обладают весом, но приобретают его в результате движения. Под воздействием различных факторов частицы могут менять свою форму. При этом острые частицы образуют соль, мягкие — серу, а тяжелые и круглые — ртуть, т. е. три принципа алхимиков (10).

Эти представления Декарта оказались объектом длительных дискуссий, особенно во второй половине XVII и в начале XVIII в., после появления сочинений Ньютона. Труды Декарта были еще при его жизни запрещены в Голландии и Франции (протестантами и католиками). В 1663 г. они были внесены в индекс книг, запрещенных Ватиканом.

Одним из идейных противников Декарта был французский философ и физик Пьер Гассенди (1592–1655) (11). Благодаря выдающимся способностям он уже в 16 лет был учителем риторики в г. Дин во Франции. Здесь же он принял духовный сан и стал аббатом. В 1646 г. Гассенди был приглашен в Париж в качестве профессора механики и астрономии, но из-за плохого здоровья вскоре был вынужден вернуться в родной город, где и умер. При жизни он успел опубликовать лишь некоторые из своих сочинений. Полное собрание его трудов в шести томах вышло в свет в 1658 г.

Атомистика Гассенди является, в сущности, пересказом атомистического учения Эпикура, которого Гассенди превозносил, одновременно критикуя современную ему науку, основанную на реакционной перипатетической схоластике. В отличие от Декарта Гассенди считал, что бог сотворил определенное число неделимых и непроницаемых атомов, из которых составлены все тела мира. Между атомами, по его мнению, имеется абсолютно пустое пространство. Форма атомов может быть совершенно различной, и, кроме того, атомы различаются по размерам и весу. Возникновение и уничтожение тел объясняется лишь соединениями атомов и распадом этих соединений на исходные атомы. Согласно Гассенди, не только материальные тела, но и «невесомые флюиды», в частности теплота, свет, также состоят из атомов. Атомы непрерывно движутся в пустоте и сталкиваются друг с другом. Тела состоят не из первичных атомов, а из их соединений, которые Гассенди называл «молекулами» (12) (от слова moles — «масса»).

Философия Гассенди (13), в частности его атомистическое учение, по существу представляло собой попытку примирить материалистические представления о веществе и пространстве с религией. Гассенди искал компромисс между допущением вечности пространства и атомов и существованием бога, который их сотворил. По словам К. Маркса, он старался «как-нибудь примирить свою католическую совесть со своим языческим знанием, Эпикура — с церковью, что было, конечно, напрасным трудом» (14).

Атомное учение Гассенди было в общем благожелательно принято естествоиспытателями XVII в. Многие из них, в том числе, как будет видно в дальнейшем, Р. Бойль, И. Ньютон, Р. Гук, основываясь на построениях Гассенди, излагали корпускулярные учения в своих трудах. Корпускулярные теории Декарта и Гассенди не получили в XVII в. дальнейшего развития. Их основные положения лишь повторялись с некоторыми малозначительными изменениями в сочинениях естествоиспытателей и философов.

Механистическая атомистика Декарта и Гассенди, представлявшая материю пассивной, вызвала появление различных точек зрения о причинах движения корпускул и тел. Упомянем здесь о появившемся в начале XVIII в. идеалистическом учении о «монадах» философа и математика Готфрида Вильгельма Лейбница (1646–1716) (15). Согласно Лейбницу основой материи являются одухотворенные монады — «элементы вещей». Они божественного происхождения («излучения божества»), причем само божество является первоначальной монадой, первоосновой всех вещей. Монады наделены «духом» и поэтому способны к самодвижению. Материя и представляет собой форму существования многообразных духовных монад и образуется в результате взаимодействия этих монад. Сама материя, в отличие от монад, неспособна к самодвижению. Однако она наделена силой и способна к действию и противодействию.

«Монадология» Лейбница была принята многими германскими учеными-естествоиспытателями и философами. Из них следует назвать Христиана Вольфа (1679–1754) — учителя М. В. Ломоносова в Марбурге.

Возрождение античной атомистики, появление разнообразных корпускулярных теорий, полемика по вопросам структуры вещества и природы первичных частиц — все это, естественно, отразилось на направлении мыслей химиков и физиков XVII и начала XVIII в. и в общем положительно сказалось на возникновении первых, хотя и туманных теоретических представлений о химических явлениях. Однако недостаток экспериментального материала и вместе с тем живучесть старых традиционных учений об элементах (Аристотеля и «трех началах» алхимиков) сильно препятствовали внедрению атомистики в физику и химию. Корпускулярные теории фактически не применялись при обсуждении и решении конкретных проблем науки, связанных со структурой вещества. Они не сделались еще органической основой естествознания и представляли собой лишь натурфилософские учения, носили чисто описательный характер и не находили экспериментальных подтверждений.

В начале XVIII в. интерес к корпускулярной теории в кругах естествоиспытателей вообще снизился, и вскоре она снова оказалась фактически забытой. Только в середине XVIII в. в трудах М. В. Ломоносова вновь появляется логически последовательное и отчетливое изложение корпускулярной (атомно-молекулярной) теории. Ломоносовым же были сделаны и первые серьезные попытки приложения представлений о корпускулярном строении материи для объяснения некоторых физических явлений. Однако понадобилось еще несколько десятилетий, для того чтобы атомистика сделалась основой химии и всего естествознания.

ЗАРОЖДЕНИЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ГОРЕНИИ И ДЫХАНИИ

Хотя в XVII в. химия в теоретическом отношении прогрессировала крайне медленно, процесс накопления нового фактического материала неуклонно продолжался. Потребности расширяющегося производства выдвигали перед химиками новые задачи, требовавшие решения. Одной из таких задач, возникших в связи с быстрым развитием металлургии, было научное объяснение процессов восстановления металлов при их получении из руд и явлений при обжигании металлов. В практическом отношении эти вопросы были давно решены, но не имели сколько-нибудь удовлетворительного объяснения, что естественно отражалось и на развитии технологических приемов металлургии и обработки металлов. Считали, например, что при окислении (прокаливании на воздухе) металл «умирает», превращаясь в «мертвую землю» (окалину, известь, золу), а при восстановлении из нее вновь возрождается.

С давних времен процесс обжигания металла на воздухе, или «кальцинация», т. е. превращение металла в известь (от calx — «известь»), сопоставляли с процессами горения дерева, угля и других горючих тел. в результате которых также оставалась земля (зола). Горение же таких тел рассматривалось как разрушение или распад тела с выделением летучих продуктов. Роль воздуха в процессах горения оставалась невыясненной, несмотря на то что в металлургической практике с древнейших времен применялось дутье для усиления пламени, а металлурги и естествоиспытатели хорошо знали, что для «питания» огня необходим воздух (еще в XV в. об этом писал Леонардо да Винчи). Не уделялось никакого внимания и выяснению природы летучих продуктов горения. Лишь Ван-Гельмонт в XVII в. указал, что в результате горения дерева и угля образуется «лесной дух».

Естественно, что при таком понимании процесса горения кальцинацию металлов также рассматривали как распад металла с выделением неизвестных летучих продуктов. Несмотря на то что такому взгляду противоречил уже давно известный факт увеличения веса металлов при кальцинации на воздухе, химики (иатрохимики) упорно держались этой, ставшей традиционной, точки зрения и не обращали никакого внимания на несообразность такого объяснения.

В 1630 г. французский химик и врач Жан Рей (1583–1645) опубликовал сочинение «Опыты изыскания причин увеличения веса олова и свинца при прокаливании» (16). Здесь впервые приводятся достаточно правдоподобные объяснения этого явления. Работа была начата Реем после обращения к нему аптекаря Брена из Бержерака с письмом, в котором описывался опыт кальцинации олова и свинца. Брен взял 2 фунта 6 унций чистейшего английского олова, поместил его в железный котелок и при постоянном перемешивании прокаливал олово на сильном огне в течение 6 часов. В результате он, к своему крайнему удивлению, получил 2 фунта 13 унций «чистейшей белой извести». Повторив опыт с 6 фунтами свинца, он нашел, наоборот, потерю в весе — около 6 унций. В заключение Брен писал: «Вы меня очень обяжете, если дадите мне объяснение этого чуда» (17).

В ответ на просьбу Брена Рей сделал подробный критический анализ мнений, высказанных ранее о причине этого явления. В

частности, он отверг объяснение Цезальпина, считавшего, что увеличение веса олова происходит вследствие осаждения сажи, и высмеял Либавия, который утверждал: «…Превращение [свинца в золу] изменяет вес… обжигание увеличивает вес… Конечно, не надо быть ни великим химиком, ни великим логиком, чтобы над этим не посмеяться» (18).

Рей совершенно отчетливо сознавал, что воздух имеет вес и что «увеличение веса может происходить только посредством прибавления материи, а уменьшение — только посредством ее отнятия, настолько нераздельно связаны материя и тяжесть» (19).

На основании логических рассуждений Рей пришел к такому выводу: «Итак, опираясь на вышеизложенное, я отвечаю на этот вопрос и торжественно утверждаю: что это увеличение веса происходит от воздуха, который в сосуде был сгущен, утяжелен и благодаря сильному и продолжительному жару печи стал как бы липким; этот воздух смешивается с окалиной (чему помогает частое перемешивание) и пристает к ее мельчайшим частицам, подобно тому как вода утяжеляет песок, который вы в нее бросаете и перемешивается с ней…».

В начале своих «Опытов» Рей доказывает, что огонь и воздух должны обладать весом и что воздух становится более тяжелым при сжатии (уплотнении). Рей выступает против мнения о «смерти» металлов, а также и против допущения потери ими при прокаливании каких-либо летучих веществ. Уменьшение веса свинца во втором опыте Брена он объясняет тем, что свинец был нечистым (21). Предел прибыли в весе металла при прокаливании, по его мнению, связан с насыщением извести воздухом, который, как вода — песок, обволакивает все, в том числе и самые мельчайшие частицы извести (22).

Сочинение Рея, однако, не получило какого-либо отклика его современников. Только через 150 лет, при втором издании книги в 1777 г., взгляды ученого стали широко известны и оказались созвучными формировавшимся в этот период новым представлениям о горении и кальцинации металлов.

Спустя 35 лет после появления мемуара Жана Рея, в 1665 г. известный английский физик Роберт Гук (1635–1703) опубликовал сочинение под названием «Микрография» (23), в котором была изложена общая теория горения. Гук рассмотрел вопрос о роли воздуха не только при кальцинации металлов, а вообще в процессах горения. Он полагал, что в воздухе содержится особое вещество, похожее на то, которое имеется в связанном состоянии в селитре. Это вещество, по его мнению, обладает способностью растворять все горючие тела, но лишь при условии, если температура этих тел будет достаточно высокой. При этом возникает огонь, представляющий собой, как считает Гук, только результат движения. Продукты «растворения» горючих тел могут быть твердыми, жидкими или воздухообразными. В селитре растворяющее горючие тела вещество находится в сильно сжатом состоянии, так что в определенном объеме селитры его содержится значительно больше, чем в соответствующем объеме воздуха. Горение в замкнутом пространстве прекращается, как только горючее тело будет насыщено этим «растворителем». При доступе воздуха, т. е. при постоянном притоке растворителя, наоборот, горение проходит интенсивно и тело полностью сгорает. Гук обещал в своем сочинении далее развить изложенную теорию, однако никаких новых данных по этому вопросу в его дальнейших трудах не появилось (24).

Взгляды Р. Гука на горение развил другой английский химик, оксфордский врач Джон Майов (1640–1679). В 1669 г. он издал на латинском языке трактат «О селитре и воздушном спирте селитры» (25). Майов рассмотрел вопрос о растворителе Гука, содержащемся в воздухе, еще более широко. Он назвал этот растворитель «воздушным спиртом селитры» (spiritus nitroaereus). Прежде всего Майов подробно изучил селитру и ее составные части. По его мнению, это удивительное вещество должно было произвести полный переворот в науке, такой же, какой оно произвело в военном деле. Майов считал, что селитра состоит из двух частей: кислого селитряного спирта (селитряной кислоты, т. е. азотной) и щелочного вещества. Это доказывалось тем, что при действии селитряной кислоты на щелочь получается настоящая селитра. Таким же путем, по его мнению, селитра образуется и в природе. Однако в воздухе содержится лишь составная часть этого спирта, а именно: «воздушный спирт селитры». Это вещество обладает способностью поддерживать горение, оно же необходимо и для дыхания животных (26).

Далее Майов указывает, что это вещество, входящее в состав селитряного спирта и содержащееся в воздухе, не является собственно селитрой, как думают некоторые, а представляет собой «воздушные огненные частицы», необходимые для поддержания пламени. При горении добавление селитры к горящему телу, например к сере, делает его способным гореть без доступа воздуха в замкнутом пространстве. Сами воздушные огненные частицы не являются ни кислыми, ни щелочными. Они способны вступать в соединение с металлами при их обжиге и являются причиной увеличения веса, происходящего при этом. Эти частицы, по мнению Майова, содержатся также и в кислотах.

Исторический интерес представляют опыты Майова над горением и дыханием животных. Эти опыты проводились в приборе, представляющем собой опрокинутый стеклянный колокол, погруженный в воду. Майов установил, что при горении серы под колоколом вода поднимается вверх и, следовательно, объем воздуха уменьшается. Если во время горения свечи под колоколом там же находится животное (мышь), то горение прекращается быстрее. Отсюда Майов пришел к выводу, что воздух, содержащий воздушные огненные частицы, необходим и для дыхания. При горении и дыхании расходуется не весь воздух, а только часть его. Майов констатирует, что воздух, оставшийся под колоколом, после опыта несколько легче, чем обычный воздух, и не поглощается водой.

Развивая далее теорию дыхания, Майов указывал, что воздушно-селитряные частицы при вдохе поглощаются легкими и кровью, в результате чего возникает брожение, сопровождаемое образованием тепла, подобно тому как это происходит при действии этих частиц на колчедан, который превращается при этом в купоросное масло с выделением тепла. Брожение крови и является причиной теплоты крови. Поглощение воздушных частиц кровью вызывает изменение темной окраски венозной крови в ярко-красный цвет артериальной крови. Резюмируя свои представления о дыхании, Майов писал: «Я придерживаюсь того взгляда, что и у животных, и у растений селитряный воздушный спирт есть главный источник жизни и дыхания» (27).

Что касается объяснений кальцинации металлов Майовом, то на них в известной степени отразились господствовавшие в ту эпоху представления. Майов считал, что тела горят не только потому, что содержат в себе способные гореть составные части (он называл их «сернистыми частицами» — particulae sulphurea), но и потому, что эти сернистые частицы соединяются с воздушно-селитряным спиртом. Горение, таким образом, состоит во взаимодействии сернистых частиц сжигаемого тела с воздухом, в результате чего и появляется пламя. Майов произвел опыт обжигания сурьмы на воздухе при помощи зажигательного стекла; взвесив вещество до и после опыта, он обнаружил некоторое увеличение веса и пришел к следующему заключению: «Я отлично знаю, что по общепринятому взгляду кальцинирование сурьмы заключается в удалении содержащейся в ней серы. Несмотря на это, я склонен думать, что взгляд этот неверен».

Отчетливые и в основном правильные представления о горении и дыхании, высказанные Майовом более чем за 100 лет до появления теории горения и дыхания А. Л. Лавуазье, не были приняты его современниками, в том числе даже такими передовыми учеными, как Р. Бойль. Причину этого, по-видимому, следует искать в том, что, с одной стороны, идущие от глубокой древности традиционные взгляды на горение лишь как на процесс распада горючих тел, сопровождающийся удалением в виде тонкого «флюида» содержащихся в них горючих (сернистых) частиц, еще полностью владели умами ученых XVII в. С другой стороны, хотя Майов и стоял на грани открытия кислорода, его доводы о существовании воздушно-селитряного спирта не казались современникам убедительными, так как не были достаточно обоснованы. Возможно, что если бы Майов не умер слишком рано (в 38-летнем возрасте), он мог бы развить и доказать свою теорию.

Проблеме горения и кальцинации металлов были посвящены и исследования некоторых других ученых второй половины XVII в., о которых будет сказано в дальнейшем. Казалось бы, что передовые представления, развитые Ж. Реем, Р. Гуком и особенно Дж. Майовом, должны были привести к быстрому и полному выяснению истинного механизма горения. Однако недостаток экспериментальных данных и отсутствие общей руководящей теории, объясняющей химические явления, обусловили иной ход событий. Представление о горении лишь как о распаде горючих тел, осталось господствующим в науке, в результате чего химия пошла по ложному пути.

Понадобилось более 100 лет, чтобы ученые в конце концов убедились в неправильности этих традиционных представлений и вновь вернулись к идеям, высказанным Майовом. Но это произошло уже, когда были открыты многие новые явления и факты и была дана их количественная оценка.

Р. БОЙЛЬ И ЗАРОЖДЕНИЕ «НАУЧНОЙ ХИМИИ»

В развитии химии в XVII в. особенно значительная роль принадлежит английскому ученому Р. Бойлю. В многогранной научной и научно-общественной деятельности Бойля нашли яркое отражение новые веяния в науке и прежде всего борьба против схоластического аристотелизма и традиционных пережитков алхимического периода. Последователь и пропагандист индуктивной философии и экспериментального метода Ф. Бэкона, Бойль явился одним из первых и ярких представителей экспериментальной химии. Но он не был простым собирателем опытных данных. На основе экспериментального материала, полученного как им самим, так и его современниками, он сделал важные теоретические выводы и обобщения.

При всем этом некоторые его идеи и представления носят печать ограниченности знаний XVII в. Бойль не смог преодолеть силы традиций при объяснении некоторых химических явлений, в частности явлений горения и кальцинации металлов. На него, по-видимому, не произвели никакого впечатления передовые идеи Р. Гука — его бывшего ассистента и Дж. Майова, с работой которого Бойль был, несомненно, хорошо знаком. Вместе с тем в деятельности Бойля отразился и религиозный характер английской буржуазной революции, современником которой он был. Бойль наряду с научными исследованиями много занимался теологическими проблемами и комментированием «священного писания».

Роберт Бойль родился 25 января 1627 г. Он был четырнадцатым ребенком в семье ирландского аристократа, графа Корка. Бойль был болезненным и слабым и всю жизнь придерживался строгого режима «регулярного образа жизни» и соблюдал диэту. По обычаю, распространенному в то время среди ученых, Бойль не был женат. Общее образование он получил дома и в аристократическом колледже в Итоне. В 12-летнем возрасте Бойль был послан отцом для продолжения образования в Европу. В Женеве он в течение полутора лет изучал философию и юриспруденцию, одновременно занимаясь и математикой. Затем Бойль отправился в путешествие по Италии и другим странам Европы, а в 1646 г. вернулся на родину.

Не застав отца в живых, он поселился в одном из оставшихся ему в наследство имений (Стальбридже), где, по-видимому, впервые начал экспериментальные исследования. В 1654 г. он переехал в Оксфорд и вступил в кружок ученых, называвшийся невидимой коллегией (invisible college), который впоследствии стал основой для возникновения Лондонского королевского общества. В оксфордский период жизни Бойль провел несколько весьма важных исследований по физике и химии. В 1668 г. он переехал в Лондон и стал деятельным членом только что организовавшегося Королевского общества. В 1680 г. Бойль был избран его президентом, но отказался от этой должности. Умер Бойль 30 декабря 1691 г.

Бойль принадлежал к распространенному в Европе в течение XVII и XVIII вв. типу ученых-богачей. Он располагал собственными, хорошо оборудованными лабораториями и имел нескольких помощников-ассистентов и мастеров. Публикации научных исследований Бойля стали появляться с 1660 г. В то время ученый занимался исследованиями упругости воздуха. Основываясь на трудах Г. Галилея, давшего метод определения веса воздуха, Э. Торричелли, изобретшего барометр, и О. Герике, демонстрировавшего в 1654 г. «магдебургские полушария» и построившего первый воздушный насос, Бойль в своей первой опубликованной работе описывает сконструированный им воздушный насос, который в дальнейшем он использовал для опытов. Здесь же описаны опыты определения упругости воздуха при помощи неравноплечной U-образной трубки с одним запаянным концом. В результате этих опытов Бойль сформулировал свой известный закон об обратной пропорциональности объема и давления воздуха. Спустя 17 лет этот же закон, независимо от Бойля, был открыт Эдмом Мариоттом (1620–1684), причем Мариотт для получения опытных данных, в сущности, пользовался тем же прибором, что и Бойль.

В 1661 г. появилась (в первом издании анонимно) книга Бойля «Химик-скептик» («The Sceptical Chemist») (30). Книга эта представляет особый исторический интерес. Она посвящена анализу и критике теории перипатетиков (схоластических аристотелианцев) и спагириков (алхимиков, последователей Парацельса) о составных частях веществ. Бойль подробно обсуждает вопрос: можно ли признать «элементы» перипатетиков — огонь, воздух, воду и землю, — а также «принципы» спагириков — ртуть, серу и соль — в качестве истинных элементов тел. В книге «Химик-скептик» (31) Бойль поставил пять главных вопросов. Каждому из них он посвятил особую главу книги. Вопросы эти таковы:

1. Является ли огонь «универсальным анализатором» всех тел?

2. Являются ли продукты прокаливания (кальцинации) действительно элементами, или началами?

3. Может ли быть число веществ, которые принимаются в качестве элементов, или начал, действительно ограничено тремя, четырьмя или пятью?

4. Действительно ли существуют элемент «соль», элемент «сера» и элемент «ртуть», которые так называют?

5. Существуют ли вообще реальные элементы, или начала?»

В последней (шестой) главе книги Бойль излагает свою теорию и дает собственное определение понятия «элемент».

Чтобы выяснить значение поставленных Бойлем вопросов, отметим, что проблема элементов, или основных составных частей тел, в то время была в центре внимания физиков и химиков. Единой точки зрения по вопросу об элементах не было. Иатрохимики и их последователи в своей практической (врачебной и фармацевтической) деятельности в общем удовлетворялись аристотелевскими элементами-качествами. При назначении лекарств они продолжали руководствоваться аристотелевскими характеристиками их свойств (горячительные, охладительные, влажные и пр.) и применяли их в соответствии с симптомами болезни. Но это относилось главным образом к лекарствам растительного происхождения. Минеральные же (химические) лекарственные средства они расценивали с точки зрения спагирического учения об элементах. К тому же значительная часть химиков-врачей еще находилась во власти алхимических идей и веры в возможность трансмутации металлов. В литературе того времени нередко обсуждался вопрос, действительно ли металлы содержат все три принципа алхимиков или же состоят только из двух.

Поэтому учение о четырех элементах-качествах Аристотеля в XVII в., в сущности, было вполне равноправным с учением алхимиков о tria prima, т. е. трех принципах, или началах. Противоречия, которые возникали при толковании различных явлений при помощи обоих учений о первоначальных составных частях тел, сглаживались тем, что в элементах Аристотеля многие видели принципы алхимиков, например соль сравнивали с землей, ртуть — с водой, серу — с огнем. Но некоторые химики не удовлетворялись такими сопоставлениями и пытались примирить оба учения другими путями. Ощущая недостаточность того или другого отдельно взятого учения об элементах, для характеристики состава всех без исключения тел они стремились эклектически слить оба учения воедино. В результате появились теории о пяти или шести элементах.

При обсуждении вопроса о том, какие же именно вещества следует считать элементами, в XVII в. получила распространение точка зрения, что в качестве элементов следует признать продукты разложения тел. В частности, Ван-Гельмонт на основе этого считал реальным элементом лишь воду, получаемую при разложении растений и животных материалов с помощью огня. Однако число средств разложения сложных тел было в то время весьма ограниченно.

Химические методы разложения (например, действием кислот) практически не применялись. Главным средством разложения считали «универсальный анализатор» — огонь. «Sine igne nihil operamur» (32), — говорили химики и, получая в результате прокаливания тел, в частности в результате кальцинации металлов, различные выделения и остатки, трактовали их как элементы. Реальными элементами считались и продукты других операций, производимых при помощи нагревания (дистилляции, сублимации и пр.). Кроме огня упоминался еще «универсальный растворитель», или универсальный анализатор — «алкагест», но он существовал лишь в воображении алхимиков.

В первой главе книги «Химик-скептик» Бойль сформулировал исходные предпосылки, которые он положил в основу обсуждения поставленных вопросов. В этих предпосылках-тезисах сформулированы основные положения корпускулярной теории, которой придерживался Бойль. Тезисы эти таковы:

«1. Не представляется абсурдным допущение, что при первом творении смешанных тел универсальная материя, из которой они составлены, так же как и все тела мира, может быть реально разделена на маленькие, различным образом движущиеся частицы, обладающие различной величиной и формой.

2. Также не невозможно, что некоторые из этих малых частичек, наиболее мелкие и смежные, могли бы соединяться в маленькие массы, или «кучки», и, благодаря таким соединениям, образовывать большое количество таких мелких первичных твердых телец, или масс, которые нелегко разъединить на частицы, из которых они составлены.

3. Я не хочу решительно оспаривать, что из большинства смешанных тел животного и растительного происхождения невозможно при помощи огня получить определенное число (будь то два, три, четыре или пять, или меньше, или больше) субстанций, которые таковы, что им можно присвоить различные названия.

4. Равным образом можно признать, что различные субстанции, которые можно получить из твердых тел, или из которых последние состоят, без очень большой натяжки можно назвать элементами или принципами» (33).

Принимая существование атомов и молекул (первичных частиц и корпускул), взаимодействием которых можно объяснить разнообразные химические явления, Бойль допускает существование в «смешанных» телах (т. е. в соединениях и смесях) промежутков, или пор, между корпускулами. Эти поры, по его мнению, заполнены испарениями из очень мелких частиц. Именно эти испарения, согласно Бойлю, и являются основной причиной химических взаимодействий. Испарения, содержащиеся в порах одних тел, активно взаимодействуют с испарениями других тел, в результате чего происходит либо химическое разложение, либо соединение. Вообще пористой структуре тел и особенно роли испарений Бойль придавал исключительно важное значение в своих объяснениях химических явлений.

На основе всех этих предпосылок Бойль подробно разбирает в своей книге вопрос об элементах. Критикуя представления сторонников учения Аристотеля и алхимическую теорию о трех принципах, он приходит к выводу, что концепция ограниченного числа «универсальных элементов», из которых будто бы состоят все без исключения тела, несостоятельна и что, таким образом, в действительности не существует ни аристотелевских, ни спагирических элементов как веществ, из которых составлены все тела и на которые эти тела могут быть разложены. Критика Бойля направлена против схоластических и метафизических учений, господствовавших в то время. Как сторонник экспериментального метода в химии Бойль приводит в качестве аргументов не только чисто логические доводы, но и полученный им самим экспериментальный материал. В частности, он приводит результаты своего опыта с выращиванием тыквы, поливавшейся только водой (ср. опыты Ван-Гельмонта с ивой).

В результате обстоятельного обсуждения поставленной проблемы Бойль приходит к следующему определению понятия «элемент»: «Я понимаю под элементами, в том смысле, как некоторые химики ясно говорят о принципах, определенные, первоначальные и простые, вполне несмешанные тела, которые не составлены друг из друга, но представляют собой те составные части, из которых составлены все так называемые смешанные тела и на которые последние в конце концов могут быть разложены» (34).

Это определение было весьма важным для того времени. Оно впервые поставило перед химиками реальную задачу: искать те последние, далее уже неразложимые составные части сложных тел (а не понимать их только философски, как это делали схоласты-перипатетики и спагирики), познание которых должно в конце концов решить стоявшую в течение многих веков задачу о природе сложных тел в связи с их свойствами. Признавая значение огня (нагревания) в качестве «анализатора» сложных тел и зная природу продуктов, получающихся при разложении тел, Бойль, в отличие от своих современников, не считает эти продукты элементами. Таким образом, «скептицизм» Бойля в оценке господствовавших в то время учений принес весьма важные плоды.

Бойль в следующих словах характеризует свое скептическое отношение к различным мнениям, в том числе и к господствующим среди ученых: «Я привык рассматривать мнения, как монеты. Когда мне в руки попадает монета, я обращаю гораздо меньше внимания на имеющуюся на ней надпись, чем на то, из какого металла она сделана. Мне совершенно безразлично, вычеканена ли она много лет или столетий тому назад, или она только вчера оставила монетный двор. Столь же мало я обращаю внимания на то, прошла ли она до меня через много или мало рук, если я только на своем пробирном камне убедился, настоящая ли она или фальшивая, достойна ли она быть в обращении или нет. Если после тщательного исследования я нахожу, что она хороша, то тот факт, что она долгое время и многими не принималась за настоящую, не заставит меня отвергнуть ее. Если же я нахожу, что она фальшивая, то ни изображение, ни подпись монарха, ни возраст ее, ни число рук, через которые она прошла, не заставят меня принять ее, и отрицательный результат от одной пробы, которой я сам подверг ее, будет иметь для меня гораздо больше значения, чем все те обманчивые вещи, которые я только что назвал, если бы они все доказывали, что она нефальшивая» (35).

Заметим, однако, что, отвергнув старинные учения об элементах и началах тел и сформулировав определение понятия «элемент» в новом слысле, Бойль не называл ни одного конкретного элемента в новом понимании. Впрочем, это не может вызвать удивления. В его распоряжении еще не имелось ни достоверных экспериментальных данных, ни убедительных доводов в пользу того, что известные ему тела действительно представляют собой элементы.

Среди других исследований Бойля упомянем здесь о его книге, вышедшей в 1673 г. под заглавием «Новые эксперименты о том, как сделать огонь и пламя стойкими и весомыми»[20]. В ней описываются опыты прокаливания металлов на воздухе. Естественно, что при этом Бойль констатировал увеличение веса. При объяснении этого явления он, однако, оказался во власти старых традиционных представлений. Как мы видели, он с самого начала своей исследовательской деятельности интересовался воздухом и его физическими свойствами. Помимо упругости воздуха он изучал его влияние на химические реакции и для этого применял свой воздушный насос, под колоколом которого («бойлевский вакуум») он осуществлял соответствующие опыты. Производя такие опыты горения различных тел в ограниченном объеме воздуха, Бойль заметил (так же, как и Майов), что горение прекращается, хотя оставшийся под колоколом воздух сохраняет еще свою упругость. На основании этих и других опытов (над дыханием животных) Бойль пришел к правильному заключению, что не весь воздух поддерживает горение и дыхание, а только часть его.

Как уже говорилось, Бойль, несомненно, знал об опытах по кальцинации металлов своего ассистента Р. Гука, а также Дж. Майова и об объяснении ими явлений увеличения веса металлов при прокаливании на воздухе. Тем не менее при объяснений собственных опытов по кальцинации металлов он высказал совершенно иную точку зрения. Он полагал, что через поры стеклянной реторты, в которой прокаливался металл, проникает тончайшая «огненная материя», образовавшаяся при горении нагревающих реторту углей. Эта «огненная материя» прилипает к металлу, «материализуется» и, таким образом, увеличивает вес металлической извести.

Можно, конечно, видеть в этой «огненной материи» известный намек на воздушно-селитряный спирт Майова. Но Бойль ничего не говорит об ее связи с воздухом как имеющимся в реторте, так и поступающим извне через ее отверстие. Некоторые историки химии видят в «огненной материи» Бойля прообраз «горючей материи», или флогистона, который вскоре занял совершенно особое место в трактовке химических явлений в XVIII в. Именно поэтому принято считать, что флогистический период в химии начинается с Бойля. Но сопоставление «огненной материи» с флогистоном нельзя признать правильным. Как мы увидим в дальнейшем, «горючая материя» по представлениям флогистиков освобождается из горящего тела, а также и из металла в процессе кальцинации в виде огня, а отнюдь не присоединяется к ним.

Следует особо отметить химико-аналитические исследования Бойля, тесно связанные с главной проблемой, которую он разрабатывал — изучением состава тел. Современники Бойля почти не уделяли внимания химическому анализу, если не считать анализа при помощи огня. В редких случаях они пользовались простейшими приемами пробирного анализа с помощью пробирного камня, а также некоторыми «сухими» методами. Лишь в трудах иатрохимика Тахения можно найти отдельные примеры анализа «мокрым» путем. Бойль систематизировал известные до него методы такого рода определений и сам предложил несколько химико-аналитических реакций.

Обычно Бойлю приписывается заслуга введения в химию термина «анализ» (от «разложение»), под которым он понимал способы разделения тел и определения их составных частей. Для производства качественного анализа Бойль применял различные чувствительные реактивы и по явлениям осаждения, по цвету и форме осадков, по изменению цвета испытываемых растворов судил о присутствии в них тех или иных веществ. Так, серную кислоту он узнавал по осадку, образующемуся при добавлении к раствору известковых солей, соляную — при помощи раствора ляписа (нитрата серебра), соли меди он определял по синему окрашиванию при добавлении к раствору избытка аммиака или летучей щелочной соли (карбоната аммония), железо определялось им по черному окрашиванию при добавлении к раствору настоя чернильных орешков или настоя дубовой коры и т. п. Кроме того, Бойль ввел в употребление индикаторы в растворах или пропитывал ими бумажки. Так, кислоты и щелочи он узнавал по изменению цвета настоек лакмуса, фиалок и васильков.

При анализах Бойль пользовался и «универсальным анализатором» — огнем. Он упоминает также об «алкагесте» Ван-Гельмонта как о «всеобщем растворителе». Изучая химические взаимодействия веществ и, в частности, вытеснение металлов из их солей, Бойль ввел первоначальные понятия о химическом сродстве. Способность веществ к взаимодействию он объяснял «симпатией» и «антипатией» одних веществ по отношению к другим.

Не останавливаясь здесь на других сторонах научной деятельности Бойля, укажем лишь, что для дальнейшего развития химии его экспериментальные исследования и теоретические обобщения имели исключительно большое значение. Особенно велика роль Бойля как основоположника экспериментальной химии. Выше всего Бойль ставил опыт, который, по его мнению, должен служить главным критерием правильности умозаключений и теорий. Применение экспериментального метода позволило Бойлю рассматривать задачи химии неизмеримо шире по сравнению с его предшественниками и современниками, особенно принадлежавшими к иатрохимической школе.

Бойль в следующих словах высказал свои представления о новых задачах химии: «Химики до сих пор руководствовались чересчур узкими принципами, не требовавшими особенно широкого умственного кругозора; они усматривали свою задачу в приготовлении лекарств, в извлечении и превращении металлов. Я смотрю на химию с совершенно другой точки зрения; я смотрю на нее не как врач, не как алхимик, а как должен смотреть на нее философ. Я начертал здесь план химической философии, который надеюсь выполнить и усовершенствовать своими опытами и наблюдениями. Если бы люди принимали успехи истинной науки ближе к сердцу, нежели свои личные интересы, тогда можно было бы легко доказать им, что они оказывали бы миру величайшие услуги, если бы посвятили все свои силы производству опытов, собиранию наблюдений и не устанавливали бы никаких теорий, не проверивши предварительно их справедливости путем опытным» (36).

Стремление Бойля рассматривать химию как «науку» — химическую философию, в отличие от его современников, считавших химию лишь «искусством», было, пожалуй, несколько преждевременным. Однако сделанные им открытия и теоретические обобщения, и в особенности введение в химию экспериментального метода, действительно привели к зарождению «научной химии», как экспериментальной науки. Ф. Энгельс отметил эту заслугу Бойля весьма определенно и лаконично: «Бойль делает из химии науку» (37).

Представляет интерес оценка Бойля современными нам английскими историками науки. Виднейший историк химии Д. Р. Партингтон дает следующую характеристику достижениям Бойля: «Бойль должен быть назван основателем современной химии по трем причинам: 1. Он высказал мнение, что химия достойна изучения с точки зрения ее собственных целей, а не единственно только с той точки зрения, что она представляет собой вспомогательное средство для медицины или алхимии, несмотря на то, что он верил в возможности последней (т. е. алхимии. — Н. Ф.). 2. Он ввел строгий экспериментальный метод в химию. 3. Он дал ясное определение элемента и экспериментально показал, что четыре элемента Аристотеля и три начала алхимиков (ртуть, сера и соль) не заслуживают того, чтобы называться элементами, или началами, — с того времени ни один из этих элементов не мог «извлекаться» из тел, например металлов. Во многих отношениях Бойль был предварен Ван-Гельмонтом, труды которого тщательно изучал и на которого часто ссылался как на авторитет» (38).

В заключение — несколько слов о мировоззрении Бойля. Как мы видели, в области науки он был, в общем, передовым ученым-материалистом. Вместе с тем он оставил довольно много теологических трактатов и комментариев «священного писания» и, таким образом, совмещал научные занятия с активной религиозной деятельностью. Одно время, около 1660 г., он даже намеревался целиком отдаться служению церкви, но, к счастью, этого не произошло. С 1662 г. он занимал пост руководителя «Корпорации по распространению библии в Новой Англии». Завещание Бойля проникнуто религиозными мотивами (39).

При оценке такой ярко выраженной двойственности Бойля, следует иметь в виду крайнюю и даже болезненную религиозность средних и высших классов Англии в XVII в. Известно, что и некоторые другие современники Бойля — ученые, в том числе И. Ньютон, — также были весьма религиозными людьми, что связано, конечно, с их воспитанием в эпоху, в которую идеология периода религиозных войн XVI в. была в Англии господствующей. Это отразилось и на мировоззрении буржуазии и части дворянства в период английской буржуазной революции (1649), т. е. в годы молодости Бойля.

Пример Бойля церковники пытались (и до сих пор пытаются) использовать для пропаганды тезиса о совместимости плодотворных научных занятий с религиозностью ученых. Однако двойственность мировоззрения Бойля ничего не доказывает, поскольку его естественнонаучные и теологические труды по идейной направленности полностью исключают друг друга. Деятельность Бойля подтверждает лишь, что ученые, независимо от того мировоззрения, которого они держатся, решая серьезные вопросы науки, вольно или невольно становятся на материалистическую почву. Будучи при этом глубоко религиозными, они объективно подрывают своими трудами и открытиями религиозные догмы и, в частности, мифы о сотворении мира. «С богом никто не обращается хуже, — писал Ф. Энгельс, — чем верующие в него естествоиспытатели». Бойль и принадлежал к числу таких естествоиспытателей — «стихийных материалистов», о которых писал В. И. Ленин.

ОТКРЫТИЕ ФОСФОРА

Как мы видели, химия в XVII в. переживала переходную эпоху. В умах большинства химиков в эту эпоху удивительно уживались новые передовые материалистические взгляды и старые алхимические верования. Переход химиков на новые позиции «научной химии» происходил весьма медленно и болезненно. Пережитки и традиции средневековья были настолько сильны, что даже вполне, казалось бы, очевидные новые факты и обобщения, публиковавшиеся отдельными исследователями, не укладывались в сознание химиков. Лишь отдельным ученым, таким как Майов и Бойль, удавалось подняться до уровня идей новой химии и решительно отказаться от некоторых верований прошлого. Большинство же химиков иатрохимической школы продолжало трактовать вновь возникающие проблемы со старых позиций и объяснять открываемые явления с точки зрения учений и мнений философов далекого прошлого.

Для характеристики состояния химических знаний в XVII в. весьма показательна история открытия фосфора. Сделанное совершенно случайно, это открытие вызвало сенсацию во всей образованной Европе. Оно содействовало подрыву алхимических верований в трансмутацию металлов и другие чудеса и явилось одним из важных событий, завершающих историю алхимии.

Светящиеся в темноте вещества были довольно широко известны и до открытия фосфора. Помимо светящихся насекомых и светящегося гниющего дерева еще в 1602 г. было открыто свечение в темноте так называемого болонского камня[21], предварительно облученного на солнце. В середине XVII в. саксонский чиновник Балдуин получил действием азотной кислоты на известь продукт, весьма гигроскопичный и расплывающийся на воздухе. Прокалив этот продукт в реторте, Балдуин обнаружил, что он светится в темноте. По имени автора этого наблюдения безводный нитрат кальция стали называть «фосфором Балдуина» (42). Таким образом, слово «фосфор» было известно еще до открытия элемента фосфора.

Имеются даже некоторые указания на то, что будто бы арабским алхимикам был известен секрет изготовления фосфора. Так, Гефер (43) отмечает, что около XII в. араб Альхильд Бехиль получил при перегонке мочи в смеси с глиной, известью и органическим веществом, или углем, некое тело, названное им carbunculus (уменьшительное от слова carbo — «уголь») и, по-видимому, представлявшее собой фосфор. Однако в XVII в. едва ли кто-либо мог знать об этих опытах Бехиля. Во всяком случае, открытие фосфора с его удивительными и необъяснимыми в то время свойствами явилось полной неожиданностью для ученого мира.

В шестидесятых годах XVII в. гамбургский любитель-алхимик Хенниг Бранд (44) в поисках секрета трансмутации металлов и приготовления философского камня подвергал обработке (выпариванию, дистилляции, прокаливанию и пр.) самые разнообразные продукты, исходя из предположения, что продукты жизнедеятельности высшего на земле существа — человека — могут содержать «первичную материю». В 1669 г. он занялся перегонкой человеческой мочи в надежде получить жидкость, при помощи которой можно серебро превратить в золото. Бранд собрал около тонны мочи (из солдатских казарм) и выпаривал ее до тех пор, пока не получил сиропообразную жидкость. Эту жидкость он подверг дистилляции, в результате чего получилось тяжелое и красное «уринное масло». Он перегнал это масло еще раз и обнаружил на дне куба остаток «мертвой головы» (caput mortuum)[22]. Прокаливая длительное время этот остаток «мертвой головы», он заметил появление в реторте белой пыли, которая оседала на дно и ярко светилась.

Первым заключением, к которому пришел Бранд, было то, что в его «маслянистой мертвой голове» сам собой возник элементарный огонь. Исследовав более подробно полученный «фосфор», т. е. «Светоносец» (от греческого φῶς — «свет» и φέρω — «несу»), Бранд решил, что ему наконец удалось получить «первичную материю», обладающую столь необычайными свойствами. По-видимому, при помощи этой «материи» он безрезультатно пытался осуществить трансмутацию серебра в золото. Получив новые порции фосфора, Бранд продолжил свои опыты. Не добившись никаких результатов при попытках получить золото, он решил до поры до времени держать свое открытие в секрете. Однако пораженный удивительными свойствами фосфора, он не смог удержаться от рассказов о чудодейственном веществе некоторым своим знакомым, и через несколько лет сведения о фосфоре и его необычных свойствах стали известны многим алхимикам и ученым.

Иоганн Кункель, состоявший в то время на службе в качестве алхимика у саксонского курфюрста, услышав об открытии фосфора Брандом, попросил своего сослуживца, врача Иоганна Даниила Крафта (1624–1697), отправлявшегося по какому-то делу в Гамбург, подробнее разузнать об этом открытии. Крафт разыскал Бранда и уговорил его продать секрет изготовления фосфора (за сравнительно небольшую сумму — 200 талеров), с условием, что Крафт никому, в частности Кункелю, не сообщит о способе изготовления фосфора. Получив по способу Бранда некоторое количество фосфора, Крафт отправился в путешествие по Европе и Америке, где с большим успехом демонстрировал при дворах королей, князей, вельмож и богачей различные опыты с фосфором.

Кункелю, однако, удалось кое-что выяснить о способе изготовления фосфора (он узнал от Бранда, что фосфор получен из мочи) и в середине семидесятых годов алхимик принялся за работу. Вскоре ему удалось получить фосфор способом, несколько отличавшимся от способа Бранда. В отличие от Бранда, Кункель стремился широко рекламировать фосфор. Свойства фосфора были подробно описаны Кункелем (1678 г.) и его друзьями в нескольких трактатах. Однако о способе изготовления фосфора в этих трактатах не сообщалось ни слова. Он продолжал оставаться секретом, известным только трем лицам.

В третий раз фосфор был получен Р. Бойлем в 1680 г. в растворе, а в 1682 г. — в твердом состоянии. Некоторые данные о способе изготовления фосфора Бойль узнал от Крафта еще в 1677 г. Так же как и Кункель, Бойль описал свойства фосфора в нескольких статьях (1682 г.), но способ его изготовления сообщил лишь Лондонскому королевскому обществу в закрытом пакете. Описание способа Бойля было опубликовано лишь в 1694 г., уже после его смерти.

Открытие фосфора вызвало широкий интерес в среде ученых различных специальностей. Появились многочисленные описания свойств этого удивлявшего всех вещества. В Англии помимо Бойля фосфором заинтересовался Р. Гук и другие ученые. В Парижской академии наук с докладом о свойствах фосфора выступил известный немецкий физик Е. В. Чирнгауз (1651–1708), узнавший некоторые подробности о фосфоре и путях его получения от Г. В. Лейбница, оставившего ряд данных по истории открытия фосфора.

В Германии фосфором заинтересовались не только алхимики и иатрохимики, но и некоторые серьезные ученые, и среди них Ф. Генкель, И. Бехер и др. Однако подавляющее большинство ученых того времени не столько интересовалось подробным исследованием химических свойств нового вещества, сколько главным образом его способностью светиться и самовоспламеняться на воздухе. Обсуждался вопрос и о том, в каком отношении фосфор находится к элементу — огню. Конечно, было немало попыток использовать фосфор для алхимических целей.

Отношение химиков различных направлений и школ к открытию фосфора показывает, насколько живучими во второй половине XVII в. оставались алхимические традиции в деятельности химиков. Правда, новая социально-экономическая обстановка (развитие торгового и промышленного капитализма) сказалась на психологии алхимиков. Те из них, которым удавалось в результате собственных изысканий или другим путем добиться успеха в овладевании секретом изготовления каких-либо веществ, суливших выгоды, охотно оставляли свои алхимические занятия и превращались в своего рода кустарей-производителей таких веществ. Так, Крафт и Кункель, изготовлявшие и публично демонстрировавшие фосфор, сделались богачами. Правда, Крафт после своих успешных путешествий по странам Европы с лекциями и демонстрациями свойств фосфора под влиянием амстердамских алхимиков увлекся алхимией и умер в большой бедности (45). Особенно широкую производственную деятельность по изготовлению и продаже фосфора развил бывший ассистент Бойля А. Г. Хенквиц (1660–1740), который в течение 40 или 50 лет, после того как узнал в лаборатории Бойля секрет получения фосфора, монопольно поставлял его в страны Европы по весьма высокой цене. Унция фосфора (31,1 г) стоила в то время в Голландии 16 дукатов (46).

Другим алхимиком того времени, оставившим поиски философского камня, может служить адепт Иоганн Фридрих Беттгер (1685–1719) (47), узнавший около 1705 г. от Е. В. Чирнгауза (известного своими оптическими работами) секрет изготовления китайского фарфора. Беттгер немедленно переключился на новую область деятельности, сулившую большие выгоды, и стал основателем Майссенской фарфоровой мануфактуры.

ХИМИКИ — СОВРЕМЕННИКИ Р. БОЙЛЯ В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

Из химиков-современников Р. Бойля в Англии помимо Р. Гуна, Дж. Майова следует назвать Исаака Ньютона (1643–1727). Биография Ньютона и его классические труды по физике, математике, оптике и астрономии широко известны (48). Менее известно, что Ньютон почти всю жизнь занимался химией и алхимией. В кэмбриджский период жизни у него имелась собственная химическая лаборатория (1661–1692), уничтоженная пожаром, при котором сгорели некоторые незаконченные рукописи, в том числе большая работа по химии. Будучи смотрителем (с 1695 г.), а затем и директором Лондонского монетного двора, Ньютон много работал над сплавами металлов, методами пробирного анализа и другими вопросами химии металлов. Благодаря его деятельности монетное дело в Англии было приведено в порядок и поставлено на большую высоту. Помимо этого, Ньютону принадлежат некоторые рецепты легкоплавких сплавов для зеркал рефлекторов.

Теоретические воззрения Ньютона в области химии базировались на корпускулярной теории, которая, впрочем, уживалась у него с глубокими религиозными верованиями. О своих корпускулярных воззрениях Ньютон писал: «При размышлении о всех этих вещах мне кажется вероятным, что бог в начале дал материи форму твердых, массивных, непроницаемых подвижных частиц таких размеров и фигур и с такими свойствами и пропорциями в отношении к пространству, которые более всего подходили бы к той цели, для которой он создал их… Природа их должна быть постоянной, изменения телесных вещей должны проявляться только в различных разделениях и новых сочетаниях и движениях таких постоянных частиц…» (49)

Ньютон придавал большое значение взаимному притяжению частиц, объясняя этим химическое взаимодействие веществ. Для характеристики взглядов Ньютона в этом отношении приведем выдержку из изданной в 1710 г. (написанной же гораздо раньше) его небольшой книги, озаглавленной «О природе кислот»: «Частицы кислот больше частиц воды и потому менее летучи, но много меньше земельных частиц и поэтому значительно менее связаны. У них имеется большая притягательная сила, и в этом состоит их действенность… Природа их средняя между водой и телами, и они притягивают то и другое. Вследствие притягательной силы своей они собираются вокруг частиц тел как каменных, так и металлических… Посредством силы притяжения кислоты разрушают тела, двигают жидкость и возбуждают тепло, разделяя при сем некоторые частицы настолько, что они превращаются в воздух и создают пузырьки. В этом состоит основа растворения и брожения…» (50) Во взглядах Ньютона нашли отражение и некоторые алхимические идеи и верования. Из опубликованных материалов о химических занятиях Ньютона явствует, что его работы по металлическим сплавам были, по-видимому, лишь побочными по отношению к его занятиям алхимией. Весьма вероятно, что Ньютон занимался поисками путей трансмутации металлов. Придавая, так же как и Бойль, большое значение пористой структуре тел, Ньютон представлял себе возможность трансмутации металлов путем преодоления неким растворителем барьера весьма тонких пор металла, недоступных для обычных растворителей. «Золото, — писал он, — состоит из взаимно притягивающихся частиц, сумму их назовем первым соединением, а сумму этих сумм — вторым и т. д. Ртуть и царская водка могут проходить через поры между частицами последнего соединения, но не через иные. Если бы растворитель мог проходить через другие соединения, иначе, если бы можно было разделить частицы золота первого и второго соединений, то золото сделалось бы жидким и текучим. Если бы золото могло бродить, то оно могло бы быть превращено в какое-нибудь другое тело» (61). Деятельность Ньютона в области химии освещена до сих пор недостаточно. Рукописи и архивные материалы, оставшиеся после него, пока еще далеко не полностью опубликованы. По-видимому, Ньютон в результате своих многолетних химических и алхимических изысканий в восьмидесятых годах XVII в. написал большое сочинение по химии (или алхимии?). Рукопись сочинения, которое он очень ценил, и погибла во время пожара в его кабинете в 1691 г.

Из других химиков — современников Бойля в Англии назовем Томаса Виллиса (1621–1675). Он был профессором физики в Оксфорде (1660–1666), а затем переехал в Лондон, где занимался врачебной практикой. С историко-химической точки зрения представляют интерес взгляды Виллиса на основные составные части тела.

Мы видели, что схоласты-аристотелианцы судили об основных составных частях тел по свойствам сложных тел, спагирики же после Парацельса говорили о трех принципах тел. Ван-Гельмонт, по-видимому, впервые высказал мысль, что основными составными частями тел следует считать вещества, которые получаются при их разложении огнем. Бойль в своем определении понятия «элемент» указывал, что элементами должны быть признаны «первичные, вполне несмешанные вещества», на которые могут быть разложены смешанные тела. Идея об элементах, как о конечных продуктах разложения, таким образом, была широко распространена во второй половине XVII в.

В своем трактате «О ферментации, или о движении натуральных неорганических тел» (1659 г.), опубликованном за два года до появления «Химика-скептика» Бойля, Виллис (52) говорит об основных составных частях тела как о веществах, на которые тела могут быть разложены. Однако к вопросу о составных частях сложных тел Виллис подошел чисто эклектически. Он называет следующие составные части: дух (спирт, или соответственно элементам алхимиков ртуть), сера, соль, вода и земля (53). Три первых принципа являются активными по отношению к воде и земле. Он высказывает также мнение, что некоторые из этих составных частей тел могут образовываться при разложении тел огнем, причем до разложения эти части в разлагаемом теле могут и не существовать.

Подобные же эклектические представления об основных составных частях тел можно найти и у французских химиков второй половины XVII в. Так, в курсе химии Николя Лефевра [23] говорится о следующих составных частях сложных тел: флегма, или вода; дух, или ртуть; сера, или масло; соль; земля. Кроме этого, Лефевр принимает существование еще одной элементарной субстанции, которую называет «универсальным спиртом» («универсальным духом») (54). По существу, те же самые пять элементарных принципов фигурируют и в учебнике химии Н. Лемери, распространенном во всей Европе в конце XVII и начале XVIII в.

Николя Лемери (1645–1715)55 был по образованию врачом и фармацевтом. В молодости он преподавал химию в Монпелье. В 1672 г. он переехал в Париж, сделался владельцем аптеки и начал читать публично курс химии с огромным успехом. Его слушателями были представители всех классов тогдашнего общества. Лемери в увлекательной форме, вполне доступным языком излагал основы химии, сопровождая лекции демонстрациями (56).

Материал этих лекций Лемери обобщил в учебнике химии, вышедшем в 1675 г. под названием «Курс химии». Этот курс завоевал огромную популярность. При жизни Лемери вышло в свет 13 французских изданий курса, кроме того, он был переведен на многие европейские и латинский языки. Свои лекции Лемери читал почти 20 лет с неизменным успехом. Но в 1681 г., спасаясь от религиозных преследований, Лемери (он был протестантом) был вынужден бросить свою аптеку и бежал в Англию. Через три года он вернулся в Париж, но не мог найти здесь какого бы то ни было заработка, так как протестантам было воспрещено заниматься медицинской практикой и держать аптеки. Он жил вместе с семьей в крайней нужде до 1686 г., когда, наконец, решил поступиться своими убеждениями и перешел в католичество. Но и после этого ему не сразу было разрешено заниматься врачебной деятельностью. В девяностых годах Лемери вновь приобрел широкую известность как врач. В 1699 г. он стал членом Парижской академии наук.

«Курс химии» Лемери начинается с определения предмета химии: «Химия есть искусство, учащее, как разделять различные вещества, содержащиеся в смешанных телах. Я понимаю под смешанными телами те. которые образуются в природе, а именно: минералы, растительные и животные тела» (57).

Это определение отражает подчиненность химии медицине и фармации. Оно еще не содержит проблем теоретического исследования химических явлении и процессов, поэтому химия справедливо именуется Лемери «искусством», а не «наукой». Вслед за этим определением Лемери перечисляет «химические начала», т. е. основные составные части тел (простые вещества). Первым началом, по мнению Лемери, является «универсальный дух», который, будучи распространен повсюду, производит будто бы различные действия и разнообразные вещества. «Но это начало, — пишет Лемери, — несколько метафизично». Поэтому лучше говорить о тех началах, которые реально можно получить. Анализируя[24] (разлагая) различные смешанные тела, продолжает Лемери, химики обнаружили пять видов субстанций и пришли к выводу, что существуют пять основных начал веществ: спирт, масло, соль, вода и земля. Первые три — активные начала, а два последних — вода и земля — пассивные, так как ослабляют «живость» активных начал.

Описывая более подробно эти принципы, Лемери указывает, что «спирт» (дух), называемый иначе «ртутью» (меркурием), является первым и активным началом, обнаруживаемым при «анатомии» (разложении) смешанных тел. Это весьма легкое и тонкое вещество, которое всюду проникает. Оно содержится в больших количествах в растительных и животных организмах, содействует их росту, но при избытке становится причиной распада этих тел. В минеральных веществах мало «спирта» и поэтому они не подвергаются порче. При разложении смешанных тел спирт получается нечистым, в смеси с маслом, и в этом случае называется «летучим спиртом». В солях «спирт» нелетуч, поэтому называется «фиксированным спиртом».

«Масло», благодаря своей горючести, называется также «серой» и представляет собой жирное и мягкое вещество, выделяемое из смешанных тел после спирта. Наличием масла в смешанных телах обусловлены запахи и цвета тел; оно противодействует порче растительных и животных продуктов, происходящей от избытка влажности. Масло также извлекается из тел в нечистом виде: в смеси со спиртом оно плавает на поверхности воды, в смеси с солью — оседает на дно в виде осадка.

«Соль» — самое тяжелое из активных начал и выделяется из смешанных тел в последнюю очередь. Она предохраняет тела от гниения и обусловливает их вкус. Различают три рода солей: «соль постоянная», «соль летучая» и «соль существенная». Постоянная соль извлекается из продуктов прокаливания растворением в воде и последующей кристаллизацией. Летучие соли легко возгоняются. Существенная соль получается из соков растений. Из золы же растений получается «щелочная соль».

«Вода», иначе называемая «флегмой», — первый пассивный принцип смешанных тел. При дистилляции она извлекается в нечистом виде, так как содержит примеси активных начал. Поэтому действие такой воды сильнее, чем природной. «Земля», которую также называют «мертвой» или «проклятой землей», — последнее пассивное начало тел. Она также не может быть получена в чистом виде и особенно прочно удерживает спирты. Даже если она освобождается от них, на воздухе снова их поглощает (58).

Далее Лемери замечает, что название перечисленных субстанций «начала тел» нельзя признать вполне точным. Эти субстанции являются для нас началами лишь постольку, поскольку химики не смогли далее разложить эти тела. Очевидно, эти начала могут быть в свою очередь разделены на более простые, которые и было бы правильнее называть началами тел. Таким образом, то, что принимается в качестве начал, — это субстанции, полученные в результате разделения смешанных тел и отделенные лишь настолько, насколько позволяют это сделать слабые средства, которыми располагают химики (59).

В вводной части курса Лемери, где речь идет о химических началах, изложены также взгляды автора на горение тел и кальцинацию металлов. По мнению Лемери, процесс горения может происходить лишь при наличии в сжигаемых телах маслянистого, или сернистого, начала, которое при горении освобождается из сжигаемого тела. В большем числе тел, способных гореть, это начало содержится наряду с другими составными частями, которые при сгорании остаются. Это же маслянистое, или сернистое, начало содержится в качестве составной части и в металлах, и именно оно обусловливает те изменения, которые происходят с металлами при их прокаливании. При кальцинации металлов из них удаляются сернистые частицы, которые также можно удалить и мокрым путем при воздействии на металлы кислотами. Увеличение веса металлов при их кальцинации, несмотря на то что при этом улетучиваются сернистые частицы, Лемери объясняет присоединением к металлу «огненной материи». В этом отношении его взгляды вполне совпадают со взглядами Бойля. Впрочем, и в ряде других вопросов, например в вопросе о влиянии формы и движения частиц, составляющих тела, на химические отношения, Лемери находился под влиянием идей, высказанных Бойлем в его ранних сочинениях.

«Курс химии» Лемери состоит из трех частей. Первая, самая объемистая, часть посвящена описанию минералов и минеральных тел, вторая посвящена растительным веществам, а третья — животным. Введение к курсу помимо общих теоретических вопросов включает описание главных химических операций, а также приборов, в нем разъясняются некоторые химические термины и названия. В конце введения приложена таблица химических знаков (60).

Лемери довольно резко выступал против некоторых алхимических заблуждений. Так, характеризуя металлы, которые он считал сложными телами, Лемери указывал, что не все металлы содержат сернистое начало и поэтому не превращаются при прокаливании на воздухе в известь. По его мнению, нельзя согласиться с теми, кто утверждает, что все без исключения металлы составлены из трех начал — серы, соли и ртути.

Продолжая алхимические традиции, в частности, как мы видели, в объяснении состава сложных тел, Лемери вместе с тем декларировал отрицательное отношение к алхимии. Указывая на бесплодность идей и занятий ее адептов, он следующими словами характеризовал алхимическое искусство: «Это искусство без искусства: в начале — лгать, в середине — работать, в конце — нищенствовать» (61).

Коллегой Лемери по Парижской академии был Вильгельм Гомберг (1652–1715). Большая часть его жизни прошла крайне беспокойно, в постоянных переездах из одного города в другой. При этом он неоднократно менял свои занятия, а также изменил вероисповедание, приняв в 1682 г. католичество. Около 1680 г., будучи в Англии, Гомберг некоторое время работал в лаборатории Бойля и увлекся химией и алхимией. В 1691 г. он был приглашен Кольбером в Париж и стал членом Парижской академии наук. С 1704 г. и до самой смерти Гомберг состоял лейб-медиком и алхимиком при дворе герцога Орлеанского[25].

Теоретические взгляды Гомберга в области химии были отсталыми. Он слепо верил в возможность трансмутации металлов и даже опубликовал в 1709 г. в «Мемуарах Парижской академии наук» свои опыты по мнимому превращению серебра в золото. В качестве основных составных частей тел Гомберг принимал начала алхимиков — ртуть, серу и соль. Особое значение он придавал сере, признавая ее элементом, входящим в состав растений и органов животных, а также горючих минеральных веществ.

При всем этом Гомберг был хорошим экспериментатором и наблюдателем. Им сделано несколько открытий. Так, нагревая в колбе смесь кристаллов железного купороса и буры, он первым получил борную кислоту (sal sedativum Hombergi). Гомберг исследовал воспламенение эфирных масел смесью серной и азотной кислот (62). Он приготовил пирофор — самовоспламеняющийся на воздухе порошок, полученный нагреванием квасцов с продуктами обмена веществ в организме человека (63). Изучая в 1699 г. отношение кислот к щелочам, он определил, что одна унция поташа нейтрализуется 14 унциями лучшего уксуса, двумя унциями и тремя драхмами соляной кислоты, одной унцией, двумя драхмами и тридцатью шестью гранами азотной кислоты и пятью драхмами купоросного масла (64). Это было первой попыткой в истории химии установить весовые эквиваленты кислот, нейтрализующих определенные количества щелочей.

Кроме того, Гомберг работал над сплавами металлов, особенно над тройными легкоплавкими сплавами олова, свинца и висмута. Им разработаны рецептуры тушей, лаков, симпатических чернил, усовершенствованы методы пробирного анализа благородных металлов.

В Германии современниками Бойля были несколько алхимиков и иатрохимиков, занимавшихся отчасти вопросами технической и прикладной химии. Во второй половине XVII и в начале XVIII в. химия в Германии, по сравнению с Англией и даже Францией, находилась в упадочном состоянии (65). Тем не менее, как будет видно, именно в Германии зародилась теория флогистона, распространившаяся в начале XVIII в. по всей Европе.

Одним из видных немецких химиков (и алхимиков) второй половины XVII в. был Иоганн Кункель (1630, или 1638–1703 (66). В молодости он изучал аптечное дело и химию металлов и увлекся алхимией. Вся его дальнейшая деятельность протекала на службе при дворах герцогов и курфюрстов в качестве аптекаря, придворного алхимика и тайного камердинера. Не имея возможности удовлетворить своих хозяев, требовавших от него раскрытия мнимого секрета трансмутации металлов и производства искусственного золота. Кункель вынужден был часто менять места службы. Наконец, в 1688 г. он был приглашен в Швецию в качестве придворного алхимика к королю Карлу XI, который дал ему дворянство и титул «горного советника». Умер Кункель в Стокгольме.

В противоположность своим современникам — Бойлю, Лемери и другим, пытавшимся ставить перед химией некоторые новые задачи теоретического и экспериментального характера, Кункель стоял на весьма отсталых теоретических позициях. Он был твердо уверен в возможности трансмутации металлов и даже утверждал в одном из своих сочинений, что ему однажды удалось при помощи несколько «недоработанной» тинктуры превратить некоторое количество серебра в золото.

Кункель был сторонником теории Парацельса о трех началах — ртути, сере и соли. Все металлы и минеральные тела, по Кункелю, состоят из этих трех основных веществ. Сера, по его мнению, обусловливает цвет и запах металлов. Ртуть содержится в небольших количествах даже в растительных и животных организмах. Кункель также был поклонником алхимических и мистических учений Ван-Гельмонта.

Явления горения, в частности увеличение веса металлов при кальцинации, Кункель толковал еще более запутанно, чем Бойль. Кункель считал, что «огненная материя» не имеет веса и что увеличение веса металлов при прокаливании на воздухе связано с переходом плотного металла в пористую «известь». По его мнению, давление воздуха на металл и известь различно и значительно больше в случае пористой «извести», вес которой благодаря этому больше, чем вес исходного металла.

Будучи алхимиком, Кункель работал также над решением некоторых химико-технических вопросов, выдвигавшихся в то время практикой. Ранее уже говорилось об участии Кункеля в открытии фосфора. Им проведены также довольно обширные исследования по технологии производства стекол, особенно окрашенных в различные цвета. В частности, Кункелем составлен рецепт красного рубинового стекла. Кроме того, он установил тождественность растительных щелочей (поташа), полученных из различных растений и т. д.

Несмотря на то что Кункель был убежденным алхимиком, он беспощадно разоблачал жульничество и некоторые фантастические учения адептов алхимии. Он выступал, например, против учения об «алкагесте» как универсальном растворителе и универсальном лекарстве. Он бичевал продавцов поддельной «золотой тинктуры», изготовлявших это средство, считавшееся в то время чудодейственным, из спирта, подкрашенного жженым сахаром.

Видным немецким химиком был Иоганн Иоахим Бехер (1635–1682) (67). Детство и юность Бехера прошли в крайней нужде, и он должен был зарабатывать на пропитание семьи. Однако молодой Бехер упорно занимался самообразованием и, получив таким путем серьезные познания в различных областях науки, после многих усилий сделался врачом. Ему представился случай совершить большое путешествие по Швеции, Голландии и Италии, в результате которого он значительно расширил свои знания. В 1666 г. Бехер был назначен профессором медицины в Майнце и одновременно получил должность лейб-медика майнцского курфюрста. Однако вскоре он оставил это место и стал лейб-медиком баварскою курфюрста в Мюнхене. Неудовлетворившись, однако, и этим положением, он переселился в Вену и тоже поступил на придворную службу. В 1678 г. Бехер переехал в Голландию, а затем в Англию. Здесь он занимался горным делом и пытался внести некоторые усовершенствования в способы добычи руд. В разгаре этих занятий он и умер.

Бехер был беспокойным, неуживчивым человеком, чем и объясняются его постоянные переезды с места на место. Кроме того, Бехер имел склонность к фантастическим проектам, которые предлагал различным высокопоставленным лицам, чем нередко вызывал к себе неприязненное отношение. Так, в 1678 г. он предложил Генеральным штатам Голландии организовать в грандиозном масштабе переработку морского песка с целью извлечения из него золота, что, по его мнению, сулило огромные выгоды. Свой проект он подкрепил даже «удачными экспериментами». Однако эта затея осталась неосуществленной, так как Бехер был выслан из Голландии.

Бехер верил в трансмутацию металлов, хотя сам, по-видимому, не занимался практической алхимией. Он также верил в возможность «рождения» металлов в земле и даже доказывал опытным путем, что железо может «рождаться» из глины. Для этого он смешивал глину с маслом, смесь эту нагревал, а затем прокаливал. После измельчения полученного продукта ему удавалось при помощи магнита извлечь из него некоторое количество железа.

Теоретические взгляды Бехера следует признать в общем весьма отсталыми. Видный историк химии Г. Копп указывает на невозможность их точного и ясного изложения. Сочинения Бехера написаны весьма запутанным языком, мысли его не всегда ясны, мнения по одному и тому же вопросу разноречивы. Кроме этого, он употребляет одни и те же слова в совершенно различных значениях (68).

В своих ранних сочинениях Бехер выступает как последователь алхимического учения о трех первоначалах, составляющих все тела. В дальнейшем, особенно в сочинении, написанном в мюнхенский период жизни и вышедшем в 1667 г. под заглавием «Подземная физика» (69), он развивает некоторые оригинальные положения. Все тела, по мнению Бехера, имеют сложный состав и различаются по степени сложности. Основными составными частями минеральных тел землистой, каменистой и металлической природы служат земля и вода, которые представляют собой начала тел. Но Бехер употребляет слово «земля» (terra) по меньшей мере в трех значениях и полагает, что в состав всех минеральных (так же как растительных и животных) веществ входят три рода земли: «первая земля» — плавкая, или каменистая; «вторая земля» — жирная (terra pinguis) и «третья земля» — летучая.

Первую землю Бехер считает огнепостоянной и стеклующейся, вторая земля присоединена к первой, как душа к телу, она влажной и жирной природы и, кроме всего прочего, обусловливает горючесть тел. Третья земля придает металлам ковкость и обусловливает плавкость и летучесть тел. Хотя Бехер и не отрицает аналогии своих земель и начал алхимиков — серы, соли и ртути, он полагает, что эти последние начала неподходящи в качестве основных составных частей тел. Таким образом, земли Бехера представляют собой не что иное, как сочетание начал Парацельса с элементами Аристотеля, т. е., по существу, те же эклектические начала, что и у Лефевра, Лемери и других химиков XVII в.

Взгляды Бехера на горение тел в основных чертах отразили распространенные в его время точки зрения. Горение, согласно Бехеру, есть разложение горючих тел огнем, разделение этих тел на разнородные части. Горючесть тел связана с наличием в их составе «второй земли», жирной (terra pinguis). Однако Бехер одновременно указывает, что причиной горючести тел может быть и входящая в их состав сера.

Обыкновенную серу Бехер считает сложным телом, состоящим из двух субстанций — некой кислой материи и «второй земли». Однако для горения тел, утверждал Бехер, недостаточно содержания в них «второй земли», необходимо еще и наличие соляных частиц.

При воздействии огня на неблагородные металлы содержащиеся в них летучие части выгоняются. Однако указаний на то, что при этом из металла удаляется содержащаяся в них «вторая» земля, у Бехера нет. Увеличение веса металлов при прокаливании на воздухе и превращении в известь Бехер объясняет, в полном соответствии с воззрениями своего века, присоединением «огненной материи» (70).

Упомянем также о взглядах Бехера на состав солей и кислот. Бехер полагал, что соли и кислоты образуются в том случае, когда элементарные земли соединяются с водой. Основой всех кислот и солей служит «первоначальная», или «первобытная», кислота (acidum primigenium). Эта «первобытная» кислота, содержащаяся в различных количествах в продуктах сочетания земель с водой, и дает все разнообразие кислот и солей.

Бехер чрезвычайно гордился развитым им учением, которое он (совершенно необоснованно) считал оригинальным. Он писал: «Я был первым, кто в нашем веке развил новое учение о началах металлов в «Подземной физике»; конечно, начала металлов представляют собой земли… и земли же рассеивают эти металлические первоначала по всему свету» (71).

Деятельность Бехера в области экспериментальной и технической химии была малозначительной. Помимо сочинений по теоретической химии он оставил несколько книг по экономике, финансовым вопросам и истории.

Г. Э. ШТАЛЬ И ОСНОВАНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

В сочинениях химиков второй половины XVII в. большое внимание отводилось толкованиям явлений горения и кальцинации (превращение в «известь») металлов. Такое внимание вполне понятно и связано с потребностями расширявшегося производства, в первую очередь с топливной проблемой. Развитие металлургической и металлообрабатывающей промышленности, стекольного производства и других отраслей техники привело в ряде стран Западной Европы к катастрофическому истреблению лесов. Недостаток древесного топлива и особенно древесного угля — единственного в то время средства для восстановления металлов из руд, широко применявшегося в производстве, поставил перед учеными и практиками задачу найти пути более экономичного и рационального использования топлива. Одновременно начались поиски заменителей древесного угля в металлургических процессах. Еще в 1619 г. Дад Дадлей (1599–1684) предложил применять в доменном процессе вместо древесного угля каменный. Поэтому технологи-металлурги и химики, разрабатывавшие пути осуществления этого предложения, довольно широко изучали процессы горения и свойства топлива.

С другой стороны, быстро развивающаяся металлургическая промышленность испытывала нужду в рационализации технологии производства в других отношениях. В частности, обсуждался вопрос о больших потерях металла, превращавшегося в окалину при плавке и термической обработке. Поэтому широко изучался процесс кальцинации металлов и восстановления их из окислов. Кроме того, металлурги XVII в. столкнулись с проблемой добычи металлов из бедных руд. Требовалось научное обоснование переработки таких руд с минимальными потерями металлов.

Развитие представлений о горении и кальцинации металлов происходило в тесной связи с учениями о составных частях сложных тел. На общем фоне господства многих традиционных пережитков средневековья, схоластических догматов и алхимических верований эти учения нередко принимали уродливые формы. Единой точки зрения по вопросу об основных первоначалах тел не существовало. Одни химики придерживались учения о трех первоначалах спагириков, а другие признавали лишь старинное аристотелевское учение о четырех элементах-качествах; большинство же химиков XVII в. пыталось примирить оба учения, придумывая при этом различные гипотетические принципы вещей; четвертые, наконец, такие, как Бойль, высказывали сомнение в справедливости учений перипатетиков и спагириков, формулировали новые идеи, но были непоследовательными в их приложении к объяснениям химических явлений.

Правильное по существу определение понятия «элемент», данное Бойлем, ни у него самого, ни у его современников не нашло логического развития. Оставалось неясным, какие же вещества следует считать истинными элементами тел. Вот почему химики не могли, да и не хотели расстаться со старыми представлениями об элементах и занимались поисками путей подтверждения этих учений, имея в своем распоряжении лишь единственное средство для разложения тел: «универсальный анализатор» — огонь.

Убеждение в том, что при горении и прокаливании тела разлагаются на более простые составные части по сравнению с самим прокаливаемым телом, едва ли можно ставить в вину химикам того времени. Они повседневно наблюдали такое разложение, получая в остатке землю (золу) и, в виде летучих продуктов, воду и некоторые воздухообразные вещества, еще неясной в то время природы. Естественно, что и кальцинацию металлов они рассматривали как частный случай горения с образованием в остатке той же земли («извести»). Подтверждение того, что при прокаливании металл разлагается на составные части, они видели и в образовании дыма, например в случае кальцинации сурьмы посредством зажигательного стекла и нечистых металлов. Никого из них не смущало то, что в результате кальцинации металлы значительно увеличиваются в весе. Этот факт рассматривался как второстепенное, побочное явление, не имеющее большого значения при трактовке процессов кальцинации как разложения металла. Любое объяснение этого факта казалось приемлемым, лишь бы оно не противоречило основной концепции. Бойль дал одно из таких объяснений, допустив, что при кальцинации металлов к ним присоединяется огненная материя. И его точка зрения без критики была принята большинством химиков.

В такой обстановке протекала деятельность основателя теории флогистона Г. Э. Шталя. Разработанная им система взглядов, основанная на сложившихся к концу XVII в. представлениях о составных частях тел и явлениях горения, а также явлениях кальцинации металлов, получила вскоре полное и безраздельное признание химиков и на многие десятилетия утвердилась в качестве теоретической основы химии.

Георг ЭрнстШталь (72) (1659–1734) в молодости изучал медицину в Иенском университете, по окончании которого, получив ученую степень в 1683 г., вел здесь же преподавательскую работу в качестве приват-доцента. В 1687 г. он был приглашен на должность лейб-медика к герцогу Саксен-Веймарскому, а в 1693 г. переехал в Галле во вновь основанный университет в качестве второго ординарного профессора медицины и химии (первым профессором был Ф. Гоффман, о котором будет сказано ниже). В течение 22-летней профессорской деятельности в Галле Шталь подготовил много учеников, некоторые из которых впоследствии стали видными учеными. Все они были горячими поклонниками и последователями нового флогистического учения и широко пропагандировали его в своих сочинениях. В 1716 г. Шталь переехал в Берлин, стал членом Прусской академии наук и королевским лейб-медиком. В берлинский период своей деятельности он опубликовал свои важнейшие сочинения по химии и, в частности, известный курс «Основания догматической и экспериментальной химии» (73).

Теоретические воззрения Шталя окончательно сложились в берлинский период его жизни. В начале своей деятельности в Иене Шталь был близок к алхимии. Познакомившись с сочинениями Бехера, он стал горячим последователем его учений. Взгляды Шталя по вопросу об элементарных составных частях тел в этот период в общем отражали господствовавшие в то время представления. Он делил все тела на простые, которые он называл принципами, или началами, и сложные. Эти последние он в свою очередь делил по степени сложности на «смешанные» и «составные» тела. Кроме того, он выделял в особый класс сложные составные тела, которые называл «агрегатами».

В качестве главных составных частей сложных тел Шталь принимал элементы алхимиков, а с другой стороны, он считал началами тел и последние составные части, которые могут быть выделены из сложного тела в результате разложения. Те из них, о которых ничего достоверно не было известно, он называл «физическими началами», остальные же — «химическими началами». Последние он именовал по-разному, однако в соответствии с элементами алхимиков — ртутью и солью. Так, он употреблял термины «сухая землистость», «воспламеняемое летучее» и «летучий флюид», или соль, «масло», «спирт» и т. д.

В сочинениях, которые Шталь опубликовал в конце XVII в., его взгляды о составных частях сложных тел получили некоторое развитие в связи с объяснением им явлений горения и в особенности явления кальцинации металлов. Еще в Иене Шталь начал исследования, связанные, по-видимому, с рационализацией доменного процесса и металлообрабатывающих производств. Мастеровые обратили его внимание на явление, причинявшее им много неприятностей. Впоследствии Шталь писал об этом следующее: «Кузнецы, медники, литейщики колоколов и пуговичные мастера жаловались на то, что из несовершенных металлов в процессе прокаливания их на воздухе выгорает некоторая часть; металлы при этом распадаются, превращаясь как бы в золу… Почему это происходит, что это за явление, как оно протекает, что именно уходит из металла и, равным образом, как следует поступить, чтобы этого не происходило, или каким образом восстановить потери, — это неизвестно даже таким опытным мастерам» (74).

Несомненно, именно в связи с этой проблемой, Шталь уже в своей «Зимотехнии» (75), вышедшей первым изданием в 1697 г., делает упор на особую роль в процессах горения той «составной части» металлов и горючих тел вообще, которая обусловливает их горючесть. Выясняя природу этой «составной части» горючих тел, он обсуждает, в частности, вопрос о составе серы, которую он относил, как и Лемери и другие химики того времени, к сложным телам. В том же году Шталь (76) описывает следующий, по его выражению, «новый эксперимент синтеза» серы. Он нейтрализовал серную кислоту поташом и прокалил получившуюся при этом соль (сульфат калия) с углем, в результате чего образовалась «серная печень», т. е. смесь сульфидов калия. Из раствора этой серной печени действием кислот он получил серу. На основании этого опыта Шталь заключил, что сера состоит из кислой части, т. е. серной кислоты, и из другой части — «горючего начала», которое содержится в угле.

Здесь же Шталь высказывает мнение, широко развитое им в дальнейших сочинениях, что «горючее начало», содержащееся в угле и жирных веществах, входит также в состав неблагородных металлов. Это следует из того факта, что в присутствии угля и маслянистых субстанций металлы восстанавливаются из «известей» при нагревании. Таким образом, металлы помимо землистой составной части содержат это «начало горючести», и именно это «начало» сообщает металлам их металлические свойства. Для обозначения этого принципа горючести Шталь употребляет термин «флогистон» (от греческих — «огонь» и — «горючий») и пишет это слово по-гречески.

В 1703 г. Шталь переиздал книгу Бехера «Подземная физика». В специальном приложении к этой книге, озаглавленном «Специмен Бехера» («Specimen Becherianum») (77), Шталь вновь развивает взгляды о составных частях металлов и о «начале горючести». Он особо подчеркивает, что эти представления принадлежат собственно не ему, а Бехеру: «Becheriana sunt quae profero», т. е. «то, что я излагаю, принадлежит Бехеру» (78). Однако они довольно значительно отличаются от бехеровских. Действительно, в отличие от Бехера и других своих предшественников, полагавших, что все горючие тела содержат сернистые или жирные составные части, или terra pinguis, придающие им способность гореть, Шталь имеет в виду некий абстрактный «принцип горючести» и поэтому вводит для него специальное название — «флогистон» (79), с целью устранить путаницу в обозначениях.

В дальнейших сочинениях и особенно в вышедшей в 1723 г. книге «Основания химии» Шталь еще шире развивает свои первоначальные представления о флогистоне. Исходя из основного положения, что наличие флогистона в телах служит условием их горючести, Шталь выясняет, в частности, отношение флогистона к огню. По его мнению, огонь (нагревание) необходим для осуществления химических превращений, но он не может рассматриваться в качестве составной части тел, выделяющейся при разложении в виде пламени. Иначе сказать, Шталь отрицает элементарность аристотелевского огня-стихии. Что же касается флогистона, содержащегося в горючих телах, то при выделении из них, утверждает Шталь, он способен соединяться с различными веществами, в частности с воздухом, причем такие соединения весьма прочны. При горении тел флогистон улетучивается из них, производя при этом быстрое вихреобразное движение, и, соединяясь с воздухом, образует то, что обычно называется пламенем или огнем. Из воздуха, в котором флогистон рассеивается, его невозможно выделить химическим путем. Только растения могут извлекать его из воздуха; через растения он переходит и в животные организмы.

Шталь знал, что металлы при нагревании без доступа воздуха не могут превращаться в «извести», но не объяснил достаточно отчетливо этот факт. Он знал также, что при кальцинации вес металлов увеличивается, но говорил об этом как о малозначащем факте и объяснял его в соответствии со взглядами Кункеля.

В чистейшем состоянии флогистон, согласно Шталю, содержится в саже, полученной при сжигании хорошо очищенных масел. Таким образом, флогистон как будто бы можно сопоставить с углеродом. Но Шталь не считал флогистон углеродом и вообще каким-либо определенным веществом. Однако, по его представлениям, «горючая субстанция, или способное производить огонь начало, не только нечто действительное, но и нечто телесное (et-was Korperliches)» (80) и вместе с тем это простое вещество, которое не может быть разложено на какие-либо составные части.

Но Шталь принимал, что флогистон является вещественным лишь в том случае, когда он находится в сочетании с другими веществами в сложных телах. Только тогда он способен при нагревании этих тел проявляться в виде огня. В свободном же состоянии это нечто неопределенное. В «Случайных мыслях» (81) Шталь указывает: «…Вне сомнений, он (флогистон) или совсем не дает огня, представляя собой невидимую тонкость, или же образует далеко разветвленный невидимый огонь, а именно: теплоту». Поэтому, продолжает Шталь, эта первоначальная основная сущность горючести «до сих пор не была найдена и познана сама по себе, вне связи и соединения с другими материями, и не была поэтому описана в соответствии с своими основными качествами».

Далее Шталь указывает, что именно наличием флогистона в составе тел объясняются их цвета и запахи. Этот принцип горючести «присутствует во всех смешанных телесных вещах в большей или меньшей степени, притом во всех трех царствах — растительном, животном и минеральном». «Особенно часто встречается это вещество в растительных и животных образованиях, все части которых пронизаны им, за исключением находящейся в них случайно воды» (82).

Не трудно понять, что с точки зрения объяснения явлении окисления и восстановления металлов флогистон Шталя — это нечто противоположное кислороду или, лучше сказать, это «отрицательный кислород». Если воспользоваться методом уравнений для изображения процесса окисления металл а, то, сточки зрения последователей теории флогистона, мы получили бы: Металл — флогистон = металлическая известь (окисел). Эту реакцию, как известно, можно выразить уравнением: Металл + кислород = окисел металла («известь» флогистиков).

Из сказанного очевидно, что учение Шталя о флогистоне основано на совершенно ошибочных представлениях не только о процессах горения и кальцинации металлов, но и о составляющих тела простых, элементарных веществах. В понятии «флогистон» нельзя не видеть обобщения учений об аристотелевских стихиях-качествах и алхимических принципах тел; принцип горючести, т. е. «сернистой» — «жирной», или «горючей» составной части тел, сопоставлен с аристотелевским элементом-качеством — огнем. По представлениям Шталя, флогистон в большей степени абстрактное понятие, чем материальное тело, т. е. флогистон понимался им аналогично тому, как понималась алхимиками «сера» как принцип вещей или аристотелианцами — «огонь» как элемент-качество. Только впоследствии, уже в период расцвета теории флогистона, химики принялись за поиски среди материальных тел этого неуловимого вещества. Ю. Либих писал в связи с этим: «Вначале флогистон был одно только понятие, вопрос же о материальном его существовании не имел никакого значения до тех пор, пока содержащаяся в нем идея не приносила плодов относительно приведения фактов в порядок и новых обобщений» (83).

Преемственность в представлениях алхимиков и флогистиков очевидна. Она сказалась не только в том, что в основу теории флогистона легло учение о горении тел как об их распаде, и не только в неопределенности и в метафизичности самого понятия «флогистон», но и в том, что теория флогистона не устранила алхимических учений и прежде всего учения о трех первоначалах, составляющих тела. Как известно, именно это учение и было своего рода теоретической основой бесплодных поисков алхимиками философского камня и путей трансмутации металлов. Поэтому, если встать на точку зрения некоторых историков химии, считающих возникновение теории флогистона началом научного развития химии, то следовало бы согласиться с мнением, что «алхимия — мать химии». Однако, как будет видно далее, подлинное научное развитие химии началось лишь тогда, когда из научного обихода были полностью изгнаны основы алхимических учений, прежде всего учение о трех элементах алхимиков, и вместе с ним сам флогистон и другие фантазии, окутанные мистическим туманом.

При всем этом теория флогистона принесла несомненную пользу для дальнейшего развития химии. Эта теория позволила рассматривать с единой точки зрения различные химические процессы, которые ранее считались совершенно разнородными и объяснялись в каждом случае особыми причинами. Особенно важно, что эта теория давала возможность просто объяснять явления окисления и восстановления металлов. Правда, «простота объяснения ослепляла как самого Шталя, так и последовавшее за ним поколение химиков, так что никто из них не замечал вопиющих противоречий между флогистической теорией и фактами» (84). Теория флогистона оплодотворила и экспериментальные исследования химиков, получившие в XVIII в. широкое развитие. Как указывает Дж. Бернал: «Центральным вопросом, вокруг которого вращалась эта теория, была универсальность противоположных процессов флогистации-дефлогистации. Таким образом, она объединяла сходные процессы и разделяла несходные» (85).

Следует, однако, иметь в виду, что быстрый прогресс химии в конце XVIII в. был обусловлен отнюдь не тем, что химики истолковывали вновь добывавшиеся ими новые факты с точки зрения флогистического учения. Со второй половины XVIII в. в химии, под влиянием потребностей бурно развивавшейся промышленности и других факторов, в том числе и потребностей самой химии, началось быстрое накопление экспериментального материала, главным образом данных о составе различных солей, минералов, растительных извлечений и т. п. Эти новые факты, добытые в эпоху господства теории флогистона, но совершенно независимо от существования этого учения, и явились той базой, на которой стала возможной и «химическая революция» и внедрение в химию атомистики и учения об элементах.

Теория флогистона не сразу была принята всеми химиками. Она получила широкое распространение главным образом благодаря деятельности учеников Шталя, многие из которых прославились не столько как теоретики, сколько как экспериментаторы и химики-технологи. Несомненно, что по крайней мере отчасти их достижения в области технической химии и привлекали внимание ученых разных стран Европы. Из сочинений по технической химии, а также из трудов химиков-аналитиков — сторонников теории флогистона и были восприняты европейскими химиками флогистические доктрины.

Приведем в заключение определение, данное Шталем предмету и задачам химии. В курсе «Основания химии» он дает следующее определение химии: «Химия, иначе алхимия и спагирия, есть искусство разделять тела как смешанные, так и составные и агрегированные на их начала (принципы), а также таковые составлять из начал. Ее субъектами служат все смешанные и составные тела, которые могут быть разделены и составлены вновь; цель же ее — само разделение и составление, иначе — разрушение и возрождение» (86). Это определение, так же как и приведенное ранее определение Лемери, типично для химиков-врачей того времени и отражает лишь задачи химии как искусства с чисто практическим направлением, обслуживающего в первую очередь нужды медицины и фармации.

Отметим в заключение, что Шталь был последователем корпускулярной теории, но понимал ее чисто механистически.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ХИМИКОВ В НАЧАЛЕ ФЛОРИСТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА

Основанное Шталем флогистическое учение по духу и содержанию вполне соответствовало переходному периоду, который переживала химия во второй половине XVII и в начале XVIII в. Это учение не отвергало старых традиционных представлений об элементах-качествах, о сложном составе металлов и т. д. Вместе с тем оно выдвигало на первый план роль «невесомых флюидов» в химических явлениях и процессах. Но при всем этом теория флогистона фиксировала внимание химиков на проблемах горения и дыхания и стимулировала развитие исследований в этой области. В частности, следует отметить исследования продуктов разложения сложных тел (нагреванием, действием кислот и щелочей и т. д.) и, особенно, газообразных продуктов, получившие развитие в период теории флогистона.

Впрочем, независимо от теории флогистона, с начала XVIII в. в деятельности химиков все большее место стали занимать экспериментальные исследования, вначале посвященные главным образом проблемам практической и технической химии, а в дальнейшем — химико-аналитическим определениям состава минеральных веществ и растений. К середине XVIII в. экспериментальный метод исследования уже завоевал признание большинства химиков и постепенно оттеснил на второй план грубо эмпирические приемы работ иатрохимиков, составлявших композиции лекарственных средств и различных составов на ощупь, без всякого плана.

Не все химики сразу признали учение Шталя. Некоторые из них принимали его лишь частично, другие же совершенно отвергали, предпочитая оставаться на позициях иатрохимиков и алхимиков. Возникновение теории флогистона не вызвало революционных изменений в теоретических взглядах по основным вопросам химии. Объяснения флогистиками явлений горения и кальцинации металлов, казавшиеся новыми, прекрасно сочетались со старыми алхимическими верованиями и скорее закрепляли установившиеся в XVI и XVII вв. традиции, нежели разрушали их. Да и сама теория флогистона не получала какого-либо заметного развития, оставаясь в течение ряда десятилетий в том же самом виде, в каком была предложена Шталем. Все это следует объяснять крайней ограниченностью фактического материала, которым располагала химия в начале XVIII в. Положение изменилось лишь во второй половине XVIII в., когда на основе нового экспериментального материала стали возможными действительно революционные преобразования.

Рассмотрим вкратце деятельность нескольких виднейших химиков, современников Шталя, а также первых последователей флористического учения.

Коллегой Шталя по университету в Галле был Фридрих Гоффман (1660–1742). Он изучал медицину и химию в Иенском университете и с 1681 г. здесь же был преподавателем химии. При основании в 1693 г. университета в Галле он был приглашен в качестве первого ординарного профессора медицины (вторым профессором стал Шталь) и оставался в этой должности 48 лет.

Как врач Гоффман был последователем иатрохимической школы, однако он выступал против некоторых излишеств в методах лечения, применявшихся Сильвием и Тахением. Гофман считал, что все заболевания можно лечить, регулируя содержание кислот и щелочей в организме. Работая бок о бок со Шталем, Гоффман вначале полностью разделял его точку зрения о флогистоне и роли последнего в химических процессах. Однако вскоре он разошелся со Шталем в вопросе о толковании явления кальцинации металлов. Гоффман считал, что «известь» металла должна содержать, кроме металлического вещества, еще и «кислую соль» (sal acidum), которая удаляется при восстановлении извести в металл. Он не характеризовал подробно эту «кислую соль». Однако очевидно, что его точка зрения была более прогрессивной, чем объяснения флогистиков. Не трудно видеть, что Гоффман вскрывал противоречие в самой идее теории флогистона, рассматривавшей горение и кальцинацию металлов как явление разложения «сложных» веществ.

Гоффман был одним из первых медиков, химически исследовавших минеральные воды. Он предложил первую их классификацию по химическим свойствам, разделив их на щелочные, железистые, магнезиальные, соляные и пр.

Он разработал также улучшенные рецептуры изготовления «серного» (этилового) и «селитряного» (азотноэтилового) эфиров. Он ввел в медицинскую практику смесь серного эфира со спиртом, известную под названием «гоффманских капель».

Современником Шталя был также видный голландский химик (медик по образованию) Герман Бургаве (1668–1738) (87) — последователь скептической философии Б. Спинозы (1632–1677). С 1702 г. он был профессором медицины в Лейденском университете, а несколько позднее также и профессором химии и ботаники. Кроме того, он пользовался громкой славой во всей Европе как врач.

Бургаве приобрел широкую известность как химик, выпустив обширный двухтомный курс «Элементы химии» (88). Курс этот представляет собой систематическое изложение химии того времени. Том I содержит краткую историю химии, ее теорию, учение об огне, воздухе, воде и земле, о растворителях, а также описание лабораторной посуды и другого оборудования. В томе II подробно описаны химические работы с телами растительного, животного и минерального происхождения. Книга Бургаве служила учебником для нескольких поколений химиков и была переведена на многие языки. В частности, первые студенты Московского университета учились химии по учебнику Бургаве.

Предмет химии Бургаве определяет следующим образом: «Химия есть искусство, каким образом производить надежные физические операции, посредством которых при помощи соответствующих инструментов можно открывать, или обнаруживать, чувствительные тела и собирать их в сосуды с тем, чтобы познать отдельные полученные продукты и причины действий, а также применение этих продуктов в различных искусствах» (89).

Несмотря на то, что это определение ограничивает задачи химии лишь практикой изготовления и исследования химических продуктов и производства соответствующих операций, Бургаве стремился в своем курсе представить химию как самостоятельную область знания и изъять ее из-под опеки медицины.

Интересна история появления курса Бургаве. Его содержательные лекции по химии в Лейдене записывались многими студентами, причем, как обычно, эти записи служили затем материалом при подготовке к экзаменам. По-видимому, один из слушателей Бургаве без согласия последнего издал в 1724 г. в Париже свои записки курса под заглавием «Основные положения и эксперименты химии», причем в качестве автора фигурировал Бургаве. Три года спустя, в 1727 г. появился английский перевод этой книги. Ознакомившись с содержанием обеих книг, Бургаве обнаружил в них множество недопустимых ошибок и грубых искажений своих взглядов. Это и заставило его написать и в 1732 г. выпустить курс «Элементы химии».

Бургаве активно выступал против алхимических заблуждений и разоблачал несостоятельность утверждений адептов, пользуясь аргументами, добытыми им самим экспериментальным путем. Так, он наглядно доказал беспочвенность утверждений алхимиков, что ртуть при длительном нагревании будто бы «фиксируется», т. е. затвердевает. Бургаве нагревал ртуть непрерывно в течение 15 лет и, естественно, не обнаружил никаких изменений в ее свойствах. Другое утверждение алхимиков, будто бы ртуть при многократной дистилляции может превратиться в весьма летучий продукт с особыми свойствами, Бургаве опроверг подобным же образом. Он 500 раз перегонял одну и ту же порцию ртути и также не обнаружил каких-либо изменений в ее свойствах.

Взглядами Шталя на процессы горения и кальцинации металлов Бургаве пренебрегал. Однако он считал, что сера представляет собой сложное тело и состоит из серной кислоты и некоего горючего вещества, которое он называл вместе с другими химиками своего времени «пищей огня» (pabulum ignis). Одновременно он возражал против мнения, что металлические вещества имеют землистую природу (т. е. состоят из земли), указывая, что в известях содержится металл. Зная, что для горения и кальцинации металлов необходим воздух, Бургаве объяснял увеличение веса металлов присоединением при прокаливании к ним соляных и серных частиц из воздуха. По его мнению, содержание этих соляных и серных частиц в воздухе разных стран различно; больше всего их содержится в воздухе над Бермудскими островами.

В заключение расскажем об одном опыте Бургаве, имеющем целью опровергнуть утверждения многих химиков, в том числе и Бойля, о весомости «огненной материи». Бургаве взвешивал большие куски металла в холодном и сильно раскаленном состоянии и не обнаружил разницы в весе. Отсюда он пришел к выводу, что «огненная материя» не имеет веса, так как несмотря на большое ее «содержание» в раскаленных металлах увеличения веса последних не наблюдается.

Современником Шталя во Франции был Этьен Франсуа Жоффруа (старший) (1672–1731). Профессор медицины и химии в Королевском ботаническом саду (Jardin des plantes) он прославился как основоположник учения о химическом сродстве. В 1718 г. Жоффруа представил в Парижскую академию наук свои «таблицы сродства». В основу этих таблиц легли результаты собственных опытов Жоффруа над взаимодействием кислот с основаниями и другими веществами. Нейтрализовав, например, едкую щелочь кислотой и получив соль, он действовал на эту соль другой кислотой. В том случае, если эта последняя кислота обладала большим сродством к основанию по сравнению с первой, она вытесняла из соли первую кислоту. Таким путем для каждого основания можно получить ряд кислот, расположенных по степени убывания их сродства к данному основанию. Из нескольких списков веществ, расположенных по степени убывания их сродства к основаниям и кислотам, Жоффруа составил сводную таблицу.

Жоффруа не был сторонником теории флогистона, но его взгляды были близки флогистическим. Он считал, например, что металлы состоят из земель и сернистого начала. Жоффруа выступал против алхимических заблуждений и разоблачал жульничество адептов.

Из ближайших учеников и последователей Шталя в Германии, деятельность которых относится к первым десятилетиям XVIII в., назовем лишь некоторых. В теоретическом отношении они, по существу, ничего нового не внесли в развитие представлений, высказанных Шталем. Некоторые из них были фанатичными поклонниками учения Шталя и придерживались его как догмы.

Профессор врачебных наук в Галле Иоганн Юнкер (1683–1759) выпустил в 1730 г. двухтомный «Конспект теоретической и практической химии, представленный в форме таблиц». Здесь, излагая основы учения Шталя, автор высказывает и некоторые собственные мысли. Так, трактуя вопрос о причинах увеличения веса металлов при их кальцинации, он говорит об «абсолютной легкости» флогистона, в том смысле, что будто бы последний обладает «отрицательным весом». Поэтому, вследствие улетучивания флогистона из обжигаемого металла, остаток делается более тяжелым по сравнению с исходным металлом. Такое представление, естественно, не только осложняло рациональное толкование процесса кальцинации, но вводило в теорию флогистона новое противоречие. Несмотря, однако, на всю нелепость таких представлений о свойствах флогистона, они вскоре были приняты многими химиками без всякой критики.

Другие взгляды Юнкера также отличались крайней отсталостью. Признавая в качестве составных частей тел три начала алхимиков, Юнкер, например, считал, что из металлов можно извлечь ртуть, предварительно удалив из них серу и соль. Но такая «искусственная» ртуть, по его мнению, должна обладать большей тяжестью по сравнению с обычной ртутью.

Учеником Шталя и пропагандистом его учения был профессор Медико-хирургической коллегии в Берлине Каспар Нейман (1683–1737). Он написал несколько химических сочинений, посвященных различным химико-техническим проблемам, в частности приложению химии к медицине.

Другой ученик Шталя и Гоффмана, преемник Неймана по кафедре в Медико-хирургической коллегии в Берлине, Иоганн Генрих Потт (1692–1777) за свою долгую жизнь провел множество химико-технических исследований. Ему, в частности, принадлежат работы в области производства фарфора. Потт провел много анализов различных веществ, особенно солей. Он первым объяснил причины красной окраски паров окислов азота. Работы Потта привлекли внимание химиков-техников разных стран Европы, а также России. Флогистон трактовался Поттом как некоторый род «сульфура», в остальном же воззрения этого ученого целиком основаны на учении Шталя.

Итак, эпоха возникновения теории флогистона должна быть оценена как переходная эпоха в развитии химии. Во второй половине XVII и в начале XVIII в. отдельные, вновь открываемые факты и обобщения, такие, например, как новое учение Бойля об элементах, новые представления о горении и дыхании Ж. Рея, Дж. Майова и другие, не получили признания химиков. Наоборот, представления, которые, по существу, явились развитием алхимических учений, оказались господствующими и почти на целое столетие были приняты химиками в качестве главной теоретической основы.

Причины такого положения можно отчасти видеть в том, что химия в эту эпоху почти полностью находилась в ведении врачей и не получила еще значения отдельной, самостоятельной научной области. Большинство химиков-врачей, естественно, смотрело на задачи химии «через медицинские очки» и интересовалось почти исключительно приложениями химии к нуждам медицины и фармации. Только в начале XVIII в. под влиянием потребностей производства исследования химиков-врачей были расширены и охватили многие химико-технические проблемы.

Однако основной причиной живучести старых традиционных представлений и верований, унаследованных от алхимического и иатрохимического периодов, следует считать крайнюю ограниченность фактического экспериментального материала, которым располагала химия к началу XVIII в. Круг фактических сведений и экспериментальных данных, на основе которых возникла теория флогистона, был, по существу, тем же самым, как и за 100 лет перед этим. При таком состоянии химии, естественно, невозможно было ожидать каких-либо новаторских обобщений и тем более революционных преобразований. Понятно, что теоретическая химия в этот период топталась на месте.

И все же флогистический период развития химии существенно отличается от алхимического и иатрохимического периодов. Деятельность алхимиков и спагириков была полностью оторвана от производства и мало связана с практическими потребностями общества. В таких условиях схоластические доктрины и фантастические верования могли господствовать безраздельно. К тому же еще не были известны самые тривиальные факты и причины явлений. В эпоху возникновения теории флогистона химия уже не могла отгораживаться от воздействия запросов производства и оставаться в иатрохимической скорлупе.

Вот почему теория флогистона при всей ошибочности и нелепости ее основных положений не могла воспрепятствовать дальнейшему, постепенно убыстряющемуся развитию химии. Можно сказать, даже наоборот, эта теория, охватив единой общей точкой зрения различные химические явления и, прежде всего, явления горения и кальцинации металлов, содействовала их изучению путем сопоставлений и сравнений.

Важной особенностью эпохи возникновения теории флогистона было довольно ярко выраженное стремление большинства химиков устранить из науки алхимические верования. Это стремление, как мы видели, проявилось в своеобразном скептицизме некоторых химиков по отношению к алхимическим учениям, а главное — в критике очевидных несообразностей в воззрениях алхимиков, в разоблачении жульничества адептов и т. д. Но время полного отказа от алхимического наследия еще не наступило. При ограниченности фактического материала химии одно только голое отрицание алхимических доктрин без замены их рациональными объяснениями и теориями оказалось невозможным.

Вот почему развитие химии в конце XVII и начале XVIII в. происходило так медленно и мучительно. Для создания новой, подлинно научной экспериментальной и теоретической основы химии понадобилось еще несколько десятилетий напряженной работы многих выдающихся химиков.

V. КРИЗИС ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

ПРЕДМЕТ И ОБЩИЕ ЗАДАЧИ ИСТОРИИ ХИМИИ

В развитии химических наук и химической техники приняли участие многие тысячи ремесленников, химиков-практиков, врачей, технологов, изобретателей и ученых сотен поколений. Все они внесли тот или иной вклад в сокровищницу знаний. Но деятельность подавляющего большинства творцов химии обычно не находит отражения в трудах по истории химии. Это не означает, однако, что труды всех этих тружеников науки и техники были не нужны и бесполезны. Развитие науки, особенно в новейшие исторические эпохи, невозможно представить без участия целой армий рядовых исследователей. История химии, однако, может рассматривать лишь деятельность наиболее видных ученых, выдвигавших и решавших фундаментальные проблемы науки, которые определяли магистральные пути научного и технического прогресса.

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ И УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ХИМИИ В ПЕРИОД ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

Развитие химии в период господства теории флогистона ознаменовалось значительными успехами, в частности, в накоплении нового экспериментального материала, на основе которого и были в дальнейшем пересмотрены старые представления о веществах и их превращениях. Было положено начало систематическим исследованиям состава веществ, главным образом минерального происхождения. Начиная с середины XVIII в. в химическую практику постепенно вошли методы и приемы качественного химического анализа, многие из которых стали классическими и легли в основу аналитической химии, получившей самостоятельное значение в качестве одной из химических наук уже в начале девятнадцатого столетия.

Во второй половине XVIII в. возникли и методы весового количественного анализа. На первых порах его задачей был не полный элементарный анализ сложных веществ, а лишь определение относительного содержания кислот и оснований в составе солей и минералов. В конце XVIII в. появились некоторые примитивные приемы объемного анализа (титрование).

В результате развития химико-аналитических исследований во второй половине XVIII в. были изучены многие соли, кислоты и основания, установлен химический состав ряда минералов и, наконец, было открыто несколько новых элементов. Для дальнейшего развития химических теорий особенно важным оказалось установление в конце периода господства флогистической теории стехиометрических отношений составных частей в сложных соединениях и, прежде всего, отношений количеств кислот и оснований в солях. Именно на основе многочисленных анализов солей и других веществ в дальнейшем были открыты основные законы химии.

Химико-аналитическое направление исследований в этот период получило настолько важное значение для прогресса химических знаний, что историки химии не без оснований называют вторую половину XVIII в. аналитическим периодом в развитии химии.

Исследование химических превращений, сопровождавшихся выделением газов, привело к возникновению специального интереса у химиков к этим веществам, в то время еще весьма мало изученным. В течение семидесятых и восьмидесятых годов XVIII в. были открыты многие новые газы как элементарной природы (кислород, водород, азот), так и сложного состава. Изучение свойств этих газов и их роли в химических и жизненных процессах привело к полному пересмотру взглядов на химическую сущность явлений горения и дыхания. Двадцатилетний период открытия и изучения газов во второй половине XVIII в. обычно называют периодом пневматической химии.

Одним из важных результатов флогистического периода было преодоление старых традиционных представлений, оставшихся, как уже было сказано, в наследство от алхимического и иатрохимического периодов, о составе веществ и химических явлениях. К концу XVIII в. химия полностью освободилась от алхимической идеи о возможности трансмутации металлов при помощи философского камня, идеи, которая владела умами даже выдающихся ученых конца семнадцатого столетия. Однако не все предрассудки, укоренившиеся в сознании ученых в XVI и XVII вв., были преодолены в течение рассматриваемого периода. Так, например, теория «невесомых флюидов», будто бы играющих особую роль в химических процессах, не только сохранилась, но и оказалась основой учения о флогистоне.

В XVIII в. лишь отдельные передовые ученые выступали с критикой этой господствующей теории. В середине столетия М. В. Ломоносов, на основе своих теоретических представлений, выступил против распространенных в науке представлений о теплороде, или «огненной материи». Опираясь на развитое им самим атомно-молекулярное учение, он разработал механическую теорию тепла, отчасти использовав идеи своих предшественников, и нашел новые аргументы в пользу принципа сохранения веса вещества и сохранения движения. На базе всего этого он сформулировал новые задачи химии как науки в противовес определениям своих современников, рассматривавших химию лишь как искусство.

Однако подавляющее большинство химиков XVIII в. продолжали упорно держаться старых представлений о главенствующей роли «невесомых флюидов» в химических процессах, особенно флогистона и теплорода. Предпринимавшиеся Ломоносовым и другими передовыми (начиная со Шталя) учеными попытки рассматривать флогистон как материальное вещество, естественно, не могли привести к положительным результатам. Дело в том, что изолировать флогистон и изучить его химическую природу не удавалось в течение всего XVIII в. Лишь в конце XVIII в. в свете новых фактов, добытых химиками-аналитиками и химиками-пневматиками, стало вполне очевидным, что никакого флогистона в природе не существует. Однако и после этого химики, в том числе и весьма авторитетные, еще долгое время придерживались теории невесомых флюидов.

Процесс развития химии в XVIII в. происходил в разных странах Европы по-разному. В Германии, например, — на родине флогистона — и главным образом в Пруссии основное внимание химиков было сосредоточено на решении отдельных проблем прикладной химии и химической технологии. В Англии и Швеции, решая те же проблемы, химики успешно вели исследования и в новой области — пневматической химии, изучали методы получения и свойства разнообразных газов. Французские химики, мало проявлявшие себя в серьезных исследованиях в середине XVIII в., к концу столетия добились весьма крупных успехов как в области экспериментальной, так и, в особенности, в области теоретической химии. Франция оказалась родиной «химической революции». С середины XVIII в. активное и плодотворное участие в разработке важнейших проблем химии стали принимать и русские ученые, начиная с М. В. Ломоносова. Такое «разделение труда» химиков разных стран Европы было связано с особенностями социально-экономической обстановки в каждой из этих стран.

Период господства теории флогистона в Европе характеризовался быстрым ростом и развитием капиталистического производства, усилением роли и влияния буржуазии в политической и общественной жизни общества. Большинство европейских государств в эту эпоху по политическому устройству оставалось еще феодальным. Во Франции, Германии, России, Австрии, Швеции и других странах сохранялись еще абсолютистские монархии, во многих странах в различных формах удерживались крепостнические порядки.

Главной причиной довольно многочисленных военных конфликтов между европейскими государствами в XVIII в. (в отличие от религиозных войн прошлых веков) была борьба за колонии. Войны велись и за расширение территорий отдельных государств, за рынки сбыта в Европе, за усиление экономического и политического влияния отдельных государств. В колониальных войнах более всех преуспела Англия. К концу столетия она сделалась наиболее крупной колониальной державой, отняв у Франции и Испании значительную часть их заморских владений.

В Англии в отличие от других европейских государств развитие капитализма происходило в XVIII в. особенно быстрыми темпами. Возникший еще в эпоху английской буржуазной революции (XVII в.) союз буржуазии с частью феодального дворянства особенно окреп после свержения династии Стюартов (1688) и в процессе завоевания и освоения заморских колоний. Поэтому английская буржуазия пользовалась значительными правами в экономической, политической и общественной жизни своей страны, в то время как буржуазия Франции, Германии и некоторых других стран, по существу, оставалась бесправной. Поэтому во второй половине XVIII в. Англия уже стала классической страной капитализма.

Последние десятилетия XVIII в. в Англии ознаменовались «промышленной революцией». Первая стадия этой революции состояла в замене ручного труда мастеров-ремесленников капиталистических мануфактур машинным производством. Промышленная революция началась с изобретения механических ткацких, прядильных и других машин и внедрения их в текстильное производство и быстро перекинулась на другие отрасли промышленности. Изобретение и внедрение машин и станков поставило на очередь проблему создания мощного и надежного двигателя. Такой двигатель действительно скоро появился. Это паровая машина Джемса Уатта (1736–1819), явившаяся значительным усовершенствованием ранее известных паровых машин (Ньюкомена, Ползунова и др.).

Простейшие машины и механические приспособления и ранее применялись в мануфактурных производствах (мельницы, подъемники и пр.). Обычно они приводились в движение механической энергией воды. Крупные мануфактуры (например, железоделательные заводы в России) строились по берегам рек, на которых воздвигались плотины. Таким образом, проблема использования водной механической энергии сводилась лишь к ее передаче к соответствующему устройству. В паровых двигателях была практически решена проблема превращения тепловой энергии в механическую. В связи с этим перед физикой и химией возникли новые задачи как в области изучения явлений горения, природы тепла, тепловых эффектов химических реакций и т. п., так и в области практического использования тепловой энергии.

Промышленная революция настоятельно требовала от естествоиспытателей и, в частности, от химиков решения ряда других важных научно-технических вопросов, в особенности поисков и переработки различных видов минерального и органического сырья, усовершенствования технологии химической переработки и отделки разнообразных материалов, расширения химико-аналитических исследований и т. д.

Большое влияние на развитие естественных наук во второй половине XVIII в. оказала новая идеология передового в то время класса буржуазии, боровшегося против старых феодальных порядков. Новые идеологические течения нашли яркое выражение в произведениях французских просветителей, философов-материалистов и энциклопедистов в эпоху, предшествовавшую французской буржуазной революции 1789 г.

Французские просветители Ф. Вольтер (1694–1778) и, особенно, Ж. Ж. Руссо (1712–1778) в своих сочинениях резко и остроумно высмеивали предрассудки феодального общества, религиозную схоластику, реакционные лженауки и всю старую философию. Они требовали свободного развития наук и искусств, свободы мысли, освобождения личности от религиозно-церковного порабощения.

Еще дальше в критике реакционных основ идеологии феодального общества пошли французские материалисты и энциклопедисты. Они решительно выступали не только против религиозной схоластики, но и против самой идеи существования божества. Базируясь на материалистических положениях философии Ф. Бэкона и его последователей, французские материалисты обобщили в основанном ими новом мировоззрении достижения естествознания. Они указывали на то, что философия беспочвенна без науки, так же как и наука без философии лишена своей принципиальной основы. В сочинениях Д. Дидро (1713–1784), П. Гольбаха (1723–1789) и других философов-материалистов излагаются представления о материи и движении как объективной реальности, а также материалистическое учение о пространстве и времени.

Стремясь связать достижения науки с производством и потребностями практики и общественной жизни, Д. Дидро и Ж. Л. Д'Аламбер (1717–1783) предприняли грандиозное издание «Энциклопедии наук, искусств и ремесел», в которой был обобщен огромный фактический материал науки и техники того времени. Однако энциклопедисты, как и вообще французские материалисты, подвергались яростным преследованиям со стороны реакционеров и духовенства. Поэтому начатое в 1752 г. издание «Энциклопедии» удалось закончить лишь через 20 лет (17 основных и 11 дополнительных томов). «Энциклопедия» оказала значительное влияние на развитие науки и техники как в самой Франции в эпоху буржуазной революции 1789–1794 гг., так и в других европейских странах.

В течение флогистического периода в различных областях естествознания наблюдался значительный прогресс. К этому периоду относится, в частности, зарождение минералогии, ботаники и зоологии как самостоятельных наук. В этих областях естествознания, как, впрочем, и в других, происходило настолько интенсивное накопление фактического материала, что уже во второй половине XVIII в. возникла настоятельная потребность в его систематизации. В ряде естественнонаучных произведений этого периода можно констатировать стремление к систематизации и классификации по различным признакам (минералов, растений и животных), к введению систем научной номенклатуры.

Назовем здесь, в частности, «Естественную историю» Ж. Л. Бюффона (1707–1788) — большое 36-томное издание (1749–1788), в дальнейшем продолженное после смерти Бюффона. В этом сочинении описано множество различных животных. Новый материалистический подход к объяснению природы получил здесь отражение во взглядах, правда, еще недостаточно определенно выраженных, об изменчивости видов под влиянием внешних условий. В других сочинениях Бюффон рассматривает происхождение и геологическую историю земли, разделенную им на семь больших периодов.

Большое влияние на развитие естествознания, в том числе и химии, оказали труды шведского ученого К. Линнея (1707–1778) — создателя системы классификации и номенклатуры растений и животных. Линней описал около 10 000 растений, расположив их и назвав в соответствии с им самим разработанными принципами. Упомянем также о работах по электричеству В. Франклина (1706–1790) и об открытии астрономом Ф. В. Гершелем (1738–1822) планеты Уран.

Деятельность большинства естествоиспытателей этого периода отразила в себе революционные идеи новой материалистической философии, ставшей мировоззрением буржуазии и знаменем французской революции. Особенно следует отметить стремление естествоиспытателей связать свои научные исследования с запросами производства и потребностями нового общественного строя, зарождавшегося в недрах феодализма.

Оценивая характер развития науки XVIII в., Ф. Энгельс писал: «…Вместе с расцветом буржуазии, шаг за шагом шел гигантский рост науки. Возобновились занятия астрономией, механикой, физикой, анатомией, физиологией. Буржуазии для развития ее промышленности нужна была наука, которая исследовала бы свойства физических тел и формы проявления сил природы. До того же времени наука была смиренной служанкой церкви, и ей не позволено было выходить за рамки, установленные верой; короче — она была чем угодно, только не наукой. Теперь наука восстала против церкви; буржуазия нуждалась в науке и приняла участие в этом восстании».

Необходимо, однако, указать на метафизический характер научного материализма второй половины XVIII в. Изучая природу, классифицируя и систематизируя произведения, естествоиспытатели не пытались представить ее в развитии, в динамике, а рассматривали ее как нечто неизменное. «Но что особенно характеризует рассматриваемый период, — писал Ф. Энгельс, — так это — выработка своеобразного общего мировоззрения, центром которого является представление об абсолютной неизменяемости природы. Согласно этому взгляду, природа, каким бы путем она сама ни возникла, раз она уже имеется налицо, оставалась всегда неизменной, пока она существует».

Важнейшим и необходимым условием для освобождения химии от реакционного наследия прошлого в рассматриваемую эпоху явился процесс накопления экспериментального материала и новых фактов о составе веществ и природе химических явлений. По содержанию исследовательская деятельность химиков в середине и во второй половине XVIII в. все больше и больше стала отличаться от деятельности иатрохимиков, главным образом воспроизводивших по рецептам лекарственные смеси. Именно это изменение и привело к превращению химии из искусства в науку. На основе накопленного нового фактического экспериментального материала в последней четверти XVIII в. и совершилась «химическая революция».

Таким образом, деятельность химиков, начиная с середины XVIII в., следует рассматривать как подготовку «химической революции». Своими химико-аналитическими исследованиями и вновь открытыми явлениями и установленными фактами химики шаг за шагом подтачивали казавшееся незыблемым и стройным флогистическое учение до тех пор, пока оно окончательно не рухнуло. Вот почему эта эпоха может быть охарактеризована как эпоха кризиса теории флогистона.

ХИМИЯ В РОССИИ В СЕРЕДИНЕ XVIII ВЕКА. М. В. ЛОМОНОСОВ

В середине восемнадцатого столетия теория флогистона переживала период своего расцвета. Она стала общепризнанной во всех странах Европы.

Признание флогистона в качестве основного агента химических процессов, сопровождавшихся выделением тепла и света и другими явлениями, привело к оживлению старых представлений об особой роли «невесомых флюидов» в химических процессах. В частности, возродилось старинное учение о теплоте как некоторой «материальной» и в то же время невесомой жидкости, способной «переливаться» из одного тела в другое. Правда, еще в начале XVIII в., как мы уже видели, некоторые физики (Декарт, Гук и др.) подвергали сомнениям такого рода представления и выступали в пользу механистической теории тепла, хотя и в несколько наивной форме.

Однако к середине XVIII в. эти прогрессивные точки зрения оказались полностью отброшенными и были забыты. В такой обстановке безраздельного господства в науке представлений о «невесомых жидкостях» как важных и непременных участниках любых химических процессов началась деятельность замечательного русского ученого М. В. Ломоносова. В лице Ломоносова Россия впервые выступила на мировой арене химических исследований и притом с совершенно новыми и необычными для того века концепциями и обобщениями.

До Ломоносова в России в области химии господствовали химико-практическое и химико-техническое направления. При Петре I, когда многочисленные войны и экономические преобразования вызвали быстрое развитие мануфактурных производств, русские химики-практики принимали деятельное участие в поисках и переработке новых видов минерального и органического сырья, в разведках и оценке металлических руд, в организации кустарных ремесленных производств, в развитии фармации и т. д. В этот период в России существовало несколько пробирных лабораторий, значительное число аптек с лабораториями и работало довольно много заводов и кустарных мастерских, производивших химические материалы.

Быстрое развитие промышленности и торговли в России в начале XVIII в. настоятельно потребовало организации подготовки специалистов и развития научных исследований. В 1725 г. возникло первое научное учреждение страны — Петербургская академия наук (3). На первых порах членами Академии наук были почти исключительно иностранные ученые, приглашавшиеся по контракту на определенные сроки. Многие из них приехали в Петербург в очень молодом возрасте, без какого бы то ни было ученого стажа. Так, Д. Бернулли (1700–1782) прибыл в Петербург в 25-летнем возрасте, Л. Эйлер (1707–1783) — в 20-летнем, а И. Г. Гмелин (1709–1755) — даже в 18-летнем. Однако, несмотря на молодость, они вскоре после приезда в Петербург провели ряд важных исследований, сразу сделавших Петербургскую академию наук широко известным во всем мире научным учреждением. Высокая продуктивность молодых академиков Петербургской академии наук свидетельствует о том, что в России в XVIII в. имелись особо благоприятные условия для плодотворной научной работы, что, несомненно, было связано в первую очередь с насущными потребностями растущей экономики страны.

Кафедра химии в Академии наук некоторое время после основания Академии оставалась незанятой. В 1731 г. академиком по химии и натуральной истории был назначен И. Г. Гмелин. Как химик он ограничился лишь опубликованием нескольких незначительных статей и заметок в академических изданиях (4). В 1733 г. он отправился в длительную (10-летнюю) Камчатскую экспедицию, и химия в Академии наук вновь осталась беспризорной. Лишь с 1741 г. М. В. Ломоносов начал в Академии наук свои систематические исследования в области химии.

Михаил Васильевич Ломоносов (5) родился 19 (8) ноября 1711 г. близ г. Холмогоры, Архангельской области. Он был сыном крестьянина-помора, занимавшегося помимо сельского хозяйства морским промыслом. В детстве Ломоносову удалось научиться грамоте и познакомиться с основами арифметики и грамматики. Стремясь получить основательное образование, молодой Ломоносов ушел из родительского дома в Москву в декабре 1730 г., и здесь в течение 5 лет обучался в Славяно-греко-латинской академии при Заиконоспасском монастыре (Спасские школы). В конце 1735 г. он вместе с другими лучшими учениками Славяно-греко-латинской академии был отправлен по требованию руководства Академии наук в Петербург для дальнейшего обучения. Осенью 1736 г. его командировали в Германию для обучения металлургии и горному делу.

По прибытии в Марбург вместе с двумя своими товарищами (Д. Виноградовым и Г. Райзером) Ломоносов был зачислен в местный университет и в течение примерно трех лет занимался под руководством известного немецкого физика и философа Христиана Фридриха Вольфа (1679–1754) физикой, математикой и другими науками. Химию он слушал у профессора Дуйзинга, который читал ее по руководству Г. Ф. Тейхмейера (1729) — последователя Шталя. В июле 1739 г. Ломоносов вместе с товарищами переехал во Фрейберг (Саксония), славившийся своими рудниками, для обучения горному делу и металлургии у известного специалиста, ученика Шталя, Иоганна Фридриха Генкеля (1679–1744). Здесь молодые люди изучали минералогию, химию, горное дело, металлургию, посещали шахты, занимались пробирным анализом и т. д. Будучи неудовлетворен методом преподавания Генкеля, а также в результате столкновений с ним из-за крайних материальных лишений, Ломоносов ушел от него в 1740 г., выполнив, впрочем, намеченную программу. После скитаний по Германии и другим странам Ломоносов летом 1741 г. возвратился в Петербург.

Условия в Петербургской академии наук в это время были уже менее благоприятными для плодотворной научной работы по сравнению с первым десятилетием существования Академии. Преемники Петра I относились к Академии наук почти безразлично. Ученые нуждались в самом необходимом, годами им задерживалась выплата денег по контрактам. Большинство президентов Академии, назначавшихся царским двором, не были учеными, и к тому же они почти ежегодно менялись. Управление академическими делами в такой обстановке постепенно сосредоточилось в руках чиновника-бюрократа, советника академической канцелярии И. Д. Шумахера (1690–1761). Вскоре после возвращения Ломоносова из Германии ему была поручена каталогизация академической минералогической коллекции, причем он не получил штатной должности. В конце 1741 г. Ломоносову удалось добиться назначения на должность адъюнкта физического класса Академии.

В течение 1741–1745 гг., несмотря на неблагоприятные условия работы, Ломоносов написал и представил Академии наук ряд важных теоретических диссертаций. В этот же период он провел некоторые экспериментальные исследования. Как вполне сложившийся ученый он в 1745 г. был избран академиком и назначен профессором химии. Он продолжал заниматься теоретическими исследованиями и литературной работой до конца 1748 г., когда вступила в строй учрежденная и построенная по его инициативе Химическая лаборатория Академии.

Продолжая теоретические и литературные работы в различных областях наук, Ломоносов выполнил в своей лаборатории ряд экспериментальных исследований, главным образом по вопросам технической химии, что было вполне в духе времени. Он разработал, в частности, рецептуры изготовления нескольких минеральных красок, главное же внимание уделил разработке рецептур окрашенных в различные цвета стекол для создания мозаичных картин и для производства «стеклянной галантереи». Вместе с тем некоторые исследования и опыты он проводил для обоснования выдвинутых им теоретических положений. В лаборатории было выполнено также много химических анализов руд, минералов и всевозможных материалов. Здесь же Ломоносов прочитал студентам Академического университета первый в истории науки курс физической химии.

С течением времени Ломоносов принужден был в значительной степени отойти от исследовательской работы в области химии и физики, так как по поручению правительства и Академии наук был загружен многочисленными и разнохарактерными обязанностями и административной работой. После 1756 г. он переключился главным образом на занятия историей, филологией, географией, экономикой и продолжал экспериментальные исследования лишь на основанном им стекольном заводе и в домашней лаборатории. И все же в последние 10 лет жизни им были написаны замечательные диссертации в области физики и других наук.

Умер Ломоносов 4 апреля 1765 г. Научная деятельность Ломоносова продолжалась около 25 лет. За этот сравнительно короткий промежуток времени им была выполнена колоссальная работа в области естественных и гуманитарных наук. Как и некоторые его современники и ученые последующих поколений, Ломоносов был ученым-энциклопедистом, или, как говорили в то время, «полигистором». Помимо двух десятков химических диссертаций, он оставил капитальные труды по русской истории, филологии, горному делу и металлургии, физике, экономике, метеорологии и другим областям знания. Он был талантливым поэтом и своим творчеством оказал значительное влияние на развитие русской поэзии. Занимался он также драматургией.

Однако наиболее любимой областью науки у Ломоносова была химия. Характерно, что Ломоносов широко использовал в своих химических трудах успехи физики того времени и вообще считал физику основой для плодотворных занятий в области химии. «Химик без знания физики, — писал он, — подобен человеку, который всего искать должен ощупом. И сии две науки так соединены между собой, что одна без другой в совершенстве быть не могут» (6).

Поэтому многие химические диссертации Ломоносова одновременно можно считать и физическими диссертациями. Именно исходя из своей концепции о неразрывной связи химии и физики, Ломоносов основал новую науку — физическую химию.

Ломоносов не смог опубликовать всех своих трудов по химии и физике и физико-химических диссертаций. Многие его сочинения остались в рукописях и почти 150 лет лежали в архивах почти в полной безвестности, пока в начале текущего столетия Б. Н. Меншуткин не собрал и не опубликовал их. Те немногие диссертации, которые Ломоносов успел напечатать при жизни, естественно, не могли дать полного представления о гигантской работе, проделанной им в области «корпускулярной философии». И все же выдающиеся заслуги Ломоносова как естествоиспытателя были частично признаны его современниками. Это выразилось, в частности, в том, что Ломоносов был избран членом Болонской и Стокгольмской академий наук.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА ПО ХИМИИ

Основой научной деятельности Ломоносова в области химии и физики были весьма передовые для того времени материалистические идеи и представления. Ломоносов не только был непримиримым противником алхимии, схоластики и мистики вообще, он стремился пересмотреть все главнейшие положения и принципы науки своего времени, которые были унаследованы от прошлых времен и не получали рационального объяснения. В особенности он выступал против учения о «невесомых флюидах» и роли, которую им приписывали при объяснении химических явлений.

В своих теоретических представлениях Ломоносов исходил из следующих главных концепций, которые принимал в качестве бесспорных: 1) атомно-молекулярной теории строения вещества, 2) кинетической теории материи и 3) принципа сохранения вещества и движения. Атомно-молекулярная, или, как ее называли в XVIII в., «корпускулярная» теория, была одним из главных объектов научных занятий Ломоносова в первый период его деятельности. Будучи еще в Марбурге и обучаясь под руководством Хр. Вольфа, он тщательно проштудировал атомистические и корпускулярные системы Декарта, Гассенди, Бойля и других и, естественно, также «монадологию» Лейбница, последователем и горячим пропагандистом которой был Хр. Вольф. Несмотря на глубокое уважение к Вольфу Ломоносов решительно отверг его идеалистическое учение о «духовных монадах». Впоследствии (1754 г.) он писал Л. Эйлеру о причинах, по которым прямо не выступил против монадологии: «Та же причина (занятость посторонними делами. — Н. Ф.) давно уже препятствует мне предложить на обсуждение ученому свету мои мысли о монадах. Хоть я твердо уверен, что это мистическое учение должно быть до основания уничтожено моими доказательствами, однако я боюсь омрачить старость мужу (т. е. Хр. Вольфу. — Н. Ф.), благодеяния которого по отношению ко мне я не могу забыть; иначе я не побоялся бы раздразнить по всей Германии шершней — монадистов» (9).

Формулируя основные положения своей «корпускулярной теории», Ломоносов не следует слепо за своими предшественниками и не исходит из каких-либо предвзятых идей. В простых и отчетливо сформулированных положениях он излагает атомно-молекулярное учение, получившее развитие спустя лишь 100 лет. В этом отношении «корпускулярная теория» Ломоносова, как и вся его «корпускулярная философия», выгодно отличается от соответствующих построений авторов XVII в.

Согласно Ломоносову, все вещества состоят из корпускул, или молекул, представляющих собой сочетания («собрания») элементов, или атомов. В своей незаконченной диссертации «Элементы математической химии» (1741 г.) Ломоносов дает следующие определения: «Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел… Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу» (10).

В одной из более поздних работ (1748 г.) Ломоносов вместо названия «элемент» употребляет слово «атом», а вместо «корпускула» — particula, т. е. «частица», или molecula, т. е. «молекула» (11). Слово «элемент» он, как и его современники, употребляет в смысле предела делимости тел, или последней составной части тел. Напомним, что в древности говорили: «Как слова состоят из букв, так и тела — из элементов». Атомы и молекулы (корпускулы и элементы) Ломоносов часто называет также «физическими нечувствительными частицами», подчеркивая тем самым, что эти частицы неощутимы при помощи органов чувств.

Далее Ломоносов различает «однородные» корпускулы, состоящие из «одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом» (12), и «разнородные», состоящие из различных элементов. Тела, состоящие из однородных корпускул, т. е. простые тела, он называет началами (principium) (13).

Отсюда видно коренное различие в понимании термина «начало» (принцип) Ломоносовым и его учителями, принимавшими за начала элементы алхимиков, либо различные «земли».

Излагая свою корпускулярную теорию, Ломоносов пользуется также понятиями «смешанное тело» и «составное тело» (ср. у Шталя). «Смешанное тело — это такое, которое состоит из двух или нескольких разнородных тел, соединенных друг с другом так, что любая чувствительная часть этого тела совершенно подобна любой другой его части в отношении частных качеств» (14). «Составное тело есть такое, которое состоит из смешанных тел, слившихся друг с другом» (15).

Корпускулярная теория была необходима Ломоносову с первых шагов его научной деятельности для объяснения с новых точек зрения ряда химических и физических явлений, в частности перехода из твердого состояния в жидкое, явлений сцепления жидкостей, а также для объяснения «частных качеств» тел. В дальнейшем Ломоносов широко использовал корпускулярную теорию для обоснования механической теории теплоты, для объяснения явлений растворения и для других целей.

Развивая свои представления о корпускулах и элементах, Ломоносов приписывал им следующие свойства: протяженность, тяжесть, определенную форму (шарообразную). Он принимал также, что корпускулы находятся в непрерывном движении. Исследованию этого «корпускулярного движения», его причинам и обусловленным этим движением явлениям он посвятил несколько теоретических диссертаций.

В диссертации «Опыт теории упругости воздуха» (1748 г.) Ломоносов рассматривает вопрос о связи упругой силы воздуха (т. е. давления) с его плотностью (величиной, обратной давлению) с точки зрения молекулярно-кинетических представлений. Используя для доказательства взгляды И. Ньютона и Д. Бернулли о движении и взаимном притяжении и отталкивании частиц «упругих жидкостей» (воздуха) (16), Ломоносов прежде всего опровергает распространенное в его время мнение, что упругая сила воздуха связана с наличием между частицами воздуха какой-то жидкости (12), и утверждает, что упругая сила «происходит от какого-то непосредственного взаимодействия… атомов» (17). Это взаимодействие атомов воздуха, заключает он, «обусловлено только теплотою» (§ 14) (18).

В «Прибавлении к размышлениям об упругости воздуха» Ломоносов показывает, что давление воздуха «при наибольшем его сжатии» не пропорционально его плотности (19). Заметим, что к этому выводу наука пришла на основании более строгих измерений сто с лишним лет спустя после Ломоносова (уравнение Вандер-Ваальса).

Одной из главных проблем, которая интересовала Ломоносова с первых лет его деятельности и которой он посвятил много труда и времени, была механическая (молекулярно-кинетическая) теория теплоты. Выше уже говорилось, что во времена Ломоносова, в период расцвета теории флогистона и «невесомых флюидов», в науке господствовало мнение о теплоте как некой невесомой жидкости, которая может «переливаться» из более нагретого тела в менее нагретое (некоторые полагали, что такое переливание теплорода могло происходить и наоборот — из менее нагретого тела в более нагретое). Чем больше такой теплотворной жидкости содержалось в теле, тем больше оно было нагрето. По мнению ученых того времени, теплотворная жидкость могла образовываться в теле в результате химических процессов и, прежде всего, в результате процессов, при которых выделяется флогистон.

Трактовка природы теплоты как результата молекулярного движения частиц вещества во времена Ломоносова была полностью забыта (20). Разрабатывая атомно-молекулярную теорию, а также молекулярно-кинетические представления, Ломоносов и имел в виду прежде всего объяснение природы теплоты. Еще в ранних своих диссертациях и заметках он пытался найти объективные доказательства теоремы, согласно которой «теплота состоит в движении корпускул собственной материи». В частности, уже тогда Ломоносов высказывал мысль, что доказательством этой теории может быть то, «что корпускулы от большой степени теплоты отделяются друг от друга и даже рассеиваются» (21), или что «животное тело непрерывно испускает теплоту, но никогда не принимает ее в себя; следовательно, теплота не зависит от сосредоточения постоянной материи, а есть некое состояние тела» (22).

В окончательном виде свои выводы и доказательства о природе теплоты Ломоносов изложил в диссертации «Размышления о природе теплоты и холода», написанной в 1744 и опубликованной в 1750 г. (23) В этом замечательном исследовании приведена полная цепь доказательств в пользу механической теории теплоты.

В § 3 этой диссертации Ломоносов высказывает основное положение: «Теплота состоит во внутреннем движении материи» (24). После общих доказательств этого положения он обсуждает вопрос о возможных формах внутреннего движения частиц и приходит к выводу (§ 11), что «теплота состоит во внутреннем вращательном движении связанной материи» (25). Далее следуют подробные доказательства этого положения.

Основываясь на принципе сохранения движения (см. ниже) и на высказанном ранее им самим правиле («Я при объяснении явлений буду поступать так, чтобы не только они легко объяснялись из основного положения, но и доказывали само это положение» (26)), Ломоносов приводит следующие важные выводы из своей теории: «Тело А, действуя на тело В, не может придать последнему большую скорость движения, чем какую имеет само. Поэтому, если тело В холодно и погружено в теплое жидкое тело А, то тепловое движение частиц тела А приведет в тепловое движение частицы тела В; но в частицах тела В не может быть возбуждено более быстрое движение, чем какое имеется в частицах тела А, и поэтому холодное тело В, погруженное в тело А, очевидно, не может воспринять большую степень теплоты, чем какую имеет тело А» (27).

Этот вывод, как нетрудно видеть, представляет собой основную идею второго начала термодинамики, получившего, как известно, исключительное значение в науке со второй половины XIX в.

В следующем параграфе Ломоносов говорит о предельных степенях нагревания и охлаждения и приходит к выводу о существовании абсолютного нуля температуры. Он пишет, что «нельзя назвать такую большую скорость движения, чтобы мысленно нельзя было представить себе другую, еще большую. Это по справедливости относится, конечно, и к теплотворному движению; поэтому

невозможна высшая и последняя степень теплоты как движения. Наоборот, то же самое движение может настолько уменьшиться, что тело достигает, наконец, состояния совершенного покоя, и никакое дальнейшее уменьшение движения невозможно. Следовательно, по необходимости должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц» (28).

Высказав замечательную мысль о существовании абсолютного нуля температуры, никем ранее с такой ясностью и доказательностью не высказывавшуюся, Ломоносов обсуждает вопрос о возможности достижения температуры абсолютного нуля. Он приходит к заключению, что «высшая степень холода… на земноводном шаре нигде не существует» (29).

Дальнейшие параграфы диссертации Ломоносов посвятил критике и опровержению теории теплотворной жидкости. «В наше время, — писал он, — причина теплоты приписывается особой материи, которую большинство называет теплотворной, другие — эфиром, а некоторые — элементарным огнем… Это мнение в умах многих пустило такие глубокие корни и настолько укрепилось, что повсюду приходится читать в физических сочинениях о внедрении в поры тел названной выше теплотворной материи, как бы привлекаемой каким-то приворотным зельем; или, наоборот, — о бурном выходе ее из пор, как бы объятой ужасом» (30).

Рядом основательных и остроумных доводов Ломоносов опровергает эту фантастическую концепцию. В § 31 диссертации он обсуждает, в частности, известные опыты Бойля над прокаливанием металлов и его заключение о том, что увеличение веса металла при его обжиге обусловлено присоединением к нему «материи огня». По этому поводу Ломоносов пишет, что «почти что все опыты его (Бойля) над увеличением веса при действии огня сводится к тому, что весом обладают либо части пламени, сжигающего тело (31), либо части воздуха, во время обжигания проходящего над прокаливаемым телом» (32).

Появление в печати диссертации Ломоносова «Размышления о причине теплоты и холода» вызвало критические замечания и даже нападки на ее автора (33) со стороны некоторых последователей теории «невесомых флюидов» в Германии. Очевидно, что высказанные Ломоносовым положения и доводы в пользу механической теории теплоты были совершенно чужды и непонятны многим ученым того времени. Однако многие, более дальновидные ученые, по достоинству оценили доказательность доводов Ломоносова и новизну его идей. Об этом свидетельствует, в частности, избрание Ломоносова в Болонскую и Стокгольмскую академии наук. Л. Эйлер в Берлине высоко оценил эту работу Ломоносова и использовал его идеи в своих естественнонаучных трудах.

Выводы, сделанные Ломоносовым из механической теории теплоты, не только подтвердили самое теорию, но и оказались вескими аргументами в пользу гипотезы об атомно-молекулярном строении материи. Впервые в истории науки атомистика получила объективные естественнонаучные доказательства. Сам Ломоносов прекрасно сознавал научное значение механической теории теплоты и при опубликовании русского перевода «Вольфианской экспериментальной физики» дал специальное добавление (34) с изложением основ этой теории.

В тесной связи с корпускулярной теорией и молекулярно-кинетическими представлениями Ломоносова стоят и его взгляды по вопросу о законе сохранения вещества и силы (или движения). Принцип сохранения силы (или движения) для Ломоносова был исходной аксиомой при рассмотрении им доказательств в пользу существования молекулярного теплового движения. Этот принцип многократно высказывался им уже в ранних работах и заметках (35). Так, в диссертации «О действии химических растворителей вообще» Ломоносов писал: «Когда какое-либо тело ускоряет движение другого, то сообщает ему часть своего движения; но сообщить часть движения оно не может иначе, как теряя точно такую же часть» (36).

Подобные же мысли высказывались им и по отношению к принципу сохранения вещества. Так, имея в виду этот принцип, он доказывал нелепость теории теплорода и резко выступал, в частности, против утверждения Бойля о возможности «сделать части огня и пламени стойкими и весомыми» (37).

Таким образом, принцип сохранения вещества и силы в аргументации Ломоносова самым тесным образом сочетался с его «корпускулярной философией» и, более того, составлял неотъемлемую часть этой «философии». Вполне понятно, что Ломоносов придавал этому принципу как части «корпускулярной философии» первостепенное значение и, высказывая в письме к Л. Эйлеру свою точку зрения по различным важным физическим и химическим вопросам, нашел необходимым привести формулировку этого принципа (1748 г.) (38), который он назвал «всеобщим естественным законом». В дальнейшем Ломоносов многократно пользовался этим законом при доказательствах развиваемых им положений.

В диссертации «Рассуждение о твердости и жидкости тел» (1760 г.)[26] «всеобщий естественный закон» сформулирован Ломоносовым в следующих словах: «…Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте… Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает» (39).

Заметим, что Ломоносов пришел к этой окончательной формулировке «всеобщего естественного закона», будучи зрелым исследователем, вполне оценивающим научное значение и самого закона и его приложений для объяснения различных явлений.

Скажем, наконец, об отношении Ломоносова к теории флогистона. Мы видели, что Ломоносов был противником теории «невесомых флюидов» теплорода и огненной материи как агентов различных химических явлений. Было бы естественно ожидать, что Ломоносов был противником и флогистона как одной и притом главной «невесомой жидкости», роль которой в химических процессах особенно подчеркивалась в его время. Между тем в ряде диссертаций Ломоносов пользовался теорией флогистона при объяснении различных явлений, свойств металлов, «состава» серы (40) и т. д. Однако это противоречие в его отношении к теории «невесомых флюидов» вполне объяснимо. Деятельность Ломоносова, как мы видели, относилась к периоду расцвета теории флогистона, когда среди ученых фактически не было противников этой теории. Естественно, что и Ломоносов, относившийся отрицательно к теории «невесомых флюидов», не мог игнорировать установившихся в науке того времени представлений о механизме окисления и восстановления металлов при помощи теории флогистона, тем более, что рационального объяснения этих явлений не могло существовать, так как кислород еще не был открыт.

Но, не отрицая теории флогистона, Ломоносов не сделался слепым последователем этого учения Шталя. В некоторых отношениях он подверг сомнению взгляды Шталя, что можно, например, видеть из следующего замечания: «Так как восстановление производится тем же, что и прокаливание, даже более сильным огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то внедряется в тела, то из них уходит» (41).

В основном же сомнения Ломоносова относятся к существованию невесомого флогистона, удаление которого из металла при его кальцинации приводит к возрастанию веса продукта прокаливания, что противоречит «всеобщему естественному закону». Стремясь устранить это явное противоречие между «корпускулярной философией» и теорией флогистона, Ломоносов принимает флогистон как вещество материальное, т. е. весомое, состоящее из корпускул (42). В другом месте он замечает, что флогистон — вещество более легкое, чем вода (43).

Исключительно важен с историко-химической точки зрения вывод Ломоносова о том, что флогистон представляет собой конкретное материальное вещество, а именно: водород. В диссертации «О металлическом блеске» (1745 г.) Ломоносов пишет: «…При растворении какого-либо неблагородного металла, особенно железа, в кислотных спиртах из отверстия склянки вырывается горючий пар, который представляет собой не что иное, как флогистон, выделившийся от трения растворителя с молекулами металла (следует ссылка на «Диссертацию о действии химических растворителей вообще», § 14 и 31) (44) и увлеченный вырывающимся воздухом с более тонкими частями спирта. Ибо: 1) чистые пары кислых спиртов невоспламенимы; 2) извести металлов, разрушившихся при потере горючих паров, совсем не могут быть восстановлены без добавления какого-либо тела, изобилующего горючей материей» (45).

Как мы увидим ниже, к выводу о том, что «горючий воздух» (впоследствии названный водородом) представляет собой флогистон, более 20 лет спустя после Ломоносова пришел английский ученый Г. Кавендиш (46), которому казалось, что этим открытием он разрешил все противоречия теории флогистона.

Вывод Кавендиша произвел на современников большое впечатление, в то время как вывод Ломоносова остался незамеченным, хотя его работа «О металлическом блеске» была опубликована в 1751 г.

Таким образом, Ломоносов, работавший в эпоху господства теории флогистона, когда эту теорию невозможно было заменить рациональной научной теорией горения, и в своем подходе к объяснению флогистона оказался новатором-материалистом, противником мистических представлений о «невесомых флюидах».

«Корпускулярная философия» Ломоносова, основанная на атомно-молекулярной теории, кинетической теории материи и законе сохранения вещества и силы (движения), явилась базой его научного материалистического мировоззрения и оказалась исходным пунктом всей его теоретической и экспериментальной деятельности в области химии и физики. Среди своих современников Ломоносов оказался наиболее ярким последователем новой рациональной науки и вместе с тем борцом против реакционных схоластических концепций и отсталых традиций, унаследованных от алхимического и иатрохимического периодов развития химии. Характерно, что Ломоносов не просто критиковал старые идеи и представления, а высказывал в противовес им новые идеи, разрабатывал новые теории, которые в дальнейшем стали фундаментом новой науки и исходным пунктом ее дальнейшего развития.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА. ЕГО ВЗГЛЯДЫ НА ЗАДАЧИ ХИМИИ. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Наряду с теоретическими исследованиями Ломоносов довольно много занимался и экспериментальной работой. В первый период своей деятельности, до открытия Химической лаборатории Академии наук (начало 1749 г.), Ломоносов провел исследование, посвященное механизму растворения металлов в кислотах и солей в воде. В этот же период он выполнил несколько химических анализов, в частности аналитическое исследование качества различных образцов солей (48).

Результаты исследования механизма растворения металлов в кислотах и солей в воде Ломоносов изложил в диссертации «О действии химических растворителей вообще» (1744 г.) (49). Пользуясь простыми средствами, Ломоносов наблюдал растворение железа и меди в азотной кислоте при помощи микроскопа, изучал свойства выделяющегося при растворении газа (окиси азота), собранного им в бычий пузырь (обычное в то время средство для собирания газов), и открыл явление пассивации металлов при действии крепкой азотной кислоты. По-видимому, тогда же он проводил опыты растворения металлов и в других «кислотных спиртах» и, в частности, в соляной кислоте (о чем он сообщает в упоминавшейся выше диссертации «О металлическом блеске»). Главным выводом работы было установление различия в механизме растворения металлов в кислотах и солей в воде.

Занимаясь теоретическими исследованиями, Ломоносов считал необходимым экспериментально проверить некоторые из полученных им выводов. Для этого он в течение ряда лет настоятельно добивался учреждения при Академии наук химической лаборатории и предварительно разработал план будущих экспериментальных исследований (50). В частности, Ломоносов намеревался работать «по мере и весу». «При всех упомянутых опытах, — писал он, — буду я примечать и записывать не токмо самые действия, вес или меру употребляемых к тому материй и сосудов, но и все окрестности, которые надобны быть покажутся» (51). Постройка Химической лаборатории Академии наук была закончена поздней осенью 1748 г., лаборатория была оборудована необходимой аппаратурой и нагревательными приборами (печами) и обеспечена посудой и реактивами. С начала 1749 г. Ломоносов начал в ней исследования. Ломоносовская лаборатория была первым научно-экспериментальным учреждением в России (52).

Однако Ломоносову с самого начала пришлось отказаться от осуществления им ранее намеченных исследований. Он отдавал себе отчет в том, что теоретические исследования в лаборатории не будут поняты ни его коллегами по Академии наук, ни влиятельными правительственными чиновниками, так же как не были поняты и поддержаны его теоретические диссертации. К тому же в Европе еще не существовало государственных лабораторий. Вот почему, намечая темы исследований, Ломоносов принужден был основное внимание направить на решение химико-технических вопросов. Он развернул исследования по изысканиям рецептур цветных стекол и разработке способов изготовления нескольких минеральных красок, дефицитных в то время в России, что позволило ему организовать производство цветных стекол для мозаичных работ и выполнить несколько мозаичных картин высокой художественной ценности.

И все же Ломоносову удалось провести в лаборатории несколько научных экспериментально-теоретических исследований. В частности, он, продолжая свои ранние работы, исследовал растворимость ряда солей в воде при различных температурах и составил соответствующие физико-химические таблицы, в которых нашла отражение и кинетика растворения. В 1756 г. Ломоносов предпринял проверку опытов Бойля по прокаливанию металлов. Краткая запись результатов этих опытов такова: «Между разными химическими опытами, которых журнал на 13 листах, деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металлов от чистого жару: оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойла мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере» (53). Таким образом, ранее высказанное мнение Ломоносова о роли воздуха в процессах горения и кальцинации металлов нашло экспериментальное подтверждение.

Ломоносов выполнил в своей лаборатории много химических анализов руд и других материалов, решил несколько химико-технических задач и сконструировал в процессе исследований ряд приборов. Среди них особенно следует отметить «точило» для определения твердости тел, вискозиметр и др. Последние годы жизни Ломоносов работал в своей домашней лаборатории и на стекольном заводе.

Таким образом, будучи химиком широкого профиля и стремясь решить на новых рациональных основах фундаментальные проблемы науки, Ломоносов настаивал на пересмотре основных задач химии. В его время химия представляла собой «искусство» изготовления разнообразных составов и материалов, и Ломоносов впервые называет химию «наукой об изменениях, происходящих в смешанном теле» (54). Речь идет здесь не о простом переименовании «искусства» в «науку». Реальных оснований для такого переименования химии в то время, собственно говоря, не существовало, так как химия представляла собой лишь комплекс эмпирических сведений, без какой-либо прочной научной основы. Однако Ломоносов считал, что постановка перед химией новых задач теоретической и экспериментальной разработки, основанных на «корпускулярной философии», и представляет собой такое основание для переименования. При этом он называл в качестве примера физику, уже именовавшуюся наукой, хотя для этого и не было в то время достаточных оснований, кроме задач, которые стояли перед ней.

В дальнейшем Ломоносов уточнил свое определение предмета химии и, исходя из мысли о тесной связи, существующей между химией и физикой, основал физическую химию. В 1752 г. он прочитал нескольким студентам Академического университета курс физической химии, сопровождая его демонстрациями опытов и практическими занятиями студентов. Конспекты этого курса и некоторые его фрагменты сохранились (83). Курс начинается следующим определением: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях. Она может быть названа также химической философией, но в совершенно другом смысле, чем та мистическая философия, где не только скрыты объяснения, но и самые операции производятся тайным образом» (56).

В отличие от своих предшественников — Лемери, Шталя, Бургаве и других — Ломоносов считал основной задачей химии теоретическое объяснение явлений, а под физической химией понимал теоретическую химию, т. е. именно то, что мы понимаем под этим названием в настоящее время. Он писал: «Мы хотели назвать этот труд физической химией потому, что решили, прилагая к тому все старание, включить в него только то, что содействует научному объяснению смешения тел. Поэтому мы считаем необходимым все, относящееся к наукам экономическим, фармации, металлургии, стекольному делу и т. д., отсюда исключить и отнести в особый курс технической химии» (57).

Таким образом, основываясь на системе «корпускулярной философии» и решая фундаментальные теоретические проблемы химии, Ломоносов смог поставить перед химией новые задачи научного объяснения явлений и процессов. Эти задачи, принципиально отличающиеся от прежних задач, и возвышают химию до уровня науки.

Ломоносов далеко опередил свое время. Он отчетливо представлял себе пути будущего развития химии и наметил важнейшие проблемы, которые предстояло решить этой науке. С большим пафосом он изложил основы своего научного мировоззрения и новые задачи, которые он ставил перед химией, в своем знаменитом «Слове о пользе химии» (58).

Многогранная научная и общественная деятельность Ломоносова и, особенно, его сочинения по химии оказали большое влияние на дальнейшее развитие науки в России. Основанные Ломоносовым научные и патриотические традиции поддерживались и развивались всеми последующими поколениями русских и советских ученых.

По инициативе и по проекту Ломоносова в 1755 г. был основан Московский университет — первый университет России, ныне носящий имя своего основателя. Роль Московского университета в развитии науки и образования в России в течение более чем 200 лет невозможно переоценить.

Ломоносов был первым видным ученым флогистического периода, смело и решительно выступившим против господствовавших в науке традиционных представлений о роли «невесомых жидкостей» в химических и физических явлениях. Несмотря на то, что он не отрицал существования флогистона, его представления об этом флюиде как о материальном теле (водороде) по существу нанесли удар флогистонной теории. В этом отношении Ломоносов оказался предшественником великих ученых эпохи «химической революции».

ВИДНЕЙШИЕ ХИМИКИ-ФЛОГИСТИКИ В СТРАНАХ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ В СЕРЕДИНЕ XVIII В

В то время как Ломоносов в России разрабатывал основы новой химии, в других странах Европы химики приступили к изучению состава и свойств солей и минералов, к разработке химико-аналитических методов исследования. Однако главную свою задачу они видели в решении различных химико-технических проблем. В отличие от Ломоносова большинство его современников были отсталыми в теоретическом отношении и рассматривали химические явления исключительно с точки зрения догм теории флогистона.

В Германии в средине XVIII в. виднейшим химиком был Андреас Сигизмунд Маргграф (1709–1782) (59). Он родился в Берлине в семье придворного аптекаря. В юности под руководством отца, а также друга отца — Каспара Неймана (стр. 247) — он занимался фармацией и химией. Затем в течение нескольких лет он совершенствовал свои знания в университетах Франкфурта-на-Майне и Страсбурга. Далее, он изучал медицину в университете Галле, где были еще живы традиции Шталя, и около 1734 г. переехал во Фрейберг и под руководством И. Ф. Генкеля изучал химию, горное дело и металлургию. В 1735 г. он возвратился в Берлин и через три года стал членом Королевского общества наук. При реорганизации этого общества в Прусскую академию наук он стал членом физического класса, а с 1767 г. — директором физического класса Академии. В его распоряжение поступила академическая лаборатория, в которой он занимался напряженной исследовательской работой. Он умер в 1782 г. после продолжительной болезни (60).

Маргграф был флогистиком-доктринером (61). Однако он был деятельным исследователем в области химии и технической химии. Результаты своих исследований он публиковал в трудах Прусской академии наук. В 1761 г. вышло в свет собрание «Химических трудов» Маргграфа. Издателем этого собранения был академик Петербургской академии наук Иоганн Готлиб Леман.

Среди исследований Маргграфа прежде всего следует отметить серию работ по получению фосфора и фосфорной кислоты. В тридцатых годах XVIII в. еще существовало монопольное производство фосфора (по способу Бойля), продававшегося по весьма высокой цене: 10–16 дукатов за унцию (31,1 г). Способ получения твердого фосфора был еще окружен покровом тайны, а свойства этого вещества были далеко не изучены. Маргграф разработал сравнительно простой способ получения фосфора из мочи, выпариванием смеси последней с окисью свинца, поваренной солью, поташом и углем и затем перегонкой сухого остатка (62). Маргграф более подробно исследовал свойства фосфора. Он пытался получить «дигерированием» (т. е. длительным нагреванием при невысокой температуре) соединение фосфора с металлами и «полуметаллами». Он получил соединение фосфора с серой, а сжигая фосфор, получил и исследовал фосфорную кислоту. Он заметил, что продукт сгорания фосфора весит больше, чем исходный фосфор, но объяснил это, будучи флогистиком, тем, что при сгорании фосфор теряет свой флогистон. Затем Маргграф предложил другой способ получения фосфорной кислоты: нагреванием фосфора с азотной кислотой.

Маргграф много занимался химико-аналитическими исследованиями. Пользуясь качественными реакциями мокрым путем, он установил, что глинозем и «горькая земля» (магнезия), которые считались разновидностями извести, на самом деле — различные вещества и совершенно отличаются от извести по реакциям. Он указал несколько минералов, в которых эти «земли» содержатся в значительных количествах. В 1750 г. Маргграф показал, что гипс состоит из серной кислоты, известковой земли и воды и установил сходство состава гипса с другими сернокислыми солями, в частности с тяжелым шпатом (сульфат бария). Маргграф исследовал также осаждение щелочами из кислых растворов металлических солей и установил в ряде случаев растворимость получающихся при этом осадков в избытке щелочи. Он получил также цианистый калий и желтую кровяную соль и изучил осаждающее действие растворов металлических солей.

Маргграф провел также несколько химико-технических исследований. В области металлургической химии он изучил пути повышения качества сплавов меди с оловом и цинком и описал улучшенный способ получения цинка из галмея. Он много работал в области технологии крашения тканей и занимался другими техническими проблемами. Особенно большое практическое значение имели предложенные Маргграфом способы получения сахара из свеклы и других северных растений (1747 г.). В XVIII в. сахар целиком ввозили в Европу из южных стран, где его добывали из сахарного тростника. Маргграф показал, что свекла и некоторые другие растения Европы содержат тот же «истинный» сахар, что и получаемый из тростника, и, таким образом, его следует признать основателем сахарной промышленности в Европе.

Работы Маргграфа по получению сахара из свеклы продолжил и развил его ученик Франц Карл Ахард (1753–1821), который после смерти Маргграфа вступил на пост директора физического класса Прусской академии наук. Ахард занимался различными техническими проблемами. Он стал известным химиком, особенно в связи с тем, что первым изготовил и применил в лабораторной практике платиновый гигель (1784 г.). При этом Ахард пользовался сплавом платины с мышьяком, из которого и изготовлялось изделие. Затем при продолжительном прокаливании мышьяк выгорал и изделие проковывалось. Ахарду принадлежит заслуга основания первых свеклосахарных заводов (63).

Деятельность Маргграфа и Ахарда типична для большинства менее известных химиков Германии этого периода.

Французские химики к средине XVIII в. также приняли теорию флогистона как руководящее учение в химии. И в этот период подобно своим немецким коллегам многие из них развивали главным образом исследования химико-технического характера.

Выше говорилось об Этьене Франсуа Жоффруа (старшем). Его младший брат Клод Жозеф Жоффруа (1685–1752) также был химиком и членом Парижской академии наук. Он получил известность своими работами в области жиров и масел, их омыления щелочами и высаливаниями мыл.

Другой французский химик этого периода — Жан Элло (1685–1766), современник братьев Жоффруа, был редактором политической газеты «Gazette de France» и членом Парижской академии наук. Его работы относятся почти исключительно к области технической химии. Будучи флогистиком, он пытался решить весьма странные задачи. Так, он приложил немало усилий для того, чтобы «разложить» металлический цинк. При этом он, однако, правильно оценил и описал отношения цинка, окиси цинка и цинкового купороса к кислотам. Он внес ряд усовершенствований в технологию фарфорового производства в Севре и предложил также новые краски для росписи фарфора. Элло разработал теорию крашения тканей. Он изучал способы разделения золота и серебра в сплавах и точного определения содержания обоих металлов. Им выпущено несколько книг химико-технического содержания.

Видным французским химиком-техником был ученики последователь Лемери и Жоффруа — Анри Луи Дюамель дю Монсо (1700–1782). Он также состоял членом Парижской академии наук и был разносторонним ученым — агрономом, физиком, метеорологом, физиологом и техником. Заслуга Дюамеля перед химией состоит прежде всего в исследованиях, посвященных природе основания поваренной соли. Он показал, что осадок, получаемый действием едкого кали на раствор поваренной соли, ничего общего с основанием этой соли не имеет и обусловлен загрязнениями. Истинное основание поваренной соли он нашел в едком натре и установил, что это же основание присутствует в буре, глауберовой соли и соде. Он установил различие между едким кали и едким натром, исследовал природные источники солей, содержащих эти основания. Дюамелю принадлежит и первый проект получения соды из каменной соли.

Заслуживает упоминания и литературная деятельность Дюамеля дю Монсо и в области технической химии. Ему принадлежат монографии статьи по производству нашатыря, по мыловарению, рафинации сахара, клееварению и другим вопросам технической химии.

Более широкую известность приобрели труды одного из наиболее ревностных представителей теории флогистона во Франции Пьера Жозефа Макёра (Маке) (1718–1784) (64). Он родился в Париже и в молодости изучал здесь медицину и химию. Благодаря своим исследованиям он стал членом Парижской академии наук и профессором химии в Ботаническом саду.

В сочинениях Макёра «Элементы химии» (1749–1751, второе издание–1775) (65) и «Химическом словаре» (1766 г., второе издание — 1778) отчетливо отражены воззрения самого автора, а также приведены сведения, которыми располагала химия в средине XVIII в. (66)

В своем учебнике химии Макёр исходит из представлений об элементах как пределе делимости веществ. Однако таким пределом делимости он считает начала — землю и воду, а также воздух и огонь, т. е. элементы Аристотеля. Макёр рассматривает свойства этих элементов-стихий. Говоря об огне, он указывает, что это самое сильное и действенное средство для разложения веществ. Если огонь входит в состав тел в качестве элемента, он называется флогистоном и отличается по свойствам от свободного огня. Все тела, способные гореть, содержат в своем составе флогистон, однако это же начало содержат и некоторые невоспламеняющиеся вещества, например металлы. Далее Макёр признает существование так называемой всеобщей кислоты и считает за таковую, следуя Бехеру и Шталю, купоросное масло, т. е. серную кислоту.

Макёром экспериментально были исследованы некоторые явления, в частности растворимость различных масел в спирте. Он изучил также вопрос об окрашивающем начале, содержащемся в берлинской лазури, и пришел к заключению, что это начало представляет собой чистый флогистон.

Вообще Макёр стремился всюду подчеркивать значение теории флогистона при объяснении различных явлений, несмотря на то, что ему были хорошо известны противоречия этой теории фактам. Во второй половине XVIII в. эти противоречия были настолько очевидными, что некоторые авторитетные естествоиспытатели стали сомневаться в существовании флогистона как простого начала. Например, Бюффон в дополнении к своей «Естественной истории» (1774) писал, что флогистон — соединение двух элементов — огня и воздуха, которые находятся в телах в связанном состоянии (67).

В 1778 г. Макёр, не называя имени Бюффона, резко раскритиковал его воззрения во 2-м издании своего «Химического словаря». В статье «Флогистон» Макёр, возражая противникам флогистона, писал: «Должно признаться, что теория горючего существа (флогистона. — Н. Ф.) у незнающих подвержена поруганию по той причине, что они ни ее не могут понимать, ни иметь малейшее понятие об опытах, на которых она основывается. Существо, которое почитается материальным, но которого нельзя в склянице представить свободным и чистым…, им кажется существом химерическим и сложным, которое существует токмо в воображении химиков и изобретено для объяснения многих явлений, не меньше обольщающих, как и темных» (68).

Пытаясь устранить противоречия теории флогистона и, в частности, рационально объяснить «отрицательный вес» флогистона, Макёр с восторгом принял следующее «объяснение» Гитона де Морво: «Приведем в равновесие на весах под водой два свинцовых шара приблизительно одного веса; затем к одной чашке весов подвесим кусок пробки, предмет более легкий, чем вода; тогда эта чашка со свинцовым шаром подымется вверх и будет казаться более легкой, несмотря на то, что вес ее, очевидно, увеличился. Подобное же происходит при горении, только здесь взвешивание происходит в воздухе; металл, соединение металлической извести с флогистоном, кажется легче извести, так как удельный вес флогистона, точно так же, как и пробка, легче среды, в которой мы производим взвешивание» (69).

Макёр считал это объяснение «достойным удивления». Он оставался убежденным флогистиком до самой смерти, даже после того как эта теория пала.

Старшим современником Макёра был Гийом Франсуа Руэль (1703–1770). Он изучал аптечное дело и успешно занимался химией. В 1742 г. Руэль был назначен профессором-демонстратором в Ботанический сад (Jardin des plantes). B том же году он был избран адъюнктом Парижской академии наук, а в 1752 г. стал членом этой академии. В 1768 г. Руэль оставил профессуру по болезни (70).

Как исследователь Руэль был мало продуктивен. Он опубликовал всего пять сообщений о своих работах. В первой работе (1744 г.) он предложил классификацию нейтральных солей, основанную на форме их кристаллов, на содержании в них кристаллизационной воды и на температуре, при которой начинается кристаллизация солей при выпаривании растворов. В следующем году он опубликовал сообщение о кристаллизации «морской» (поваренной) соли. Третье сообщение (1747 г.) было посвящено явлению воспламеняемости эфирных масел, в частности скипидара, при действии дымящей азотной кислоты. Четвертое сообщение касалось метода бальзамирования трупов, применявшегося в Древнем Египте. Наконец, в 1754 г. Руэль представил свое последнее сообщение в Академию наук, в котором утверждал, что кислые соли отличаются от нейтральных. Эта идея Руэля была подвергнута критике, в частности Бомэ, в дальнейшем одним из упорных противников кислородной теории Лавуазье.

Однако имя Руэля стало широко известным в связи с его блестящими лекциями в Ботаническом саду. Благодаря живости и темпераментности изложения, лекции Руэля привлекали множество слушателей, среди которых было много крупных ученых и общественных деятелей Франции, в том числе Макёр, Лавуазье, Пруст и Леблан, а также Дидро, Ж. Ж. Руссо и другие видные ученые и писатели.

Сохранилось несколько довольно полных записей лекций Руэля. Его теоретические воззрения, положенные им в основу курса, никак нельзя признать прогрессивными. Руэль считал, что учение о четырех элементах Аристотеля — начале воспламеняемости, или «связанном огне» (флогистоне), земле, воздухе и воделучше объясняет свойства веществ и химические явления, чем три начала Василия Валентина и Парацельса.

В курсе Руэля освещались, впрочем, и некоторые его собственные точки зрения. Так, он указывал, что нейтральные соли представляют собой сочетание кислот и оснований, причем свойства этих последних в солях сохраняются. Такие соли не вскипают при действии кислот и щелочей (71). Руэль также подробно касался в своих лекциях проблем технической химии и описывал химические производства, в особенности много внимания он уделял вопросам медицины и фармации.

Из химиков этого периода назовем здесь видного шведского ученого Торберна Улафа Бергмана (1735–1784) (72). В юности Бергман изучал математику и естественные науки. В 1761 г. он получил профессуру по математике в Упсальском университете. С 1767 г. он стал профессором химии этого же университета и приобрел широкую известность своими химическими исследованиями. Конец жизни Бергмана был омрачен болезнями.

Бергман был весьма трудолюбивым и разносторонним химиком. Главная его заслуга состоит в разработке методов качественного химического анализа мокрым путем. Он ввел в употребление многие реактивы[27] и основал учение о реактивах и систематическом качественном анализе. Пользуясь ограниченным набором реактивов, он провел множество анализов солей и минералов. Бергман пользовался настойками индикаторов, в частности настойками лакмуса и бразильского дерева, для определения кислот и щелочей, описал характерные реакции для ряда металлов и кислот. Предложенные им реакции определения меди, извести, барита, сероводорода и ряда кислот применяются и до сих пор.

Бергман указал на целесообразность применения едких и углекислых щелочей для осаждения окислов металлов (и основных солей) из соответствующих растворов. Он ввел также средства для отделения осадков и выпавших кристаллов из раствора. Бергман разработал метод анализа силикатов, которые он переводил в раствор сплавлением с поташом. Вообще он дал полное руководство к испытанию минералов и руд, вначале переводя их в раствор действием соляной или азотной кислоты или путем сплавления с щелочами.

Бергман разработал некоторые методы весового количественного анализа в растворах и определил состав многих солей и минералов. Помимо методов качественного и количественного анализов солей и минералов, Бергман значительно усовершенствовал методы химического исследования минеральных вод. Он определил также содержание углерода в обычном ковком железе, стали и чугуне и нашел, что из них наиболее чистым является ковкое железо. Он объяснил также хладоломкость железа присутствием в нем фосфора. Вопреки мнению Руэля, который считал, что в состав купоросов входит металл и кислота, Бергман указал, что купоросы получаются из окислов металлов (металлических оснований) и серной кислоты. Исследуя минеральные воды, Бергман довольно точно определил растворимость углекислого газа в воде.

Однако отдельные взгляды Бергмана были ошибочными. Прочно придерживаясь теории флогистона, он активно выступал против новых представлений Лавуазье. Несмотря на достижения в химико-аналитическом исследовании веществ Бергман иногда делал совершенно неправильные выводы об их составе. Так, он утверждал, что нерастворимый остаток, получаемый после растворения хладоломкого железа в соляной кислоте, представляет собой некий новый металл, который он называл «сидерум» (в действительности же это фосфид железа).

Важной областью деятельности Бергмана являются его исследования, посвященные проблеме химического сродства. Причиной сродства Бергман считал силу притяжения между частицами реагирующих веществ. Хотя частицы эти и весьма малы, их взаимное притяжение, по его мнению, должно быть очень велико вследствие малых расстояний между ними. Поэтому Бергман полагал, что величина силы сродства действующих друг на друга веществ при одинаковых условиях постоянна и не зависит от количеств обоих веществ. О сродстве кислот и оснований Бергман судил по их количествам, насыщающим одно другое. Проведя множество опытов (недостаточно точных), он определил сродство оснований к кислотам и кислот к основаниям и пришел к неправильному заключению о величине сродства и о вытеснении из солей одних кислот другими. Бергман составил и опубликовал «большие таблицы сродства», в принципе сходные с таблицами Жоффруа. При этом он признавал невозможным установить абсолютные величины сил сродства. Впоследствии учение Бергмана об избирательном сродстве было опровергнуто Бертолле.

Таблицы сродства Бергмана приобрели в конце XVIII в. большой авторитет среди химиков. Каждый из них, открыв новое вещество, стремился прежде всего определить его место в бергмановских таблицах сродства, точно так же, как впоследствии стремились определять молекулярный вес и другие константы вновь открываемых веществ.

Другой шведский химик этого же периода Аксель Фредрик Кронштедт (1722–1765) получил известность также благодаря своим химико-аналитическим исследованиям. Кронштедт учился в Упсальском университете, изучал там математику и минералогию. В 1742 г. он поступил в Горную академию и некоторое время работал по обследованию горных приисков в Швеции. В 1753 г. он перешел на службу в Стокгольмскую академию наук. В 1758 г. он выпустил книгу «Система минералогии», которая получила широкое распространение в Европе.

Кронштедт много работал в области аналитической химии минералов. Ему принадлежит заслуга введения в качественный анализ паяльной трубки. В 1751 г. он обнаружил в кобальтовой земле примесь, имевшую зеленый цвет, и выделил из нее новый металл, который был назван никелем.

В рассматриваемый период в различных странах Европы работало довольно много и менее известных химиков, также занимавшихся главным образом проблемами технической химии и химическим анализом солей, минералов и минеральных вод и т. д. Из этих химиков здесь назовем лишь немногих.

Иоганн Готлиб Леман (1719–1767) (74) родился в Лангенхеннерсдорфе, близ Пирна, в Германии. С 1735 г. он обучался в гимназии и у частных учителей. В 1738 г. поступил в Лейпцигский университет, где изучал медицину, а в следующем году перешел в Виттенбергский университет, продолжая заниматься медициной. Здесь в 1741 г. Леман получил степень доктора медицины и в 1745 г. переселился в Дрезден, где работал практикующим врачом. В 1750 г. он переехал в Берлин, откуда в 1752–1754 гг. совершил путешествие в Гарц. В 1754 г. Леман получил звание горного советника. В 1760 г. был приглашен на кафедру химии Петербургской академии наук. В 1761 г. он прибыл в Петербург и был назначен профессором химии, принял Химическую лабораторию и одновременно стал заведующим кабинетом натуральной истории. 22 января 1767 г. Леман умер от желчной лихорадки, по-видимому вызванной случайным отравлением мышьяком в лаборатории. В начальный период своей деятельности Леман занимался главным образом минералогией, геологией и горным делом. В дальнейшем он занимался химическим анализом минералов, в частности вольфрамита, а также пробирным анализом. В 1761 г. вышло в свет его руководство по пробирному анализу (75). После переезда в Петербург Леман продолжал свои химико-аналитические исследования, изучая некоторые руды и минеральные воды. Для этого он совершил несколько путешествий по России и, в частности, посетил минеральные источники Старой Руссы. Леман был типичным представителем химико-технического направления, господствовавшего в то время в Германии (76).

В тот же период в Петербурге работали и другие химики-практики. Иван Андреевич Шлаттер (1708–1768) — химик-пробирер, директор Петербургского монетного двора и затем (с 1760 г.) президент Бергколлегии. Шлаттеру принадлежат несколько химико-металлургических исследований и проектов. Им написано первое руководство по пробирному анализу на русском языке (77).

После смерти Лемана ломоносовской химической лабораторией некоторое время руководил почетный академик Петербургской академии и фармацевт Иоганн Георг Модель (1711–1775). Несколько исследований, опубликованных Моделей, касались химико-аналитических и химико-фармацевтических вопросов.

Из итальянских химиков флогистического периода назовем Якопо Бартоломео Беккари (1682–1766). В особенности он изучал процессы ферментации, разложил муку на крахмал и клейковину. Им сделаны также интересные наблюдения, посвященные явлению фосфоресценции. Беккари исследовал также действие света на соли серебра и установил происходящее при этом изменение цвета (78).

Итальянский химик Джованни Баттиста Беккария (1716–1771), профессор экспериментальной физики в Турине, изучал явления кальцинации олова и свинца в замкнутых сосудах и нашел, что количество получавшейся при этом «извести» (окалины) тем больше, чем большего объема был взят сосуд, в котором проводилось прокаливание. Однако это явление он объяснил с флогистических позиций тем, что воздух при прокаливании металла необходим лишь для поглощения выделяемого флогистона. Таким образом, если воздуха недостаточно, флогистон не может выделяться из металла (79). Кроме того, Беккария изучал восстановление металлических «известей» при действии электрических искр. Другие итальянские химики этого периода занимались химико-техническими, фармацевтическими и другими вопросами, проводили химические анализы разнообразных материалов. Так, Джованни Ардуино (1714–1795) провел множество анализов минеральных вод.

К этому же периоду (особенно после 1770 г.) относится деятельность многих других видных химиков разных стран; однако они были уже современниками химической революции. Некоторые из них примкнули к учению Лавуазье, другие же, наоборот, продолжали упорно придерживаться старых флогистических представлений даже в конце столетия. О деятельности этих химиков «переходного периода» будет сказано в дальнейшем.

Таким образом, в период теории флогистона начался интенсивный процесс накопления нового фактического материала в различных областях технической химии и аналитической химии. Весьма характерно для этого периода (1750–1770) то, что большинство химиков принимало непосредственное участие в решении самых различных химико-технических проблем и вопросов, выдвигавшихся на очередь быстро развивающейся промышленностью. Химики флогистического периода как бы ощущали потребности производства, назревающую промышленную и техническую революции. Такая химико-техническая деятельность химиков продолжалась и в начале XIX в.

Важнейшим направлением исследований, получившим развитие в течение флогистического периода, было изучение химического состава солей и минералов, а также попытки их классификации, отражавшие общее стремление естествоиспытателей этого периода к систематизации фактического материала (Линней и др.). Эти направления исследований также находились в самой непосредственной связи с потребностями производства, в частности с поисками новых источников сырья для промышленности. Они явились результатом многочисленных экспедиций XVIII в. Именно поэтому в деятельности многих химиков этого периода сочетались интересы к аналитической химии, минералогии, горному делу, металлургии и т. д.

Изучение химического состава солей, минералов, руд, животных и растительных продуктов потребовало от химиков разработки методов качественного и количественного химического анализа. Анализами различных объектов занимались все без исключения химики-исследователи того времени. Уже первые результаты исследования солей и простейших по составу минералов (гипс и др.) привели к важным выводам о наличии стехиометрических отношений кислот и оснований в солях. Все это послужило базой для пересмотра теоретических основ химии.

Отметим в заключение значительное расширение химического образования в период теории флогистона. Об этом свидетельствует появление ряда учебников по химии, множества монографий по химико-техническим вопросам, руководств, словарей и других пособий для изучения химии.

Следует упомянуть и о популяризаторской деятельности химиков в этот период, возбуждавшей широкий интерес к химии и ее приложениям в производстве и быту в образованной части общества.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Одну из ярких страниц в развитии химии во второй половине XVIII в. представляет собой деятельность химиков-пневматиков, изучавших способы получения и свойства различных газов (от греческого — «дух», «дуновение», «дыхание», «воздух»). По существу эта область исследования представляла собой одно из направлений химико-аналитической и химико-технической деятельности химиков флогистического периода. К тому же химики-пневматики не только занимались исследованиями газов, но и работали в других важных областях химии того времени.

Однако специфический характер исследований химико-пневматиков и важное значение, которое приобрела их деятельность для дальнейшего развития химии, требуют особого рассмотрения истории открытий в области химии газов во второй половине XVIII столетия, а также анализа той борьбы мнений, которую вызвали новые открытия.

До середины XVII в., как уже говорилось, газы еще не различались и считались лишь разными видами воздуха. Ван-Гельмонт, по-видимому, первый показал, что помимо воздуха следует признать существование ряда различных воздухообразных тел, которые он называл газами, и, в частности, «лесного газа».

После Ван-Гельмонта изучением газов занимались отдельные исследователи, в частности Ж. Рей, Дж. Майов, Р. Бойль. В начале XVIII в. химики не проявляли особого интереса к изучению газов. Основной причиной этого было отсутствие в их распоряжении удобных методов получения, собирания и исследования свойств отдельных газов. Однако некоторые ученые все же пытались исследовать свойства известных в то время газов, применяя воздушный насос Бойля и примитивные приспособления для собирания выделяющихся в различных процессах газов. Так, Ломоносов, изучавший механизм растворения металлов в кислотах, получил при растворении меди в азотной кислоте окислы азота и описал некоторые свойства этого газа. Для собирания газа он пользовался бычьим пузырем, как, впрочем, и его современники и химики более позднего времени, например Пристлей.

В первой половине XVIII в. появилось описание так называемой пневматической ванны, предложенной Гейлсом, в которой приемник получаемого газа был отделен от генератора газа. Однако открытие Гейлса не сразу стало известно химикам, так как было опубликовано в книге, посвященной проблемам ботаники.

Стефен Гейлс (1667–1761) изучал в Кэмбридже теологию и стал священником. Свой досуг он посвящал изучению математики и естествознания, особенно биологии (физиологии растений). Гейлс экспериментально исследовал различные явления и процессы, связанные с ростом растений, а также и с их химическим составом. При этом он стремился пользоваться точными физическими методами исследования и объяснять явления жизни и роста растений с позиций физики и химии. Главным трудом Гейлса, посвященным физиологии растений, является книга «Статика растений» (1727 г.). В этом сочинении и описана «пневматическая ванна», которая служила Гейлсу для собирания газов, выделявшихся при сухой перегонке дерева. В дальнейшем «пневматическая ванна» приобрела большое значение в практике исследований газов как прибор для собирания газов над водой.

Первым видным представителем периода пневматической химии был английский ученый Джозеф Блэк (1728–1799). Он родился в Бордо (Франция) и в 12-летнем возрасте переехал в Англию для получения образования. Он учился в Бельфасте (Ирландия), а в 1746 г. поступил в университет в Глазго. Здесь он изучал медицину, но интересовался и естественными науками, особенно химией. В 1750 г. Блэк перешел в Эдинбургский университет, а в 1754 г. получил степень доктора медицины. Выполненное им в качестве докторской работы исследование (опубликовано в 1755 г.) было посвящено выяснению природы «едких» и «мягких» щелочей, а также свойствам «воздуха», выделяющегося при действии кислот на «мягкие» (т. е. углекислые) щелочи. Эта работа принесла Блэку известность и авторитет. В 1756 г. он был назначен профессором химии в Глазговском университете, а 10 лет спустя, в 1766 г., перешел на ту же должность в Эдинбургский университет.

Здесь он работал более 30 лет (до 1797 г.), привлекая своими замечательными лекциями много слушателей и учеников. В последние годы жизни Блэк был тяжело болен (80).

Хотя исследования Блэка немногочисленны, они приобрели важное значение в истории химии и оказались как бы вводными в исследования химиков-пневматиков. Тема первого его исследования, начатого в 1752 г., была поставлена им в связи с поисками эффективных лекарственных средств для растворения камней в мочевом пузыре. В то время для этого применялись едкие щелочи. Желая «смягчить» действие подобных средств, Блэк прежде всего занялся изучением природы едкости щелочей. Как и его современники, он полагал, что едкость щелочей связана с наличием в их составе элемента-огня. Так, считалось, что известняк при сильном прокаливании превращается в едкую известь вследствие присоединения «огненной материи». Но изучая переход от мягкой щелочи (известняка) к едкой (извести), Блэк убедился в ошибочности таких представлений. Он нашел, что при прокаливании известняка к нему не только не присоединяется какая-либо материя, а наоборот, прокаливание сопровождается выделением из известняка значительного количества «воздуха». После тщательного изучения свойств этого «воздуха» Блэк назвал его «фиксируемым воздухом», так как оказалось, что этот «воздух» легко поглощается — «фиксируется» (связывается) едкими щелочами, например раствором едкой извести.

Поставив подобные же опыты с жженой магнезией, Блэк получил новое подтверждение своим выводам. Он обнаружил далее, что «фиксируемый воздух», т. е. углекислый газ, выделяется из известняка (СаСO_3) и белой магнезии (углекислого магния) при действии кислот, причем получаются соли. В своих исследованиях Блэк пользовался весами и точно определял потерю в весе «мягких» щелочей при их прокаливании. Так, он взял точно отвешенное количество белой магнезии и, прокалив ее, отметил потерю в весе. Затем он растворил полученную жженую магнезию в кислоте и осадил поташом из раствора белую магнезию. Отделив и высушив осадок, он получил точно такое же количество белой магнезии, которое было взято для опыта. На основании своих исследований Блэк пришел к заключению, что «мягкие щелочи» содержат «фиксируемый воздух», который играет роль кислоты в этих соединениях, представляющих собой, таким образом, соли.

Несмотря на ясность и доказательность выводов Блэка, в то время еще приверженца теории флогистона, его исследования многие ученые подвергли критике и даже нападкам. Против представлений Блэка о причине едкости щелочей выступил, в частности, немецкий химик И. Ф. Мейер, который, в противовес мнению Блэка, считал, что при прокаливании известняка и белой магнезии теряется не «фиксируемый воздух», а лишь вода и что переход от мягкой щелочи к едкой связан с поглощением из огня особой «жирной кислоты» (acidum pingue). Вслед за Мейером взгляды Блэка критиковали и другие химики, в частности французский химик Бомэ. Даже Лавуазье не хотел признавать справедливость выводов Блэка, склонялся к мнению его противников и лишь впоследствии изменил свои взгляды.

Нельзя не сказать и о другом важном исследовании Блэка, посвященном вопросу о скрытой, теплоте плавления и испарения. Блэк поставил следующий простой опыт: к определенному, взвешенному количеству льда, имеющего температуру 32° по Фаренгейту, он добавил равное количество воды с температурой 172° Ф. Казалось бы, при этом смесь должна была принять среднюю температуру 102 Ф. как это наблюдается при смешивании равных количеств воды с разными температурами. В действительности же Блэк обнаружил, что смесь сохранила температуру 32° Ф, но зато весь лед растаял. На основании ряда подобных опытов Блэк пришел к правильному выводу, что таяние льда связано с поглощением большого количества теплоты, которая берется из запасов тепла смеси. Эту теплоту Блэк назвал «скрытой теплотой» плавления.

Свои выводы о скрытой теплоте Блэк приложил и к другим явлениям, связанным с выделением и поглощением тепла, в частности к растворению солей, испарению жидкостей и т. д. Блэк объяснил с этой же точки зрения и действие охлаждающих смесей. Такие смеси, согласно Блэку, затрачивают особенно большое количество тепла на переход в жидкое состояние и берут это тепло из собственных запасов, вследствие чего сильно охлаждаются.

Исследования Блэка, таким образом, представляют собой выдающееся явление в истории науки и отражают его новаторский подход к решению важных научных вопросов, характерный для химии и физики конца XVIII в. Флогистик Блэк, после падения теории флогистона, примкнул к сторонникам учения Лавуазье.

Пневматические исследования Блэка продолжили и значительно расширили его современники — химики-пневматики, и особенно его соотечественники Кавендиш и Пристлей, а также швед Шееле.

Деятельность этих ученых, продолженная затем Лавуазье, теоретически обобщившего результаты всех их открытий в области пневматической химии, непосредственно привела к химической революции в конце XVIII в.

Видный английский химик и физик Генри Кавендиш (1731–1810) (81) родился в богатой аристократической семье. После нескольких лет обучения в школе он в 1749 г. поступил в Кэмбриджский университет, где изучал естественные науки.

Однако через четыре года он оставил университет, не получив никакой ученой степени. По-видимому, в 1753 г. он поселился в Лондоне в доме своего отца. О 10 годах его дальнейшей жизни не сохранилось никаких сведений. Вероятно, они были посвящены в значительной степени занятиям физикой и математикой. В это же время Кавендиш устроил в конюшне лабораторию и в течение всей дальнейшей жизни вел в ней исследования. В 1760 г. он был избран членом Лондонского Королевского общества.

Кавендиш был человеком особого склада, с большими странностями. Он был нелюдимым, мало говорил и смущался, когда к нему обращались незнакомые люди. Несмотря на то, что был весьма богат, он ходил в старомодной одежде и скромно питался. Г.Дэви писал о нем: «Голос его похож был на какой-то писк, обращение его было нервное. Он пугался чужих людей, и когда смущался, то ему трудно было говорить. Он одевался, как наши деды, был очень богат, но не пользовался своим богатством» (82).

В 1783 г. после смерти своего отца и тетки Кавендиш получил огромное наследство и, как выразился его биограф, физик Био в некрологе, «был самым богатым из ученых и, вероятно, самым ученым среди богачей» (83).

Всю свою жизнь Кавендиш посвятил научным занятиям и, особенно, экспериментальным исследованиям. Каждый день, включая и воскресенья, он проводил за работой. Только изредка он выезжал из Лондона в короткие путешествия, но не с целью отдохнуть, а для геологических обследований различных районов Англии и ознакомления с промышленными предприятиями. На лето Кавендиш переезжал в свою виллу, где также была устроена лаборатория и астрономическая обсерватория. Здесь он принимал иногда редких гостей.

Кавендиш как экспериментатор отличался высокой тщательностью работы. Он аккуратно заносил в лабораторный журнал-дневник свои наблюдения и результаты опытов, но публиковал свои работы неохотно. Лишь в 1766 г. он решил опубликовать некоторые свои исследования в журнале Королевского общества «Philosophical Transactions». Многие его статьи лежали в законченном виде более 10 лет, прежде чем он решал послать их в печать. Отдельные же его труды при его жизни так и не увидели света.

Как физик Кавендиш получил известность своими исследованиями по электрическому разряду, предпринятыми для выяснения причин «электрического удара» некоторых животных (электрический скат). Он изучал также явления, связанные с выделением и поглощением теплоты, и в частности скрытые теплоты плавления и испарения. Будучи сторонником молекулярно-кинетической теории теплоты (в отличие от Блэка — сторонника теории теплорода), он осуждал употреблявшееся Блэком выражение «выделение или поглощение скрытой теплоты», которое предполагает, что теплота представляет собой какое-то вещество, и сам употреблял вместо этого выражение «теплота возникает». Большое значение получили также определения Кавендишем постоянной земного тяготения при помощи крутильных весов.

Особенно важны исследования Кавендиша в области пневматической химии. Первая работа Кавендиша по химии, посвященная свойствам металлического мышьяка и его окислов, не была им опубликована и стала известна лишь после его смерти. Кавендиш — ревностный последователь теории флогистона (до конца своих дней), объяснял различие в свойствах окислов тем, что высший окисел — As2О5 — содержит меньше флогистона, чем As2О3, а последний содержит меньше флогистона по сравнению с металлическим мышьяком (корольком мышьяка).

Из других ранних исследований Кавендиша назовем работу, в которой он показал, что известь и магнезия хорошо растворяются в воде при насыщении последней углекислотой.

В 1788 г. Кавендиш выступил с интересной работой, которая особенно характеризует его роль в развитии методов количественного химического анализа. Эта работа посвящена определению крепости серной кислоты. Кавендиш так описывает свой метод: «Мой метод состоял в том, что я находил количество plumbum vitriolatum (сернокислого свинца), осажденное свинцовым сахаром, и отсюда вычислял крепость серной кислоты, исходя из предположения, что то количество серной кислоты, которое образует 100 частей сернокислого свинца, способно растворить 33 части мрамора; ибо я нашел опытным путем, что это количество серной кислоты насыщает столько же фиксируемой щелочи, сколько такое же количество азотной кислоты, которое растворяет 33 части мрамора» (84).

Здесь мы видим в зародыше учение об эквивалентности кислот, развитое позднее Рихтером, и намек на закон кратных отношений Дальтона.

Первая из работ, опубликованных Кавендишем, была посвящена пневматической химии. Она озаглавлена «Опыты с искусственным воздухом» (1766 г.). Исследование это, по-видимому, находится в связи с опубликованными Блэком в 1755 г. мемуарами «О белой магнезии, едкой извести и других щелочных веществах», где описывается «фиксируемый воздух». Кавендиш получил и исследовал различные виды «искусственного воздуха», представляющего, по его словам, «всякий род воздуха, который содержится в веществах в неупругом (связанном. — Н. Ф.) состоянии и может быть искусственно из них выделен» (85).

В качестве одного из видов «искусственного воздуха» Кавендиш исследовал прежде всего «горючий воздух», т. е. водород. Кавендиш не был первым, кто получил этот газ. Как мы видели, «горючий, или воспламеняемый, воздух» упоминается во многих химических сочинениях XVI–XVIII вв. задолго до Кавендиша, например у Лемери и Ломоносова. Однако именно Кавендишу принадлежит заслуга описания водорода как индивидуального вещества со своеобразными свойствами. Он получал водород действием разбавленных кислот — серной и соляной — на железо, цинк и олово и установил, что во всех случаях образуется один и тот же газ.

Будучи убежденным флогистиком, Кавендиш считал, что водород выделяется при действии кислоты на металлы не в результате разложения кислоты, а в результате «разложения» под действием кислоты металлов, считавшихся флогистиками сложными телами. Этой же точки зрения придерживался в середине XVIII в. и Ломоносов. По мнению Кавендиша, различные металлы содержат различные количества «воспламеняемого воздуха».

На основании этого Кавендиш решил, что «горючий воздух» и представляет собой тот самый флогистон, который улетучивается из металлов при их кальцинации. К тому же обнаруженная им необычайная легкость этого газа, казалось, блестяще подтверждала учение флогистиков об «отрицательном весе» флогистона.

Однако, исследуя свойства «горючего воздуха», Кавендиш убедился, что он имеет вес. Для определения его плотности Кавендиш взвешивал колбу с серной кислотой и цинком до реакции и затем после полного выделения водорода и отмечал убыль в весе за счет освободившегося водорода, объем которого он точно определял. Он получил для плотности водорода относительно воздуха значение, равное 0,09 (современное значение 0,0695).

Этот результат заставил Кавендиша отказаться от предположения, что «горючий воздух» представляет собой чистый флогистон. Однако он тут же принял, что водород — это соединение флогистона с водой, т. е. гидрат флогистона. Эта точка зрения также вполне соответствовала взглядам флогистиков, утверждавших, что свободный флогистон существовать не может и при выделении, например, из металлов в процессе их кальцинации он обязательно вступает в прочное соединение с воздухом или другими веществами.

Другим видом «искусственного воздуха», исследованного Кавендишем, был «фиксируемый воздух» Блэка. Кавендиш получал его, так же как и Блэк, действием кислот на известняк, белую магнезию, мрамор и т. п. Он нашел, что плотность фиксируемого воздуха» по отношению к обычному воздуху равна 1,57. Кавендиш исследовал также «искусственный воздух», образующийся в результате брожения, а также гниения органических веществ.

Спустя 17 лет после своего первого сообщения о различных видах «искусственного воздуха», Кавендиш в 1783 г. опубликовал мемуар под заглавием «Известие о новом эвдиометре». В этом исследовании описывается прибор для анализа воздуха[28], основанный на окислении окиси азота. За время между выходом первой и второй работ Кавендиша (с 1766 по 1783) в области пневматической химии были сделаны крупнейшие открытия. Сам Кавендиш получил в 1772 г. (согласно сообщению в одном из писем Пристлея) так называемый мефитический воздух, или, как его обычно называли флогистики, «флогистированный воздух», в дальнейшем названный «азотом». Способ получения «мефитического воздуха» состоял в том, что обычный воздух многократно пропускался над раскаленным углем и образующийся при этом углекислый газ (фиксируемый воздух) поглощался щелочью. Но Кавендиш не опубликовал своевременно результатов этого исследования, и поэтому честь открытия азота обычно приписывается Даниэлю Рутерфорду (1749–1819)[29], который в том же 1772 г. описал азот в своей диссертации «О так называемом фиксируемом и мефитическом воздухе», представленной для поручения ученой степени доктора медицины и выполненной под руководством Дж. Блэка.

Кавендишу, однако, принадлежит подробное количественное исследование свойств азота, а так же открытого в это же время Шееле и Пристлеем «огненного воздуха», т. е. кислорода. Для получения чистого азота Кавендшн также воспользовался свойствами «селитряного газа» (окиси азота), который, соединяясь с «дефлогистированной» частью воздуха (кислородом), образует красную двуокись азота, легко поглощаемую водой и растворами щелочей при встряхивании.

При помощи специально сконструированного эвдиометра Кавендиш провел большое число анализов воздуха. Он опроверг господствовавшее в то время представление, что «добротность» воздуха в различных местах различна. В течение 60 дней он брал пробы воздуха при разных условиях погоды и в различных местах и, проведя около 400 определений, установил, что состав воздуха всюду одинаков. Кавендиш нашел, что среднее содержание «дефлогистированного воздуха» в обычном воздухе составляет 20,84 % по объему.

В 1784–1785 гг. Кавендиш выполнил и опубликовал еще одно исследование под заглавием «Эксперименты с воздухом». Эта работа имела целью найти причину уменьшения объема воздуха при всякого рода его «флогистировании» и установить, что происходит с исчезающим при этом воздухом. После нескольких неудачных попыток решить этот вопрос Кавендиш, желая удалить из воздуха его «дефлогистированную часть» (кислород), смешал воздух с водородом и при помощи электрической искры взорвал смесь. К его удивлению, в результате взрыва получилась вода. Он повторил опыт в сосуде большего объема (8 фунтов длины и диаметром 3/4 дюйма) и получил в результате 8,7 г воды, «которая не имела ни вкуса, ни запаха и при испарении досуха не оставляла ни малейшего следа». При этом оказалось, что более 4/5 взятого воздуха оставались в трубке. В результате опытов Кавендиш пришел к выводу, что при «флогистировании» воздуха (т. е. при отнятии у него кислорода) из него выделяется влага.

В этом же сообщении Кавендиша описаны опыты взрыва смеси воздуха и водорода при недостаточном количестве водорода. Оказалось, что при этом отчасти образуются окислы азота, которые при растворении в воде дают азотную и азотистую кислоты. Кавендиш пытался установить источник появления кислоты, но безуспешно.

Используя простой прибор, Кавендиш исследовал действие электрического разряда на воздух. Изогнутая под острым углом стеклянная трубка, заполненная воздухом, была погружена концами в два сосуда с ртутью. Над ртутью в обоих коленах трубки было налито немного раствора едкого кали. Ртуть одного из сосудов соединялась при помощи проводника с кондуктором электростатической машины, ртуть второго сосуда — с землей. Для опытов бралась искусственная смесь из пяти частей «дефлогистированного воздуха» (кислорода) и трех частей обычного воздуха, через которую пропускались электрические искры. При этом объем воздуха в трубке постепенно уменьшался (в результате образования окиси, а затем двуокиси азота, растворявшейся в щелочи), пока не остался небольшой пузырек, не поддававшийся далее действию электрических разрядов. В щелочном растворе над ртутью Кавендиш обнаружил селитру. Таким образом, он впервые осуществил синтез азотной кислоты из воздуха.

В восьмидесятых годах Кавендиш, конечно, хорошо знал о новых представлениях, развитых Лавуазье, о роли кислорода в химических и жизненных процессах и даже иногда пытался с новых точек зрения толковать результаты своих пневматических опытов. Однако как убежденный флогистик в заключение своего мемуара «Опыты с воздухом» он писал: «Из сказанного как будто следует, что явления природы могут найти объяснение и без помощи флогистона; действительно, дело сводится к одному и тому же, говорят ли, что телу сообщается дефлогистированный воздух или что из него удаляется флогистон с заменой его водой. Так как нет, вероятно, вещества, совершенно свободного от воды, и так как я не знаю средства, как переносить флогистон с одного тела на другое, без того, чтобы оставалось сомнение, не была ли перенесена и вода, то чрезвычайно трудно при помощи опыта решить, какое из двух мнений самое истинное. Но так как общепринятый принцип флогистона так же хорошо объясняет явления, как и теория Лавуазье, то я придерживался первого» (86).

Кавендиш и в дальнейшем проводил опыты с воздухом, желая установить, весь ли азот, содержащийся в воздухе, может быть превращен в азотную кислоту. В результате этих опытов он пришел к выводу: «Если в нашей атмосфере содержится часть флогистированного воздуха, которая отличается от всего остального и не может быть превращена в азотную кислоту, то мы с уверенностью можем сказать, что она не больше 1/125 части его» (87).

Этот вывод оказался достаточно точным и спустя 100 лет был подтвержден при открытии аргона в воздухе. Таким образом, Кавендиш был выдающимся химиком-пневматиком, обогатившим химию и физику рядом крупнейших открытий (88).

Современником Кавендиша был другой выдающийся английский естествоиспытатель и философ — Джозеф Пристлей (1733–1804) (89). Он был сыном ткача, рано потерял мать и воспитывался у тетки. Еще в детстве обнаружились его выдающиеся способности, особенно к иностранным языкам. Религиозная склонность привела его в духовную академию в Девентри, где он, в течение 1752–1755 гг. изучал теологию. Впрочем, наряду с лекциями по теологии и философии, он с большим интересом слушал курсы по естественным наукам. Затем он увлекся филологией и изучил немецкий, французский, итальянский, латинский, греческий, арабский, сирийский, халдейский и древнееврейский языки.

По окончании академии в течение нескольких лет Пристлей был священником в диссидентских общинах и занимался преподаванием, в частности, иностранных языков. Будучи преподавателем в академии в Уоррингтоне (между Ливерпулем и Манчестером) и имея досуг, он начал заниматься научной работой. Он писал трактаты по теологии и философии и написал также популярную работу по истории электричества, за которую в 1766 г. был избран членом Королевского общества в Лондоне. В это же время он начал исследования в области пневматической химии.

В 1773 г. Пристлей был приглашен на должность литературного секретаря к богатому аристократу лорду Шельборну. В качестве секретаря Шельборна он совершил путешествие в Париж, где познакомился с Лавуазье и другими видными учеными Франции.

В этот период Пристлей интенсивно работал, выступая с философскими сочинениями (о материи и духе, о свободе воли и т. д.), высказывая материалистические идеи и в резкой форме выступая против догматов господствующей англиканской церкви. В связи с этим ему пришлось уйти от лорда Шельборна, так как его взгляды оказались несовместимыми со взглядами хозяина.

Переехав в Лондон, Пристлей возобновил свои занятия по пневматической химии. Он часто встречался с В. Франклином (1706–1790), который хорошо к нему относился и шутливо называл его за выступления против англиканской церкви «честным еретиком».

В 1780 г. Пристлей переселился в Бирмингам, был здесь священником в одной из общин и одновременно занимался научной работой. Он активно работал также в «Лунном обществе» любителей науки и продолжал свои химические исследования. Кроме того, он много писал на различные политические темы.

Пристлей с восторгом встретил французскую буржуазную революцию, страстно выступал в ее защиту и состоял даже членом общества «Друзей революции». В 1791 г. в июле, в годовщину падения Бастилии, когда Пристлей вместе с друзьями принял участие в праздновании этого события, толпа реакционеров, по наущению духовенства и местных властей, подвергла полному разгрому его дом, уничтожив лабораторию и библиотеку. Сам Пристлей едва спасся бегством в Лондон. Но и здесь он не мог чувствовать себя в безопасности и вскоре покинул Англию и переселился в Америку (в Нортумберлянд), где построил новую лабораторию и восстановил библиотеку. Последние годы жизни он продолжал усердно работать, в частности он опубликовал в 1800 г. книгу в защиту теории флогистона. Умер Пристлей в феврале 1804 г.

Научная деятельность Пристлея была исключительно напряженной и разносторонней. Не будем говорить о его философских, теологических и политических трудах (90). Отметим лишь, что в своих сочинениях он высказывал передовые и материалистические взгляды.

Пристлей не получил систематического естественнонаучного образования и работал в области пневматической химии и во многих разнообразных областях науки как любитель. Тем не менее Пристлей сделал ряд крупных открытий в области химии. Пристлей внес важное усовершенствование в аппаратуру для собирания газов. Он заменил в приемнике «пневматической ванны» Гейлса воду ртутью. Это дало возможность собирать и изучать те газы, которые ранее оказывались «неуловимыми», вследствие большой растворимости в воде (хлористый [водород, сернистый газ, аммиак). В 1767 г. Пристлей, так же как и Кавендиш, изучал действие электрических разрядов на различные газы, на обычный воздух, «фиксируемый воздух» и на только что открытый Кавендишем «горючий воздух» (водород). В этот же период Пристлей получил искусственную газированную воду, насыщенную углекислым газом. В 1772 г. он занялся исследованием «селитряного газа» (окиси азота), получаемого действием разбавленной азотной кислоты на железо. Так же как и Кавендиш, он изучал «добротность» воздуха, взятого из различных мест. Смешивая окись азота с определенными количествами обычного воздуха, Пристлей обнаружил, что объем взятого воздуха уменьшается на 1/6 часть, и оставшийся воздух оказывается неспособным поддерживать горение и непригоден для дыхания. Он пришел к выводу, что этот оставшийся воздух полностью насыщен флогистоном.

Продолжая опыты Гейлса и Майова, Пристлей также обнаружил уменьшение объема воздуха, если в нем сжигать горючие тела или прокаливать металлы и если образовавшийся при этом «фиксируемый воздух» удалять при помощи известковой воды. При этих опытах Пристлей сделал весьма крупное открытие. Он обнаружил, что «фиксируемый воздух» (углекислый газ) в присутствии зеленых растений вновь приобретает свойства обычного воздуха, т. е. становится пригодным для дыхания животных (1771 г.). Через некоторое время Пристлей, действуя «селитряным воздухом» на влажные железные опилки, получил «дефлогистированный селитряный газ» (закись азота), который поддерживал горение, но оказался непригодным для дыхания.

1 августа 1774 г. Пристлей сделал свое величайшее открытие. Нагревая красную окись ртути в замкнутом пространстве при помощи большой зажигательной линзы, он получил газ, который оказался не растворимым в воде и в котором свеча горела более ярко, чем в обычном воздухе, а тлеющая лучинка ярко вспыхивала. Этот же газ он получил из красного преципитата (окись ртути), полученного нагреванием азотнокислой ртути, а также из свинцового сурика. Смешивая новый газ с воздухом, Пристлей не обнаружил никакого окрашивания, как это наблюдалось при смешивании «селитряного газа» с воздухом. Однако если «селитряный воздух» смешивался с новым газом, то тотчас же происходило красно-бурое окрашивание, причем обнаруживалось более сильное уменьшение объема, по сравнению с уменьшением, происходившим при смешивании «селитряного газа» с обычным воздухом. Открытый новый вид воздуха (кислород) был назван Пристлеем «дефлогистированным воздухом».

Одновременно с Пристлеем кислород открыл и Шееле и назвал его «огненным воздухом», или «жизненным воздухом». В следующем, 1775 г. Лавуазье выступил в Парижской академии наук с докладом «О природе начала, который соединяется с металлами при их прокаливании и увеличивает их вес», в котором также описал открытый им кислород. Таким образом, открытие кислорода было сделано почти одновременно тремя исследователями в разных странах. Вот почему вопрос о приоритете открытия кислорода в течение более 150 лет очень живо обсуждался в историко-химической литературе.

В своем учебнике химии, вышедшем в свет в 1789 г., Лавуазье утверждал, что он открыл кислород «почти в то же самое время, как это сделали гг. Пристлей и Шееле» (91). Пристлей впервые познакомился с книгой Лавуазье (в английском издании) в Америке в 1800 г. и писал по поводу открытия кислорода: «Теперь, когда я работаю над темой о правах на открытия, я не хотел бы, как говорят испанцы, сохранять такого рода чернила в моей чернильнице, в надежде, что я в последний раз докучаю общественности. Г-н Лавуазье говорит («Элементы химии», английск. изд., стр. 36): «Этот вид воздуха («дефлогистрованного») был почти в одно и то же время открыт г. Пристлеем и г. Шееле и мной самим». В действительности же было следующее. Спустя короткое время после того, как я сделал открытие, я был в Париже в 1774 г. Я рассказал об этом открытии за обедом у г. Лавуазье, в присутствии большинства естествоиспытателей города. Я сказал, что это вид воздуха, в котором свеча горела лучше, чем в обычном воздухе, но что я еще не дал новому газу никакого названия. При этом все общество, а также г-н и г-жа Лавуазье выразили большое удивление. Я сказал им, что получил его (т. е. вид воздуха) из praecipitate per se и также из меннинга (red lead — красного свинца, т. е. сурика). Так как я недостаточно хорошо говорил по-французски и не особенно доверялся химическим выражениям, я сказал «plomb rouge» (красный свинец), что не было понято, пока г-н Макёр не сказал: «Я полагаю, из сурика» (Рb3O4). Открытие г-на Шееле было действительно сделано независимо от моего, но я полагаю, что оно было сделано не очень рано» (92).

Следует, однако, сказать, что представления Пристлея о кислороде в 1775 г. были весьма туманными. В то время как Лавуазье выступал с сообщением о кислороде в Парижской академии наук, Пристлей полагал, что для горения и дыхания лучше всего подходит естественный воздух и что наблюдавшееся им интенсивное горение свечи и лучинки во вновь открытом газе было лишь чисто случайным явлением. Только в дальнейшем он пришел к заключению, что кислород по отношению к горению и дыханию в 4 или 5 раз лучше обычного воздуха и потому назвал его «дефлогистированным воздухом». В то же время он исправил свою прежнюю ошибку, указав, что газ, ранее полученный им при прокаливании селитры, не представляет собой «дефлогистированного селитряного воздуха» (закись азота), а является просто «дефлогистированным воздухом» (кислородом).

Прочно стоя на платформе флогистической теории, Пристлей не смог понять подлинного значения своего открытия. Он развил весьма странные гипотезы, чтобы как-то оправдать флогистические представления, не способные объяснить новое открытие. Так, он считал, что обычный воздух состоит из селитряной (азотной) кислоты и земли и при этом содержит так много флогистона, что становится газообразным и упругим. Он полагал также, что чистый «дефлогистированный воздух» (кислород) переходит в «среднее» состояние обычного воздуха, если смешивается с «флогистированным воздухом» (азотом). Таким образом, по мнению Пристлея, кислород представляет собой смесь азотной кислоты, земли и флогистона. В такой смеси азотная кислота под действием земли утратила свою природу и лишилась своих кислых и едких свойств. Флогистики считали селитряную (азотную) кислоту соединением всеобщей (серной) кислоты с флогистоном (93).

Элементом же флогистики, естественно, считали и флогистон. Таким образом, Пристлей считал кислород сложным телом. Только значительно позднее, в 1786 г., он признал свой «дефлогистированный воздух» одним из газообразных элементов.

Однако, независимо от такого рода странных взглядов и объяснений, следует признать, что Пристлею принадлежат выдающиеся заслуги перед химией. Помимо открытия кислорода, он при помощи своей пневматической ртутной ванны получил в том же 1774 г. несколько других, до тех пор не известных газов. Действием купоросного масла на поваренную соль он получил «солянокислый воздух» (хлористый водород), а нагреванием нашатыря с известью — «щелочной» газ (аммиак). Он показал, что эти новые газообразные тела при смешивании с воздухом не испытывают никаких превращений. Пристлею удалось также собрать над ртутью фтористый кремний. Позднее он открыл сернистый газ (1775 г.), а будучи уже в Америке, окись углерода (1799 г.).

Пристлей до самой смерти оставался флогистиком-догматиком. Поэтому он не только не смог рационально объяснить, но даже и понять свои собственные открытия. В этом заключалась большая трагедия талантливого исследователя.

В годы, когда Кавендиш и Пристлей развили свои исследования в Англии, в Швеции с большим успехом работал химик-аналитик и химик-пневматик Карл Вильгельм Шееле (1742–1786) (94).

Шееле родился в семье торговца в г. Штральзунде, в то время находившемся под властью Швеции. По национальности Шееле был немцем. В шестилетнем возрасте он поступил в частную школу и учился в ней около девяти лет. В 1757 г. он покинул школу и родительский дом и в г. Гетеборге поступил учеником в аптеку М. А. Бауха, также выходца из Германии. Здесь под руководством Бауха он в течение восьми лет основательно изучил фармацию и химию, пользуясь не только библиотекой аптеки, но и практически работая в лаборатории.

В 1765 г., когда Баух продал свою аптеку, Шееле перешел в аптеку в Мальме, также в качестве аптекарского ученика. Однако в это время он превосходил своими знаниями химии и фармации даже опытных аптекарей. В Мальме Шееле познакомился с А. И. Ретциусом — видным шведским ученым того времени. Ретциус поощрял молодого Шееле в лабораторных занятиях и научил его вести лабораторный журнал. В Мальме Шееле открыл винную кислоту.

В апреле 1768 г. Шееле переехал в Стокгольм и здесь также работал в аптеке. Несмотря на менее благоприятные условия работы он продолжал свое самообразование и успел выполнить два химико-фармацевтических исследования. В 1770 г. он переехал в Упсалу — известный университетский город — и поступил в аптеку своего земляка X. Л. Локка. Локк предоставил Шееле полную свободу экспериментирования в лаборатории при аптеке и даже сам принял участие в опытах Шееле. В Упсале Шееле познакомился со знаменитым ботаником К. Линнеем и химиком Т. Бергманом. Знакомство с последним произошло при следующих обстоятельствах. Бергман приобрел в аптеке Локка селитру для своей лаборатории и забраковал ее на том основании, что после прокаливания она при действии уксусной кислоты выделяла бурые пары (95). Ни Локк, ни работавший в его аптеке студент И. Г. Ган, ставший впоследствии профессором Стокгольмского университета, не могли объяснить причин этого явления. Объяснил их лаборант аптеки Шееле, знавший, что при прокаливании селитра частично превращается в азотистокислую соль. Бергман захотел познакомиться с Шееле и посмотреть его лабораторию. В разговоре с Шееле он убедился, что имеет дело с хорошо образованным химиком. С тех пор они поддерживали тесное научное содружество. Шееле сообщал Бергману о своих новых исследованиях, Бергман же давал теоретические объяснения новым фактам, расширяя тем самым научный кругозор самоучки Шееле. Дружеская связь между обоими учеными продолжалась до смерти Бергмана (1784 г.) и оплодотворила научную деятельность обоих.

В 1775 г. Шееле в 32-летнем возрасте был избран членом Стокгольмской академии наук. Он получил в это время несколько предложений занять профессорские кафедры в Германии и других странах, но предпочел остаться в Швеции. В конце 1775 г. он сдал в печать свою книгу «Химический трактат о воздухе и огне» (96), в которой описывались его исследования в области пневматической химии с 1768 г. Однако по небрежности издателя книга вышла в свет только в августе 1777 г., когда уже были полностью опубликованы исследования Пристлея и Лавуазье о кислороде и его свойствах. Шееле естественно опасался, что описанные им в этой книге открытия могут быть расценены ученым миром как плагиат. К счастью этого не произошло, хотя приоритет обнародования ряда важных открытий и был потерян. Между тем, как было установлено на основании лабораторного журнала Шееле и его писем, он уже в 1772 г. получил «огненный воздух» различными путями. Ученый мир весьма доброжелательно встретил появление книги Шееле.

Осенью 1777 г. Шееле купил аптеку в Чёпинге и уже в полной независимости принялся за дальнейшие исследования, которые, как он выражался, «заставляли сердце смеяться». Но уже в конце того же года он заболел. Несмотря на болезнь Шееле продолжал напряженно работать до самой смерти (1786 г.). Умер он в возрасте всего лишь 44 лет.

Научные исследования Шееле охватывают многие области химии того времени. Здесь, мы, прежде всего, коснемся его открытий в области органической химии, основателем которой Шееле может считаться с полным правом.

Как уже говорилось, в 1769 г. Шееле открыл винную кислоту — одну из первых органических кислот [30]. Незадолго до Шееле Маргграф получил кальциевую соль винной кислоты из винного камня. Шееле разложил эту соль серной кислотой и выделил виннокаменную кислоту.

Далее, Шееле предположил, что многие растительные соки содержат различные кислоты в связанном состоянии. Обрабатывая эти соки известью и разлагая кальциевые соли органических кислот минеральными кислотами, он получил следующие кислоты: лимонную (1784 г.), яблочную (1785 г.), галловую (1786 г.). Действием азотной кислоты на сахар он еще в 1776 г. получил кислоту, которая была исследована Бергманом и названа им «сахарной» кислотой. Впоследствии (1784 г.) Шееле установил, что эта кислота и полученная И. Виглебом (1732–1800) из кислицы и щавеля «щавелевая кислота» — одно и то же вещество и что кислая калийная соль этой кислоты содержится во многих растениях.

Действуя на оливковое масло окисью свинца, Шееле получил (1783 г.) своеобразную вязкую жидкость сладкого вкуса. Эту жидкость он назвал «сладким маслом», а впоследствии она получила название «глицерин». Вначале Шееле думал, что глицерин можно превратить в сахар, но действием азотной кислоты на нее получил лишь щавелевую кислоту.

В 1782 г. Шееле опубликовал статью «Исследования и заметки об эфире». В ней описываются различные способы получения серного эфира и дается его определение: «Под эфиром в химии понимают очень летучее, проникающее, бесцветное с ароматическим запахом масло, не растворимое в воде».

Следует сказать, что еще в 1770 г. Шееле описал сложные азотнокислый и солянокислый этиловые эфиры, несколько позднее — уксусный и бензойный эфиры (1781–1782), а также и другие сложные эфиры. Выполняя все эти исследования, Шееле не чуждался и чисто практических вопросов. Так он указал на способ длительного хранения уксуса (1782 г.).

Одной из крупных работ Шееле было исследование об «окрашивающей материи берлинской лазури» (1782 г.). Еще раньше вместе с Ретциусом Шееле установил, что для образования берлинской лазури необходимо железо. Теперь он пришел к выводу, что окрашивающее вещество берлинской лазури состоит из некоторого рода кислоты и что это окрашивающее вещество дает с растительной щелочью (поташом) кристаллическую соль. В том же году Шееле, действуя на кровяную щелочь (желтую кровяную соль) серной кислотой, получил «летучую кислоту берлинской лазури», которую позднее кратко назвал «синильной кислотой». Из способа получения этой кислоты он пришел к заключению, что она составлена из летучей щелочной соли (аммиака), «воздушной кислоты» (углекислого газа) и флогистона (водорода).

Еще ранее Шееле объяснил природу «ледяного масла», или «философской соли» Василия Валентина. Это масло оказалось серным ангидридом. В 1777 г. Шееле получил и исследовал также сероводород и другие сернистые соединения.

Шееле первым указал, что железо, медь и ртуть могут быть окислены в различной степени. Он доказал также, что между молибденовым блеском и графитом, которые принимались за один и тот же минерал, имеется глубокое различие. Исследование Шееле, посвященное составу так называемого тунгстена (СаWO_4), привело его к заключению, что это соединение извести с особой кислотой. В честь Шееле минерал тунгстен был назван «шеелитом». Из других многочисленных исследований Шееле укажем на его работу с флюоритом (фторид кальция), из которого действием серной кислоты он получил (1768 г.) газ, хорошо растворимый в воде. Исследуя полученный раствор (фтористого водорода), он обнаружил в нем кремневую кислоту. В дальнейшем он установил, что кремневая кислота попала в раствор из стекла реторты и, таким образом, чистый фтористый водород не содержит кремневой кислоты (1786 г.).

Замечательное исследование было выполнено Шееле с двуокисью марганца (черная магнезия). Действием соляной кислоты на это вещество Шееле получил желто-зеленый газ, который он определил как «дефлогистированную соляную кислоту». Позднее (1810 г.) этот газ, по предложению Дэви, стали называть хлором.

«Черная магнезия» была подвергнута Шееле специальному исследованию. В то время это вещество смешивали не только с магниевыми соединениями, но и с другими веществами, например магнитным железняком, и подозревали в нем присутствие железа. Шееле установил, что в «черной магнезии» содержится особое, неизвестное металлическое тело. Бергман предложил назвать это тело «магнезиум», как полученное из «черной магнезии». Впоследствии Дэви (1808 г.) предложил назвать этот металл «марганцем».

Упомянем также о работах Шееле по исследованию фосфора. Еще в 1768 г. он заинтересовался «фосфором Балдуина».

В дальнейшем, исследуя золу, полученную при сжигании оленьего рога (фармацевтический препарат того времени), Шееле установил, что в ней содержится обычная известковая земля и некоторая неизвестная субстанция. Эта «неизвестная субстанция» была изучена Шееле, совместно с И. Г. Ганом, причем было установлено, что это фосфорная кислота. В результате этого открытия в 1774 г. Шееле в сотрудничестве с Ганом и другими разработал способ получения фосфора из золы рога животных, а также из костей. Новый способ вытеснил старый способ получения фосфора из мочи. Не будем останавливаться на других многочисленных химических исследованиях Шееле и вернемся лишь к его книге «Химический трактат о воздухе и огне» (1777 г.), получившей особенно важное историко-химическое значение. Эта книга в значительной степени посвящена проблемам пневматической химии. В ней прежде всего описывается опыт, поставленный Шееле для решения вопроса о возможности «превращения воды в землю» при длительном кипячении. Как будет видно, тот же опыт поставил почти одновременно с Шееле и Лавуазье. Оба исследователя, независимо друг от друга, пришли к заключению, что осадок, получившийся в воде при длительном кипячении, образовался в результате разъедания водой стекла сосуда, в котором велся опыт. В отличие от Лавуазье, сделавшего этот вывод на основании взвешивания стеклянной колбы до и после опыта, а также взвешивания получившегося осадка, Шееле химически и очень тщательно исследовал осадок и нашел, что он состоит из кремневой земли с примесью небольшого количества извести.

В книге описаны также ранние опыты Шееле, посвященные прежде всего определению состава воздуха. Чтобы доказать, что воздух состоит «из упругих флюидов двух родов», Шееле проделал множество анализов воздуха. При помощи различных средств он связывал «огненный воздух» (кислород) и определял оставшийся объем азота. В числе таких средств он применял раствор серной печени, раствор едкой щелочи с добавкой серной печени, селитряный воздух (окись азота), скипидар, свежеосажденный гидрат закиси железа и др. Не трудно понять, что большинство его реакций носили лишь качественный характер и не давали возможности установить точное соотношение составных частей воздуха. Шееле нашел, что уменьшение объема воздуха, происходящее после воздействия различных реактивов, связывающих кислород, составляет от 1/5 до 1/3 первоначального объема.

Шееле удалял кислород из воздуха и другим путем. Он сжигал в воздухе различные вещества, в частности фосфор, водород, воск, винный спирт, уголь и серу. Получавшаяся при этом «воздушная кислота» удалялась поглощением известковой водой.

Что касается «огненного воздуха» (кислорода), то Шееле получил его (около 1772–1773 гг.) различными путями и поставил множество опытов для его исследования. Так, получая азотную кислоту перегонкой селитры с купоросным маслом, он заметил, что в конце процесса, когда жар наиболее силен, бурые пары делаются бесцветными; он собрал этот газ и нашел, что в нем свеча горит более ярким пламенем, чем в обычном воздухе (97).

Желая убедиться в том, что этот газ является составной частью воздуха, Шееле смешивал его с оставшимся «испорченным воздухом» (азотом). Он констатировал, что при этом получается воздух, не отличающийся от обычного воздуха.

При своих исследованиях в области пневматической химии Шееле не пользовался такими сложными для того времени приборами, как «пневматическая ванна», а применял лишь простейшие устройства и обычную посуду — колбы, реторты, бутылки, склянки, бычий пузырь и др.(98). При помощи этих простейших средств он получал и исследовал различные газы и, в частности, получил «огненный воздух» различными путями — нагреванием различных веществ и смесей: двуокиси марганца с купоросным маслом или с фосфорной кислотой; нитрата ртути; селитры (лучший, по словам Шееле, способ); окиси серебра и окиси золота; красной окиси ртути; «фиксированной мышьяковой кислоты» (As205) и другими путями.

Блестящие эксперименты Шееле ни в какой степени не соответствовали его теоретическим воззрениям. Последователь теории флогистона, Шееле всюду прибегал к флогистическим объяснениям. Конечно ему далеко не всегда легко удавалось примирить факты и флогистические представления, в частности объяснить реакции получения кислорода. Иногда он вынужден был прибегать к фантазиям. Так, он утверждал, что «свет» не «истинный элемент», а состоит из «огненного воздуха» и флогистона. Флогистон же, по его мнению, истинный элемент и простейшее начало.

Шееле умер, когда только что возникла антифлогистическая кислородная теория. И многие химики ее признали. Шееле же остался верным теории флогистона до последних дней жизни. Несмотря на это исследовательская деятельность Шееле и до сих пор удивляет историков науки своей разносторонностью. Лишь немногие химики смогли сделать столько, сколько успел сделать за свою короткую жизнь К. В. Шееле (99).

Из других, менее известных, химиков-пневматиков назовем лишь некоторых.

Французский химик Пьер Байен (1725–1797) по образованию был фармацевтом и работал в Париже. Во время Семилетней войны был инспектором полевых аптек французской армии, а после войны целиком посвятил себя научным исследованиям. Особенно много Байен сделал для изучения состава минеральных вод Франции.

В 1774 г. Байен опубликовал статью о причинах увеличения веса металлов при их кальцинации. В этой статье Байен высказал точку зрения, что причиной увеличения веса металла в данном случае является присоединение к металлу особого вида «воздуха». Он получил этот «воздух» нагреванием различных сортов «ртутной извести» и назвал его «упругим флюидом». Он установил, что «упругий флюид» тяжелее обычного воздуха. При действии же «флюида» на ртуть последняя превращается в красную окись. Однако никаких опытов с горением и дыханием в этом «упругом флюиде» Байен не описал. И все же он — один из химиков, открывших одновременно с Пристлеем и Шееле кислород. Очевидно, что это открытие к 1774 г. было настолько подготовлено всем ходом развития химии, что буквально «носилось в воздухе» и было почти одновременно сделано различными химиками в разных странах.

Коллега и сотрудник Шееле Иоганн Готлиб Ган (1745–1828) был видным шведским минералогом и химиком. Он учился в Упсальском университете и в дальнейшем работал под руководством Бергмана. Гану принадлежат многочисленные исследования по минералогии (описания и химические анализы при помощи паяльной трубки) многих минералов Швеции. Кроме того, известны работы Гана по металлургии меди. В дальнейшем он был членом Бергколлегии в Стокгольме.

Помимо совместных с Шееле исследований фосфора и фосфорной кислоты Ган вместе с Шееле и Бергманом провели исследование двуокиси марганца, определив ее как землю нового металлического тела. Ган принимал также близкое участие во многих пневматических исследованиях Шееле.

Упомянем в связи с развитием пневматической химии и об открытии адсорбции газов. По-видимому, это открытие принадлежит итальянскому ученому Дж. Ф. Феличе Фонтана (1730–1805) — профессору рациональной философии в Пизе и директору Музея естественных наук во Флоренции. В 1777 г. Фонтана провел следующий опыт: в эвдиометр, содержащий какой-либо газ над ртутью, он вводил кусочек древесного угля. При этом он наблюдал постепенное уменьшение объема газа в трубке и поднятие ртути. Почти одновременно с ним Шееле наблюдал подобное же действие угля по отношению к атмосферному воздуху. Действие угля было объяснено обоими учеными его объемной поглощающей способностью по отношению к газам и названо «абсорбцией» (только в XX в. в практику было введено более правильное название явления «адсорбция»). Опыты Фонтана повторяли Пристлей и де Морво.

Плодотворная деятельность химиков-аналитиков и, особенно, химиков-пневматиков оказала большое влияние на дальнейшее развитие химии. В результате открытий и исследований Блэка, Кавендиша, Пристлея и других ученых рассмотренного периода, широко раздвинулись рамки химических знаний. Богатейший новый экспериментальный материал, добытый химиками, послужил прочной основой не только для рационального объяснения химических явлений, но и для важных научных обобщений. Все это привело теорию флогистона вначале ккризису, а затем и к падению. Вместе с тем в результате успехов химико-аналитических исследований химия, наконец, прочно встала на научную почву и отказалась от догматических учений и верований, оставшихся в наследие от прошлых времен.

Рассматривая эпоху кризиса и падения теории флогистона, некоторые историки науки изображали происходившие тогда события и исторические процессы лишь как следствие особо плодотворной деятельности отдельных выдающихся ученых и, прежде всего, как мы увидим, Лавуазье. Одновременно они почти целиком игнорировали сдвиги в развитии химии, которые происходили в эту эпоху. Такое освещение событий не соответствует действительности.

В период распространения теории флогистона химия располагала весьма ограниченным фактическим материалом, который в основном удовлетворительно объяснялся с точки зрения флогистических представлений. Лишь там, где теория и факты противоречили друг другу, приходилось прибегать к компромиссным решениям. При этом либо флогистону приписывались некоторые особые свойства (невесомого флюида, вещества с отрицательным весом и т. д.) в зависимости от потребностей в объяснениях, либо фактические экспериментальные данные объявлялись неточными или несущественными. Конечно, успеху теории флогистона весьма способствовали и традиционные представления и верования, оставшиеся в наследство от алхимического и иатрохимического периодов.

При крайней ограниченности фактического экспериментального материала попытки теоретически объяснить различные химические явления, в частности явления горения, кальцинации металлов, химического сродства, свойств сложных веществ в связи с их составом и другие, естественно, сводились лишь к бесплодному обсуждению вопроса о роли элементов-качеств Аристотеля или трех принципов алхимиков. В конце XVII и первой половине XVIII в. эволюция учения об элементах шла не по пути развития представлений, высказанных Бойлем, а сводилась к возникновению многочисленных «теорий» о существовании в природе органического числа (4 или 5) начал. Во всех подобных «теориях» эклектически комбинировались либо просто объединялись и стихии Аристотеля и начала алхимиков.

По существу, то же самое имело место и в теоретических построениях основоположников теории флогистона. Так, «жирная земля» Бехера, а в дальнейшем и флогистон Шталя представляли собой в первоначальном понимании не что иное, как перевоплощения аристотелевского огня и одновременно серы алхимиков.

Ограниченность экспериментального материала в химии приводила также и к тому, что отдельные теоретические экспериментальные исследования передовых ученых — физиков и химиков, их гениальные догадки и развитые ими новые представления, как, например, исследования о горении и дыхании Дж. Майова, новое учение об элементах Р. Бойля, «корпускулярная философия» М. В. Ломоносова и другие, остались не просто незамеченными и непризнанными современниками, но даже и не доступными для восприятия. Слишком узок был круг фактов, на которые опирались высказывавшиеся передовые идеи; в то же время традиции, освещенные авторитетом ученых прошлого, оказались весьма живучими, а средневековые метафизические учения и объяснения казались еще само собой разумеющимися.

Нельзя, однако, сказать, что химики XVII в. совершенно игнорировали эксперимент и вообще опытные лабораторные исследования. Бехер в предисловии к своей «Подземной физике» писал о химиках, как о странной категории людей, «которые по какому-то, почти бессмысленному побуждению ищут для себя удовольствия в дыму и парах, в копоти и пламени, в ядах и бедности». «Но среди этих неприятных вещей, — продолжает Бехер, — я живу так приятно, что я скорее согласился бы умереть, чем поменяться местом с персидским шахом» (100).

Однако нужно иметь в виду, что Бехер говорит здесь собственно не об экспериментальных исследованиях в современном понимании этого слова, а скорее об алхимических занятиях — поисках философского камня и трансмутации металлов.

Большим тормозом в развитии химии до середины XVIII в. следует считать почти полное отсутствие связи теоретической и экспериментальной химии с производством. В XVII и первой половине XVIII в. еще не существовало химической промышленности. Большинство химикалий производилось ремесленниками по-старинке, в небольших кустарных мастерских-лабораториях. Другие же отрасли промышленности, кроме химической, не давали достаточно пищи для возбуждения новых идей и возникновения новых задач у химиков. Да и сами химики, в основном врачи и аптекари, считавшие химию лишь придатком медицины, почти не интересовались производством и его нуждами. Фестер следующим образом характеризует взаимоотношения химии и производства в эту эпоху: «Рассматривая отношение между химической наукой и химической техникой, легко заметить, что эпоха от первых десятилетий XVII в. до середины XVIII в. сильно отстает от XVI в. по обилию в последнем технологической литературы и практических начинаний, особенно в технике приготовления препаратов, благодаря тому, что крупные ученые занимались вопросами прикладной химии…

Несмотря на то, что (в XVII и начале XVIII в. — Н. Ф.) отдельные выдающиеся химики занимались техническими вопросами, все же во время так называемого научного периода химии[31] приходится констатировать разрыв между наукой и техникой. Это согласуется с тем, что начинает господствовать положение — «искусство для искусства» (l'art pour l'art) — принцип освобождения химии от всех, не служащих чистому познанию побочных целей» (101). Таким образом, начавшийся со времени Ван-Гельмонта и Бойля процесс накопления экспериментального материала в химии происходил в течение ряда десятилетий весьма медленно, не отражаясь сколько-нибудь заметно на расширении круга фактических сведений, которыми оперировали химики. Вплоть до середины XVIII в. сведения о веществах, их составе, реакционной способности и т. д., которыми располагали химики, оставались по существу теми же, что и в эпоху Ван-Гельмонта и Бойля.

Положение коренным образом изменилось в эпоху господства теории флогистона (начиная с середины XVIII в.). Прежде всего, как мы уже видели, в эту эпоху у химиков возник особый интерес к проблемам горения вообще и к кальцинации металлов — в особенности. Выше уже говорилось об истоках этого интереса. Отвечая на потребности и запросы развивающейся капиталистической промышленности и, прежде всего, металлургической, химики приняли непосредственное участие в исследованиях состава и способов переработки разнообразных ископаемых, а также животных и растительных продуктов, главным образом руд, минералов, новых видов топлива и др. В связи с этим химики оказались вовлеченными в экспедиционную деятельность по обследованию природных сырьевых ресурсов, развернувшуюся в восемнадцатом столетии во всех главных странах Европы.

Прямым следствием участия химиков в решении практических задач, выдвигавшихся на очередь производством, в частности в экспедиционной деятельности, и явилось возникновение химико-аналитического направления. Особенно быстрое развитие это направление получило, начиная со второй половины XVIII в. Анализы минералов, солей, руд, животных и растительных продуктов и материалов скоро сделались повседневным занятием большинства химиков главных стран Европы. Результатом этих исследований было не только открытие новых методов качественного и количественного химических анализов, но и быстрое расширение сведений о составе и химических свойствах солей, минералов и других веществ. Словом, в период господства теории флогистона началось интенсивное и притом постоянно убыстряющееся накопление нового экспериментального материала в химии.

Развитие пневматической химии во второй половине XVIII в., несмотря на специальный характер исследований в этой области, представляло собой по существу одно из важнейших направлений химико-аналитического исследования. Действительно, газы, с точки зрения химического анализа, представляют собой продукты разложения многих сложных веществ. Однако подробное исследование свойств газов привело, независимо от выяснения их роли в качестве составных частей сложных веществ, к значительному расширению фактического материала химии и оказало огромное влияние на дальнейшее развитие исследований как экспериментальных, так и теоретических. Прямым следствием этого была полная реформа химии в конце XVIII в.

Новый фактический материал, накопленный в течение флогистического периода, оказался чрезвычайно важным для дальнейшего развития химии. Он продолжал быстро пополняться и совершенствоваться и после падения теории флогистона и вскоре послужил основой для крупных обобщений и для открытия законов природы в начале девятнадцатого столетия. Флогистические концепции, с точки зрения которых химики-флогистики пытались объяснить вновь открываемые факты, планировать новые опыты и выполнять их, нисколько не повлияли на ценность добывавшихся в этот период новых экспериментальных данных. Ф. Энгельс, оценивая значение эпохи теории флогистона, отметил это интересное для истории науки явление: «…Флогистона теория своей вековой экспериментальной работой впервые доставила тот материал, с помощью которого Лавуазье смог открыть в полученном Пристли кислороде реальный антипод фантастического флогистона и тем самым ниспровергнуть всю флогистонную теорию. Но это отнюдь не означало устранения опытных результатов флогистики. Наоборот, они продолжали существовать; только их формулировка была перевернута, переведена с языка флогистонной теории на современный химический язык, и постольку они сохранили свое значение» (102).

Переворот в теоретических взглядах химиков, который произошел в конце XVIII в. в результате быстрого накопления экспериментального фактического материала химии в условиях господства теории флогистона (хотя и независимо от нее), обычно называют «химической революцией».

VI. КИСЛОРОДНАЯ ТЕОРИЯ И АНТИФЛОГИСТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

НАУКА В ЭПОХУ ФРАНЦУЗСКОЙ БУРЖУАЗНОЙ РЕВОЛЮЦИИ

В марте 1789 г. вышло в свет известное руководство по химии А. Л. Лавуазье. В приложении к этой книге напечатаны отзывы о ней, полученные от научных учреждений Франции. В отзыве, написанном Фуркруа и Кадё де Во от имени Общества агрикультуры, говорится: «…Одним из тех, кто наиболее содействовал счастливой революции, которая произошла в пневматической химии в наши дни, без сомнения, следует считать г-на Лавуазье» (1). С тех пор название «химическая революция», которое сам Лавуазье, как мы увидим, применял и ранее, вошло в обиход историков химии для обозначения событий в области химии, происходивших во Франции, а затем и в других странах в конце восемнадцатого столетия.

Переворот в химии, связанный с ниспровержением теории флогистона, по времени почти совпал с Французской буржуазной революцией. Такое совпадение отнюдь нельзя считать случайным. Химическая революция явилась в известной степени следствием происходивших во Франции глубоких социально-экономических перемен и связанных с ними сдвигов в умственной жизни в период, непосредственно предшествовавший революции.

Характерной чертой деятельности французских философов-материалистов и ученых-энциклопедистов XVIII в., ставших идеологами революционной буржуазии, была острая критика старых политических и социальных порядков, отрицание религиозной идеологии феодального общества и тесно связанных с ней реакционных основ науки. Ф. Энгельс в следующих словах характеризует происходившие в то время процессы: «Великие люди, которые во Франции просвещали головы для приближавшейся революции, сами выступали крайне революционно. Никаких внешних авторитетов какого бы то ни было рода они не признавали. Религия, понимание природы, общество, государственный строй — все было подвергнуто самой беспощадной критике; все должно было предстать перед судом разума и либо оправдать свое существование, либо отказаться от него. Мыслящий рассудок стал единственным мерилом всего существующего. Это было время, когда, по выражению Гегеля, мир был поставлен на голову, сначала в том смысле, что человеческая голова и те положения, которые она открыла посредством своего мышления, выступили с требованием, чтобы их признали основой всех человеческих действий и общественных отношений, а затем и в том более широком смысле, что действительность, противоречившая этим положениям, была фактически перевернута сверху донизу. Все прежние формы общества и государства, все традиционные представления были признаны неразумными и отброшены как старый хлам; мир до сих пор руководился одними предрассудками, и все прошлое достойно лишь сожаления и презрения» (2).

Ссылаясь далее на Гегеля, Энгельс приводит его высказывание по поводу предреволюционных явлений во Франции; ограничимся здесь лишь одной гегелевской фразой: «Все мыслящие люди радостно приветствовали наступление новой эпохи».

Поколение французских естествоиспытателей — современников французской революции — было воспитано на произведениях просветителей, философов-материалистов и ученых-энциклопедистов. И если отдельные представители этого поколения не вполне сочувствовали новым идеям в политической и социальной областях, то все они целиком поддерживали идеи господства разума и считали, в частности, переворот в науке необходимым и неизбежным.

«Счастливая революция в пневматической химии» была лишь частью тех глубоких преобразований, которые имели место в различных областях науки в течение последних десятилетий XVIII в. Как уже было сказано, быстрый прогресс в этот период наблюдался в биологии, физике и других науках. Однако этот всеобщий научный прогресс нельзя рассматривать лишь как следствие идеологических факторов, т. е. влияния новой философии французской буржуазии. Следует иметь в виду, что расцвет науки в конце XVIII в. совпал не только с бурными политическими событиями французской буржуазной революции, но и с началом промышленной революции в Англии, когда произошла замена ручного труда в капиталистических мануфактурах машинным производством. Промышленная революция оказалась возможной благодаря непосредственному участию науки в усовершенствовании производства. Можно сказать, что с конца XVIII в. наука превратилась в своего рода рычаг для подъема и развития производительных сил общества.

Наличие такой объективно весьма благоприятной обстановки для развития науки в эпоху французской буржуазной революции целиком опровергает легенды о «разрушительной стихии» революции, будто бы сказавшейся на отношении революции к науке и ее представителям. История Французской буржуазной революции свидетельствует о том, что все правительства Франции эпохи революции проявляли неизменное внимание к науке, заботились о создании благоприятных условий для ее развития, о сохранности различных ценностей, имевших научное и культурное значение.

Многие представители передовой науки во Франции приняли непосредственное участие в политической деятельности в эпоху революции, были активными членами и деятелями различных революционных учреждений и комитетов. Так, крупнейший математик, геометр Г. Монж (1746–1818) занял в 1792–1793 гг. пост морского министра, а затем заведовал пороховыми и пушечными заводами страны. Другой французский математик — Лазарь Николя Карно (1753–1823) состоял членом Законодательного собрания, затем Конвента, а в 1793 г. стал членом Комитета общественного спасения. Карно был организатором республиканской армии и принимал самое активное участие в дальнейших событиях революции. Химик А. Ф. Фуркруа состоял членом Якобинского клуба и занимал административные должности в органах революционных правительств, работая, в частности, как организатор народного образования. Многие другие ученые, хотя и не принимали участия в революционной администрации, работали весьма активно в области науки, выполняя правительственные задания. К числу таких ученых принадлежат П. С. Лаплас (1749–1827) и А. Л. Лавуазье.

Одним из важнейших мероприятий Конвента была реформа мер и весов. Эта реформа диктовалась жизненными потребностями промышленности и торговли. В монархической Франции в применении мер и весов царил полный хаос; в разных провинциях употреблялись совершенно различные меры длины и веса, даже в одних и тех же городах равноправными были самые разнообразные меры.

По поручению Конвента Парижская академия наук образовала специальную комиссию по подготовке реформы. В нее вошли: математик, философ и экономист М. Ж. А. Кондорсе (1743–1794), математик и моряк Ш. Борда (1733–1799), математик Ж. Л. Лагранж (1736–1813), Г. Монж, А. Лавуазье, П. Лаплас и другие крупные ученые. Комиссия предложила в качестве единицы меры длины принять одну десятимиллионную часть четверти дуги Парижского меридиана. На основе этой единицы были разработаны затем единицы объема и веса. Реформа была завершена в 1799 г.

Особо следует отметить активную деятельность ученых в оборонных мероприятиях революционной Франции, в частности в научных исследованиях, связанных с производствами пороха и взрывчатых веществ, оружия и т. д., а также и в организации самих этих производств. Лавуазье задолго до революции (1775 г.) занял должность управляющего селитряными и пороховыми заводами и оставался на этой должности в первые годы революции. В исследованиях по взрывчатым веществам вначале в качестве сотрудника Лавуазье, а затем и самостоятельно участвовал и Бертолле.

Весьма активное участие в эпоху революции приняли французские ученые и в реформе народного образования. В дореволюционной Франции существовало 25 университетов. Их деятельность совершенно не соответствовала запросам времени. Они безраздельно находились под влиянием католического духовенства, и преподавание в них велось на устаревших и реакционных идейных основах. Связи университетов с промышленностью фактически не существовало. Кроме университетов в дореволюционной Франции имелись три академии: Французская академия, Академия надписей и Академия наук. Первые две академии занимались исключительно вопросами истории и филологии и также не были связаны с жизнью.

Революция уничтожила всю эту систему организации образования и науки. Парижская академия наук была упразднена в последнюю очередь, осенью 1792 г. Некоторые историки науки, повторяя старые роялистские измышления, связывают закрытие Академии наук с тем, что она игнорировала претензии Марата (который будучи врачом по образованию, стал видным физиком-экспериментатором), желавшего войти в число членов Академии. Ученые и некоторые политические деятели (Талейран и др.) разработали несколько проектов организации новой системы народного образования. Во всех этих проектах особое внимание уделялось специальному образованию и улучшению системы начального образования (3).

В результате длительного обсуждения проектов в Конвенте в конце 1793 г. была одобрена новая структура сети учебных и научных учреждений.

Осенью 1794 г. в Париже возникла «Нормальная школа» для обучения «искусству преподавания», т. е. для подготовки педагогов. К преподаванию в этой школе были привлечены весьма видные ученые. Одновременно с этим были приняты меры для обеспечения школьной сети новыми учебниками.

В конце 1794 г. открылась «Политехническая школа» для подготовки гражданских и военных инженеров. Здесь преподавание также было поручено самым крупным ученым. Далее, вместо медицинских факультетов упраздненных университетов в Париже, Монпелье и Страссбурге были учреждены «Школы здоровья». Кроме этого, была открыта «Торговая школа», а также школы мореплавания, военные школы и т. д. Сеть начальных и общеобразовательных школ была расширена.

В 1793 г. Королевский ботанический сад был преобразован в «Музей естественной истории» — исследовательское и учебное учреждение для разработки вопросов естествознания и для наглядного изучения ботаники и зоологии. В это же время основана «Национальная консерватория (хранилище) искусств и ремесел» и другие учреждения.

Новая система высшего и среднего образования, разработанная и реализованная в годы революции, обеспечивала тесные связи школы с жизнью и с производством. Новые учебные заведения и научные учреждения, кроме того, стали центрами исследований как в области физики и математики, так и в области естествознания и техники.

Нельзя не отметить большого влияния, которое оказала проведенная во Франции реформа науки и образования на другие страны Европы. Несомненно, что по примеру Франции в Англии в 1799 г., по инициативе физика и политического деятеля Бенджамина Томпсона (графа Румфорда) (1753–1814) был учрежден Королевский институт (Royal Institution) — научное учреждение, сыгравшее в дальнейшем важную роль в развитии науки. Институт был основан для «распространения познания и облегчения широкого введения полезных механических изобретений и усовершенствований и обучения посредством курсов философских лекций и экспериментов приложению науки к общим целям жизни» (4).

Реформа образования и науки во Франции в период буржуазной революции конца XVIII в. эхом отозвалась даже в далекой России, где в 1804 г. были учреждены Главный педагогический институт, Казанский и Харьковский университеты, а позднее и другие высшие учебные заведения. Следует подчеркнуть еще раз, что в годы французской буржуазной революции были достигнуты крупные успехи в различных областях научного исследования. В частности, здесь можно упомянуть об открытиях и исследованиях крупных математиков, механиков и астрономов: Ж. Л. Лагранжа, Г. Монжа, Л. Карно, П. Лапласа и многих других, выступивших с новыми идеями в области математики и астрономии. Среди биологов Франции в этот период особенно выдвинулся своими исследованиями Ж. Б. Ламарк (1744–1829) — основатель теории эволюционного развития живой природы.

Выдающиеся открытия и исследования французских естествоиспытателей эпохи буржуазной революции оказали значительное влияние на развитие естественных наук. Авторитет французских ученых этой эпохи настолько возрос, что их теоретические положения и обобщения на некоторое время сделались основой, на которой происходило дальнейшее развитие науки в начале XIX в. Однако при этом и некоторые ошибочные положения, высказанные, в частности, Лавуазье и его соратниками, вследствие «увлечения модой» были приняты большинством европейских ученых, что в ряде случаев затормозило быстрый процесс развития некоторых областей химии и других естественных наук.

АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ(5)

Наиболее видным ученым среди французских естествоиспытателей эпохи французской буржуазной революции, без сомнения, следует считать реформатора химии Антуана Лорана Лавуазье. Личность этого ученого крайне противоречива. Его напряженные и плодотворные научные занятия странным образом сочетались с деятельностью, типичной для крупного буржуа, финансиста и помещика. Общественно-политические взгляды Лавуазье нельзя не признать отсталыми; во всяком случае, они не сочетались с его новаторством в области науки.

Научная деятельность Лавуазье отразила основные черты развития науки в эпоху Французской революции. Будучи последователем французских просветителей и энциклопедистов, Лавуазье, как и другие ученые Франции того времени, критически относился к идейному наследию прошлого времени, вполне примыкая в этом отношении к своим современникам — деятелям революции, отрицавшим прежние взгляды на идеологию общественного строя, религию и. т. д.

С другой стороны, успехи Лавуазье в области науки обусловлены новизной его научного метода. Лавуазье с большим эффектом воспользовался всеми достижениями физики и химии, отдавая, однако, предпочтение физическим методам исследования. Будучи представителем одного из наиболее передовых и перспективных научных направлений того времени — пневматической химии, Лавуазье обобщил в своих трудах добытые его предшественниками и современниками результаты физического и химического исследований газов, а в процессе формирования своей антифлогистической системы он привлекал и достижения химиков-аналитиков.

Ант у а н Лоран Лавуазье родился в Париже 26 августа 1743 г. Его отец был адвокатом и занимал должность прокурора парламента. В пятилетнем возрасте Лавуазье потерял мать и воспитывался ее сестрой. По семейной традиции Лавуазье получил юридическое образование. Он обучался в колледже Мазарини, а затем в университете и в 1763 г. получил звание бакалавра, а в следующем году — степень лиценциата прав. Занимаясь юридическими науками, Лавуазье не оставлял без внимания и другие отрасли знаний. Он слушал лекции по философии, математике, физике, астрономии, ботанике, анатомии, геологии, минералогии и т. д. Он интересовался метеорологией и другими практическими науками и вместе с тем занимался литературой и искусством и даже пытался писать драму. Но более всего его увлекала химия. Курс химии он слушал в Ботаническом саду у профессора К. Л. Бурделена (1696–1777), на лекциях которого демонстратором был Г.Ф.Руэль.

Лекции Бурделена, излагавшего теоретические основы химии того времени с явно устаревших позиций, находились в противоречии с опытами, которые блестяще готовил и демонстрировал Руэль, и это не могло ускользнуть от любознательного Лавуазье.

Закончив университет, Лавуазье отказался от должности адвоката парламента, открывавшей перспективы блестящей юридической карьеры. Вместо этого он немедленно переключился на занятия естественными науками. Начиная с 1763 г. он вместе со своим учителем, минералогом Геттером[32] и самостоятельно стал совершать минералогические экскурсии, намереваясь составить минералогическую карту Франции. В ходе этих экскурсий Лавуазье заинтересовался, в частности, химическим составом гипсов различных месторождений и опубликовал два мемуара по этому вопросу.

Одновременно он принялся за глубокое изучение химии и физики, посвящая этим занятиям все свободное время. Лавуазье вел замкнутую жизнь, избегая встреч со знакомыми. Будучи весьма честолюбивым, он поставил перед собой цель — сделаться видным ученым.

В 1764 г. Парижская академия наук объявила конкурс «на лучший способ освещения улиц больших городов». Лавуазье принял участие в этом конкурсе и получил за представленное исследование золотую медаль (1766 г.) Об его упорстве в достижении поставленной цели свидетельствует следующее: убедившись, что его глаза не могут с достаточной точностью различить яркость света от различных источников, он заперся на шесть недель в темную комнату, чтобы сделать свои глаза более чувствительными.

В 1766 г. вместе с Геттаром Лавуазье отправился в большую экспедицию в Вогезы для изучения рудных богатств и промышленности. Из этой экспедиции он систематически посылал в Академию наук заметки и сообщения, обратив тем самым на себя внимание академиков. В мае 1768 г. Лавуазье был избран адъюнктом Парижской академии наук по химии. За два месяца до этого, желая стать независимым в материальном отношении, Лавуазье вступил пайщиком в откуп налогов, внеся при этом значительную сумму. Откуп налогов — учреждение королевской Франции, получившее от правительства право на сбор налогов с населения, за что откупщики вносили в королевскую казну определенную сумму[33]. Получая огромные доходы, откупщики, естественно, были окружены всеобщей народной ненавистью. Участие Лавуазье, стремившегося к научной деятельности, в такого рода предприятии трудно понять и оправдать.

Но, помимо этого, желая упрочить общественное положение своего сына, достигшего уже некоторой известности в ученом мире, отец Лавуазье купил ему фиктивную должность советника-секретаря коллекций, дома, финансов и короны Франции, дававшую потомственное дворянство, освобождавшее, между прочим, от налогов. В 1771 г. дворянин, буржуа-финансист и ученый Лавуазье женился на 14-летней дочери генерального откупщика Жака Польза, директора Индийской компании, — Марии Анне Пьеретте Польз (1758–1836). Брак этот, заключенный по расчету, оказался, однако, счастливым, хотя и бездетным. Мария Лавуазье немало помогала мужу в научных занятиях. Вступив в этот брак, Лавуазье окончательно связал себя с компанией откупщиков и с их темными финансовыми делами.

Таким образом, 28-летний Лавуазье очутился на вершине общественной лестницы в королевской Франции. В 1772 г. он был избран членом Академии наук. Богатство его росло, росло и его влияние. В 1775 г. он получил должность «управляющего пороховым и селитряным делом» в стране. В следующем году он переселился в Apceнaл и устроил здесь прекрасную лабораторию, оборудовав ее новейшей аппаратурой, в значительной части сконструированной им самим. Работал Лавуазье весьма напряженно, систематически занимаясь научными исследованиями. Ежедневно не менее 6 часов (с 6 до 9 часов утра и с 7 до 10 часов вечера) он проводил в своей лаборатории, производя экспериментальные исследования. Днем он распределял свое время между обязанностями по должности и делами по откупу. Один день в неделю он целиком посвящал научным исследованиям. В этот день в его лаборатории собирались друзья, ученые и любители науки, молодые люди, «гордившиеся тем, что они удостоены чести помогать ему в опытах» (6). Среди гостей Лавуазье в такие дни можно было встретить химиков Бертолле, Фуркруа, Гитона де Морво, математиков Лагранжа, Лапласа, Монжа и других и даже представителей других стран — Франклина, Уатта, Пристлея, Благдена и др. После производства опытов обычно происходило общее обсуждение результатов.

Расцвет научной деятельности Лавуазье падает на период с 1772 по 1787 г. За это время им была выполнена колоссальная работа, результатом которой и явилась полная реформа химии.

В этот период Лавуазье продолжал продвигаться по академической и общественной лестнице. В 1778 г. он стал академиком-пенсионером[34], а в 1785 г. был назначен (на год) директором Академии наук. По поручению правительства и академии Лавуазье принял участие в многочисленных комиссиях и комитетах. В 1783 г. он был членом комиссии по обследованию тюрем и разработке мероприятий по их улучшению, в том же году принял участие в комиссии по животному магнетизму, а в 1786 г. — в комиссии по улучшению аэростатов и т. д.

В 1778 г. Лавуазье купил имение (а в дальнейшем еще несколько имений), заявив своим коллегам, что «можно оказать большую услугу местным землевладельцам, давая им пример культуры, основанной на лучших принципах». По-видимому, хозяйство в этих имениях было поставлено достаточно хорошо, так как в 1785 г. Лавуазье занял должность секретаря комитета земледелия и принял непосредственное участие в организации образцовых мастерских для производства тканей из льна и пеньки. В 1787 г. по поручению комитета земледелия Лавуазье составил инструкцию для провинциальных собраний, которые были учреждены вместо прежних интендантов. Сам Лавуазье стал членом Орлеанского провинциального собрания (1787 г.) В следующем году он был избран членом Королевского общества в Лондоне.

В 1787 г. Лавуазье совместно с Бертолле предпринял опытное производство новых видов порохов, в которых селитра была заменена бертоллетовой солью и которые содержали и другие добавки. При этих испытаниях он едва не погиб от случайного сильного взрыва.

Незадолго до революции Лавуазье как один из руководящих откупщиков, заинтересованный в росте доходов, предложил обнести Париж сплошной стеной в целях борьбы с тайным провозом в город товаров, которые ускользали от обложения пошлинами. В 1787 г. это предложение было осуществлено ко всеобщему негодованию парижан, провинциальных торговцев и крестьян, снабжавших Париж сельскохозяйственными продуктами.

Начавшаяся в 1789 г. революция значительно изменила положение Лавуазье и отвлекла его от научной работы. Официально он не примкнул ни к роялистам, ни к якобинцам, но принял участие в выборах в Генеральные штаты и был избран кандидатом в депутаты. В 1789–1791 гг. он продолжал заседать в различных комиссиях (по монетному делу, по здравоохранению, по ревизии госпиталей, по борьбе с коррозией оружия и т. д.). Однако скоро его отношение к революции стало более определенным. Он вступил в «Общество 1789 г.», отражавшее интересы крупной буржуазии и части роялистов, не желавших дальнейшего углубления революции и революционных преобразований.

В эти годы Лавуазье написал два больших экономических трактата (о финансовом положении Франции), и, вероятно, в связи с этим в 1791 г. был назначен комиссаром национального казначейства. Еще ранее он был привлечен в комиссию по мерам и весам, а также вошел в состав Совещательного комитета по реформе народного образования. Лавуазье написал интересный проект реформы образования. В то же время его связи с «Обществом 1789 г», стали более тесными, особенно после того, как в 1791 г. он стал секретарем этого общества. В конце 1791 г. он стал казначеем Академии наук.

Отрицательное отношение Лавуазье к революции вызвало у роялистов попытку склонить его на свою сторону. Король, мечтавший о реставрации, предложил Лавуазье пост министра (1792 г.), но тот вежливо отказался, ссылаясь на недостаток знаний. Вскоре после этого Лавуазье был освобожден от должности управляющего пороховым и селитряным делом и ушел из комиссии по мерам и весам. Некоторое время он еще жил в Арсенале, но ему пришлось все же переехать оттуда, оставив свою лабораторию. В марте 1792 г. декретом Национального собрания был уничтожен генеральный откуп. Срок окончательной ликвидации дел откупа отнесен на 1794 г. 10 августа 1793 г. была закрыта Академия наук. В ноябре того же года Конвент, обсуждая деятельность откупщиков, принял декрет об их аресте. Им было предложено представить подробный отчет о делах. Этот отчет был составлен Лавуазье к апрелю 1794 г. Сразу же началось следствие по делу откупщиков, а 7 мая 1794 г. 28 обвиняемых откупщиков предстали перед революционным трибуналом и на следующий день были приговорены к смертной казни, как «зачинщики или соучастники заговора, стремившиеся содействовать успеху врагов Франции путем вымогательств и незаконных поборов с французского народа, подмешивавшие в табак воду и другие вещества, вредные для здоровья потребляющих его граждан, взимавшие 6 и 10 процентов на капитал… вместо узаконенных четырех, присваивавшие прибыли, которые должны были вноситься в казну, грабившие народ и национальное достояние с целью похитить у нации громадные суммы, необходимые для войны с коалицией деспотов и передать эти суммы последним» (7).

Вечером 8 мая 1794 г. приговор трибунала был приведен в исполнение. Имущество Лавуазье было конфисковано, но в 1796 г., после признания Лавуазье несправедливо осужденным, было возвращено его вдове. Она в 1805 г. вышла замуж за физика, графа Румфорда, но вскоре развелась с ним.

Биографические сведения о Лавуазье приведены с некоторыми подробностями для того, чтобы дать более отчетливое представление об этом сложном и противоречивом человеке, разделявшем свои силы, энергию и время между благородными занятиями наукой и темными финансовыми операциями, типичными для капиталистов, не стеснявшихся в выборе средств для умножения своих богатств. Конечно, для истории науки в конце концов несущественно, какова частная жизнь ученого, сделавшего крупнейшие открытия. Но в данном случае биография Лавуазье особо поучительна, поскольку его деятельность относится к эпохе революции, когда ход событий неумолимо требовал от каждого общественного деятеля ясно определить свое отношение к революции и происходящим переменам в общественной жизни.

Личная трагедия Лавуазье имеет значение и в том отношении, что она нашла отражение в истории науки в оценке Лавуазье как ученого и, в особенности, в оценке результатов его научной деятельности. В истории химии едва ли можно указать другой пример ученого, помимо Лавуазье, относительно жизни и деятельности которого более 170 лет ведутся ожесточенные споры, причем некоторые, в том числе и авторитетные, историки науки ставят под сомнение даже приоритет основных открытий Лавуазье. Марат еще при жизни Лавуазье называл его «корифеем шарлатанов». Некоторые ученые, в том числе Пристлей, Благден, Уатт и другие, оспаривали его первенство в открытии кислорода и в выяснении состава воды, что имело решающее значение для создания кислородной теории. Споры об оценке научных заслуг Лавуазье особенно обострились во время Франко-прусской войны, причем некоторые видные немецкие ученые выступили с позиций буржуазно-националистического пруссачества, чем вызвали возмущение прогрессивных ученых, в том числе и видных русских химиков. И в настоящее время споры об открытиях Лавуазье продолжаются, причем обе стороны пользуются аргументами, имеющими отнюдь не научную, а буржуазно-националистическую окраску.

Чтобы составить достаточно полное и отчетливое представление об открытиях Лавуазье и его роли в «химической революции» конца XVIII в., рассмотрим его научную деятельность и прежде всего исследования в области теории горения и вообще в области пневматической химии.

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛАВУАЗЬЕ В ОБЛАСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ОСНОВАНИЕ КИСЛОРОДНОЙ ТЕОРИИ

Если не считать двух статей, посвященных анализам образцов гипса, то первой серьезной работой Лавуазье явился мемуар «О природе воды», представленный им в Академию наук 10 мая 1769 г. Исследование, о котором идет речь, посвящено вопросу о превращении воды в землю.

Тема этого исследования возникла в 1768 г. как результат геологических и минералогических экскурсий Лавуазье вместе с Геттаром. Во время экскурсий Лавуазье брал пробы воды из различных источников, полагая, что исследование питьевой воды требует большего внимания, по сравнению с модным в то время изучением состава минеральных вод. С другой стороны, Лавуазье хотел установить связь между геологическими породами и почвами и составом вод, которые выходили на поверхность земли. Однако исследование образцов воды, отобранных во время экскурсий, свелось лишь к определению плотности при помощи предложенного Лавуазье «нулевого» ареометра. При этом Лавуазье заинтересовался плотностью дистиллированной воды и ее изменением при многократной перегонке. Именно эти, последние, опыты и привели его к постановке вопроса о превращении воды в землю (10). Возможность «превращения» воды в землю признавалась большинством предшественников Лавуазье, придерживавшихся учения о четырех элементах Аристотеля. Убедительных доказательств невозможности такого превращения в шестидесятых годах XVIII в. еще не существовало. Желая решить этот вопрос, Лавуазье поставил следующий эксперимент. Он поместил взвешенное количество воды в сосуд «пеликан», аналогичный в принципе прибору с обратным холодильником, также предварительно взвешенный, и нагревал ее в этом сосуде в течение 101 дня при температуре, близкой температуре кипения. Наблюдая ежедневно за изменениями, происходящими в сосуде, он на 57 день заметил появление в воде «пластинок, или листочков, сероватой земли». На 101-й день таких пластинок в сосуде образовалось достаточно много, и он прекратил нагревание. После взвешивания прибора с водой не было обнаружено никакого изменения веса. Однако высушенный после опыта сосуд показал некоторую потерю в весе. Взвесив затем отделенный из воды осадок, а также полученный при выпаривании воды сухой остаток, Лавуазье получил в сумме величину, несколько превышавшую потерю веса сосуда. На основании полученного результата он пришел к правильному выводу, что «земля, выделившаяся из воды во время перегонки, образовалась из вещества самого сосуда, что произошло простое растворение стекла». Таким образом, Лавуазье решил, что вода не превращается в землю (11).

Выше говорилось, что Шееле, поставивший подобный же опыт через несколько лет после Лавуазье, пришел к тому же выводу на основании подробного химического анализа осадка, образовавшегося при длительном нагревании воды в стеклянном сосуде.

В процессе исследования, посвященного возможности превращения воды в землю, Лавуазье столкнулся с явлением выделения какого-то «воздуха» при растворении в кислоте землистого остатка после выпаривания воды, нагревавшейся в стеклянном «пеликане». Возможно, что в связи с этим или же в соответствии с ранее намеченными планами Лавуазье решил написать после мемуара «О природе воды» другой мемуар — «О природе воздуха».

Выполнение этого намерения он, естественно, связывал с постановкой соответствующих опытов. О характере планировавшихся в этом, отношении опытов некоторое представление дает запись, сделанная Лавуазье в лабораторном дневнике 20 февраля 1772 г.(12) К этому времени Лавуазье уже хорошо знал о работах и открытиях многих химиков-пневматиков. Он упоминает, в частности, имена Гейлса, Блэка, Жакена, Пристлея и др. Но их исследования представлялись Лавуазье разрозненными и не направленными к единой цели. Он писал: «Важность предмета заставила меня начать сызнова всю эту работу, которая на мой взгляд создана для того, чтобы вызвать революцию в физике и химии[35]. Я решил, что обязан рассматривать все деланное до меня лишь как указания; я поставил перед собой задачу все повторить с новыми предосторожностями, дабы объединить все то, что мы знаем о том воздухе, который связывается или выделяется из тел, с другими добытыми познаниями и создать теорию, работы многочисленных авторов, которых я процитировал, будучи рассмотрены с этой точки зрения, представились мне в виде отдельных кусков одной большой цепи; они соединили меж собою несколько звеньев. Но остается сделать огромное число опытов, чтобы создать непрерывность» (13).

Из данного текста записи следует, что первоочередное внимание Лавуазье намеревался уделить исследованию тех процессов, которые сопровождаются поглощением «воздуха», природа которого оставалась в то время совершенно еще неясной. Лавуазье продолжает: «Операции, посредством которых можно добиться связывания воздуха, суть: рост растений, дыхание животных, горение, при некоторых обстоятельствах обжиг, наконец, некоторые химические реакции. Я признал, что должен начать с этих экспериментов» (14).

Эта запись свидетельствует о необычайной самоуверенности Лавуазье. Она производит такое впечатление, что была сделана после проведения многочисленных опытов, а не до этого. Возможно, именно в связи с этим и возник вопрос о дате записи и отсюда споры о ее историческом значении.

Во второй половине 1772 г. Лавуазье уже проводит намеченные опыты со сжиганием самых различных веществ, прежде всего фосфора. Вскоре на основании ряда опытов он установил, что для полного сжигания фосфора требуется значительное количество воздуха. Объясняя эти опыты, Лавуазье, однако, привлекает еще чисто флогистические представления. Он указывает, в частности, что при горении фосфора выделяется флогистон, а образующиеся при горении фосфора белые пары представляют собой смесь кислоты с большим количеством флогистона.

Почти одновременно Лавуазье поставил опыты и по сжиганию серы. 1 ноября 1772 г. он представил Академии наук запечатанный конверт с запиской, в которой были кратко изложены результаты его опытов. Записка эта начинается следующими словами: «Дней восемь тому назад я открыл, что сера при горении вовсе не теряет в весе, а напротив, увеличивается, т. е. из одного фунта[36] серы можно получить значительно больше, чем один фунт купоросной кислоты, независимо от влажности воздуха; то же самое можно сказать и о фосфоре; это увеличение веса происходит благодаря громадному количеству воздуха, который связывается при горении и соединяется с парами.

Это открытие, установленное путем опытов, которые я считаю решающими, заставило меня думать, что то, что наблюдается при горении серы н фосфора, могло иметь место у всех тел, вес которых увеличивается при горении и прокаливании; и я убедился, что увеличение веса металлов при превращении их в металлические земли происходит от той же причины» (15). Представляя эту записку академии, Лавуазье, как он сам указывает, имел целью «охранить свое право собственности» на это открытие, которое представлялось ему «наиболее интересным из всех, сделанных со времени Шталя». По-видимому, уже в это время приоритет мыслей, экспериментов и выводов Лавуазье оспаривался некоторыми его современниками (16).

В течение 1773 г. Лавуазье провел множество опытов и, прежде всего, по кальцинации свинца, олова, цинка и других металлов, в ретортах на огне и при помощи зажигательного стекла, а также опытов по изучению взаимодействия воды с металлическими "известями", по образованию осадков окиси ртути из растворов азотнокислой ртути и др. Он воспроизвел также опыты с фиксируемым воздухом Блэка, продолжил опыты с фосфором, серой и т. д. (17)

В начале 1774 г. Лавуазье представил Академии наук напечатанный экземпляр своего мемуара «Небольшие физические и химические исследования» ("Opuscules physiques et chimiques")(18). Выполняя намеченную за два года до этого программу, он дал в мемуаре большое историческое введение, перечислив и разобрав в нем исследования и представления о газах Парацельса, Ван-Гельмонта, Бойля, Бургаве, Шталя, Блэка, Кавендиша, Майера, Жакена, Пристлея, Дюамеля, Руэля, Комэ и других, пытаясь, очевидно, рассмотреть «разрозненные звенья цепи», которую он желал сделать цельной, неразрывной (19).

Основная часть работы, посвященная собственным опытам Лавуазье, озаглавлена: «Новые исследования о существовании фиксируемого упругого флюида». Здесь описываются разнообразные опыты, связанные с выделением и поглощением газов при химических превращениях и, в частности, при прокаливании металлов. В главах IX–XI речь идет об опытах по сжиганию фосфора, серы и других веществ. Лавуазье приходит здесь к интересным, хотя еще и недостаточно определенным с точки зрения будущей теории выводам. В частности, он пишет: «Эти опыты уже, казалось, приводили к мысли, что атмосферный воздух или какой-либо другой флюид, содержащийся в воздухе, соединялся во время горения с парами фосфора, однако от предположения до доказательства было довольно далеко, и основным делом было, прежде всего, твердо установить, что действительно происходило соединение какой-то субстанции с парами фосфора во время горения» (20).

В этом же мемуаре Лавуазье описывает и опыты по кальцинации металлов, прежде всего олова и свинца. При этом он пользовался зажигательным стеклом и прибором Гейлса. При помощи этого прибора (правда, несколько видоизмененного) он осуществил и восстановление свинцового глёта. Опыты эти отчетливо показали, что при кальцинации металлов происходит поглощение значительных количеств воздуха, при восстановлении же металлических "известей", наоборот, выделяется воздух.

Не желая оставить ничего существенного без внимания, Лавуазье, уже хорошо знавший о роли воздуха при кальцинации металлов, решил наглядно показать, что старое утверждение Р. Бойля, будто при кальцинации металлов поглощается «огненная материя», не соответствует действительности. Он поставил контрольный опыт, вернее серию опытов, тех же самых, какие были в 1756 г. проведены Ломоносовым. Эти опыты Лавуазье описал в особом мемуаре, опубликованном в 1774 г. Пользуясь весами и наблюдая кальцинацию олова в запаянной реторте, Лавуазье пришел к следующему выводу: «… Запаянные герметически реторты, взвешенные до и после содержащейся в них порции олова, не обнаруживают никакой разницы в весе; это, очевидно, доказывает, что увеличение веса, приобретенное металлом, не происходит ни от материи огня, ни от какой-либо иной материи извне реторты» (21).

Этот вывод целиком совпадает с выводом Ломоносова. Но Лавуазье через 18 лет после Ломоносова, естественно, изучил явление более широко и обстоятельно и установил, что «можно обжигать лишь определенное количество олова в данном объеме воздуха… при всяком обжиге олова увеличение веса довольно точно равняется весу поглощенного количества воздуха…» (22).

Параллельно с описанными опытами Лавуазье вел другие исследования. Все они, однако, были подчинены общей цели и касались систематического обследования явлений, связанных с горением различных тел, обжиганием металлов и других веществ, сопровождающихся выделением или поглощением воздухообразных веществ. В связи с этим же он заинтересовался и действием на различные вещества «сверхвысоких» температур. В то время считали, что такие «сверхвысокие» температуры очень легко получить при помощи больших зажигательных стекол. В 1772 г. Лавуазье вместе с несколькими сотрудниками построил большую зажигательную машину с двумя линзами, одна из которых имела диаметр более 120 см.

При помощи этой машины Лавуазье исследовал действие жара на различные вещества. Особого упоминания заслуживают его опыты по сжиганию алмаза. О природе алмаза в то время ничего не было известно (23), однако некоторые ученые утверждали, что при сильном нагревании алмаз испаряется или же растрескивается и рассыпается. Лавуазье поместил алмаз в фокус линз зажигательной машины и установил, что алмаз сгорает, точно так же как и уголь, с поглощением воздуха. Однако продукты сгорания алмаза в то время Лавуазье не исследовал. Все эти опыты и исследования, в особенности выводы из них, находились в полном противоречии с господствовавшей в то время теорией флогистона. Естественно, что они вызывали не только скептическое отношение, но и явное неудовольствие сторонников этой теории. Лавуазье приходилось быть крайне осторожным в формулировках и выводах и всегда основательно их аргументировать. Но он упорно шел по ранее намеченному пути, шаг за шагом подтачивая основы флогистического учения. Уже в 1774 г. он начал главную атаку на это учение.

0сновываясь на своих опытах сжигания фосфора и других веществ, Лавуазье пришел к выводу, что воздух — не простое тело, как все считали в то время, а смесь, или соединение каких-то различных по свойствам газов. Догадываясь, что в составе воздуха имеется часть, поддерживающая горение и фиксируемая горящим телом (т. е. связывающаяся с ним), Лавуазье вначале предположил, что природа этой части воздуха аналогична природе «фиксируемого воздуха» Блэка, т. е. углекислого газа.

Однако, когда он приготовил искусственный воздух из части воздуха, оставшейся после горения в нем фосфора и из «фиксируемого воздуха» Блэка, оказалось, что свеча в таком воздухе немедленно гаснет. Продолжая свои опыты, Лавуазье уже в феврале 1773 г. пришел к выводу, что часть воздуха, которая поглощается металлами при их обжиге, вовсе не представляет собой «фиксируемого воздуха» Блэка, т. е. углекислоты, а, наоборот, является «наиболее пригодной для дыхания», в то время как остающаяся после обжига, не поглощенная металлом часть воздуха непригодна для дыхания и горения. Таким образом, в это время он стоял на пороге открытия кислорода.

Но Лавуазье не торопился с окончательными выводами из своих опытов, очевидно не вполне сознавая важность шага, который ему предстояло сделать. Некоторое время он занимался опытами с «воспламеняющимся воздухом» (водородом) Кавендиша и окислами азота. При этом из-за несовершенства методов ему не удалось сделать существенных наблюдений и выводов.

Между тем открытие кислорода было настолько подготовлено и настолько созрело, что стало неизбежным. Байен опубликовал в 1774 г. сообщение о получении им из Mercurius praecipitatus per se (HgO) газа и пришел к выводу, что это и есть тот самый газ, который, присоединяясь к металлу во время обжига, увеличивает его вес. Байен указывает, что его опыты имеют много общего с опытами Лавуазье. 1 августа 1774 г. Пристлей получил тем же путем при помощи зажигательного стекла «воздух», в котором свеча горела лучше и ярче, чем в обычном воздухе. В октябре того же года Пристлей лично сообщил Лавуазье и другим ученым Франции об этом открытии. Наконец, приблизительно в то же время Лавуазье получил письмо от Шееле (от 30 сентября), в котором последний сообщал о своих опытах по получению «огненного воздуха» и предлагал проверить один из способов получения этого «воздуха» из окиси серебра.

Таким образом, кислород был открыт почти одновременно несколькими различными исследователями, независимо друг от друга. Правда, ни один из авторов этого открытия не понял истинного значения полученных результатов, рассматривая их лишь с точки зрения теории флогистона. Лавуазье ничего не оставалось делать, как проверить опыты, о которых он получил сведения. Пытаясь, однако, идти собственным путем, Лавуазье не сразу обратился к окиси ртути как источнику для добывания кислорода. Вначале он рассматривал проблему получения кислорода как общую проблему разложения «металлических известей», т. е. подходил к ней с меркой флогистической доктрины. Он полагал, что если металлы при обжиге связывают часть воздуха, то эта часть воздуха затем может быть обратно получена в свободном состоянии при более сильном прокаливании известей. Поэтому он думал, что кислород может быть получен из любой «металлической извести». Прокаливая окислы железа, он действительно получил некоторое количество «воздуха», но ему не удалось получить этот «воздух» в чистом виде. Лишь в ноябре 1774 г. он перешел к опытам с красной окисью ртути, которая и оказалась наиболее подходящей для получения чистого кислорода.

Как мы видели, свои пневматические исследования Лавуазье вел по заранее намеченному плану. Именно такой «плановый» подход позволил ему не упустить ничего существенного и окончательно разобраться в той путанице, которая создалась в результате флогистическйх названий и объяснений свойств вновь открытых химиками-пневматиками газов и, в первую очередь, кислорода. В отличие от флогистиков, рассматривавших свои открытия исключительно с точки зрения дальнейшего усовершенствования уже отжившей свой век теории, Лавуазье искал доказательств своих новаторских взглядов на явления горения и дыхания. При этом ему приходилось тщательно подбирать аргументы для опровержения теории флогистона. Поэтому, обратившись к опытам с окисью ртути, он поставил experimentum crucis — решающий опыт, который должен был внести полную ясность в вопрос.

В конце 1774 г. он провел опыты по восстановлению окиси ртути двояким путем. Сначала он восстановил ее прокаливанием с углем, т. е. путем, который применим к большинству металлических окислов. Естественно, он получил при этом "фиксируемый воздух" Блэка, т. е. углекислый газ в качестве газообразного продукта реакции. Затем он провел восстановление окиси ртути сильным нагреванием без добавок посторонних веществ и получил газ, совершенно не похожий на «фиксируемый воздух»; этот газ после соответствующих опытов был определен как «наиболее чистая часть того самого воздуха, который нас окружает» (24). В конце 1774 г. Лавуазье опубликовал предварительное сообщение об этих опытах.

Натолкнувшись таким образом на правильный путь в объяснении свойств и роли в процессах горения «наиболее чистого воздуха», Лавуазье интенсивно продолжал свои опыты в первые месяцы 1775 г. Он хотел и сам убедиться в справедливости своих выводов и убедить в них других. Поэтому он повторил эти опыты в присутствии своих друзей — ученых Франции — и в апреле 1775 г. выступил в Академии наук с докладом, который был скоро опубликован под названием «Мемуар о природе вещества, соединяющегося с металлами при их прокаливании и увеличивающего их вес» (25). Описав здесь опыты, о которых шла речь выше, Лавуазье сформулировал некоторые выводы. Резюмируя опыт восстановления окиси ртути углем, он пишет: «Так как уголь совершенно уничтожается при восстановлении ртутной земли с образованием «связанного» (фиксируемого) воздуха, то приходится заключить из этого, что начало, которому до сих пор давалось название «связанного», «постоянного», «тяжелого», «огнеупорного» воздуха (air fixe), является результатом соединения легко вдыхаемой части воздуха с углем» (26).

Описывая далее свойства полученного из окиси ртути «легко вдыхаемого» воздуха, Лавуазье замечает: «Когда, переведя некоторое количество этого воздуха в стеклянный цилиндр диаметром в один дюйм, я опустил туда свечу, она загорелась с ослепительным светом; уголь, вместо того, чтобы спокойно тлеть, как в обыкновенном воздухе, горел сильным пламенем и с некоторым треском, подобно фосфору, притом с такой яркостью, которую глаза с трудом переносили. Этот воздух, который был открыт почти в одно время Пристлеем, Шееле и мною, был назван первым — «дефлогистированным воздухом», вторым — «огненным» (empyreal) воздухом. Я ему дал сначала название «в высшей степени легкого вдыхаемого», или «весьма удобовдыхаемого воздуха» (air eminemment respirable); впоследствии это название было заменено названием «жизненный», или «живительный» воздух (air vital)» (27).

В этом мемуаре Лавуазье еще иногда пользуется флогистической терминологией и не высказывается против теории флогистона, хотя все его выводы и положения прямо противоположны ей.

Мемуар Лавуазье явился началом большой серии других мемуаров и докладов в Академии наук. Они были посвящены различным вопросам. Следует отметить особенное внимание Лавуазье к вопросу о механизме дыхания, изменениям, которые испытывает воздух в результате прохождения через легкие. Несколько сообщений Лавуазье посвящены вопросу о составе нейтральных солей, природе кислот, в частности природе фосфорной кислоты, получающейся при сжигании фосфора, и другим разнообразным вопросам. Вместе c Лапласом Лавуазье в этот период конструирует барометр, начинает развернувшиеся в дальнейшем исследования, связанные с оценкой тепловых эффектов реакций, и т. д. Весьма важные выводы сформулированы Лавуазье в мемуаре "Опыты над дыханием животных и над изменениями, которые происходят с воздухом при прохождении через их легкие". Эти выводы таковы: 1. При дыхании происходит взаимодействие «только с чистой, наиболее пригодной для дыхания частью атмосферного воздуха» Остальная часть воздуха представляет собой лишь инертную среду, которая не претерпевает изменении при дыхании. 2. Свойства «испорченного воздуха», остающегося после прокаливания металлов, ничем не отличаются от свойств воздуха, в котором находилось некоторое время животное, если только этот оставшийся воздух не освобождается посредством едкой щелочи или извести от «фиксируемого воздуха» Блэка, и т. д.

Не останавливаясь на содержании других докладов и мемуаров Лавуазье конца семидесятых и начала восьмидесятых годов, отметим лишь, что в них он чаще всего уклонялся от высказываний по поводу теории флогистона. Но в 1785 г. его поведение коренным образом изменилось. В этом году он выступил с мемуаром: «Размышления о флогистоне, являющиеся продолжением теории горения и кальцинации, опубликованной в 1777 г. «В самом начале этого мемуара Лавуазье пишет: «Настало время, когда я должен объясниться более четко и формально по поводу мнения, которое я считаю пагубным заблуждением в химии, задержавшим, как я полагаю, значительным образом прогресс, вводя дурную манеру философствования» (28).

Это выступление Лавуазье было первым открытым его выступлением против теории флогистона. Однако, как было установлено, за много лет до этого Лавуазье уже достаточно резко выступил против этой теории анонимно, помещая свои статьи и заметки в журнале «Обозрение по физике» («Observations sur la Physique»). Так, еще в 1774 г. Лавуазье писал в одной из статей в этом журнале: «Принимая флогистон, мы впадаем во множество противоречий; химики пользуются им всякий раз, когда им это требуется, и они его растягивают, когда он противоречит установленным ими принципам; они управляют им по своей воле. Это их разменная монета… Они делают из него начало запахов, вкуса, летучести, плавкости, растворимости и т. д.» (29).

Спустя 12 лет после этого высказывания Лавуазье повторил и развил ту же самую мысль: «Химики сделали из флогистона смутное начало, которое не определено в точной мере и которое поэтому пригодно для любых объяснений, в которые его хотят ввести. Иногда это начало весомо, иногда оно таковым не является; иногда это свободный огонь; иногда это огонь, соединенный с землистым элементом; иногда он проходит сквозь поры сосудов; иногда они непроницаемы для него. Он объясняет одновременно и щелочность и нещелочность, прозрачность и непрозрачность, окраску и отсутствие окраски; это настоящий Протей, который меняет свой облик каждое мгновение» (30).

В этих высказываниях Лавуазье нельзя не видеть известной аналогии в характеристике флогистона с характеристикой «огненной материи», данной Ломоносовым за 30 лет до этого. В своей диссертации «Размышления о причине теплоты и холода» (1744 г.) Ломоносов не без сарказма высмеивал приверженцев теории «огненной материи», которая, по их представлению, то входит в поры тел, «как бы привлекаемая каким-то приворотным зельем», то бурно покидает их, «как бы объятая ужасом» (см. стр. 267). Упомянутая диссертация, как мы уже знаем, была опубликована в 1750 г. в «Новых комментариях Петербургской академии наук» и была широко известна в Европе. В той же диссертации Ломоносов писал: «Но так как окалины, удаленные из огня, сохраняют приобретенный вес даже на самом лютом морозе и, однако, не обнаруживают в себе какого-либо избытка теплоты, то, следовательно, при процессе обжигания к телам присоединяется некоторая материя, только не та, которая приписывается собственно огню: ибо я не вижу, почему последняя в окалинах могла бы забыть о своей природе. Далее, металлические окалины, восстановленные до металлов, теряют приобретенный вес. А так как восстановление производится тем же, что и прокаливание, даже более сильным, огнем, то нельзя привести никакого основания, почему один и тот же огонь то внедряется в тела, то из них уходит» (31).

Такого рода мысли с исторической точки зрения особенно значительны. Ломоносов был первым ученым, подвергнувшим основательной и аргументированной критике самые основы теоретических представлений своей эпохи и, в первую очередь, учение о «невесомых флюидах». Хотя он и не высказывался прямо о флогистоне (так же как и Лавуазье до 1785 г.), ясно, что его физические доказательства абсурдности теории «огненной материи», по существу, направлены и против флогистона.

Имеются веские основания допустить, что Лавуазье (знакомому с содержанием научных журналов Петербургской академии наук) были известны и диссертации Ломоносова, опубликованные в этих журналах. По мнению Дорфмана, Лавуазье, по-видимому, первый толчок для критики теории флогистона получил именно после ознакомления с диссертациями Ломоносова (32).

Итак, в 1785 г. Лавуазье открыто и прямо выступил против теории флогистона. К этому времени он целиком закончил свою программу обследования и экспериментального изучения явлений, наблюдаемых при горении и, в частности, при кальцинации металлов, намеченную еще в 1772 г. Он подробно изучил свойства и состав газообразных продуктов, которые участвуют во всех этих явлениях или образуются в результате горения и дыхания. Еще в 1777 г, в мемуаре «О горении вообще» (33) он дал следующую характеристику явлений горения: «Первое явление. При всяком горении происходит выделение огненной материи, или света. Второе явление. Тела могут гореть только в очень немногих видах воздуха или, вернее, горение может происходить лишь в одном виде воздуха, который Пристлей назвал «бесфлогистонным» и который я буду называть «чистым воздухом». Тела, которые мы называем горючими, не только не горят в пустоте или каком-либо другом воздухе, но там они гаснут так быстро, как если бы их погружали в воду или в любую другую жидкость.

Третье явление. При всяком горении происходит разрушение или разложение чистого воздуха, и вес сгоревшего тела увеличивается точно на количество поглощенного воздуха.

Четвертое явление. При всяком горении горящее тело превращается в кислоту в результате прибавления того вещества, которое увеличило его вес; так, например, если под колоколом сжигать серу, то продуктом горения будет серная кислота; если сжигать фосфор, то получается фосфорная кислота; если сжигать какое-либо углистое вещество, то продуктом сгорания является связываемый (фиксируемый — Н. Ф.) воздух, называемый иначе меловой кислотой.

Обжигание металлов подчинено точно тем же законам, и Макёр совершенно правильно рассматривает его как медленное горение…» (34).

Развивая эти соображения, Лавуазье вскоре создает целую теорию кислот. Эта теория была представлена Академии наук 5 сентября 1777 г., в окончательном виде она опубликована в 1780 г. под заглавием «Мемуар о природе кислот и началах, их составляющих». Лавуазье формулирует следующее важное положение, ставшее затем основой его «кислородной теории»: «Многочисленные эксперименты дают мне сегодня возможность обобщить следствия и утверждать, что наиболее чистый воздух, воздух удобовдыхаемый, представляет собой образующее начало кислотности, что это начало является общим для всех кислот и что при этом в состав каждой из них входят одно или несколько других начал, которые их отличают и отделяют друг от друга» (35).

Далее, как бы подчеркивая особую важность в системе складывавшихся воззрений приведенного положения, Лавуазье предлагает «на основании твердо установленных фактов» переименовать «дефлогистированный воздух» Пристлея, или, как он сам обозначал, «удобовдыхаемый воздух», и называть его отныне кислотообразующим, началом, или оксигеном [от — «кислый» и — «рождаю»], или кислородом [37].

Таким образом, Лавуазье полагал, что кислород представляет собой начало, без участия которого невозможно образовать кислоту. Эта концепция, как мы знаем, была ошибочной и явилась следствием явной переоценки роли кислорода в различных химических процессах. Однако сам Лавуазье, основываясь на собственных опытах сжигания фосфора, серы, углерода и других веществ в кислороде, безраздельно держался этой концепции и в случаях ее противоречия фактам прибегал к фантастическим допущениям, точно так же как это делали флогистики, которых он так резко критиковал. Например, для того чтобы объяснить с точки зрения этих представлений состав соляной кислоты, Лавуазье прибегнул к гипотезе о существовании особого элемента — «мурия» (от латинского muria — «рассол», «раствор соли»), который, по его мнению, при соединении с кислородом будто бы и давал соляную кислоту. Эта гипотеза, благодаря авторитету Лавуазье, вскоре сделалась общепринятой и просуществовала около 25 лет — до начала XIX в., когда она была отвергнута. Но введенное им латинское название соляной кислоты — «муриевая кислота» (acidum muriaticum) — удержалось почти до наших дней.

Завершающим этапом формирования кислородной теории явились опыты по сжиганию «горючего воздуха» (водорода) и выяснению состава воды. Опыты эти привели Лавуазье к весьма важным выводам уже в 1783 г.

С тех пор как Кавендиш в 1766 г. получил «горючий воздух» я принял его за флогистон, этот газ привлек пристальное внимание химиков-пневматиков. С «горючим воздухом» экспериментировали почти все химики-пневматики и, прежде всего, английские — Кавендиш и Дж. Уатт, известный изобретатель паровой машины. Лавуазье заинтересовался «горючим воздухом» в семидесятых годах, но из многочисленных опытов с этим газом не смог сделать в то время каких-либо существенных выводов. В 1781 г. Кавендиш, продолжая свои опыты над сжиганием «горючего воздуха», установил, что продуктом его сгорания является вода. «Почти весь горючий и весь дефлогистированный воздух превращается (при горении) в чистую воду», — писал он. Однако этот процесс образования воды Кавендиш объяснил как «флогистирование» воздуха, полагая, что вода представляет собой лишь конденсированное видоизменение воздуха.

В 1783 г. в Париж приехал видный английский физик, секретарь Королевского общества Чарлз Благден (1748–1820), который и рассказал французским академикам, в том числе и Лавуазье, об опытах Кавендиша, Пристлея и Уатта по сжиганию «горючего воздуха», а также об их толкованиях состава воды как «дефлогистированного воздуха», к которому присоединен флогистон. В это время Лавуазье занимался между прочим чисто практическим вопросом — конструированием горелки с кислородным дутьем. Для обеспечения достаточно длительной работы такой горелки он получал в больших количествах кислород и хранил его в изобретенных им газометрах. Кроме того, в распоряжении Лавуазье в то время имелась разнообразная аппаратура для производства всевозможных пневматических опытов. В связи с приездом Благдена Лавуазье, по просьбе академиков, согласился публично показать опыты сжигания «горючего воздуха» в кислороде и 24 июня 1783 г. продемонстрировал их с успехом. В последовавших затем докладах, объяснявших опыты, Лавуазье неточно отметил роль Кавендиша, первым осуществившего такой опыт. Благден высказал в связи с этим свое негодование.

Не касаясь здесь подробностей этого эпизода и возникшего затем спора о приоритете открытия (сообщение Кавендиша было опубликовано в печати лишь в 1784–1785 гг.), укажем, однако, что Лавуазье сделал из своих опытов сжигания «горючего воздуха» совершенно иные выводы, нежели английские ученые-флогистики. В частности, он заявил в докладе, что «вода отнюдь не является простым веществом, но она полным своим весом состоит из горючего воздуха и живительного воздуха».

Нужно, однако, сказать, что образование воды из кислорода и «горючего воздуха» противоречило общей концепции Лавуазье, согласно которой при горении неметаллических веществ в кислороде должны образовываться кислоты. Лавуазье высказывал удивление по поводу образования нейтральной воды при сжигании «горючего воздуха» и в течение нескольких лет пытался открыть в полученной при этом воде какие-либо следы кислоты (36).

Лавуазье не только констатировал образование воды при сжигании «горючего воздуха». Он попытался установить соотношение обоих компонентов, образующих воду. В то время он узнал об опытах своего коллеги, известного французского математика Гаспара Монжа (1746–1818), получившего при помощи разработанного им простого метода значительное количество воды при сжигании «горючего воздуха» (свыше 3 унций). Основываясь на опытах Монжа, Лавуазье рассчитал соотношение объемов обоих газов, образующих воду. Это соотношение оказалось равным 12:22,9, т. е. почти как 1: 2. Он пытался установить и весовые отношения обоих газов в воде.

Однако сама по себе констатация образования воды при сжигании «горючего воздуха» в кислороде и даже установление соотношений между обоими компонентами воды не удовлетворила Лавуазье. В свете прежних своих пневматических исследований он считал необходимым осуществить кроме синтеза и разложение воды, что дало бы ему возможность более основательно утверждать, что его вывод о составе воды и соотношениях в ней обоих газов вполне справедлив. Но вначале Лавуазье не имел возможности осуществить прямое разложение воды с получением обоих составляющих ее газов. Поэтому он был вынужден удовлетвориться получением лишь одного газа в свободном состоянии.

Лавуазье провел опыт разложения воды, исходя из своих представлений о большом сродстве кислорода к металлам, особенно к железу. Действуя на воду железными опилками в течение длительного времени, он получил водород, но не смог установить, сколько можно получить этого газа при полном окислении железа.

Вскоре после этого Лавуазье совместно с математиком, инженером и химиком Жаном Батистом Менье (1754–1793)[38] осуществил разложение воды при высоких температурах. Установка Менье и Лавуазье состояла из ружейного ствола, соединенного с одной стороны с прибором для получения водяных паров, а с другой — с приемником образующихся газов. Пропуская через нагретый докрасна ствол водяные пары, экспериментаторы констатировали, что при достаточно медленном токе вода целиком разлагалась и в приемнике под колоколом собирался водород. При помощи весов был установлен привес железной трубы за счет образования окислов железа и одновременно было определено количество образовавшегося водорода. Исходное же количество воды тоже было хорошо известно.

Эти опыты получения «горючего воздуха» термическим разложением воды в присутствии железа имели и чисто практическое значение. В то время ученые Франции, в первую очередь Бертолле, занимались проблемой добывания водорода для наполнения аэростатов. Менье и Лавуазье при постановке своих опытов также имели в виду разработать дешевый и удобный метод получения водорода для этой цели.

Опыты по сжиганию «горючего воздуха», а также по разложению воды были завершающими в намеченной Лавуазье серии опытов конечной целью которых было низложение теории флогистона. Лавуазье писал в своем мемуаре «Размышления о флогистоне, являющиеся продолжением теории горения и кальцинации, опубликованной в 1777 г.», представленном Академии наук 28 июня 1785 г.: «Моя задача была развить в этом мемуаре теорию горения, опубликованную мною в 1777 г., показать, что флогистон Шталя — воображаемое существо, присутствие которого он без всяких к тому оснований допустил в металле, в сере и фосфоре, во всех горючих телах; что все явления горения и обжига объясняются гораздо проще и легче без флогистона, чем с его помощью. Я не жду, что мои взгляды будут сразу приняты; человеческий ум привыкает видеть вещи определенным образом, и те, кто в течение части своего поприща рассматривали природу с известной точки зрения, обращаются лишь с трудом к новым представлениям; итак, дело времени подтвердить или опровергнуть выставленные мною мнения» (37).

Мы видели, что систематические исследования Лавуазье в области пневматической химии в период с 1772 по 1784 г. полностью развеяли в прах главные положения теории флогистона. Получив кислород, Лавуазье впервые правильно объяснил его роль в процессах горения, кальцинации металлов, восстановления окислов металлов, в процессах дыхания и т. д. Он подробно изучил явление горения, а также продукты горения серы, фосфора, угля и других веществ. Пользуясь весами, в ряде случаев он количественно определил продукты горения всех этих веществ. Наконец, он подробно исследовал процесс сжигания водорода в кислороде и установил состав воды. Все это, как и другие многочисленные его опыты, характеризует его не только как талантливого исследователя-экспериментатора, но и как новатора науки, развившего на основе огромного экспериментального материала новые представления о явлениях горения и дыхания и основавшего на их базе новую химию.

Несмотря на все это, в некоторых исторических научных трудах, особенно в Германии и Англии, еще до сих пор оспаривается приоритет Лавуазье в большинстве его экспериментальных, фактических открытий. Нет необходимости вдаваться в запутанную полемику о приоритете открытий Лавуазье. Выше уже были указаны некоторые факты и мнения по этому поводу. Здесь на основе краткого исторического анализа деятельности Лавуазье в области пневматической химии можно определенно утверждать, что никому другому, кроме Лавуазье, не принадлежат правильные объяснения многих химический явлений, которые в течение ряда столетий обсуждались и объяснялись химиками либо с позиций традиционной аристотелевской философии, либо с точки зрения реакционных алхимических учений. Говоря о заслугах Лавуазье в открытии кислорода и в объяснениях процессов горения, Ф. Энгельс писал: «Пристли и Шееле описали кислород, но они не знали, что оказалось у них в руках. Они «оставались в плену» флогистонных категорий, которые они нашли у своих предшественников. Элемент, которому суждено было ниспровергнуть все флогистонные воззрения и революционизировать химию, пропадал в их руках совершенно бесплодно. Но вскоре после этого Пристли, будучи в Париже, сообщил о своем открытии Лавуазье, и Лавуазье, руководствуясь этим новым фактом, вновь подверг исследованию всю флогистонную химию и впервые открыл, что новая разновидность воздуха была новым химическим элементом, что при горении не таинственный флогистон выделяется из горящего тела, а этот новый элемент соединяется с телом, и таким образом он впервые поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове. И если даже Лавуазье и не дал описания кислорода, как он утверждал впоследствии, одновременно с другими и независимо от них, то все же по существу дела открыл кислород он, а не те двое, которые только описали его, даже не догадываясь о том, что именно они описывали» (38).

Отдавая должное предшественникам Лавуазье, сделавшим крупнейшие открытия, в частности открывшим кислород и другие газы, а также современникам и сотрудникам Лавуазье, вместе с ним или независимо от него разрабатывавшим актуальные проблемы пневматической химии и, прежде всего, проблему горения, мы должны все же твердо сказать, что в создании новой химии и ее основы — кислородной теории — Лавуазье по праву принадлежит первое место. Гениальная научная проницательность Лавуазье, его настойчивость и энергия исследователя и, наконец, его новаторский подход, его смелость в борьбе с укоренившимися традициями и верованиями — все это обеспечило ему почетное место в истории науки как виднейшему деятелю эпохи «пневматической химии», главному инициатору и участнику «химической революции» конца восемнадцатого столетия.

ДАЛЬНЕЙШАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВ «НОВОЙ ХИМИИ»

Как было сказано, Лавуазье решил открыто выступить против теории флогистона только после того, как сам убедился на основе целого комплекса добытых им и другими учеными многочисленных и разнообразных экспериментальных фактов в справедливости своих новых взглядов. Казалось, что все эти новые факты, экспериментально установленные и проверенные, и сделанные на их основе выводы были неоспоримы. Но теория флогистона была привычной для большинства ученых и прочно удерживалась в их сознании. Вот почему доказательства Лавуазье в пользу новых представлений казались флогистикам недостаточно убедительными. Многие из них хотя и соглашались с доводами Лавуазье, однако одновременно указывали, что его опыты могут быть также хорошо объяснены и с точки зрения флогистических воззрений. Именно такой точки зрения придерживался, например, Кавендиш.

Одновременно некоторые флогистики продолжали рьяно защищать старые представления, не желая уступать новым идеям и объяснениям. Так, известный изобретатель паровой машины Джемс Уатт (1736–1819), производивший почти одновременно с Кавендишем и Лавуазье опыты по сжиганию «горючего воздуха», утверждал в 1783 г., что «вода состоит из дефлогистированного и горючего воздуха, или флогистона, лишенного части своей скрытой теплоты; что дефлогистированный, или чистый, воздух состоит из воды, лишенной своего флогистона и соединенной с теплом и светом; а если свет есть лишь одна из модификаций тепла, или составная часть флогистона, то значит чистый воздух (т. е. кислород. — Н. Ф.) состоит из воды, лишенной своего флогистона и своей скрытой теплоты?» (39).

Такого рода выступления флогистиков, цеплявшихся за традиционные объяснения, требовали от Лавуазье еще более широкого и детального изучения явлений, которые могли бы служить опорой для аргументации флогистиков и которые не были достаточно хорошо изучены. И ему приходилось продолжать свои опыты в самых различных направлениях, постепенно, шаг за шагом отвоевывая у флогистиков их позиции.

Так, в связи с опытами по получению «горючего воздуха» Лавуазье пришлось, в частности, исследовать действие разбавленных кислот на металлы, с тем чтобы выяснить, откуда же, собственно, происходит образующийся при этом водород. Образование «горючего воздуха» при действии кислот на металлы флогистики объясняли, как мы уже видели, разложением металла с потерей им флогистона, или «горючего воздуха». В нескольких сообщениях, в частности в представленном в Академии наук в конце 1783 г. мемуаре о растворении металлов, Лавуазье рассматривает (совместно с Лапласом) этот вопрос и приходит к выводу, что образование водорода происходит лишь в результате разложения воды[39]. Этим выводом он не только устранил существенное возражение флогистиков, но и получил еще одно веское доказательство в пользу новых взглядов.

Значительно более трудной оказалась для Лавуазье проблема объяснения природы «огненной материи», или теплоты. Лавуазье не мог обойти эту проблему в своих исследованиях уже просто потому, что все явления горения, как он сам констатировал, сопровождаются выделением тепла и света. Поэтому уже с самого начала своих исследований о горении тел Лавуазье заинтересовался природой теплоты и в 1777 г. выступил с сообщением, посвященным «соединению огненной материи с испаряющимися жидкостями».

Все дальнейшие исследования о природе теплоты и ее роли в различных процессах Лавуазье вел совместно с Лапласом. Наиболее важные исследования по этим вопросам были опубликованы в 1780-х годах, т. е. тогда, когда основные контуры кислородной теории были уже вполне отчетливы.

Представления о природе теплоты у Лавуазье были недостаточно определенны и в этом отношении не соответствовали его новым взглядам на химические явления. Лавуазье колебался между двумя точками зрения при объяснении природы теплоты. Ему достаточно хорошо была известна молекулярно-кинетическая теория теплоты, но он был более склонен придерживаться старой теории теплотворного флюида. Приведем некоторые высказывания Лавуазье, характеризующие его отношение к молекулярно-кинетической теории теплоты. В «Мемуаре о теплоте» Лавуазье и Лапласа имеется следующее высказывание: «… Физики расходятся во взглядах на природу теплоты… Многие придерживаются теории теплового флюида… Другие физики полагают, что теплота есть не что иное, как результат незаметных движений молекул материи. Известно, что тела, даже самые плотные, содержат большое число пор, или маленьких пустот, объем которых может значительно превзойти объем находящейся в них материи; эти пустые пространства оставляют своим неощутимым (по Ломоносову «нечувствительным». — Н. Ф.) частицам свободу колебаний во всех направлениях, и естественно думать, что эти частицы находятся в непрерывном волнении, которое, если оно возрастает до известной степени, может расчленить и разложить тела; именно это внутреннее движение представляет собой теплоту, по взглядам тех физиков, о которых мы говорим» (40).

Обсуждая эту точку зрения физиков, Лавуазье и Лаплас объясняют на ее основе явление теплопередачи и высказывают следующее положение: «В этой гипотезе, которую мы рассматриваем, теплота есть живая сила, происходящая от неощутимых движений молекул тела: она есть сумма произведений массы каждой молекулы на квадрат ее скорости» (41).

Однако далее Лавуазье и Лаплас замечают, что теория теплородного флюида одинаково хорошо объясняет многие явления, как и молекулярно-кинетическая теория теплоты.

В конце концов Лавуазье совершенно отказался от молекулярно-кинетической трактовки природы теплоты и окончательно склонился к теории «теплового флюида», т. е. теплорода. Это было далеко не единственной данью великого ученого традиционным представлениям и верованиям того времени.

Лавуазье дал следующую характеристику теплотворному флюиду: «Флюид особый в своем роде, очень тонкий, очень упругий, столь мало весомый, что его вес ускользает от всех инструментов, которые были применены до сих пор для его определения, который, по-видимому, проникает во все тела, даже те, которые мы считаем наиболее плотными; этот флюид современные физики именуют теплородом (calorique)» (42). Тут же он приводит и характеристики остальных флюидов, существование которых он принимает: «Многочисленные флюиды, гораздо более тонкие, чем газы, однако менее тонкие, чем теплород, которые проникают сквозь поры отдельных веществ с большей или меньшей легкостью, но которые все же проникают через поры всех тел; таков флюид магнитный, флюид электрический и, без сомнения, многие другие, которые нам еще неизвестны» (43).

В дальнейшем в своих «Началах элементарной химии» («Traite elementairede Ghimie») Лавуазье также обсуждает вопрос о природе теплоты и других невесомых флюидов с тех же самых позиций. В частности, его занимает вопрос, представляют ли невесомые флюиды (свет и теплотвор) собой модификации одной и той же «материи» или же они — различные «вещества» (44).

Несмотря на такие отсталые взгляды на природу теплоты Лавуазье, ему принадлежит большая историческая заслуга в исследовании явлений, сопровождающихся выделением и поглощением тепла. Совместно с Лапласом Лавуазье при помощи сконструированного ими ледяного калориметра провел в течение 15 лет много определений теплот горения и различных тепловых эффектов, а также теплоемкости, коэффициентов теплового расширения и других тепловых характеристик различных веществ. Результаты всех этих исследований положили начало термохимии. Однако не будем касаться здесь ни описаний разработанных ими методов измерений, ни полученных результатов, хотя в истории физики и химии эти определения имели большое значение. Отметим далее роль Лавуазье в основании органической химии. В «Мемуаре о соединении кислородного начала с винным спиртом, растительным маслом и различными другими горючими веществами» (1784 г.), в частности, обсуждается вопрос об образовании в различных случаях воды. Лавуазье показал экспериментально, что вода может быть получена не только путем сжигания «горючего воздуха», но и сжиганием, например, винного спирта и других органических веществ. В связи с этим он подробно исследовал получаемые при сжигании различных веществ продукты и установил, что помимо воды при сжигании органических веществ образуется углекислый газ. На основании этих исследований Лавуазье пришел к выводу, что так называемые органические вещества в основном состоят из углерода и водорода.

Лавуазье не оставил без внимания и вопрос о роли воды в питании растений и о механизме беспрерывного выделения кислорода листьями растений. Этот вопрос привлекал в то время широкое и пристальное внимание биологов, физиков и химиков. В мемуаре, озаглавленном «Размышления о разложении воды растительными и животными веществами» (1786 г.), Лавуазье на основании опытов высказывав мысль, что при вегетационных процессах вода в растениях разлагается с образованием «жизненного воздуха».

В большинстве своих экспериментальных исследований, получивших исключительно важное значение для дальнейшего развития химии, Лавуазье действовал скорее как физик, нежели химик. Часто он, не вдаваясь в тонкости химического анализа, основывался лишь на достаточно точных физических определениях, делал свои далеко идущие выводы, обычно хорошо подтверждавшие первоначально выдвигавшуюся рабочую гипотезу. Кроме того, в своих исследованиях он всегда придерживался некоторых общих положений науки, которые были приняты в то время. К числу таких положений следует отнести прежде всего принцип неуничтожаемости материи.

Во времена Лавуазье этот принцип считался само собой разумеющейся истиной и молчаливо, без деклараций, принимался большинством естествоиспытателей и философов. Однако при этом он странным образом уживался с признанием существования и роли в химических и жизненных процессах невесомых флюидов. Лишь весьма немногие естествоиспытатели в те времена вполне сознавали важное значение этого принципа и сознательно пользовались им, последовательно проводя его в жизнь. К числу таких ученых принадлежал М. В. Ломоносов, который еще в 1748 г., основываясь на своих исследованиях, считал необходимым положить этот принцип вместе с атомно-молекулярным учением в основу химии и физики («корпускулярная философия»). Ломоносов был первым, кто отчетливо сформулировал этот «всеобщий естественный закон» сохранения веществ и движения. В своих исследованиях он применял этот принцип последовательно и безоговорочно.

Лавуазье же, как мы видели, был сторонником и даже своего рода «укрепителем» учения о невесомых флюидах, признание существования которых, как показал Ломоносов, противоречило принципу неуничтожаемости материи. Тем не менее, работая с разнообразными веществами, в том числе и с газами, Лавуазье стоял на почве этого принципа и придавал особое значение количественной характеристике явлений, взвешиванию объемов газов и т. д. По мнению Лавуазье, «нет лучшего средства для определения количества материй, которые употребляются в химических операциях и которые получаются в результате опытов, как сравнение этих количеств с эталонами при помощи весов» (45).

Лавуазье имел в своем распоряжении несколько весов различной точности и для разных нагрузок и постоянно пользовался этими приборами в своих опытах. Исходя из убеждения в полной справедливости положения о неуничтожаемости материи и независимо от признания существования невесомых флюидов, Лавуазье сформулировал этот принцип следующим образом: «Ничто не творится ни в искусственных, ни в природных процессах, и можно принять в качестве принципа, что во всякой операции количество материи одинаково до и после операции, что качество и количество начал остаются теми же самыми, что происходят лишь превращения, видоизменения. На этом принципе основано все искусство делать опыты в химии; необходимо предполагать существование настоящего равенства или отношения между составными началами исследуемых тел и началами, получаемыми из них посредством анализа. Таким образом, например, виноградный сок дает газ угольной кислоты и алкоголь, и я могу сказать, что виноградный сок — угольная кислота + алкоголь» (46).

Таким образом, на примере образования алкоголя при брожении виноградного сока Лавуазье представил химический процесс в виде уравнения реакции. Это первый пример в истории химии пользования химическим уравнением для изображения материального процесса.

Все эти и другие многочисленные исследования, выводы и общие представления Лавуазье существенным образом дополняли и обосновывали его основную концепцию — «антифлогистическую, кислородную теорию» горения и дыхания. Являясь во многих случаях прямым следствием этой теории, такие выводы и обобщения давали в руки Лавуазье новые аргументы в пользу развитых им представлений и в борьбе против теории флогистона. При этом часто они становились основными и важными деталями здания новой химии, контуры которого все более и более отчетливо вырисовывались для Лавуазье.

По-видимому, в середине 1780-х годов у Лавуазье возникла мысль обобщить все полученные им ранее результаты исследований и объяснений разнообразных явлений и изложить их в систематизированном виде в курсе элементарной химии. Основной материал для такого курса уже имелся. Принципы кислородной теории, рационально объяснившие явления горения, обжига металлов, физиологию дыхания и другие явления, оказались ключом для разрешения многих других неясных вопросов, связанных с трактовкой химических явлений.

Однако для создания курса элементарной химии, основанного на новых принципах, Лавуазье должен был преодолеть еще некоторые затруднения и полностью устранить еще остававшиеся неясные вопросы, которые могли бы сделаться опорными пунктами теории флогистона. Такими опорными пунктами старой химии еще оставались учение о принципах тел, или началах (элементы), и старая химическая номенклатура — наследие алхимического, иатрохимического и флогистического периодов в развитии химии.

УЧЕНИЕ О ПРОСТЫХ ТЕЛАХ И ЭЛЕМЕНТАХ. НОВАЯ ХИМИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ КУРС ХИМИИ ЛАВУАЗЬЕ

Как мы видели, Р. Бойль еще в 1661 г. дал новое определение понятия «элемент», или «простое тело», что для того времени было равнозначным. Хотя Бойль, выдвинувший новое определение понятия «элемент», и не назвал ни одного примера реального элемента в новом понимании, его определение было постепенно признано многими химиками с начала «аналитического периода» в развитии химии.

Именно поэтому главной задачей химии в этот период стали считать анализ — разложение сложных веществ с целью получения первоначальных простых тел, обычно называвшихся элементами по аналогии с «началами» Аристотеля и «принципами» алхимиков.

В качестве примера взглядов на новые задачи химии приведем выдержку из «Авторова предисловия» к «Начальным основаниям деятельной химии» Макёра. Обосновывая содержание своей книги (ч. 2), Макёр писал: «Итак, я положил, что будто все тела разрушены и приведены к самым простейшим их началам, дабы, узнав главные свойства сих первых начал, можно было по ним исследовать различные их соединения и иметь некоторое главное познание о свойствах сложенных тел, которые из соединения оных происходят» (47).

Лавуазье также стоял на этой же точке зрения. Он неоднократно высказывался в том смысле, что основная задача химии состоит в разложении сложных тел с получением составляющих их простых тел. При этом он принимал в качестве простых тел лишь те вещества, которые реально можно получить в свободном виде при разложении сложных веществ, при помощи имевшихся в то время методов и средств анализа. В 1787 г. он высказал следующее определение понятия «простое тело». По его мнению, следует называть «простыми [телами] все тела, которые мы не можем разложить, которые мы получаем в последнем итоге путем химического анализа. Несомненно, настанет день, когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут в свою очередь разложены… Но наше воображение не должно опережать фактов, и нам не следует говорить об этом больше того, что сообщает нам природа» (48).

В дальнейшем, уже в своем учебнике химии, он снова подчеркнул эту же мысль: «Итак, химия идет к своей цели, к своему совершенству, разделяя, подразделяя и еще подразделяя тела, и мы не знаем, каков будет предел ее успехов. Мы не можем поэтому утверждать, что то, что сегодня признается простым, действительно является простым. Мы можем только сказать, что то или иное вещество является лишь пределом делимости посредством химического анализа и что оно не может быть разделено далее при современном состоянии наших знаний» (49).

Лавуазье очень осторожно и даже неопределенно говорит о том, что именно он понимает под «элементом», или «простым телом». В «Предварительном рассуждении» к своему курсу элементарной химии Лавуазье писал: «Все, что можно сказать о числе и природе элементов, по моему мнению, сводится к чисто метафизическим спорам; это неопределенные задачи, допускающие бесчисленное множество решений, из которых, по всей вероятности, ни одно, в частности, не согласуется с природой. Итак, я скажу лишь, что если названием элементов обозначить простые и неделимые молекулы, составляющие тела, то, вероятно, мы их не знаем; если же, напротив, мы свяжем с названием элементов, или начал тел, представление о последнем пределе, достигаемом анализом, то все вещества, которые мы еще не смогли никаким образом разложить, являются для нас элементами» (50).

Подобные неопределенные точки зрения, которые Лавуазье неоднократно высказывал в 1780-х годах, послужили своего рода «теоретической базой» для составления списка простых тел. Необходимость установления круга простых тел в «Начальном курсе химии» вызывалась двумя соображениями. Во-первых, введение новой, антифлогистической номенклатуры химических соединений, естественно, должно было базироваться на каком-то списке простых веществ, названия которых должны быть положены в основу номенклатуры. Во-вторых, как пишет сам Лавуазье в предисловии к «Начальному курсу химии», без такого списка простых веществ в элементарном курсе новой химии вообще невозможно обойтись: «Отсутствие в начальном курсе химии главы о составных и элементарных частях тел неминуемо вызовет удивление, но я позволю себе здесь заметить, что стремление считать все тела природы состоящими лишь из трех или четырех элементов происходит от предрассудка, перешедшего к нам от греческих философов» (51).

Обстоятельства, предшествующие созданию списка простых тел, таковы. Известно, что до конца XVIII в. химики пользовались названиями веществ, возникшими в отдаленные времена, большей частью случайно, по предложениям ремесленников, врачей, аптекарей и алхимиков. Среди названий веществ, фигурировавших в алхимических и старых химических сочинениях, имелось множество странных и трудно запоминаемых. В том же предисловии к «Начальному курсу химии» Лавуазье приводит несколько примеров таких названий. Это «альгаротов порошок» (хлорокись сурьмы), «алембротова соль» (двойная соль хлорной ртути и хлористого аммония), «помфоликс» (окись цинка), «фогеденическая вода» (фармацевтический препарат, представляющий собой смесь раствора хлорной ртути и известковой воды с осадком желтой окиси ртути), «минеральный турпет» (основная сернортутная соль), «колькотар» (остаток после перегонки железного купороса, состоящий из окиси железа) и др. (52)

Естественно, что даже химики-флогистики, незначительной степени унаследовавшие от алхимиков и иатрохимиков-арканистов манеру выражаться туманно и, в частности, пользоваться старинными названиями веществ, ощущали потребность в упорядочении химической номенклатуры и, прежде всего, в ее упрощении. В 1782 г. один из видных в то время химиков-флогистиков Гитон де Морво составил проект реформы химической номенклатуры. Предложенная им новая номенклатура была чисто флогистической и в общем не соответствовала состоянию химии в то время. Между тем новые антифлогистические представления и теории Лавуазье оказались настолько наглядными и убедительными, что некоторые химики-флогистики стали союзниками Лавуазье. В 1785 г. на сторону Лавуазье перешел К. Л. Бертолле и сделался активным пропагандистом идей новой химии. В следующем году к Лавуазье открыто примкнули А. Фуркруа и Гитон де Морво. Летом 1786 г. все эти химики вместе с Лавуазье приступили к разработке новой химической номенклатуры на основе старой работы Гитона де Морво. В своем докладе Академии наук 18 апреля 1787 г., опубликованном в то же году (53), они изложили принципы образования новых наименований веществ в сопоставлении со старыми названиями. Создание новой номенклатуры было новым ударом по отжившей теории флогистона. Упорные защитники этой теории резко выступили против новой номенклатуры. Лавуазье замечает по этому поводу: «Когда мы напечатали наш „Опыт химической номенклатуры", нас упрекали в том, что мы изменяем язык, на котором говорили наши учителя, создавшие ему славу и оставившие его нам в наследство. Но упрекавшие нас забыли, что не кто-либо иной, а сами Бергман и Макёр требовали этой реформы. Ученый, упсальский профессор Бергман писал Морво в последний период своей жизни: «Не щадите ни одного неправильного наименования; знающие поймут всегда, незнающие поймут тем скорее» (54). Новая химическая номенклатура базировалась на разделении всех известных веществ на классы — простые и сложные. Основой номенклатуры явилась, таким образом, таблица простых тел. Все вещества, признанные Лавуазье простыми, были разделены на четыре группы[40]:

«I. Простые вещества, представленные во всех трех царствах природы, которые можно рассматривать как элементы тел: 1) свет, 2) теплород (теплота, принцип теплоты, флюид огня, огонь, материя огня и теплоты), 3) кислород (дефлогистированный воздух, райский воздух, жизненный воздух, основание жизненного воздуха), 4) азот (мофетический воздух, флогистированный газ, основание мофетического воздуха), 5) водород (воспламеняющийся газ, основание воспламеняющегося газа).

II. Простые неметаллические вещества, окисляющиеся и дающие кислоты: 1) сера, 2) фосфор, 3) уголь (чистый уголь), 4) радикал муриевой кислоты (ранее неизвестен), 5) радикал плавиковой кислоты (ранее неизвестен), 6) радикал буровой кислоты (или борной; также ранее неизвестен).

III. Простые металлические вещества, окисляемые и дающие кислоты: 1) сурьма, 2) серебро, 3) мышьяк, 4) висмут, 5) кобальт, 6) медь, 7) олово, 8) железо, 9) марганец, 10) ртуть, 11) молибден, 12) никель, 13) золото, 14) платина, 15) свинец, 16) вольфрам (или тунгстен), 17) цинк.

IV. Простые вещества, солеобразующие и землистые: 1) известь (известковая земля), 2) магнезия (основание эпсомской соли[41]), 3) барит (тяжелая земля), 4) глинозем (глина, квасцовая земля, основание квасцов), 5) кремнезем (кремнистая земля, остекловывающаяся земля)» (55).

В объяснении, сопровождающем эту таблицу, Лавуазье, кроме того, указал, что он не внес в таблицу «постоянные (едкие) щелочи», такие, как кали и натр, поскольку эти вещества, по-видимому, сложного состава и природа начал, их составляющих, еще не изучена.

Таким образом, в таблице Лавуазье фигурируют 23 простых тела, 3 радикала кислот, 5 земель и 2 невесомых флюида. Под названием «радикал» Лавуазье понимал «окисляемые основания, образующие кислоты». Он различал простые радикалы «муриевой», плавиковой и борной кислот и сложные радикалы органических кислот (58). Что же касается земель, то причисление их Лавуазье к разряду простых веществ было данью времени. Данью прошлому было признание им в числе простых веществ невесомых флюидов. Настоящими элементами Лавуазье считал, таким образом, помимо невесомых флюидов (света и теплоты) только три газа: кислород, азот и водород.

Новые названия различных веществ, предложенные де Морво совместно с Лавуазье, Бертолле и Фуркруа, сопоставлены со старыми названиями и объяснены в ряде таблиц, помещенных во второй части «Начального курса химии». Большой интерес представляет «Таблица соединений кислорода с окисляющимися и кислотообразующими металлическими и неметаллическими веществами» (57). Лавуазье приводит здесь названия веществ в зависимости от степени окисления простого тела, соединяющегося с кислородом. Так, в качестве первой степени окисления для серы он указывает «окись серы» (oxyde de soufre) второй степени окисления — сернистую кислоту (acide sulfureux), третьей степени окисления — серную кислоту (acide sulfurique) и, наконец, четвертой степени окисления — окисленную серную кислоту (acide sulfurique oxygene). Подобного же рода названия предложены и для других веществ, представляющих собой различные степени окисления других простых тел. Введенные по предложению Морво, Лавуазье и их коллег сокращенные названия для окислов — «оксид», для солей кислот— «сульфат», «нитрат», «оксалат» и т. д., а также названия, присвоенные по этому же принципу другим веществам, сделались международными и употребляются до сих пор.

B ряде таблиц, где фигурируют признанные Лавуазье «подлинными» элементами газы — кислород, азот и водород, а также и другие простые тела, например фосфор и сера, указываются соединения этих простых тел с теплородом. Соединение кислорода с теплородом Лавуазье называет «кислородный газ», азота с теплородом — «азотный газ», фосфора с теплородом — «фосфорный газ» и т. д. Таким образом, Лавуазье не считал газообразные кислород, азот и водород элементарными веществами. Он полагал, что в газообразном состоянии молекулы этих тел «пропитаны» теплородом и окружены теплородной оболочкой как своего рода атмосферой.

Что касается названий, присвоенных Лавуазье кислороду, водороду и азоту (названия других простых тел, как мы видели, Лавуазье не изменял), то вскоре стало ясно, что эти названия совершенно случайны, хотя Лавуазье и полагал, что в них отражены главнейшие свойства элементов. Так, название «кислород», т. е. родящий кислоту, оказалось в дальнейшем несоответствующим действительным свойствам этого элемента. Название «азот», по мнению Лавуазье, означает в переводе с греческого языка «безжизненный» и должно подчеркивать свойства этого газа, не пригодного для дыхания живых существ. Однако такое название явно неудачно, так как хорошо известно важнейшее значение азота для жизни растений и некоторых видов живых существ. Кроме того, само производство названия «азот» от греческих слов: а — приставка, выражающая отрицание, и — «жизнь», невозможно без больших натяжек грамматического характера. В действительности же слово «азот» взято Лавуазье из алхимического лексикона. Это слово представляет собой зашифрованное название «философского камня», или «панацеи» (53) (красная окись ртути, смешанная с золотом). Слово «азот» (azoth)[42] встречается у Р. Бэкона, Парацельса и Ван-Гельмонта. Возможно, что в конце XVIII в. оно в алхимическом смысле уж было забыто.

Наконец, название «водород» (hydrogene, от греческих — «вода» и — «рождаю») по меньшей мере весьма неполно характеризует основные свойства водорода. Таким образом, все три названия, как и старые алхимические названия, являются также совершенно случайными.

Новая химическая номенклатура была встречена некоторыми учеными-флогистиками недоброжелательно. Однако комиссия, назначенная Парижской академией наук для рассмотрения проекта новой номенклатуры (которая была представлена Лавуазье и его коллегами) и состоявшая целиком из сторонников теории флогистона, не высказалась ни за, ни против этой номенклатуры. Она лишь ограничилась рекомендацией опубликовать ее в расчете на то, что время покажет, насколько новая номенклатура будет жизненной.

Укажем, что новая химическая номенклатура не только формально заменила старые названия веществ новыми, но и была принята с учетом классификации соединений и, прежде всего, классификации окислов, кислот и образуемых ими солей по степеням окисления элементов, образующих основания солей. Таким образом, новая номенклатура оказалась основой для создания систематического курса химии. К составлению этого курса Лавуазье приступил, по-видимому, в 1787 г. Рукопись сочинения была готова уже к началу 1789 г., а в марте курс вышел из печати.

«Начальные основания химии» («Traite elementaire de Chimie») Лавуазье представляют собой элементарный учебник химии, написанный простым и ясным языком и систематически излагающий основы новой химии. Курс состоит из введения («Предварительное рассуждение» (59)) и трех частей.

Естественно, что Лавуазье начал «Предварительное рассуждение» в курсе с указания на важность введения новой химической номенклатуры: «Невозможность отделить номенклатуру от науки и науку от номенклатуры объясняется тем, что каждая физическая наука необходимо состоит из ряда фактов, образующих науку, представлений, их обобщающих, и слов, их выражающих. Слово должно рождать представление, представление должно изображать факт, это три оттиска одной и той же печати. И так как слова сохраняют и передают представления, то из этого следует, что нельзя усовершенствовать язык без усовершенствования науки, ни науку без усовершенствования языка и что, как бы ни были достоверны факты, как бы ни были правильны представления, вызванные последними, они будут выражать лишь ошибочные впечатления, если у нас не будет точных выражений для их передачи» (60).

Далее Лавуазье развивает интересные мысли о том, каким образом в науку проникают заблуждения, явно намекая на теорию флогистона. Он считает, что «единственное» средство избежать таких заблуждений состоит в том, чтобы «устранить или по крайней мере упростить насколько возможно рассуждение, которое субъективно и которое одно может нас ввести в ошибку; подвергать его постоянной проверке опытом; придерживаться только фактов, которые, будучи даны природой, не могут нас обмануть; искать истину только в естественной связи опытов и наблюдений» (61).

Затем следует обоснование содержания и структуры курса. Лавуазье указывает: «В первой части… заключается вся применяемая мною теория; ей… я стремился придать возможно более простую форму. Вторая часть состоит главным образом из таблиц названий нейтральных солей. Я приложил к ним лишь самые краткие объяснения… В третьей части я дал подробное описание всех от носящихся к современной химии приемов» (62).

«Начальный курс химии» Лавуазье был предназначен для приступающих к изучению химии. В основных главах изложение сжатое и весьма ясное. В конце курса приложены чертежи и рисунки приборов и аппаратов, мастерски выполненные Марией Лавуазье и характеризующие применявшуюся Лавуазье в его опытах аппаратуру. Многие из изображенных на этих рисунках приборов сохранились и до настоящего времени[43], и можно отметить, что эти рисунки превосходно изображают аппараты.

Начальный курс химии завершил огромную работу Лавуазье (в течение 15 лет) по созданию новой, антифлогистической химии.

Курс этот, переизданный в 1789, 1791 и 1801 гг., а также переведенный на английский и немецкий языки, весьма содействовал распространению новых идей и представлений, развитых Лавуазье.

«ХИМИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

Выпустив «Начальный курс химии», Лавуазье считал, что он тем самым полностью завершил «химическую революцию». Он имел известные основания для такой уверенности, тем более, что он один, без союзников, вел в течение ряда лет полемику с авторитетными представителями флогистической химии, выдерживая их нападки. Правда, уже в восьмидесятых годах некоторые видные ученые Франции, работавшие главным образом вместе с Лавуазье, сочувствовали кислородной теории и новым идеям в химии. Лавуазье писал: «Химики… легко увидят, что… я пользовался почти только своими собственными опытами. Если местами и может случиться, что я привожу, не указывая источника, опыты или взгляды Бертолле, Фуркруа, Лапласа, Монжа и вообще тех, кто принял то же принципы, что и я, то это следствие нашего общения, взаимного обмена мыслями, наблюдениями, взглядами, благодаря чему у нас установилась известная общность воззрений, при которой нам часто самим трудно было разобраться, кому что, собственно, принадлежит» (63).

Однако официальное признание названного в этом отрывке учения кислородной теории произошло лишь в 1785–1786 гг., а именно: 6 августа 1785 г. Бертолле первым заявил о своем признании принципов новой химии. Год спустя, в июне 1786 г., его примеру последовал Фуркруа, а в 1787 г. — Гитон де Морво, приехавший в Париж из Дижона. Таким образом, Лавуазье, говоря о единомыслии с ним некоторых химиков, по-видимому, имел в виду совместную работу с ними по созданию новой химической номенклатуры.

В союзе с этими видными химиками, а также некоторыми физиками и математиками, Лавуазье продолжал борьбу с теорией флогистона значительно более эффективно. В 1787 г. в Англии вышла книга видного химика-флогистика Ричарда Кирвана (1733–1812) «Очерк о флогистоне и о конституции кислот» (64). В этом сочинении Кирван выступил против основных положений кислородной теории и отстаивал флогистические воззрения, основываясь на признании водорода в качестве флогистона. Лавуазье и его союзники весьма остроумно отразили эти нападки. Книга Кирвана была переведена (Марией Лавуазье) на французский язык (66) и издана, причем в конце были приложены опровержения флогистических доктрин, написанные Лавуазье, Бертолле, де Морво, Фуркруа и Монжем.

Кирван, однако, сдался не сразу. Только в 1796 г. он сложил оружие.

Оплотом флогистиков во Франции еще оставался «Физический журнал» («Journal de Physique»), издававшийся Ламетри (1743–1817) — французским естествоиспытателем и физиком. Чтобы противодействовать влиянию этого журнала, Лавуазье вместе со своими единомышленниками основал журнал «Анналы химии» («Annales de Chimie»), который начал выходить с апреля 1789 г.

В борьбе за новую химию Лавуазье и его сторонники стремились не упустить ни одной существенной детали, которая могла хотя бы в какой-то степени оказаться опорной точкой сторонников теории флогистона. К книге «Метод химической номенклатуры», о которой уже говорилось выше, был приложен мемуар Гассенфратца и Аде[44], посвященный химическим символам и обозначениям веществ. Новые символы имели лишь весьма отдаленное сходство с прежними, оставшимися в наследство от алхимического периода, но они выгодно отличались от них, так как представляли собой систему обозначений. Поэтому остановимся на них в нескольких словах.

Гасседфратц и Аде при разработке системы символических обозначений веществ исходили из двух принципов. Они предложили ввести в качестве общих для каждого класса веществ символы в виде простых геометрических фигур. Во-вторых, они применили буквенные обозначения, помещаемые внутри таких геометрических фигур в качестве символов отдельных представителей того или иного класса соединений, а также прямые линии, проведенные в различных направлениях, для обозначения «истинных элементов» — света, теплорода, а также элементарных газов — кислорода, азота и водорода.

Для обозначения металлов Гассенфратц и Аде приняли в качестве символа класса кружок, внутри которого помещалась первая буква (иногда две буквы, причем вторая строчная — «консонант») французского названия металла…

…. Воспламеняющиеся вещества обозначались полукружком в разных положениях. Радикалы кислот имели общий знак — квадрат…. Радикалы оснований (щелочные окислы) обозначались треугольниками, изображенными углами вверх, земли — треугольниками, поставленными углом вниз. Химические соединения, например соли, изображались в виде знаков, радикалов кислот и радикалов оснований, поставленных вместе…. Принципы обозначения Гассенфратца и Аде в дальнейшем были использованы Берцелиусом для разработки системы химической символики, которая в основном сохранилась и в современной химии.

При таком систематическом подходе и всесторонней аргументации главных положений новой химии со стороны Лавуазье и его ближайших сотрудников и сторонников новые идеи, естественно, получили быстрое распространение в Европе. На сторону Лавуазье скоро перешли: в Англии — Дж. Блэк, в Германии, на родине теории флогистона, — М. Г. Клапрот. Последний в 1792 г. публично продемонстрировал на заседании Берлинской академии наук главнейшие опыты Лавуазье, в результате чего как сам Клапрот, так и вся академия признали справедливость теории Лавуазье.

Лишь один Пристлей не желал признавать новое учение и остался ревностным флогистиком до конца жизни. По словам Кювье, «он, не падая духом и не отступая, видел, как самые искусные бойцы старой теории переходят на сторону ее врагов. И когда Кирван уже после всех изменил флогистону, Пристлей остался один на поле сражения и послал новый вызов своим противникам в мемуаре, адресованном им к первым французским химикам» (66).

Этот мемуар был опубликован в Соединенных Штатах Америки в 1798 г. Ответ на него дал Аде, который в то время был французским послом в Соединенных Штатах.

Итак, кислородная теория Лавуазье и развитая на ее основе новая химия одержали полную победу. Однако эта победа не означала, что «химическая революция» действительно закончилась с выходом в свет «Начального курса химии» Лавуазье. Конечно, если смотреть на этот вопрос лишь формально и считать революцией лишь сам факт замены одной господствующей в науке теории другой, то такая революция в химии действительно произошла в восьмидесятых годах восемнадцатого столетия. Однако, как правильно замечает Б. Н. Меншуткин, «в исторической перспективе химическая революция не представляется столь полной и законченной, как ее изображал А. Лавуазье» (67).

Действительно, сущность химической революции состояла не только в замене флогистона его антиподом — кислородом — в объяснениях различных процессов. Смысл переворота, который произошел в химии в конце XVIII в., заключался прежде всего в отрицании реакционных учений, оставшихся в наследство от алхимиков и иатрохимиков, в замене этих учений рациональными, основанными на опытных фактах и данных объяснениями химических явлений.

Ко времени Лавуазье в химии еще сохранилось как в открытой, так и в завуалированной форме учение о четырех стихиях Аристотеля и трех началах алхимиков. Мы видели, что многие предшественники и современники Лавуазье в своих учениях о «началах», составляющих сложные вещества, просто комбинировали элементы Аристотеля с элементами алхимиков. Таким путем они пытались устранить противоречия между старыми учениями о началах тел и новыми данными, полученными химиками-аналитиками в результате изучения состава солей и минералов. От Лавуазье требовался решительный шаг к полному отказу от таких традиционных представлений, к замене элементов-качеств действительными элементами тел.

Лавуазье сделал этот шаг весьма нерешительно, лучше сказать, он сделал лишь полшага, зарезервировав возможность отступления на старые позиции. Так, отвергнув флогистон, он не решился отказаться от невесомых флюидов вообще, оставив свет и теплород (завуалированный «огонь» Аристотеля) в качестве основных «истинных» элементарных веществ. Далее, опровергнув флогистическое учение о сложности состава металлов и кислотообразующих веществ, таких, как сера, фосфор и другие, он не решился отнести их к числу «истинных» элементов и считал их лишь «простыми телами». Как он понимал эти «простые тела», мы уже видели. «Несомненно настанет день, — писал он, — когда эти вещества, являющиеся для нас простыми, будут разложены».

Причины такой непоследовательности Лавуазье, несомненно, следует искать в игнорировании им атомно-молекулярного учения и вытекающих из него следствий. Лавуазье нередко применял в своих сочинениях термин «молекула» для обозначения первичных частиц, составляющих тела. Более того, он, несомненно, знал об атомно-молекулярных учениях. Однако он не был атомистом. Именно поэтому он не замечал и не пытался объяснять правильные весовые и объемные отношения между веществами, составляющими сложные тела, установленные как им самим, так и его современниками. Интересно отметить, что много лет спустя после смерти Лавуазье его старый соратник и единомышленник К. Л. Бертолле в своей полемике с Прустом о постоянстве состава сложных соединений пытался даже отстаивать идею о бесконечной делимости материи, в духе первоначальных представлений Р. Декарта.

Игнорирование Лавуазье учения об атомно-молекулярной структуре веществ привело его также к крайнему гипертрофированию роли кислорода в химических процессах. Кислороду Лавуазье придавал точно такое же значение в химических процессах, какое придавали флогистону последователи теории флогистона. Преувеличение роли кислорода в химии Лавуазье нельзя не рассматривать как следствие его тяготения к традиционным приемам, применявшимся флогистиками при объяснении фактов и явлений.

Лавуазье, конечно, нельзя обвинять в том, что он чего-то не сделал или недоделал. Ему принадлежит большая и несомненная заслуга ниспровержения теории флогистона и замены ее кислородной теорией. Именно в этом смысле можно говорить о «счастливой революции в области пневматической химии», главным деятелем которой и был Лавуазье. На основании кислородной теории Лавуазье разработал некоторые важные основания и положения новой химии, в частности учение о простых телах, учение об окислении и восстановлении, учение о механизме дыхания, новую номенклатуру химических соединений и т. д.

Однако подлинная химическая революция была лишь начата Лавуазье. Эта революция была блестяще продолжена и развита следующими поколениями химиков и завершена внедрением в химию атомно-молекулярного учения.

VII. ХИМИЯ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВЕКОВ

УСЛОВИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ

«Химическая революция» оказалась кульминационным пунктом в развитии химии XVIII в. Она явилась прямым следствием целого комплекса исторических событий и процессов и была подготовлена всем ходом развития химии, в особенности начиная со времени установления теории флогистона. Следовательно, явно неправильно утверждение, что революция в области пневматической химии произошла неожиданно, только лишь в результате желания и усилий Лавуазье и нескольких его ближайших соратников.

Многие историки химии отводят Лавуазье исключительную роль в развитии химии, повторяя без всякой критики версию, высказывавшуюся буржуазно-националистическими почитателями Лавуазье XIX в. Так, А. В. Гофманн писал, что «от одного этого ума изошло больше света, чем могло распространить целое поколение ученых» (1). Такого рода высказывания, в изобилии встречающиеся в историко-научной литературе XIX в., объясняются отчасти и тем, что в начале XIX в. казалось, что химическая революция решила все основные проблемы, волновавшие химиков XVIII в. Многие полагали, что кислородная теория и вытекающие из нее следствия наконец-то придадут химии ту логичность и строгость в объяснениях явлений и химических процессов, которых недоставало в эпоху господства теории флогистона. Вскоре, однако, обнаружилось, что дело обстоит далеко не так.

Конечно, химическая революция и ее детище — кислородная теория — в большой степени содействовали дальнейшему быстрому расширению фактического материала химии. Уже само утверждение кислородной теории (точно так же как и прежде утверждение теории флогистона) потребовало полного пересмотра наличного фактического материала химии под углом зрения новой теории. Такой пересмотр был начат еще Лавуазье, проделавшим, как мы видели, огромную работу по заранее намеченной программе с целью систематического повторения «с новыми предосторожностями» опытов своих предшественников. Соратники и последователи Лавуазье продолжили эту работу. Вместе с тем кислородная теория, прояснившая и упростившая основные представления о составе сложных тел и о химических явлениях, оплодотворила процесс дальнейшего развития экспериментальных исследований, выдвинув новые проблемы, непосредственно вытекавшие из основной теории.

Это воздействие кислородной теории на развитие химии исторически особенно важно. Основным фактором прогресса химии на рубеже XVIII–XIX вв. оставалось накопление экспериментальных данных, тесно связанное с разработкой новых путей и методов исследования веществ и химических явлений. Заметим, что этот процесс во все возрастающем темпе продолжался в течение всего XIX в. и в последующее время; он определяет развитие химических наук и в наши дни.

Этот процесс накопления экспериментальных данных, определяющий прогресс химии, проходил и в настоящее время проходит отнюдь не стихийно. Направление экспериментальной деятельности ученых, тематика их исследований, характер добывавшихся ими опытных данных, как мы уже видели, изменялись от эпохи к эпохе, отражая специфические потребности производства и общества, новые задачи науки, которые возникали в процессе общественно-экономического развития в тот или иной период.

Химию, как и другие естественные науки, нельзя представлять себе в историческом развитии как лишь своего рода «копилку фактов», заполнявшуюся во времени различными случайными открытиями и результатами исследований, полученными учеными по личной инициативе. Наоборот, история химии отчетливо показывает, что каждой исторической эпохе свойственны определенные и характерные им главные направления исследований и вполне определенный характер (содержание) новых экспериментальных открытий, а также теоретических обобщений. Передовые ученые той или иной эпохи, особенно отчетливо ощущающие потребности производства и науки в эти эпохи, являются добросовестными исполнителями «социальных заказов» на научные исследования.

Это следует учитывать, в частности, при обзоре и исторической оценке явлений и событий в развитии химии в рассматриваемый отрезок времени, т. е. на рубеже XVIII–XIX вв.

В политической жизни Европы это было крайне неспокойное время. Ареной главных политических событий продолжала оставаться Франция, в которой происходившие революционные преобразования сменились контрреволюционной диктатурой Наполеона. Войны, которые вела Франция в период существования республики, как известно, охватили фактически всю Европу. С наступлением реакции эти войны превратились в завоевательные. В странах, подпавших под власть Директории, а в дальнейшем императорской Франции во главе с Бонапартом, были проведены некоторые экономические преобразования по образцу самой Франции. Эти преобразования, однако, в основном оказались непрочными и недолговечными и были ликвидированы после падения Наполеона.

Тем не менее некоторые перемены в укладе экономической и общественной жизни, явившиеся следствием французской буржуазной революции, нашли отражение в ряде европейских стран и оказали влияние, в частности, на научные исследования в области химии. Только в Англии проявилось стремление во что бы то ни стало сохранить существующие порядки и избежать социально-экономических преобразований и изменений в общественной жизни.

В первые годы революции Франция вела оборонительные войны, которые потребовали огромного напряжения сил всей страны. Основную тяжесть войны нес простой народ, который должен был обеспечить формирование, вооружение и экипировку многочисленных армий для осуществления походов в различные страны. Несмотря на тяжелые экономические условия в стране, революционные войны не только не повлияли на сокращение научных исследований, но в высшей степени стимулировали их. Многие виднейшие ученые Франции работали в этот период особенно интенсивно, решая задачи, связанные как с нуждами обороны, так и с развитием экономики страны.

Наполеон Бонапарт, руководя военными операциями революционных войск, а в дальнейшем сделавшись консулом и затем императором, прекрасно сознавал значение научных исследований для экономического прогресса. Он не был просто меценатом, как многие его предшественники и современники, для которых наука и ученые представляли своего рода атрибут или деталь блестящего придворного ансамбля. Наполеон весьма активно содействовал развитию научных исследований в стране и поощрял виднейших ученых и изобретателей.

Вскоре после того как декретом Конвента (от 25 октября 1795 г.) был учрежден Национальный институт, заменивший прежние академии, генерал Бонапарт был избран действительным членом 1-го Отделения института, которое соответствовало бывшей Академии наук. Избрание состоялось 25 декабря 1797 г. Бонапарт регулярно посещал научные заседания, выступал в прениях и даже делал доклады. Будучи назначен в начале 1798 г. командующим армией, отправляемой в Египетский поход, он взял с собой большую группу ученых, среди которых кроме трех археологов были многочисленные представители математических, естественных и инженерных наук. Они подробно обследовали экономические и природные ресурсы Египта, изучили источники и условия добычи природной соды, селитры и т. д. Вскоре после занятия Каира в нем был организован Египетский институт (20 августа 1798 г.). Среди членов этого института были Монж, Бертолле, Фурье и другие известные ученые. Бонапарт постоянно пользовался их консультациями. Некоторых ученых он впоследствии наградил крупными пенсиями, титулами и орденами.

Большинство ученых Франции на рубеже XVIII–XIX вв. занимались прикладными научными проблемами. К этому периоду, в частности, относятся исследования, связанные с усовершенствованием металлургических и металлообрабатывающих производств, работы по получению различных солей и химикалий (в особенности селитры, поташа, нашатыря, соды), исследования, связанные с улучшением технологии отбелки тканей и их крашения, и др. Один из активных участников этих исследований Ж. А. Шапталь писал впоследствии об этой исследовательской деятельности французских ученых: «Успехи, достигнутые химией в течение 30 лет революции и Наполеоновской эпохи, покажутся потомству тем более удивительными, что важнейшие открытия были сделаны среди политической бури. Когда-нибудь будут спрашивать, каким образом народ, воевавший со всей Европой, мог поднять свою промышленность на ту высоту, какой она достигла» (2).

К этому же времени относится, в частности, решение весьма важных для дальнейшего развития химии и химической промышленности вопросов, таких, например, как получение в промышленном масштабе искусственной соды (способ Леблана), введение некоторых новых металлических сплавов и разработка методов выделения чистых металлов из сплавов и т. д.

Промышленная революция, получившая к концу XVIII в. довольно быстрое развитие в Англии, а в дальнейшем распространившаяся и в другие страны Европы, на первых порах не оказала влияния на развитие химической промышленности Франции, а также и других стран. Кустарные и полукустарные химические производства в то время не имели никаких машин, да и не нуждались в них. Расширение производства тех или иных химических материалов могло быть сравнительно легко реализовано просто путем укрупнения реакторов (котлов) и другой аппаратуры. Однако вскоре промышленная революция отразилась на развитии химии главным образом постановкой новых задач для исследований. Так, рост текстильной промышленности (первое важнейшее следствие промышленной революции) выдвинул перед химиками целый комплекс задач уже в конце XVIII и начале XIX в. Химики, в частности, немало работали над улучшением и ускорением отбелки тканей. К. Л. Бертолле принадлежит одно из важных открытий в этой области — способ беления тканей хлором. Кстати говоря, это открытие явилось началом весьма плодотворной связи химии с текстильной промышленностью. Без преувеличения можно сказать, что успехи органической химии в XIX в. в значительной степени обусловлены именно тем, что химики стремились удовлетворить насущнейшие нужды текстильной промышленности, в особенности в отношении расширения ассортимента красителей и подбора различных вспомогательных материалов для обработки и отделки тканей.

Таким образом, рассматривая и анализируя события в области развития химии в конце восемнадцатого и в начале девятнадцатого столетий, следует иметь в виду, что наряду с главным процессом — накоплением нового экспериментального материала (изучение состава и свойств солей, кислот, минералов и других веществ) — развивались исследования, связанные с решением злободневных проблем прикладной химии и химической технологии производства практически ценных химикатов и материалов. Естественно, что оба эти направления были тесно связаны друг с другом как по тематике, так и по методам исследования. Большинство ученых этого периода одновременно занимались и химико-аналитическими, и химико-техническими проблемами.

Тематика исследований, выполнявшихся в главном русле развития химии, в конце XVIII в. значительно расширилась по сравнению с семидесятыми и восьмидесятыми годами. Внимание химиков по-прежнему особенно привлекали проблемы состава руд и минералов, изучение минеральных вод и т. д., но наряду с этим получили развитие и некоторые теоретические исследования, в частности исследования химического сродства, учение о растворах, проблема постоянства состава химических соединений и др. К этому же времени относится возникновение ряда важнейших методов исследования, в частности возникновение электрохимических методов, объемного анализа и т. д. Что же касается тематики в области прикладной химии, то к концу XVIII в. наметилось еще большее усиление внимания ученых к нуждам производства, а также потребностям обороны. В связи с этим Дж. Верная справедливо указывает, что «на заре же XIX века она (наука. — Ф.) должна была, не теряя своего академического характера, стать одним из главных элементов производительных сил человечества» (3).

Отметим еще одно обстоятельство, связанное с распространением в Европе новой химии, основанной Лавуазье. Кислородная теория и вытекающие из нее новые идеи в области химии зародились во Франции и стали известны в других странах Европы одновременно с социальными, политическими идеями и «новшествами» Французской буржуазной революции. Возможно, что отчасти поэтому они были восприняты в кругах прогрессивных ученых сочувственно и даже с энтузиазмом. Благодаря совпадению во времени Французской буржуазной революции и химической революции Франция оказалась не только центром новых общественных и политических идей и экономических преобразований, но и общепризнанным центром химической мысли, своего рода законодателем «модных» теорий и взглядов. Ученые стран Европы в это время с нетерпением ждали из Франции новых сообщений об успехах химиков.

Некоторые французские ученые — буржуазные националисты — всеми силами поддерживали естественный интерес к французской химии среди европейских ученых. Они проявляли в этот период особенно высокую научную активность, выпускали много книг, заботились о научном уровне публикуемых в журналах статей и, кроме того, прямо пропагандировали успехи «французской» химии.

Даже в более поздние времена, когда химия ушла далеко вперед и фактически отказалась от идей «химической революции», а центры научной мысли переместились из Франции в другие страны (Германию, Швецию, Англию), некоторые французские ученые еще пытались привлечь внимание европейских химиков к учению Лавуазье. В качестве примера укажем на высказывание видного химика Ж. Б. Дюма (1837 г.): «Часто нам говорят: теория Лавуазье видоизменилась, она уже даже отвергнута. Это ошибка, господа, это ошибка! Нет, это совершенно неверно! Лавуазье невредим, недосягаем, его стальные доспехи совершенно целы!» (4).

В такой обстановке развернулась деятельность химиков конца XVIII и начала XIX в. в различных странах Европы. Благодаря расширению экспериментальных исследований, в первую очередь химико-аналитического характера, в этот период был добыт новый и значительный фактический материал. В результате этого уже к началу XIX в. были окончательно ликвидированы остатки флогистических воззрений и вместе с ними остатки традиционных представлений и верований, сохранившихся от иатрохимического и алхимического периодов.

СОРАТНИКИ И ПОСЛЕДОВАТЕЛИ ЛАВУАЗЬЕ ВО ФРАНЦИИ

При обзоре событий эпохи «Химической революции» неоднократно упоминались имена ряда ученых — современников и соратников Лавуазье, принимавших участие в борьбе за победу кислородной теории или же выступавших против некоторых ее положений. Среди этих ученых были весьма видные химики, деятельность которых оставила заметный след в истории химии. Это в большинстве химики переходного периода. Начало их деятельности относится к флогистическому периоду, когда они приобрели известность своими экспериментальными исследованиями. В восьмидесятых годах они перешли на сторону Лавуазье и его кислородной теории и успешно продолжали свою деятельность в новых условиях.

Одним из видных соратников Лавуазье, инициаторов и участников создания новой химической номенклатуры и классификации веществ, был Луи Бернар Гитон де Морво (1737–1816) (5). Он родился в Дижоне и получил юридическое образование. Будучи адвокатом в Дижонском парламенте, он серьезно занимался литературой и поэзией и приобрел этими занятиями известность. В 1764 г. он был избран членом Дижонской академии наук, искусств и изящной литературы.

Случайное обстоятельство привело Морво на путь занятий химией и естественными науками. Присутствуя на заседаниях Дижонской академии, он однажды позволил себе высказать критическое замечание по поводу одного выступления видного члена этой академии химика-флогистика, доктора Ж. П. Шарденона, ярого поклонника концепции «отрицательного веса» флогистона. В ответ на критику Морво, Шарденон заметил, что эта критика свидетельствует о полном незнакомстве автора с химией. Задетый этим замечанием, Морво тотчас же принялся за серьезное изучение химии (по учебникам Макёра и Бомэ). Вскоре он достиг определенных успехов и принялся даже за самостоятельные экспериментальные исследования. В 1776 г. он уже читал в Дижоне курс химии, а в следующем году даже издал учебник.

Будучи увлечен практическими приложениями химии, Морво в l778 г. основал завод по производству селитры. На этом же заводе через несколько лет он впервые во Франции организовал производство соды (6). Одновременно Морво занимался и литературной деятельностью в области химии и, в частности, принял участие в создании «Методической энциклопедии», написав для этого издания ряд статей по химии. В 1786 г. Морво был избран непременным секретарем Дижонской академии и с этого времени завязал тесные сношения с парижскими учеными и, прежде всего, с Лавуазье. В 1791 г. он был избран в Национальное собрание, а затем — в Конвент. В Дижоне он был одним из основателей Якобинского клуба. В 1793 г. как член Конвента голосовал за казнь короля, а в следующем году принял участие в военном походе в Бельгию и здесь оказал важную услугу французским войскам, руководя устройством и запуском аэростата, при помощи которого командование войск получило исчерпывающие сведения о расположении и движении противника.

Возвратившись в том же году в Париж, Морво получил место профессора химии в Политехнической школе. В 1779 г. он был назначен генеральным администратором монетного двора, а в 1800 г. — директором Политехнической школы. От Наполеона в 1811 г. Морво получил титул барона. При реставрации Бурбонов он был отстранен от всех должностей как голосовавший за казнь Людовика XVI. Последние годы жизни Морво провел в уединении.

Деятельность Гитона де Морво как химика была весьма разнообразной. Он много экспериментировал, занимаясь главным образом химико-аналитическими и химико-практическими вопросами, в частности, он изучал кристаллизацию металлов из расплавов, растворимость кварца, плавкость различных земель, способы окрашивания стекол, определял точку кипения крепкой серной кислоты, исследовал металлический висмут и его соли, изучал растворимость солей в винном спирте, растворимость олова в азотной кислоте, занимался изучением свойств платины и другими вопросами. Эти исследования не привели, однако, Морво к сколько-нибудь крупным открытиям (7). До 1786 г. Морво придерживался флогистических воззрений. Его высказывание с «доказательством» отрицательности веса флогистона было приведено выше. Он выступал против Лавуазье и высказывавшихся им положений кислородной теории и казался последнему опасным противником. Лавуазье потратил немало времени на переговоры с Морво, имевшие целью «обратить» его, сделав сторонником кислородной теории. С другой стороны, сам Морво был заинтересован в соглашении с Лавуазье, особенно после 1782 г., когда он начал работу по реформе химической номенклатуры.

Как уже говорилось, в 1782 г. Морво предложил систему новых, названий веществ [45] (8), вместо случайных названий, оставшихся в наследство от алхимиков и иатрохимиков. Эта система названий, однако, не могла удовлетворить Лавуазье, как не соответствующая основным положениям кислородной теории. Тем не менее принцип образования названий, предложенный Морво, послужил исходным пунктом при разработке химической номенклатуры 1787 г. Эта номенклатура, как мы видели, тесно связана с классификацией веществ, фигурирующей в учебнике Лавуазье. В разработке этой классификации приняли участие соратники Лавуазье, в том числе и Морво. Однако Морво, по-видимому, принадлежит главная заслуга в создании системы номенклатуры. Об этом свидетельствует и то, что среди авторов опубликованной новой номенклатуры имя Морво стоит на первом месте (9).

Приступая к разработке новой номенклатуры, Гитон де Морво не имел в виду создания международного химического языка, поэтому предлагал лишь национальные названия на французском языке. Это привело впоследствии к необходимости переводов названий на другие языки (в частности, на русский), что далеко не всегда делалось достаточно удачно. С другой стороны, он подходил к проблеме названий веществ с флогистических позиций.

Тем не менее в предварительно разработанных правилах и принципах построения новых названий он поставил ряд важных задач, которые в той или иной степени учитывались при всех дальнейших номенклатурных реформах. Так, он считал, что каждое вещество должно получить определенное наименование, выраженное одним словом, а не фразой, как это было во флогистической номенклатуре (например, существовали названия такого рода: «щелочной раствор, насыщенный красящей материей берлинской лазури»). Кроме того, он считал, что названия должны отражать природу и свойства веществ (что привело в дальнейшем к появлению неудачных и случайных названий, таких, как, например, «кислород», «водород», «азот»). При этом он, однако, считал, что лучше выбирать названия, ничего не выражающие, чем отражающие ложные идеи. Наконец, он считал, что названия должны быть образованы от корней, которые наилучшим образом подходили бы для отражения мысли, вложенной в название так, чтобы каждое название соответствовало определенному ощущению, а определенное ощущение — названию. Особое значение он придавал правилу соответствия названия «духу языка». К сожалению, в некоторых проектах реформ химической номенклатуры в XIX и даже в XX в. это последнее правило привело к гипертрофированию стремлений авторов проектов «духа языка» (10).

Исследовательская литературная деятельность Морво в области химии с течением времени сократилась, особенно после назначения его на пост директора Политехнической школы. Однако он продолжал работать и в начале XIX в. В 1801 г. он выпустил руководство по дезинфекции воздуха, в котором подвел итог своим прежним исследованиям по применению в качестве дезинфицирующего средства газообразного хлора.

Видным соратником Лавуазье в его борьбе за утверждение антифлогистической кислородной теории был Антуан Франсуа де Фуркруа (1755–1809) (11).

В юности Фуркруа учился письмоводству и был переписчиком. После случайной встречи с Ф. Вик д'Авиром — непременным секретарем Королевского медицинского общества Фуркруа получил возможность изучать медицину. В 1780 г. он уже получил степень доктора медицины и был избран членом Медицинского общества. В студенческие годы он проявил также большой интерес к химии, которую изучал под руководством профессора Ж. Б. Бюкe (1746–1780), одновременно слушая лекции Руэля. Бюке был передовым химиком того времени и получил известность своими опытами по действию газов на животных. По свидетельству Фуркруа, он был одним из первых химиков, выступивших против теории флогистона (1779 г.).

По предложению Бюке Фуркруа с 1778 г. начал читать курс химии и естественной истории на Медицинском факультете Парижского университета. С этого времени и началась многолетняя и напряженная деятельность Фуркруа как лектора и профессора в различных учебных заведениях Парижа. В 1784 г. он стал профессором Ботанического сада. Одновременно с этим Фуркруа выступал как автор учебников и монографий по химии. В особенности широкое распространение получило его сочинение «Элементы естественной истории и химии» в четырех томах (1786 г.), представляющее собой переработку его же книги «Элементарные лекции по естественной истории и химии» в двух томах (1782 г.). Это сочинение многократно переиздавалось на различных языках. В 1785 г. Фуркруа стал членом Парижской академии наук. С началом революции Фуркруа включился в активную политическую деятельность. С 1792 г. он стал членом Якобинского клуба, затем был избран в состав Конвента. В эти же годы он принимал участие в различных правительственных и ученых комитетах и Медицинском обществе, где занимал руководящее положение. Особенно следует отметить деятельность Фуркруа как члена Комиссии по народному образованию.

Фуркруа получил особенно широкую известность как талантливый преподаватель химии. Вскоре после учреждения Центральной школы общественных работ (переименованной затем в Политехническую школу) Фуркруа получил в ней профессуру по химии. Его курс был вводным и посвящался теоретическим основам химии. Другие разделы химии читали Бертолле, Шапталь и Морво. Ассистентом Фуркруа в Политехнической школе был Вокелен, ставший вскоре широко известным химиком.

Кроме этого, Фуркруа читал курс химии в Нормальной школе, Медицинской школе и других учебных заведениях. С начала XIX в. он вновь занялся проблемой реорганизации народного образования и составил проект новых реформ. С 1802 по 1804 гг. Фуркруа — генеральный директор народного образования.

В дальнейшем он принял участие в восстановлении обновленного Парижского университета и в организации сети начальных и средних школ Франции.

В последние годы жизни Фуркруа продолжал напряженную работу и как профессор химии, и как политический и общественный деятель. В апреле 1809 г. он получил от Наполеона титул графа империи. В это время он занимался реорганизацией горного дела во Франции. Умер Фуркруа в конце 1809 г. (12)

Фуркруа был одним из ближайших соратников Лавуазье. Однако он не сразу признал антифлогистическую химию. Во втором издании своих «Элементов естественной истории и химии» в 1786 г. (13) Фуркруа выступает еще как сторонник теории флогистона. Правда, он излагает в книге основы обеих теорий — флогистической и кислородной, но при объяснении, например, явлений горения и кальцинации металлов он, следуя Макёру, говорит, что одновременно с присоединением к горящему телу «жизненного воздуха» (кислорода) из этого тела удаляется содержащийся в нем флогистон.

Полное «обращение» Фуркруа произошло в начале лета 1786 г. С этого времени он активно сотрудничал с Лавуазье. В ряде изданных после 1786 г. книг он широко пропагандировал кислородную теорию, содействуя ее быстрому распространению и признанию. В 1787 г. он вместе с Лавуазье, Морво и Бертолле участвовал в разработке новой химической номенклатуры. Несколько позднее вместе с Лавуазье и его сторонниками он принял участие в издании перевода книги Кирвана, защищавшего теорию флогистона, и написал свои замечания к этой книге, посвященные объяснению кальцинации металлов и взаимодействию металлов с кислотами. В дальнейшем Фуркруа принял участие в издании «Методической энциклопедии по химии, фармации и металлургии» (1786–1789). Он написал ряд статей для этого издания, впоследствии объединенных и вышедших отдельным изданием в 1792 г. под заглавием «Химическая философия». Эта книга была переведена на многие европейские языки (14).

Как и большинство химиков Франции эпохи буржуазной революции, Фуркруа принял участие в исследованиях и практической деятельности, связанной с обороной республики. Ему, в частности, принадлежат особые заслуги в усовершенствовании и расширении производства селитры. Однако в основном в годы революции Фуркруа занимался преподавательской, литературной и научно-общественной деятельностью. Сочинения Фуркруа оказали большое влияние на химиков многих стран Европы и содействовали быстрому признанию кислородной теории (15).

Виднейшим химиком среди соратников Лавуазье, без сомнения, следует считать Клода Луи Бертолле (1748–1822). Он принял непосредственное участие в совместной с Лавуазье деятельности по ниспровержению теории флогистона и по основанию новой антифлогистической химии (16).

Получив среднее образование на родине, Бертолле изучал медицину в Турине и в 1770 г. получил здесь степень доктора медицины. Два года спустя он приобрел уже некоторую известность в Париже как практикующий врач. По рекомендации друзей ему удалось получить место лейб-медика при дворе герцога Орлеанского. Имея достаточный досуг, Бертолле с большим рвением принялся за изучение естественных наук, особенно химии. Он заинтересовался тем же вопросом, который в то время интересовал и Лавуазье, а именно: ролью атмосферного воздуха в процессах горения. Исследования Бертолле по химии вскоре принесли ему известность, и в 1780 г. он стал членом Парижской академии наук. В 1784 г. Бертолле получил должность правительственного инспектора государственных красильных фабрик, заместив только что умершего Макёра. Бертолле очень серьезно принялся за работу по этой должности. Он не только тщательно изучил все стороны технологии крашения тканей и производства гобеленов, но и ввел много разнообразных усовершенствований, которые в дальнейшем описал в специальном сочинении (17). Наибольшую известность среди исследований и изобретений Бертолле приобрело предложение применять хлор для отбелки тканей.

Занимаясь разнообразными теоретическими и практическими вопросами в области отбеливания и окраски тканей, Бертолле находил время и для других научных занятий. Особенно энергично он работал в годы революции. Он много сделал для смягчения острого недостатка некоторых важных продуктов и химикатов во Франции, вызванного блокадой. Под его руководством было резко улучшено селитряное дело, производство стали и другие отрасли индустрии. В 1792 г. он был назначен главным смотрителем монетного дела, а в 1794 г. стал членом комиссии для разработки планов по подъему сельского хозяйства, промышленности и улучшения благосостояния населения. В эти же годы он начал профессорскую деятельность в только что основанных Нормальной и Политехнической школах в Париже.

В 1796 г., после завоевания Наполеоном Италии, Бертолле был послан Директорией вместе с Монжем в эту страну с поручением отобрать для музеев и хранилищ Парижа выдающиеся произведения науки и искусства. Во время этой поездки Бертолле познакомился с Наполеоном, стал часто с ним встречаться и даже преподавал ему основы химии. Вскоре вместе с Наполеоном Бертолле отправился в Египетский поход. Интересно отметить, что, будучи в Египте, Бертолле начал свои известные исследования, посвященные проблемам сродства и равновесия.

Несмотря на то, что Наполеон относился к нему весьма благожелательно и постоянно отмечал его высокими наградами, Бертолле держался достаточно независимо и избежал положения придворного ученого после коронации Наполеона[46]. В 1807 г. Бертолле вообще оставил официальную службу и поселился в парижском предместье Аркёй (Arcueil). Здесь он основал своеобразное научное общество, в состав которого входило небольшое число наиболее выдающихся ученых Франции. Общество это регулярно собиралось под председательством Бертолле или Лапласа и обсуждало различные научные проблемы. Оно издало «Мемуары Аркейского общества»(18), получившие широкую известность в ученом мире. Это общество просуществовало 10 лет (1807–1817).

В отличие от своих коллег — современников и деятелей эпохи Французской революции — Бертолле продолжал политическую деятельность и после падения Наполеона и реставрации Бурбонов. Он был сенатором и получил от Людовика XVIII титул пэра Франции. В последние годы жизни Бертолле полностью отошел от научной работы из-за тяжелой болезни.

Научная деятельность Бертолле была весьма разносторонней и оставила заметный след в развитии химии. Во многих отношениях она была типичной для ученого-химика «аналитического периода». Исследования, проведенные Бертолле до 1785 года, когда он стоял еще на почве теории флогистона, касались главным образом химико-практических проблем. Так, он изучал взаимодействие масел с землями, летучих щелочей с металлическими основаниями. Он исследовал также вопрос о фосфорной кислоте как составной части организмов. Далее он изучал соединения щелочей с фиксируемым воздухом. В 1781 г. он опубликовал сообщение о разложении селитры при горении, а затем исследовал вопрос о различии уксусной кислоты, полученной в результате уксусного брожения вина и разложения яри-медянки (уксуснокислой меди).

С течением времени, особенно после 1785 г., когда Бертолле перешел на позиции кислородной теории, его работы стали более значительными. Так, в 1785 г. он опубликовал примечательную работу о составе аммиака. Еще в семидесятых годах Пристлей вскоре после открытия аммиака заметил, что если пропускать через этот газ электрические искры, то наблюдается значительное увеличение его объема. Бертолле предпринял подробное исследование этого явления и пришел к выводу, что под воздействием электрических разрядов аммиак разлагается на азот и водород. При этом Бертолле довольно точно установил количественное соотношение азота и водорода в аммиаке. Результаты его исследований в дальнейшем были использованы Гей-Люссаком, а окончательно вопрос о составе аммиака был решен в 1808 г. сыном Бертолле — Амедеем Бертолле.

Бертолле исследовал также синильную кислоту и обнаружил, что в ее состав входит углерод, азот и водород. Кислорода в этой кислоте он не нашел. Пытаясь объяснить причины кислотности синильной кислоты, Бертолле подробно изучил взаимодействие этой кислоты с различными веществами. Между прочим он обратил внимание на то, что при действии на синильную кислоту хлора образуется новое газообразное вещество. Исходя из точки зрения (выработанной им совместно с Лавуазье), что хлор представляет собой «окисленную соляную кислоту» (т. е. «окисел» муриевой кислоты), Бертолле пришел к выводу, что при действий на синильную кислоту хлор отдает последней свой кислород, в результате чего образуется «окисленная синильная кислота». Таким образом, Бертолле рассматривал свойства синильной кислоты с тех же самых позиций, что и соляной («муриевой») кислоты. Образование при описанной реакции хлористого циана было установлено значительно позднее.

В 1789 г. Бертолле исследовал сероводород. Установив его кислые свойства, он, однако, не смог обнаружить в нем кислорода, что требовалось в связи с кислородной теорией кислот Лавуазье. На основании изучения состава и свойств обеих кислот — синильной и сероводородной — Бертолле пришел к выводу, в некоторой степени отличающемуся от точки зрения Лавуазье, принимавшего, как уже говорилось выше, что все без исключения кислоты содержат кислород. Бертолле вынужден был признать существование бескислородных кислот, хотя и не возражал против общей теории кислот Лавуазье. Во всяком случае при появлении в дальнейшем водородной теории кислот он остался совершенно равнодушным к этой теории.

Взгляды Бертолле на природу бескислородных кислот можно также характеризовать его объяснениями природы хлора и некоторых его соединений. Как уже говорилось, еще в 1774 г. Шееле впервые получил хлор, нагревая смесь соляной кислоты с двуокисью марганца. При этом последняя превращалась в обычную «известь» — закись марганца, в то время как соляная кислота, «потеряв свой флогистон», превращалась в «дефлогистированную соляную кислоту» (т. е. хлор). Повторив эту реакцию, Бертолле объяснил ее с позиций кислородной теории. Согласно этому объяснению, двуокись марганца при нагревании с соляной кислотой теряет свой «жизненный воздух» (т. е. кислород), который, однако, не выделяется в свободном состоянии, а переходит к соляной кислоте, изменяя ее в «окисленную соляную кислоту» (т. е. хлор). Кстати сказать, и в наше время, объясняя эту реакцию, иногда говорят об «окислении» соляной кислоты.

В то время состав соляной кислоты не был известен, и естественно, что Бертолле вместе с Лавуазье приняли, по аналогии с азотной, серной, фосфорной и другими кислотами, что в соляной кислоте содержится некое вещество, очевидно, элементарной природы, которое находится в соединении с кислородом. Это вещество и было названо «мурием» (типа — «рассол»). Если подвергать соляную кислоту окислению, то нужно принять, что мурий переходит в более окисленное состояние. Таким образом, по мнению Бертолле, а также и Лавуазье, хлор должен представлять собой сложное вещество, в составе которого содержится элемент мурий в более окисленном состоянии по сравнению с мурием в соляной кислоте. Подтверждение этого заключения Бертолле видел в следующем явлении: раствор хлора в воде, как известно, разлагается на свету. Наблюдая это явление, Бертолле установил, что при реакции образуется свободный кислород, а в растворе остается соляная кислота. Отсюда было естественно прийти к заключению, что хлор представляет собой «окисленную соляную кислоту», т. е. состоит из соляной кислоты и кислорода. Бертолле даже количественно определил «состав» хлора. Он нашел, что на 87 весовых частей соляной кислоты в нем содержится в связанном состоянии 13 весовых частей кислорода.

Далее Бертолле обнаружил, что если насыщать хлором раствор едкого кали, то образуются две соли: обычный хлорид калия и некоторая новая соль, богатая кислородом и поэтому способствующая воспламенению горючих веществ (хлорноватокалиевая соль, или хлорат калия). Некоторые ученые, назвавшие эту соль «бертоллетовой» по имени Бертолле, полагали, что в ней содержится селитра или даже принимали ее за селитру. Сам Бертолле пытался применить эту соль вместо селитры в составе пороха. Получение и состав этой соли Бертолле объяснил с тех же самых позиций теории «мурия». Он полагал, что эта соль пересыщена кислородом, перешедшим из хлора [47].

Интерес к хлору и его соединениям возник у Бертолле в связи с его занятиями красильным делом. Будучи назначен комиссаром дирекции красилен, Бертолле широко и тщательно изучил все стороны техники крашения и подготовки тканей к крашению. Используя наблюдение Шееле, что «дефлогистированная соляная кислота» (хлор) обесцвечивает окраску цветов растений, переходя при этом в соляную кислоту, Бертолле разработал способ отбелки тканей хлорной водой и положил тем самым основание техники отбелки тканей хлором и его препаратами.

На теоретических исследованиях и представлениях Бертолле о химическом сродстве и о признаках химических соединений мы особо остановимся в дальнейшем.

Кроме перечисленных химиков Франции в эпоху буржуазной революции и империи Наполеона развили свою деятельность и многие другие видные химики, имевшие определенные заслуги в развитии науки и техники.

Луи Николя Вокелен (1763–1829) родом из Нормандии с 13 лет был аптекарским учеником в Руане и увлекся химией. Перебравшись в Париж (1780 г.) и продолжая работать в аптеках, он познакомился с Фуркруа, в то время уже известным ученым-химиком. Вокелен сделался служителем и препаратором у Фуркруа ассистировал ему на лекциях и стал его учеником и ближайшим сотрудником. Они проработали вместе около девяти лет, выполнив множество научных исследований. Во время революции Вокелен некоторое время был начальником аптеки военного госпиталя. Однако в 1794 г. он уже вновь в Париже в качестве профессора химии в Горной школе, а затем в Политехнической школе. В декабре 1795 г. он был избран действительным членом Национального института по секции химии (19) (приводимые некоторыми авторами сведения об избрании Вокелена в 1791 г. членом Парижской Академии наук ошибочны). С 1801 г. он был профессором химии в College de France. Далее он работал инспектором монетного дела, а затем — директором специальной фармацевтической школы. В 1804 г. он был назначен на место Фуркруа — профессором в Ботанический сад. После смерти в 1809 г. своего учителя и друга Фуркруа Вокелен, получивший к этому времени степень доктора медицины за исследование «Мозговое вещество у человека и животных», был назначен профессором химии Медицинского факультета. Здесь он в 1813–1814 гг. и выполнил свои известные исследования по платиновым металлам. В 1823 г. Вокелен вышел на пенсию, так как из-за своих либеральных взглядов впал в немилость министра. Он уехал на родину и здесь еще продолжал исследования до самой смерти.

Вокелен был одним из наиболее выдающихся химиков «аналитического периода». Он провел множество химико-аналитических исследований и отдельных анализов и стал одним из основоположников количественного химического анализа. В Горной школе, где он был профессором, работал известный минералог и кристаллограф Рэне Жюст Гаюи (1743–1822). По его предложению Вокелен начал широкие химико-аналитические исследования минералов, которые Гаюи со своей стороны охарактеризовал кристаллографически. Их совместные исследования оказались весьма важными для науки. Вместе с тем исследования химического состава минералов привели Вокелена к крупным открытиям.

Еще в 1789 г. Вокелен изучал состав красной сибирской свинцовой руды, привлекавшей в то время внимание химиков-аналитиков. Однако тогда он еще не смог установить природу неизвестного вещества, или элемента, содержащегося в этом минерале и связанного с окисью свинца. В 1797 г. Вокелен вернулся к исследованию красной сибирской свинцовой руды (крокоита) и обнаружил в ней связанную с окисью свинца кислоту, которую ему удалось перевести в другие соли с различными основаниями. Вокелен показал, что эта кислота представляет собой кислородное соединение (как полагали в то время) металла, ранее не известного, который он назвал в связи с красивой окраской соединений этого металла «хромом» (от — «краска»). Вокелен установил главные свойства нового металла и некоторых его соединений. В следующем году, исследуя минерал берилл, Вокелен выделил из него белую «землю», которую из-за сладкого вкуса ее солей он назвал глюциной (от — «сладкий»). Содержащийся в этой земле элемент впоследствии стали называть бериллием.

Из других многочисленных физико-аналитических исследований Вокелена укажем на его анализ алюминиевых квасцов (1797 г.), в которых он впервые установил содержание «растительной щелочи», т. е. окиси калия. Впоследствии, в 1813–1814 гг., Вокелен опубликовал большое исследование о методах разделения платиновых металлов — платины, палладия, родия, иридия и осмия. В 1818 г. он подтвердил также экспериментальные результаты и выводы Юхана Августа Арфведсона (1792–1841), открывшего в 1817 г. литий.

Вокелену принадлежат и некоторые исследования по органической химии. Так, он получил циановую кислоту (1818 г.), открыл хинную кислоту (1806 г.), подробно изучил яблочную кислоту, а также аналитически исследовал и другие разнообразные растительные и животные продукты.

В содружестве с Вокеленом некоторое время работал Жан Антуан Шапталь (1756–1832). Деятельность его была посвящена главным образом проблемам химической технологии и созданию учебников и монографий по химии. По образованию Шапталь был медиком и состоял профессором в Медицинской школе в Монпелье. Одно время он занимал пост директора пороховых заводов Франции (1793–1794). При Наполеоне был министром внутренних дел и сенатором и получил титул графа Шантелу. Во время 100 дней Наполеона он вновь был назначен министром. Несмотря на все это в 1819 г. Шапталь получил от Людовика XVIII титул пэра Франции.

Деятельность Шапталя в области химической технологии и организации производства имеет специальный интерес, поэтому не будем ее здесь касаться (20). Упомянем лишь, что Шапталъ выпустил несколько книг — учебников и монографий, в которых, в частности, осветил весьма важные в то время для Франции проблемы развития некоторых отраслей химической техники. В 1790 г. Шапталь выпустил первое трехтомное издание «Элементов химии» (21) на основе кислородной теории. Таким образом, он явился одним из первых пропагандистов новой химии, несмотря на то, что в отличие от большинства своих современников, а также французских химиков последующего времени он не выдвигал на первый план Лавуазье в качестве основателя новой химии.

Большое значение для развития химических производств Франции, а в дальнейшем и других стран получила деятельность химика и инженера Николя Леблана (1742–1806). В 1775 г. Парижская академия наук объявила конкурс на лучший способ получения соды из поваренной соли. В связи с этим конкурсом многие химики заинтересовались проблемой промышленного производства искусственной соды. С 1787 г. в эту работу включился и Леблан. Воспользовавшись опубликованной в 1789 г. Ламетри схемой получения соды из поваренной соли, Леблан разработал промышленный способ производства соды и в 1791 г. получил патент. Сущность этого способа состояла в прокаливании смеси глауберовой соли с мелом и углем[48]. В том же году Леблан, не имевший средств для организации производства по своему способу, вступил в компанию с управителем имений герцога Орлеанского (у которого Леблан состоял придворным врачом). Таким путем были получены необходимые средства.

Завод искусственной соды был построен и некоторое время работал. Однако в связи с разгоревшейся войной, резко увеличившей потребности в разнообразных химикатах, Конвент принял в 1794 г. решение о ликвидации действия патентов на способы производства соды, ограничивавших расширение ее производства в стране. Вследствие этого Леблан, и ранее испытывавший финансовые трудности, особенно после казни герцога Орлеанского в 1793 г., попал в очень тяжелое положение.

В период господства якобинцев Леблан занимал государственные должности и выполнял правительственные поручения. Так, он был управляющим пороховым и селитряным производствами в Арсенале. По поручению правительства Леблан ликвидировал имущество лаборатории Лавуазье. Он занимал ряд выборных должностей в революционных органах. В эпоху консульства и наполеоновской империи Леблан находился в бедственном материальном положении и не получал от правительства никакой помощи. По-видимому доведенный до отчаяния, он и покончил с собой в 1806 г.

Из других французских химиков этого периода, менее известных, назовем Жана Дарсе (1725–1801), Бальтазара Жоржа Сажа (1740–1824), занимавшегося химией и минералогией, как и многие другие представители химико-аналитического периода, парижского аптекаря Бертрана Пеллетье (1761–1797) и химика Антуана Огюста Пармантье (1737–1813). Все они прежде всего занимались химико-техническими проблемами.

Из них наиболее известен Антуан Бомэ (1728–1804) — парижский аптекарь, а затем профессор фармации в Фармацевтической школе в Париже и член Парижской академии наук. Бомэ получил известность особенно как автор исследований по определению плотности жидкостей при помощи ареометров. «Градусы Бомэ» — одна из систем ареометрических шкал — применяются в технике и до настоящего времени.

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В ГЕРМАНИИ

Выше уже упоминалось, что антифлогистическая химия получила призвание во всех европейских странах. В Германии заслуга распространения антифлогистической химии принадлежит прежде всего М. Г. Клапроту.

Следует отметить, что признание в девяностых годах XVIII в. новых идей и учения, развитых Лавуазье и его соратниками, происходило почти повсюду (за исключением Англии) без острой борьбы. Лишь в отдельных случаях химики старого завета (особенно характерен в этом отношении Пристлей) продолжали упорствовать в своих взглядах. Подавляющее же большинство химиков Европы в конце XVIII в. фактически почти безболезненно рассталось с традиционными флогистическими догмами и объяснениями.

Мы видели, что во всех европейских странах химия развивалась в конце XVIII в. под знаменем химико-аналитических исследований. При этом главным процессом в развитии химии стал процесс накопления экспериментального материала. Неудивительно поэтому, что деятельность немецких и французских химиков, как, впрочем, и химиков других стран Европы, имеет много общих черт. Несмотря на то, что Германию и Францию в то время разделяла «стена революции» (которой все германские короли и герцоги панически боялись), основные задачи, которые решались немецкими химиками на рубеже XVIII–XIX вв., были, по существу, теми же, что и у химиков Франции. Таким образом, и в Германии в этот период получили развитие прежде всего химико-аналитические исследования. С другой стороны, деятельность многих немецких химиков-аналитиков сосредоточилась на решении химико-технических и химико-практических вопросов, выдвигаемых растущим капиталистическим производством.

Виднейшим немецким химиком этой эпохи, получившим широкую известность во всей Европе благодаря своим экспериментальным исследованиям, был Мартин Генрих Клапрот (1743–1817) (23). По окончании начальной школы Клапрот с 15-летнего возраста работал в аптеках, сначала в качестве аптекарского ученика, затем помощника аптекаря, провизора и управляющего аптеками. В 1766–1768 гг. он, в частности, работал в придворной аптеке в Ганновере, где стал усиленно заниматься химией и начал некоторые химико-аналитические исследования. Отсюда он перешел в одну из берлинских аптек. Естественно, он стремился перебраться в Берлин — крупнейший научный центр Германии. После двухлетней работы в Берлине, он на короткий срок уехал в Данциг, где также работал в аптеке. В марте 1771 г. Клапрот вернулся в Берлин и поступил на работу в аптеку, принадлежавшую Валентину Розе-старшему[49]. Розе был довольно видным химиком и фармацевтом, учеником Маргграфа. Он приобрел известность благодаря своим исследованиям легкоплавких металлических сплавов. Им предложен, в частности, рецепт сплава, плавящегося при 96 °C (2 части Bi, 1 часть Sn, 1 часть Pb — сплав Розе).

В. Розе отнесся весьма дружелюбно к своему новому сотруднику Клапроту, однако работал с ним мало, так как вскоре умер (в апреле 1771 г.). Его сыну — Валентину Розе-младшему было в это время всего 9 лет, Клапрот взял на себя управление аптекой и принял на воспитание Розе-младшего. Будучи управляющим аптекой, Клапрот получил достаточно широкие возможности для научно-исследовательской работы. Он организовал химическую лабораторию и стал публиковать (особенно после 1780 г.) многочисленные исследования, преимущественно химико-аналитического характера. Вскоре Клапрот приобрел широкую известность как исследователь, химик-аналитик и фармацевт.

Уже в 1782 г. он был назначен членом Медицинской коллегии (заменявшей в то время в Германии, России и других странах министерство здравоохранения). С 1787 г. Клапрот — член Прусской академии наук (ныне Германская академия наук в Берлине).

В восьмидесятых годах Клапрот выступал с курсами лекций по аналитической химии (искусство разделения), в частности перед офицерами-артиллеристами, и стал профессором химии в Артиллерийской школе, а также других учебных заведениях Берлина. При учреждении в 1808 г. Берлинского университета (ныне имени Гумбольдта) Клапрот был назначен (в 1809 г.) профессором химии. В лаборатории Берлинского университета он неустанно продолжал исследования до самой смерти в начале 1817 г.

Клапрот опубликовал свыше 200 книг, статей и сообщений, посвященных главным образом исследованию состава разнообразных минералов, солей, минеральных вод и других веществ. Он был выдающимся представителем химико-аналитического периода в химии и стал своего рода примером педантичного исследователя-аналитика для химиков ряда поколений. Литературное наследие Клапрота отражает огромную работу, которая им была выполнена. Химические анализы Клапрота отличаются точностью и надежностью. Многие приемы и методы количественного исследования, которые теперь известны любому химику, были впервые введены в практику Клапротом. Трудолюбию Клапрота, не прекращавшего систематических напряженных исследований до глубокой старости, можно только удивляться.

Первые работы Клапрота посвящены фармацевтическому анализу. Но уже в середине восьмидесятых годов он занимается главным образом исследованиями состава минералов, прежде всего вновь открываемых и неисследованных химически. Клапрота в первую очередь интересовали содержащиеся в минералах металлы и металлические земли. В те времена химики по старинной традиции вели счет металлам. Уже давно было известно, что помимо семи металлов древности существует много других. Во времена Клапрота общее их число достигло 17.

В процессе весьма трудоемких и кропотливых исследований Клапроту удалось сделать несколько крупных открытий. Так, в 1789 г. он открыл в смоляной руде землю, которая содержала новый, до того времени неизвестный металл. Клапрот назвал этот металл «ураний» (скоро этот металл стали называть просто «ураном») в честь открытия астрономом Гершелем планеты Уран. Несмотря на попытки восстановить «урановую землю» прокаливанием ее с бурой и углем, Клапроту не удалось выделить чистый металл.

В том же 1789 г. Клапрот повторил опыты Вокелена по получению «глициния» из минерала берилла и исследованию свойств этого нового металла. В сибирском берилле Клапрот обнаружил описанный Вокеленом металл и дал ему название «бериллий», которое было с тех пор принято в Германии и других странах.

В том же 1789 г. Клапрот открыл в гиацинте с острова Цейлон цирконовую землю. Два года спустя Вильям Грегор (1761–1817) открыл титан, вернее, титановую землю, которой дал название «меначин» (от названия минерала «менаконит»). В 1792 г. Клапрот, анализируя венгерский шерл (рутил), выделил землю, которую определил как основание металла, названного им «титан». Интересно отметить, что, обосновывая это название, Клапрот писал в 1795 г.: «Если для вновь открываемого ископаемого нежелательно подобрать название, указывающее на его своеобразные свойства, я нахожу, что лучше всего подбирать такие названия, которые ничего не говорили бы об этих свойствах и не давали, таким образом, повода для неправильных суждений. В связи с этим мне хотелось бы для данной металлической субстанции подобрать, так же как и для урания, имя из мифологии, поэтому я называю новый металлический осадок именем древних обитателей земли — титанов — «титаний» (24).

Заметим, что эта точка зрения вполне отлична от точки зрения Лавуазье и его соратников. Мы видели, что Лавуазье, современник Клапрота, стремился называть вновь открываемые элементы так, чтобы в названии были отражены их главнейшие свойства («кислород» — родящий кислоту, «водород» — родящий воду, «азот» — безжизненный и др.) Как говорилось выше, эти названия оказались совершенно неудачными.

В конце 1797 г. Клапрот исследовал красную сибирскую свинцовую руду (крокоит) и подтвердил наличие в ней нового элемента, незадолго до этого открытого в той же руде Вокеленом и названного им «хромом». Следует также отметить важную роль, которую сыграл Клапрот в открытии теллура. Еще в 1782 г. Франц Иозеф Рейхенштейн (1740–1825), в то время директор горных приисков в Тироле, исследуя одну из медных руд, заподозрил в ней присутствие нового элемента, который, впрочем, после исследования специалистов многие принимали либо за висмут, либо за сурьму. Бергман, которому был направлен для исследования образец руды, установил, что никакой сурьмы в ней нет. Полную ясность в возникший вопрос внес Клапрот, который при исследовании руды в 1798 г. обнаружил в ней новый элемент, названный им «теллуром» (название взято также из мифологии: от Tellus — название древнеитальянской богини, матери Земли).

Далее, в 1803 г. Клапрот, одновременно с Берцелиусом и Гизингером (см. ниже), открыл в минерале церите цериевую землю, металлическое основание которой было названо Берцелиусом «церием» (от названия малой планеты «Церера»). Не будем упоминать здесь о других, менее значительных открытиях Клапрота, а также о методических усовершенствованиях и нововведениях, которые он внес в химический анализ.

По-видимому, Клапрот мало интересовался теоретическими проблемами химии. Во всяком случае, примыкая до 1792 г. к лагерю сторонников теории флогистона, он не был ни явным приверженцем, ни догматиком этой теории. В 1786 г. он повторил опыт Лавуазье с разложением водяных паров при пропускании их через раскаленный ружейный ствол. Полученный таким путем водород он трактовал в духе времени как «воспламеняющийся воздух», или флогистон с примесью водяных паров. Вскоре новые открытия Лавуазье и его сторонников заставили Клапрота пересмотреть свои представления. Клапрот довольно легко расстался с флогистическими взглядами и перешел в лагерь сторонников кислородной, антифлогистической химии в «один день».

В 1792 г. как член Прусской (Берлинской) академии наук он выступил (по предложению некоторых членов Академии) с докладом о кислородной теории Лавуазье. Во время этого доклада он воспроизвел и продемонстрировал слушателям важнейшие опыты Лавуазье по сжиганию различных веществ и кальцинации металлов. В результате этого доклада как сам Клапрот, так и другие члены академии перешли на позиции антифлогистической химии. Такое внезапное «обращение» кажется несколько странным, однако оно подало пример химикам Германии и некоторых других стран сделать то же самое. Лишь немногие из немецких химиков остались верными старым воззрениям. К их числу принадлежал, например, Виглеб.

Г. Копп, описывая это событие из истории химии в Германии, особо отмечает заслугу Клапрота, утвердившего в Германии антифлогистическую химию. Копп замечает при этом, что ни в одной другой стране теория флогистона не пустила таких глубоких корней, как в Германии. По мнению Коппа, особые «национальные» чувства немецких химиков весьма затрудняли их переход от теории Шталя — их соотечественника — к идеям «французской химии» (25). Это замечание видного химика и выдающегося историка химии лишний раз подчеркивает наличие буржуазно-националистических взглядов и настроений среди германских, как, впрочем, и вообще среди западноевропейских, химиков и историков химии XIX и XX вв.

В заключение укажем, что Клапрот публиковал свои статьи и сообщения в различных изданиях и, между прочим, в «Мемуарах Берлинской академии наук» и в широко известном в те времена журнале «Химические анналы Кремля». Этот последний журнал [50], наряду с основанным Лавуазье и его соратниками журналом «Annalende Chimie», дает превосходное представление о проблемах, которые разрабатывались химиками на рубеже XVIII–XIX вв.

Впоследствии Клапрот собрал все свои публикации и издал их отдельно в шести томах под заглавием «К химическому познанию минеральных тел» (26). Это издание содержит свыше 2000 страниц. На рубеже XVIII–XIX вв. в Германии развили свою деятельность и многие другие химики-аналитики. Большинство их, подобно Клапроту, были аптекарями. Поэтому в их трудах нашли также отражение вопросы фармацевтической химии и фармации, а также и некоторые химико-технические вопросы. Хотя всем этим химикам не удалось сделать выдающихся открытий, исследования, выполненные ими, а также полученные ими результаты хорошо иллюстрируют общий ход развития химии в рассматриваемый период.

Во второй половине XVIII в. в Германии пользовался известностью Иоганн Христиан Виглеб (1732–1800) — аптекарь и сенатор. Он был весьма деятельным исследователем в области химии и фармации и при этом ревностным сторонником теории флогистона. Виглеб провел множество анализов различных веществ и, прежде всего, минералов, причем разработал и описал некоторые новые приемы анализа. Виглеб оставил значительное число литературных произведений по химии и фармации. Упомянем здесь его трехтомное руководство по общей и прикладной химии (1796 г.) и книгу «Пересмотр основ учения о химическом сродстве тел» (1777 г.).

Подобно Виглебу, другой немецкий химик этого периода — Иоганн Фридрих Веструмб (1751–1819) был также аптекарем, а в дальнейшем одновременно и горным комиссаром. В конце XVIII в. он развернул широкую деятельность в области химического анализа минералов и минеральных вод. Он уделял также много внимания вопросам технической химии. В частности, он описывал способы отбелки тканей, фабрикации уксусной кислоты, фруктовых вин и настоек, производство солода, стекольное производство и т. п. Упомянем здесь также о деятельности Христиана Фридриха Бухгольца (1770–1818) — аптекаря и профессора химии и фармации в Эрфурте. Из химико-аналитических работ Бухгольца следует назвать его исследования «серного молока» (коллоидной серы), различных хлоридов серы и роданисто-водородной кислоты. Бухгольц имеет некоторые заслуги в развитии методов количественного анализа.

Христоф Гиртаннер (1760–1800) был врачом, а впоследствии профессором химии в Геттингене. Во время своих путешествий по Швейцарии, Франции и Англии собрал и исследовал многие минералы. Однако он не был деятельным химиком-экспериментатором. Зато, пользуясь данными исследований других химиков, он содействовал своими книгами распространению антифлогистической химии. Из них назовем здесь «Начальные основания антифлогистической химии» (27).

Широкую литературную деятельность в области химии развил также Иоганн Фридрих Гмелин (1748–1804) — профессор медицины в Тюбингене, а затем профессор медицины и химии в Геттингене. Из выпущенных им книг назовем здесь «Введение в химию и минералогию» (1780 г.), «Руководство по технической химии» (два тома, 1795 г.) и «История химии» в трех томах (28). Последний труд представляет собой одну из первых попыток обстоятельно и подробно изложить развитие химии на основе первоисточников. Изложение Гмелина снабжено прекрасной библиографией статей и отчетов об исследованиях от древнейших времен до конца XVIII в.

Сигизмунд Фридрих Гермбштедт (1760–1833) — аптекарь, затем профессор химии и фармации в Медико-хирургической коллегии, а с 1810 г. после основания Берлинского университета профессор химии, фармации и технологии в этом университете и член Берлинской академии наук. Подобно Гмелину и Гиртаннеру, Гермбштедт занимался главным образом литературной деятельностью в области химии. Он выпустил несколько книг, в том числе учебников по химии. Из них наиболее известны «Основы общей экспериментальной химии» (1791 г.). Кроме этого, Гермбштедту принадлежат многочисленные труды по технической химии, в частности по отбеливанию тканей, мыловарению, сахарному производству, виноделию, красильному делу. Гермбштедт был одним из первых немецких химиков, признавших кислородную теорию. Он усердно распространял в Германии антифлогистическую химию и выпустил переводы на немецкий язык сочинений Шееле, Лавуазье и Шапталя.

Литературно-педагогической деятельности посвятил большую часть жизни Иоганн Бартоломей Тромсдорф (1770–1837). Он был также аптекарем в Эрфурте и с 1795 г. здесь же профессором физики и химии. Тромсдорф основал в Эрфурте Фармацевтический институт (при университете) для подготовки высококвалифицированных фармацевтов. Он требовал от обучающихся в этом институте безусловного усвоения практических приемов химического исследования и, прежде всего, выполнения химических анализов с высокой точностью. Помимо большого числа химико-фармацевтических статей Тромсдорфу принадлежит «Систематическое руководство по общей химии» (1800–1804). В 1792 г. он выпустил «Обзор важнейших открытий в области химии».

Старший современник Тромсдорфа — Фридрих Альберт Карл Грен (1760–1798), по образованию фармацевт, был профессором химии в Галле. Он также выпустил «Систематическое руководство по общей химии». Грен был ярым защитником теории флогистона и даже держался теории «отрицательного веса» флогистона (1786 г.). Он был издателем «Физического журнала» (1790–1799) — предшественником Гильберта и Поггендорфа («Анналы Гильберта» и «Анналы Поггендорфа» в XIX в.).

Упомянем также об Иоганне Фридрихе Августе Гёттлинге (1755–1809) — аптекаре, а затем профессоре химии, фармации и технологии в Иене. Гёттлинг был первым, принявшим в Германии учение Лавуазье. Он принял важное участие в разработке многих методов качественного анализа. Он оставил между прочим «Руководство по теоретической и практической химии» (1798–1800), по которому училось целое поколение иенских студентов. Учеником Гёттлинга был, в частности, Дёберейнер.

К этой галерее немецких химиков конца XVIII и начала XIX в. следует отнести и Иозефа Франца Жакена (1766–1839)[51], занимавшего с 1797 г. кафедру химии и ботаники в Венском университете. Жакен приобрел известность своей книгой «Учебник общей и медицинской химии» в двух частях. Он был одним из видных естествоиспытателей своего времени в Австрии, организатором собраний ученых, которые он устраивал в своей квартире.

Несмотря на то, что учебник Жакена написан после утверждения кислородной теории, его нельзя назвать новаторским. Кислороду и его свойствам в книге посвящено лишь несколько страниц, многие явления объясняются по-старому, с флогистических позиций. В конце второго тома учебника имеется приложение «Очерк флогистической системы», в котором подробно и с большим «сочувствием» изложена теория флогистона и важнейшие объяснения явлений на основе этой теории. Это приложение, которое имеется также и в книге Гиртаннера, достаточно хорошо характеризует «переходный» характер этого учебника и взглядов его автора.

В дальнейшем будет упомянуто о деятельности и некоторых других ученых Германии начала XIX в.

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В РОССИИ

В известной связи с немецкими химиками в этот период работали и химики России. К концу XVIII в. исследования, химико-техническая и экспедиционная деятельность химиков России получила особенно широкое развитие. Выдающиеся труды и начинания Ломоносова в области химии оказали настолько большое влияние на академические и правительственные круги России, что в Петербургской академии наук во второй половине XVIII в. установилась традиция особого внимания к химии и, в особенности, к организации химико-технических изысканий.

В послеломоносовский период в Петербурге работало несколько химиков. Выше мы назвали некоторых из них, в частности И. Г. Лемана. В связи с расширением экспедиционной деятельности Академии наук кафедру химии в ней занимали одновременно по нескольку химиков. Многие из них получили известность своими трудами.

Период с 1725 по 1800 г. в истории химии в России П. Вальден называет «академическим» периодом (30). Действительно в этот период большинство видных химиков работали в Академии наук. Однако многие химики не были, собственно, связаны с Академией, работая в Бергколлегии, Медицинской коллегии и аптеках, на заводах и т. д. Так, например, И. Шлаттер работал на Монетном дворе.

Видным естествоиспытателем и химиком конца XVIII в. в России был Кирилл Густавович (Эрик) Лаксман (1738–1796) (31). По происхождению он был финном и учился в университете в Або. В 1762 г., сделавшись лютеранским пастором, он приехал в Петербург в качестве учителя в лютеранском (Петропавловском) училище. В 1764 г. он был назначен пастором в Барнаул и одновременно избран корреспондентом Петербургской академии наук. В Барнауле Лаксман занялся научными исследованиями. Будучи подвижным и деятельным, он принялся за изучение минералов, флоры и фауны, посылая отчеты о своих исследованиях, собранные коллекции и отдельные образцы в Петербург и Стокгольм. В Сибири Лаксман познакомился с знаменитым русским изобретателем И. И. Ползуновым (1728–1766) и под его руководством изучил горное дело, металлургию и техническую химию.

В 1770 г. Лаксман был избран академиком по кафедре химии и экономии (т. е. хозяйственной и технической химии), ему была передана ломоносовская лаборатория. Здесь он работал несколько лет, предпринимая время от времени путешествия по России — на Волгу, в Бессарабию и другие районы. В 1780 г. Лаксман был назначен помощником управляющего Нерчинскими металлургическими заводами. Он с большим рвением продолжал естественнонаучные исследования несмотря на неприятности (он был отстранен от должности и некоторое время работал даже в качестве исправника). В 1784 г. его положение постепенно улучшилось, а в 1788 г. он был восстановлен в звании почетного академика. После возвращения в Петербург, он много хлопотал об организации экспедиции к берегам Тихого океана и в Японию. Выехав в эту экспедицию, он внезапно умер по дороге в Иркутск в 1796 г. Химическая тематика в исследованиях Лаксмана занимала второстепенное место. Главное внимание он уделял минералогии, зоологии и ботанике. Однако он приобрел широкую известность своими успешными опытами по замене поташа и природной соды при варке стекла природной глауберовой солью. По существу, Лаксман изобрел способ получения из глауберовой соли искусственной соды.

Лаксман так описывает свой способ: «Я взял четыре пуда сей щелочной ископаемой соли, известной под названием глауберовой, горькой, слабительной, сибирской соли, а у Мунгальских народов гуджир называемой. Сие кристалловидное вещество выставил я на открытый воздух и попустил оному распасться. По прошествии двух недель лишилось оно влажности, нужной к составлению кристалловидного образа, распалося в весьма тонкий белый порошок и половину тяжести своей потеряло. Сей нежный порошок смешал я с четырьмя фунтами угольного порошка, приготовленного из обыкновенного соснового угля… Смешав, все сие всыпал я в раскаленную перепепливающую печь, и тотчас начала оная смесь многочисленные испускать искры и распространился кисловатый, слегка на серную печень сдающийся запах. Каление продолжал я несколько часов и несколько раз мешал. Но когда перестали показываться искры, вынул я всю соль из печи, которая доказала все свойства соды, или чистой щелочной соли из царства ископаемых. Будучи хорошо перемешана с четырьмя пудами песку и вторично чрез несколько часов калёна, расплавилася смесь сия в чистое зеленоватое стекло; с толченым же и мелко просеянным кварцем дала стекло белое, на подобие воды прозрачное» (32).

Таким образом, речь здесь идет о получении соды по методу, принципиально не отличающемуся от метода Леблана. Так как применение полученной таким путем соды вместо поташа в стекловарении было успешно осуществлено Лаксманом еще в 1764 г. и затем в промышленном масштабе — на построенном им стекловаренном заводе в Тальцинске в 1784 г., то имеются все основания считать его первооткрывателем так называемого леблановского метода получения соды.

Деятельность другого академика Петербургской академии наук — химика этого периода Ивана Ивановича (Иоганна Готлиба) Георги (1729–1802) (33) отразила как общие тенденции в развитии химии второй половины XVIII в., так и особенности развития естествознания в России. Георги приехал в Россию в 40-летнем возрасте с незаконченным университетским образованием (в Упсале). Так же как и Лаксман, Георги был путешественником, натуралистом — участником комплексных экспедиций, снаряжавшихся Петербургской академией в различные районы страны. Во время этих путешествий Георги собрал обширный этнографический, географический и естественнонаучный материал, в частности некоторые данные об источниках природной соды в Сибири. Несмотря на то что последняя работа была лишь незначительной деталью его крайне разностороннего обзора, он был в 1776 г. избран адъюнктом Академии наук по кафедре химии, а в начале 1783 г. — академиком по химии. В отличие от своих современников-химиков Георги как химик занимался техническими и сельскохозяйственными анализами, исследовал самые различные продукты, главным образом растительного и животного происхождения. Впрочем, Георги принадлежат некоторые исследования минералов и горных пород. После смерти Георги осталась незаконченной его книга «Курс химии» (не изданная при жизни Георги, вероятно, потому, что она успела устареть в процессе подготовки).

Современником и коллегой Георги по Академии наук в Петербурге был Никита Петрович Соколов (1748–1795). Он получил медицинское образование в университетах Лейдена и Страсбурга. Знаменитый когда-то своей химико-медицинской школой Лейденский университет во второй половине XVIII в. уже потерял свой блеск и жил в значительной степени старыми, отсталыми традициями. Об этом свидетельствует, в частности, тематика исследований, которые выполняли Соколов и другие молодые русские ученые, командированные в Лейден (34). Так, по возвращении на родину Соколов опубликовал следующие статьи: «О деле молошного сахара и пользе оного», «О пользе и употреблениях можжевельника», «О природе мышьяка», «Об обработке металлов серою», «Лучший способ приготовления медной амальгамы», «О делании английского фосфора» и др. (35) Эта тематика, как видно из названий, более характерна для эпохи Бургаве, чем для «аналитического периода» развития химии.

Соколов в молодости принял участие в академических экспедициях и путешествовал самостоятельно. Он интересовался вопросами, связанными с технологией производства разнообразных материалов, главным образом из сельскохозяйственного сырья, с хозяйственным значением местных запасов ископаемых, а также с растительным и животным сырьем. В частности, он обратил внимание на наличие в Подмосковье (Калуга) угольного месторождения и описал опыты плавки чугуна на каменном угле (36).

Продолжая старую, ломоносовскую традицию, Соколов многократно выступал с публичными лекциями по химии, а также читал курс химии для студентов академического университета. Он занимался и литературной деятельностью по химии. Так, ему принадлежит перевод книги Эркслебена (37); он участвовал также в переводе словаря Макёра. По-видимому, Соколов был признанным знатоком русского, в том числе и научно-технического, языка. В 1784 г. он был избран даже в члены Российской академии[52]. В последние годы жизни Соколов отошел от научной и общественной деятельности, так как был болен, по-видимому, вследствие отравления при химическом исследовании. Виднейшим среди химиков России конца XVIII в., без сомнения, был Товий Егорович (Иоганн Тобиас) Ловиц 1757–1804). Он приехал в Россию 11-летним мальчиком (38) и вместе со своим отцом астрономом Георгом Морицем Ловицем вскоре отправился в экспедицию в Прикаспийские степи. После гибели отца[53] он вернулся в Петербург и некоторое время учился в Академической гимназии, но вскоре оставил ее и поступил в качестве ученика в Главную (императорскую) аптеку. Здесь он получил хорошую подготовку в области химии и фармации. Затем несколько лет он учился на Медицинском факультете Геттингентского университета. Не окончив из-за тяжелой болезни университета, он вернулся в Петербург и вновь поступил в ту же Главную аптеку. Скоро он стал провизором. В Главной аптеке Ловиц выполнил значительную часть своих выдающихся экспериментальных исследований.

Исследованиями в области химии Ловиц начал заниматься с 1784 г. В восьмидесятых и девяностых годах он сделал ряд выдающихся открытий и обратил на себя внимание ученого мира. Уже в 1787 г. он был избран корреспондентом Академии наук, затем адъюнктом, в 1793 г. — академиком. Кроме этого, Ловиц занял руководящее положение в Вольном экономическом обществе и стал членом Медицинской коллегии. С 1797 г. он окончательно перешел в Академию наук, организовав собственную домашнюю лабораторию, так как академическая лаборатория Ломоносова была в то время совершенно неблагоустроена. Умер Ловиц в 1804 г. на 48-м году жизни.

Ловиц был одним из виднейших представителей «аналитического периода» в химии. Но помимо чисто химико-аналитических работ он провел обширные и весьма плодотворные исследования по адсорбции из растворов и по кристаллизации, а также и в ставшей в то время традиционной области — технической химии.

Пытаясь в 1785 г. получить путем перекристаллизации бесцветные кристаллы виннокаменной кислоты, Ловиц случайно открыл явление адсорбции углем из растворов. Вначале он объяснил это явление (адсорбцию загрязняющих примесей) «дефлогистирующим действием угля», но в дальнейшем отказался от этой точки зрения и развил своеобразную «химическую теорию адсорбции» на основе кислородной теории. Ловиц широко изучил открытое им явление адсорбции и предложил ряд путей ее практического применения. В частности, Ловицу принадлежит сохранивший свое значение до наших дней способ адсорбционной очистки спирта от примесей сивушных масел, а также способ очистки органических препаратов путем адсорбции примесей активным углем, добавляемым при перекристаллизации.

Большое теоретическое и прикладное значение получили исследования Ловица по кристаллизации. Ловиц ввел понятия о пересыщении, о так называемой самопроизвольной и принудительной кристаллизации. Ловиц открыл наличие в растворах при кристаллизации конвекционных потоков, выяснил роль зародышей кристаллизации, дал способы выращивания больших кристаллов. Он предложил также применять кристаллизацию для химико-аналитических определений. Для этого он изготовил модели кристаллов солей из черного воска и подметил явление изоморфизма. Ловицу принадлежит оригинальный метод качественного анализа солей по рисунку скелетных кристаллических образований на поверхности стекла, получающихся после испарения капли раствора.

Будучи превосходным химиком-аналитиком, Ловиц сделал в течение 17 лет своей научной деятельности и множество анализов минералов, солей и других веществ и разработал ряд важных методов качественного и количественного анализа. Он был одним из первых химиков, применивших титрование[54] для определения крепости кислоты, и предложил метод перевода в раствор силикатов путем кипячения их в растворах едких щелочей, взамен громоздкого способа сплавления силикатов с щелочами в серебряном тигле, предложенного Клапротом. Ловиц принял участие в открытии и исследовании ряда новых элементов. Большие заслуги принадлежат ему, в частности, в открытии и изучении свойств стронция и хрома.

Известны также и другие многочисленные исследования, предложения, технические проекты, разработанные Ловицем в областях технической, органической и фармацевтической химии. В частности, Ловиц впервые получил кристаллическую (ледяную) уксусную кислоту, безводный алкоголь, чистый серный эфир и многие другие вещества.

Младшим современником Ловица был академик Яков Дмитриевич Захаров (1775–1836). Он учился в Геттингентском университете и с 1790 г. стал адъюнктом Академии наук. Деятельность Захарова была весьма разносторонней. Главной его заслугой является пропаганда в России кислородной теории и новой химии. Он выпустил упоминавшийся выше перевод учебника Гиртаннера «Антифлогистическая химия». Захаров выступал также с публичными лекциями, статьями и даже исследованиями в аспектах кислородной теории. В начале XIX в. он опубликовал несколько статей, пропагандировавших идеи новой химии («О разложении воды посредством раскаленного железа», «Новые опыты разложения алмаза» и др.) (39).

Захарову принадлежит исследование «закономерностей теплоемкости» тел. Он же разработал способ промышленного получения водорода путем разложения воды раскаленным железом. В 1804 г. Захаров совершил вместо заболевшего Ловица подъем на воздушном шаре. Это был первый в истории науки подъем с чисто научными целями. Д. И. Менделеев писал о значении этого подъема («поднятия»): «… Оно (поднятие) имеет исторически весьма существенное значение: оно было первое, чисто ученое путешествие с целью изучения верхних слоев атмосферы. Гей-Люссак поднялся два месяца спустя, и мы должны гордиться тем, что первое чисто метеорологическое поднятие совершено русским ученым…» (40).

Кроме того, Захаров принял участие в разработке новой русской химической номенклатуры. В своей статье «Рассуждение о Российском химическом словозначении» (1810 г.)он привел наиболее удобные, по его мнению, русские названия веществам, принадлежащим к различным классам соединений.

Следует кратко рассказать еще о нескольких химиках России этого периода. Среди них видное место занимает Василий Михайлович Севергин (1765–1826) — академик-минералог (41) (с 1793 г.). Наряду с важными исследованиями и литературными трудами по минералогии и геологии Севергин выпустил несколько химико-аналитических исследований. Назовем его «Способ испытывать минеральные воды» (1800 г.), «Пробирное искусство» (1801 г.), а также «Химический словарь» в четырех томах (переработанный словарь Луи Кадета — химика эпохи Лавуазье) (1800–1813). Севергин был одним из пропагандистов кислородной теории в России.

Видным русским химиком-аналитиком был Аполлос Аполлосович Мусин-Пушкин (1760–1805). Он был вице-президентом Бергколлегии, почетным академиком Петербургской академии и членом Королевского общества в Лондоне. Исследования этого замечательного химика касались главным образом химии и технологии платины и палладия. Он открыл и исследовал так называемые хлороплатинаты щелочных и щелочноземельных металлов, изучил растворимость хлороплатината аммония в воде. Мусин-Пушкин получил амальгаму платины и нашел способ получения ковкой платины прокаливанием ее амальгамы.

Мусину-Пушкину принадлежат и другие исследования. Он описал способ получения кристаллических золота и серебра, исследовал соли хрома, открыв хромовые квасцы и новые окислы хрома. Кроме того, он издал руководство по получению природной и искусственной селитры, исследовал соли фосфорной кислоты (42).

Среди химиков Московского университета на рубеже XVIII–XIX вв. особенно выделялся своей химико-аналитической деятельностью Иоганн Якоб Биндгейм (1750–1825) — ученик Клапрота и его преемник по должности провизора в берлинской аптеке. Биндгейм в конце 1780-х годов переехал в Петербург, а затем в Москву и здесь стал профессором фармацевтической химии и фармации в университете. Он развернул широкие исследования по аналитической, технической и фармацевтической химии. Биндгейм изолировал сахар из белой свеклы (1799 г.) и положил начало развитию свеклосахарной промышленности в России. Нет необходимости упоминать о менее известных и менее деятельных химиках России этого периода, работавших в различных учреждениях вне Академии наук.

Этот беглый обзор деятельности наиболее видных химиков, работавших в России на рубеже XVIII–XIX вв., с полной отчетливостью свидетельствует о том, что развитие химии в России протекало в общем русле с развитием химии в Германии и во Франции. Вместе с тем исследования химиков России отразили все более и более тесную связь с производством и его нуждами. Большинство химиков весьма охотно работали в области технической химии, решая задачи, связанные с использованием новых видов сырья, с организацией новых производств и усовершенствованием существующих производств. Естественно, что в деятельности химиков России этого периода нашли отражение также и запросы крепостнического сельского хозяйства. Таким образом, Россия в этот период полноправно участвовала в общем процессе развития химии и русские химики вместе с химиками других стран подготовляли почву для новых научных обобщений.

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

Для завершения картины состояния и развития экспериментальной химии в конце XVIII в. упомянем о деятельности некоторых химиков Англии и других стран Европы. В Англии в этот период кроме Кавендиша, Пристлея и других широкую известность приобрел Ричард Кирван (1733–1812). В молодости Кирван был адвокатом, но сменил эту профессию на занятия естественными науками. С 1779 г. он член Королевского общества в Лондоне, а с 1790 г. — президент Ирландской академии в Дублине. В начале восьмидесятых годов он был убежденным флогистиком и еще в 1783 г. полагал, что «воспламеняющийся воздух» (водород) представляет собой чистый флогистон, «выделяемый» при определенных условиях из металлов. Он считал, что металлы состоят из металлических известей и «воспламеняющегося воздуха».

Кирван был химиком-аналитиком весьма широкого профиля: занимался проблемами минералогии, геологии. Он специально изучал удельные веса растворов и «силу сродства» кислот и оснований в солях.

Кирван признал антифлогистическую химию лишь в 1792 г. Он написал тогда Бертолле следующие строки: «После десятилетних усилий я складываю оружие и оставляю флогистон. Я вижу теперь ясно, что нет ни одного надежного опыта, который бы доказывал образование «фиксируемого воздуха» из водорода (флогистона) и кислорода, а при этих обстоятельствах невозможно далее считать справедливой флогистическую систему» (43).

Тем не менее Кирван далеко не полностью принял все положения антифлогистической химии. Даже в 1800 г. он высказывал такие замечания по поводу номенклатуры антифлогистиков, которые не оставляют сомнения в том, что он продолжал поддерживать многие положения теории флогистона.

Кроме упоминавшихся выше химиков-пневматиков, в этот период в Англии работали и некоторые другие химики-исследователи.

Из химиков других стран назовем здесь финского ученого Юхана Гадолина (1760–1852), значительная часть деятельности которого падает на конец XVIII и начало XIX в. Гадолин был учеником Бергмана в Упсале. Бергман считал его лучшим своим учеником, и лишь по молодости Гадолин не мог занять его место на кафедре (Бергман умер в 1784 г.). В Упсале Гадолин подружился с Шееле. В молодости Гадолин в полном соответствии с традициями «аналитического периода» в развитии химии, перешедшими по наследству от ближайших учителей, много занимался химическими анализами. По предложению Бергмана он, в частности, занялся качественными и количественными исследованиями соединений железа и особенно подробно изучил взаимодействие «кровяных солей» с солями железа и состав берлинской лазури. Сделавшись профессором университета в Або, Гадолин в свободное от лекций время путешествовал по странам Европы. Он работал в области минералогии совместно с Кирваном, Крауфордом[55] и другими учеными. С 1788 г. он сторонник кислородной теории. В 1794 г. он открыл землю, содержащую элемент «иттрий» и приобрел широкую известность среди химиков как основатель нового раздела химии — учения о редких землях. Впоследствии в честь Гадолина его именем был назван один из элементов редких земель — «гадолиний» [56] (1880 г.).

Гадолин был одним из передовых химиков своего времени и в своих курсах химии отразил ее новейшие успехи. С начала XIX в. его исследовательская деятельность постепенно сократилась. С 1822 г. он — пенсионер, продолжавший еще исследования. В 1827 г., когда пожар в Або уничтожил университет и лабораторию Гадолина, он полностью оставил экспериментальную научную работу.

Из итальянских химиков этого периода назовем здесь Джованни Фаброни (1752–1822) — профессора Пизанского университета, химика-аналитика, интересовавшегося и проблемами технической химии. Фаброни уже в 1795 г. был сторонником кислородной теории и считал флогистон фантазией. Он опубликовал ряд химико-аналитических и технических статей в «Химических анналах».

Другой итальянский химик — Луиджи Валентино Бруньятелли (1761–1818), профессор химии в университете в Павии — был химиком широкого профиля и занимался наряду с химико-аналитическими исследованиями проблемами фармацевтической, физиологической и органической химии. Опубликовал «Элементарный курс общей химии» (1795 г.).

Из других итальянских химиков «аналитического периода» назовем здесь Джованни Антонио Джоберта (1761–1834) — профессора в Турине, занимавшегося анализами минералов и разработавшего несколько приемов анализа, а также Винченцо Дандоло (1758–1819). Дандоло издал в Венеции в 1791 г. перевод книги Лавуазье «Элементарный курс химии», а в дальнейшем — сочинения и других участников «химической революции» — Бертолле и Фуркруа. Он уделял много внимания и вопросам технической химии, особенно технологии сельскохозяйственных и пищевых производств (виноделие, шелководство и пр.) (44).

Мы не можем рассматривать здесь деятельность других многочисленных химиков этого периода, преподававших химию в высших школах и изучавших практические проблемы в различных странах Европы. Многие из них вели исследования главным образом химико-технического характера.

Обзор деятельности наиболее видных химиков Франции, Германии, России, Англии, Италии и других стран вполне отчетливо рисует состояние и главнейшее направление развития химии на рубеже XVIII–XIX вв.

Отметим на основе этого обзора бросающуюся в глаза поразительную общность научных интересов большинства химиков различных стран в этот период. Почти все химики, принимавшие участие в исследованиях в эпоху химической революции и в последующие два десятилетия, работали как бы по единому плану, который, однако, никем не предлагался и не фиксировался. Своими исследованиями они решали общие проблемы как в области аналитической химии солей и минералов, так и в области технической химии и химической технологии. Химическая литература этого периода также свидетельствует об общности воззрений и научных интересов химиков различных стран Европы. Можно лишь удивляться, например, тому, что в одно и то же время в разных странах химики писали и выпускали книги, совпадающие не только по содержанию, но даже и по заглавию.

Основные черты в развитии химии на рубеже XVIII–XIX вв. и вообще в течение аналитического периода хорошо иллюстрируют значение потребностей производства (периода быстрого развития и расцвета капитализма) и самой науки в новых условиях как могущественнейшего фактора научного прогресса.

ОТКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА И ВОЗНИКНОВЕНИЕ СТЕХИОМЕТРИИ

Возвращаясь еще раз к анализу и общей оценке развития химии на рубеже XVIII–XIX вв., следует отметить наряду с экспериментальными достижениями и сделанные отдельными химиками попытки обобщений. Такого рода попытки могли возникнуть, естественно, лишь на фоне количественных определений состава солей, т. е. установления соотношений между кислотами и основаниями в солях. Именно развитие исследований в этом направлении и составляло главное содержание «аналитического» периода в истории химии.

Еще в XVII в. химики не только догадывались, но и хорошо знали, что в состав солей входят кислоты и щелочи. Ван-Гельмонт в 1643 г. говорил даже о насыщении кислот щелочами при образовании солей. Г. Бургаве, описывая процесс нейтрализации кислоты щелочью, указывал на существование точки насыщения при добавлении раствора кислоты к раствору щелочи до исчезновения щелочной реакции раствора. По его мнению, в результате насыщения (saturatio) кислоты щелочью образуется соль, «которая не является ни щелочью, ни кислотой, но прочным образованием из них обоих». В конце XVII в., как мы видели, Гомберг пытался установить количество различных кислот, которое необходимо для нейтрализации 1 унции поташа, т. е. до исчезновения щелочной реакции его раствора.

Однако более или менее достоверные сведения о химическом составе солей и об отношениях, в которых соединяются кислоты и основания с образованием нейтральных солей, были получены только почти через 100 лет после Гомберга. Главная заслуга в этой части принадлежит Бергману, который начиная с 1775 г. провел множество анализов солей. Такого же рода анализами занимались позднее и многие другие химики; особенно большие достижения принадлежат Вокелену, Кирвану, Ловицу, Клапроту. Но никто из них не смог установить каких-либо закономерностей в соотношениях между кислотами и основаниями в солях.

Некоторые полагали (см. ниже), что количество кислоты, необходимое для нейтрализации данного количества определенного основания (и наоборот), зависит лишь от величины химического сродства кислоты к основанию. Поэтому главная цель, стремясь к которой, они заботились о точности анализов, состояла в создании «таблиц сродства», в которых для каждого основания или кислоты составлялся ряд оснований или кислот «по степени убывающего сродства» к данному основанию или кислоте. Иначе сказать, основания или кислоты в этих рядах располагались друг за другом по убывающим количествам, которые необходимы для нейтрализации определенного количества основания (или кислоты).

Хотя такие таблицы и не получили широкого распространения и всеобщего признания, как, например, таблицы Бергмана, в которых «химическое сродство» выражалось некоторой «силой» вытеснения одной кислоты другой из соли, они нередко проводились в статьях отдельных авторов и служили предметом размышлений, догадок и гипотез.

Среди виднейших химиков, занимавшихся исследованием количественных отношений между кислотами и основаниями в солях, был Карл Фридрих Венцель (1740–1793). Он получил медицинское (хирургическое) образование в Голландии, где изучал также фармацию. В качестве судового хирурга он совершил путешествие в Гренландию, а затем несколько лет служил в голландском флоте. В 1766 г. он вернулся на родину (в Германию) и занимался в Лейпциге химией и металлургией. В этих областях он достиг больших успехов и в 1780 г. стал директором Фрейбергских рудников в Саксонии. В 1777 г. появилась его книга «Учение о химическом сродстве тел».

Заинтересовавшись анализами солей и пытаясь отыскать закономерности в их составе на основе принятых в его время флогистических представлений, Венцель обратил внимание на взаимодействие нейтральных солей (45). Он обнаружил, что если две нейтральные соли «разлагают» друг друга, то всегда оказывается, что получившиеся продукты нейтральны. Таким образом, в данном случае химическое взаимодействие не нарушает нейтральности. Убедившись на ряде примеров, что это положение верно, Венцель пришел к выводу, что различные количества оснований (щелочей, земель), которые необходимы для того, чтобы нейтрализовать одно и то же количество какой-либо кислоты, в тех же самых отношениях (друг к другу), будут требоваться и для нейтрализации определенных количеств всех других кислот.

Для подтверждения этого правила Венцель рассматривает следующий пример (интересный как пример своеобразных стехиометрических расчетов последней четверти XVIII в.) (46). Возьмем, пишет он, водный раствор 363 весовых частей селитрянокислой извести (нитрата кальция), содержащей по анализу 123 части извести (СаО) и 240 частей селитряной (азотной) кислоты (N_2О_5). Разложим эту соль, смешав ее с сернокислым кали (сульфат калия). В этой, последней соли было найдено 240 частей серной кислоты и 290,4 части кали (К_2О). В специальном опыте было найдено, что 240 частей серной кислоты нейтрализуются 162,5 частями извести. Следовательно, 123 части извести, которые содержатся в растворе 363 частей нитрата кальция, требуют для нейтрализации 181,5 частей серной кислоты. А это количество серной кислоты связывает в нейтральную соль 220 частей кали. Таким образом, для полного разложения 363 частей нитрата кальция требуется 181,5 частей серной кислоты и 220 частей кали, т. е. 401,5 частей сульфата калия. В этом случае 123 весовых части извести нейтрализуют 181,5 частей серной кислоты и в растворе, таким образом, должно остаться 220 частей кали и 240 частей азотной кислоты, т. е. те количества обоих веществ, которые как раз достаточны для их полной взаимной нейтрализации. В результате раствор остается нейтральным.

Таким образом, зная весовое содержание кислоты и основания в нитрате кальция, сульфате калия и сульфате кальция, очевидно, можно рассчитать весовые соотношения кислоты и основания в нитрате калия. Венцель экспериментально проверил полученные в результате такого расчета величины и нашел, что на 240 частей азотной кислоты в этой соли содержится 222,66 частей кали (по расчету на 240 частей кислоты приходится 220 частей кали).

Нетрудно понять, что приведенный расчет мог бы послужить исходным пунктом для весьма важных и далеко идущих выводов. Однако Венцель на этом остановился. По-видимому, в теоретических вопросах он был совершенно отсталым человеком. Об этом свидетельствует и написанная им книга, озаглавленная «Введение в высшую химию» (1773 г.), в которой автор защищает чисто алхимические идеи.

Современники Венцеля — химики — не обратили внимания на его сочинение о сродстве тел, на произведенные им анализы солей и их интерпретацию. Вероятно, причиной невнимания к сочинению Венцеля было то, что в 1770–1780-х годах большинство химиков было увлечено новыми открытиями и новыми идеями химиков-пневматиков, в частности Лавуазье. К тому же анализы Венцеля не совпадали с анализами известных и авторитетных химиков того времени — Бергмана и Кирвана, хотя и были несколько точнее.

Впрочем, наблюдения Венцеля, касающиеся неизменности нейтральной реакции растворов солей при добавлении к ним нейтральных растворов других солей, не могли считаться в то время новостью и, во всяком случае, не представлялись химиками удивительными, поскольку считались само собой разумеющимися. Подобные явления наблюдались и другими учеными. Бергман, например, заметил, что нейтральные растворы металлических солей могут быть осаждены другими металлами без изменения нейтральной реакции раствора. Бергман объяснил это явление с флогистических позиций тем, что осажденный металл воспринимает флогистон, а осаждающий — отдает столько же флогистона. Опыты Бергмана были известны Лавуазье, который их повторил и расширил и объяснил их с точки зрения кислородной теории, т. е. прямо противоположно Бергману. По мнению Лавуазье, количества осажденного и растворенного металла в описанном случае соединены с равными количествами кислорода (47).

Однако ни Бергман, ни Лавуазье не смогли, подобно Венцелю, на основе наблюдаемых фактов и их объяснений сделать отчетливые и ясные выводы о соотношениях (соединительных весах) кислот и оснований в солях, несмотря на то что выводы, так сказать, сами собой напрашивались при сопоставлении результатов нескольких анализов. Открытие эквивалентных отношений и соединительных весов было сделано позднее и лишь было подготовлено исследованиями химиков «аналитического периода».

Одним из химиков этого периода, получившим новые и важные результаты в установлении постоянных отношений составных частей в сложных соединениях, был Иеремия Веньямин Рихтер (1762–1807). В молодости семь лет он служил в корпусе военных инженеров, а с 1785 г. изучал математические и философские науки в Кенигсберге. Он слушал здесь лекции Иммануила Канта (1724–1804) и, как думают некоторые историки химии, воспринял от него не только манеру туманно выражаться, но и многие философские и естественнонаучные идеи. По профессии Рихтер был инженером-строителем, но еще до поступления в университет интересовался химией и физикой. Химию он изучал по «Химическому словарю» Макёра. С 1794 г. Рихтер стал горным секретарем и пробирером в Горном округе Бреслау. Несколько лет спустя он стал асессором при управлении Берлинского горного округа и «арканистом»[57] Фарфоровой мануфактуры в Берлине.

Все сочинения Рихтера проникнуты идеей приложения математики к химии. Исходя из старинного изречения: «Бог устроил все по мере, числу и весу», Рихтер рассматривал химию как раздел прикладной математики и всюду стремился отыскать математическую зависимость, не останавливаясь при этом и перед соответствующими «исправлениями» опытных данных. В 1789 г. появилась его работа «О применении математики к химии». В дальнейшем Рихтер выпустил несколько сочинений, посвященных закономерностям в численных отношениях между составными частями в различных сложных соединениях.

В 1792–1794 гг. вышла в трех частях основная работа Рихтера «Стехиометрия, или искусство измерения химических элементов». Первая часть этого труда посвящена «чистой стехиометрии», «термиметрии» и «флогиметрии». Следующие две части содержат данные по «прикладной стехиометрии». Кроме этого труда Рихтер издавал нечто вроде периодического издания под заглавием «О новых направлениях в химии» (всего вышло 11 томов, 1792–1802) и другие сочинения.

Главные сочинения Рихтера вышли в период, когда кислородная теория была уже признана всеми виднейшими химиками Европы. Формально и Рихтер заявил об отказе от теории флогистона и признании новой химии, но по существу его сочинения написаны в духе флогистической теории и, кроме того, туманны и труднодоступны для понимания.

Как представитель «аналитического периода» в развитии химии Рихтер занимался анализами сложных соединений, прежде всего солей, с целью установления в них численных соотношений между содержанием кислот и оснований. Но этим он не ограничился. На основе данных многочисленных анализов он составил ряды относительных весовых количеств кислот, которые необходимы для нейтрализации определенного количества какой-либо щелочи и, наоборот, щелочей, необходимых для нейтрализации определенного количества какой-либо кислоты. Такие ряды, называвшиеся Рихтером рядами масс, или рядами нейтрализации, вполне соответствовали стремлениям химиков того времени к систематизации фактов и, прежде всего, к нахождению закономерностей химического сродства между кислотами и основаниями…

…Таким образом, по существу, Рихтер нашел соединительные веса кислот и оснований в солях. Такого рода расчеты, как и всю область экспериментального определения весовых (относительных) количеств кислот и оснований в солях и составление рядов нейтрализации Рихтер назвал стехиометрией (от — «стихия», «начало», «элемент» — и «мера»).

Следует отметить, что в своей стехиометрии Рихтер исходил из факта, что нейтральность растворов солей при добавлении к ним нейтральных растворов других солей не изменяется (двойное разложение). Он писал: «Если два нейтральных раствора (солей) смешать вместе и при этом присходит разложение, то образующиеся продукты оказываются почти без исключения также нейтральными. Но если оба раствора, или один из них, не нейтральны, то и конечные продукты также не будут нейтральными» (49).

По-видимому Рихтеру, а не Венцелю, как утверждал Берцелиус, принадлежит первая формулировка закона нейтральности (50).

Упомянем также и об исследованиях Рихтера по осаждению металлов из растворов. Наблюдая вытеснение одного металла другим из раствора соли, Рихтер пытался использовать полученные при этом данные для расчета количества флогистона (флогиметрия), а в дальнейшем — кислорода в металлических окисях. Представление о ходе мысли Рихтера в данном случае дает следующее его высказывание: «Если разложить водный раствор какой-нибудь металлической нейтральной соли другим металлическим флогистическим субстратом, т. е. другим металлом в металлическом виде, так, чтобы не только металл, бывший растворенным, выделился в совершенно металлическом виде, но ни растворяющая кислота, ни с ней соединенная вода не разложились, то массы жизненного воздуха, которые должны соединиться с равными массами металлических субстратов, чтобы эти последние могли раствориться в кислотах, будут обратно пропорциональны массам (или весам) осаждающих и осажденных металлических субстратов из нейтральной металлической соли» (51).

Таким образом, Рихтер действительно достаточно широко развил стехиометрию солей. Однако в рядах нейтрализации он видел не средство для расчета состава различных солей, с точки зрения содержания в них кислот и оснований, а нечто вроде «закона природы». Конечно, Рихтер считал, что соединительные веса, приведенные в его рядах нейтрализации, могут выражать силы сродства. Фишер, который рассчитал данные Рихтера, прямо указывает, что числа в обеих колоннах рядов могут рассматриваться как мера силы сродства (52).

Однако Рихтер интересовался даже не этой возможностью выражения силы сродства. Он искал (совершенно в духе философии Канта) наиболее общие «мировые» законы и хотел свои данные сопоставить с данными из других областей науки, чтобы констатировать единство и общность законов. Во времена Рихтера полагали, например, что относительные расстояния планет от солнца можно выразить рядом чисел в геометрической прогрессии (ср. с 3-м законом Кеплера). По аналогии с этим законом Рихтер принял, что при расположении чисел в рядах нейтрализации в порядке их возрастания члены рядов должны подчиняться арифметической и геометрической прогрессиям.

Так, он считал, что для трех щелочей, стоящих последовательно друг за другом в ряду нейтрализации, их весовые количества (соединительные веса) должны выражаться прогрессией: 1) А, 2) А + В, 3) А + 5В.

Для земель прогрессия в ряду должна иметь вид: 1) А, 2) А + В, 3) А + 3В, 4) А + 9В, 5) А + 19В, где А и В — целые числа.

Весовые количества (соединительные веса) в ряду нейтрализации кислот (четырех минеральных кислот) выражаются следующей прогрессией (53): с, cd3, cd5, cd7, а другие кислоты, за исключением фосфорной, дают прогрессию с, cd3, cd4, cd8, cd11, cd14, cd15, cd16, где с и d — некоторые целые числа.

В том случае, если один или несколько членов таких прогрессий не находили себе примера среди известных в то время кислот и оснований, Рихтер полагал, что такие кислоты и основания еще не открыты. Когда в конце XVIII в. Тромсдорф (стр. 404) при исследовании минерала берилла обнаружил какую-то новую, не известную до тех пор землю, Рихтер тотчас же определил ее место в ряду нейтрализации и заявил, что она будет заполнять пробел в ряду. Однако скоро обнаружилось, что Тромсдорф ошибся, приняв за новую землю давно известный фосфат кальция.

Сопоставляя свои данные о вытеснении металлов с точки зрения химического сродства с данными бергмановских таблиц сродства, Рихтер констатирует: «Количественный порядок удельной нейтральности металлов по отношению к витриольной (серной. — Н.Ф.) кислоте совершенно не соответствует тому обыкновенному порядку, в котором один металл выделяется другим из раствора в кислоте; он скорее аналогичен обратному количественному порядку дефлогистизациии вполне соответствует взаимному окислению» (54). Таким образом, Рихтер был на пороге открытия эквивалентов и, несомненно, мог бы явиться одним из основоположников химии, если бы стоял на более прогрессивных теоретических позициях. Обнаружив определенные отношения в содержании кислот и оснований в солях и даже пользуясь полученными данными для расчета состава солей, Рихтер, однако, не услышал сигнала, который ему посылала природа, раскрывшая перед ним закономерности в составе сложных химических соединений. Причина этого кроется в том, что Рихтер совершенно обошел атомистические представления при разработке своей стехиометрии и, вместо того, чтобы попытаться объяснить общую внутреннюю связь в отношениях весового содержания кислот и оснований в солях, направил свои усилия на бесплодные поиски закономерностей (арифметических и геометрических прогрессий) в рядах нейтрализации. Не удивительно поэтому, что его работы не привлекли внимания ученых того времени. К тому же его манера туманно излагать свои мысли не способствовала успеху его идей. Однако имя Рихтера не осталось в неизвестности для его современников и последующих поколений. Г.Е. Фишер — переводчик на немецкий язык книги Бертолле «Исследования законов сродства» (55) — заинтересовался числами, собранными в рядах нейтрализации Рихтера, и объединил, как уже говорилось, все данные, полученные Рихтером, в двух таблицах и тем самым сделал наглядным и понятным расчет соотношений кислот и оснований в солях на основе анализов нескольких солей. «Надо, — писал Фишер, — только определить количественные отношения одной кислоты к различным щелочным основаниям, затем достаточно знать в одном лишь соединении относительные количества всякой другой кислоты, соединенной с щелочным основанием, и тогда уже простым вычислением можно получить количественные соотношения кислот во всех остальных соединениях».

Составленные Фишером ряды были напечатаны по-немецки в 1802 г., а при издании в следующем году в Париже «Опыта химической статики» Бертолле включил в эту книгу ряды нейтрализации Рихтера, приведя примечание Фишера. Таким образом, обобщенные результаты Рихтера и его идеи об арифметической и геометрической прогрессиях в рядах нейтрализации стали известны ученым. Однако и тогда они не привлекли внимания. Время для внедрения в химию понятия «эквивалент» еще не пришло. Оно наступило несколькими годами позже, уже после появления и распространения химической атомистики Дж. Дальтона в начале XIX в.

Как мы увидим в дальнейшем, Дальтон пришел к идее атомистических отношений в соединениях, основываясь на данных, подобных данным Рихтера, даже значительно более ограниченных. Таким образом, данные Рихтера могли бы послужить исходными для внедрения в химию атомистического учения. Они, однако, не стали таковыми. В начале XIX в. всеобщий интерес к новым проблемам химической атомистики привел к забвению идей Рихтера.

ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО СРОДСТВА БЕРТОЛЛЕ. ПОЛЕМИКА МЕЖДУ БЕРТОЛЛЕ И ПРУСТОМ О ПОСТОЯНСТВЕ СОСТАВА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Мы видели, что «химическое сродство» в конце XVIII в. объяснялось с двух точек зрения: 1) чисто химической, получившей отражение в таблицах сродства Бергмана, и 2) «массовой», связанной с попытками численного выражения силы сродства, например, весовыми отношениями кислот и оснований, образующих соли. Обе эти точки зрения основывались на фактическом материале, накопленном в течение нескольких десятилетий «аналитического периода» развития химии.

На рубеже XVIII–XIX вв. появилась еще одна своеобразная теория химического сродства. Автором ее был К. Л. Бертолле. Выше упоминалось, что Бертолле с 1784 г. заменил умершего П. Макёра на посту правительственного инспектора красильных мануфактур[58]. К своей должности Бертолле отнесся весьма ответственно и изучил все тонкости красильного искусства того времени. Между прочим он узнал, что некоторые красители обладают сильным «сродством» к земляным и металлическим основаниям, так что даже могут вытеснять эти основания из солей. Вместе с этим Бертолле столкнулся с проблемой сродства красителей к волокну. Вначале он пытался объяснять эти явления ограниченно, только в применении к процессам крашения тканей, но вскоре, особенно после победы кислородной теории, он заинтересовался проблемой химического сродства в целом.

К работе в области химического сродства Бертолле приступил еще во время Египетского похода Наполеона, в котором он принимал участие (1798 г.). Работа эта была доложена в Египетском институте и вышла под заглавием «Исследование законов сродства» (58) в 1801 г. Через два года, в 1803 г., появился большой двухтомный труд Бертолле «Опыт химической статики» (59), в котором новая теория сродства, а также и представления Бертолле о составе химических соединений нашли свое полное выражение.

Познакомимся вкратце с ходом мыслей Бертолле. Как представитель «аналитического периода» в развитии химии он пользуется в качестве материала для обобщения данными о количественном составе солей, т. е. о весовом содержании в них кислот и оснований. Бертолле исходит из мысли, что силы химического сродства, или притяжения, присущи материи, так же как и силы ньютоновского тяготения. Но силы взаимного притяжения между космическими телами действуют на огромных расстояниях и не зависят от каких-либо свойств взаимодействующих тел, кроме их масс. Поэтому взаимное тяготение космических тел строго подчиняется закону Ньютона.

Другое дело — химическое притяжение. Оно проявляется на близких расстояниях и зависит от различных, иногда неопределенных условий, так что к нему неприменим общий закон. Однако, если в результате опытов и наблюдений будут получены выводы, носящие общий характер, то закон химического сродства будет приближаться к механическим законам взаимодействия тел и тем больше, чем более общий вывод получен.

В числе условий, влияющих на химическое притяжение веществ, Бертолле называет температуру, давление и придает особое значение плотности взаимодействующих веществ. Он полагает, что плотность является функцией двух противоположных сил — сцепления и упругости. Эти силы определяют прежде всего агрегатное состояние вещества. При преобладании силы сцепления над упругостью вещество, по мнению Бертолле, должно переходить в твердое состояние, например выпадать в виде осадка. И наоборот, если сила упругости будет достаточно велика по сравнению с силами сцепления, вещество будет находиться в газообразном состоянии. Жидкое состояние — это промежуточное состояние, когда обе силы приблизительно уравновешивают друг друга. Химическое взаимодействие возможно лишь тогда, когда частицы тел находятся в непосредственном соприкосновении, т. е. в растворенном состоянии. Таким образом, Бертолле — сторонник старинного учения, выражаемого известным изречением: «Тела не действуют (друг на друга), если они не растворены» («Corpora nоn agunt nisi soluta»).

Рассматривая проявление сил химического сродства на примере нейтрализации, Бертолле сделал вывод, что определенное количество основания нейтрализуется кислотой в результате одновременного действия двух факторов: а) проявления силы химического притяжения и б) присоединения к основанию некоторого определенного количества кислоты, необходимой для нейтрализации основания или насыщения, что Бертолле называет «мерой насыщения» (capacite de saturation). Иначе сказать, по Бертолле, химическое сродство пропорционально произведению этих двух факторов.

Если теперь взять две кислоты, обладающие различным химическим притяжением и различной «мерой насыщения» по отношению к данному основанию, то нетрудно понять, что сродство обеих кислот к этому основанию будет обратно пропорционально их «мерам насыщения». Этот вывод не соответствует представлениям многих предшественников Бертолле и, в частности, Бергмана, полагавших, что основания или кислоты требуют для нейтрализации тем большее количество оснований или кислот, чем больше их сродство к этой кислоте (или соответственно кислоты к основанию) (60).

Однако, подрывая тем самым авторитет бергмановских таблиц сродства (61), Бертолле в своих представлениях базируется, по существу, на тех же предпосылках, которые лежали в основе учения Бергмана и других химиков последней четверти XVIII в. В качестве факторов сродства Бертолле принимает ту же «химическую силу» (например, силу вытеснения одной кислоты из соли другой) и ту же самую «массу» (количество вещества), которые фигурировали в прежних теориях. Однако он не пользуется этими факторами в отдельности, как это делали его предшественники, а считает, что химическое притяжение определяется произведением обоих факторов. Бертолле называет это произведение химической массой[59]. Он пишет: «Я обозначил названием «химическая масса» способность производить насыщение, такую силу, которая состоит из весового количества кислоты и ее сродства» (62). Пользуясь представлением о химической массе, Бертолле рассматривает различные случаи химического взаимодействия и проявления при этом химической силы. Сравнивая сродство двух кислот к одному и тому же основанию, он указывает, что оно будет определяться только химической массой, если обе кислоты будут жидкими, т. е. будут мало различаться по плотности. Отсюда следует, что та из кислот, которая нейтрализует определенное количество щелочи и взята в меньшем количестве по сравнению со второй кислотой, будет более сильной, т. е. ее химическая сила сродства будет большей.

Бертолле рассматривает также явления вытеснения из солей кислот и оснований более сильными кислотами и основаниями, а также разложение солей и явления двойного обмена. Пусть к раствору какой-либо соли, рассуждает он, добавляется раствор кислоты. В этом случае основание соли распределяется между двумя кислотами, соответственно силе сродства, т. е. пропорционально химическим массам кислот. Если при этом не образуется осадок, или не выделяются газы, т. е. если все вещества остаются в растворенном состоянии, то можно считать, что в растворе имеются две соли и две кислоты, находящиеся в равновесии. Это равновесие, по Бертолле, определяется относительными количествами обеих кислот в растворе.

Бертолле замечает, однако (63), что доказать наличие двух солей в растворе невозможно, так как при попытке выделить обе соли, например кристаллизацией, в действие вступают силы сцепления и лишь одна из солей, менее растворимая, выпадает в виде кристаллов при выпаривании. Если, например, к раствору нитрита калия добавить серной кислоты, то в растворе будут находиться две соли — нитрат и сульфат калия и две свободных кислоты. При выпаривании раствора будет образовываться в виде кристаллов лишь сульфат калия.

Далее Бертолле рассматривает различные случаи равновесия в растворах и зависимость равновесия от растворимости солей. Если в растворе имеются две соли и одна из них значительно менее растворима, чем другая, то эта (трудно растворимая) соль образуется в большем количестве, чем вторая соль. При полной нерастворимости одной из солей вместо равновесия может произойти полное разделение солей. Так, при добавлении к раствору нитрата бария серной кислоты образуется осадок сульфата бария, и, таким образом, эта соль не находится уже в равновесии с другой солью. Можно добавлением серной кислоты полностью удалить весь барий из раствора.

То же самое имеет место в случае, если одна из кислот или одно из оснований в растворе летучи. Тогда вместо равновесия также наблюдается отделение одной из солей или даже полное разложение. Таким образом, в зависимости от преобладания силы сцепления над упругостью и упругости над сцеплением можно осуществить полное отделение одной из солей и полное разложение второй соли в растворе (64).

Бертолле обсуждает и случаи двойного разложения солей. При этом он особенно отчетливо показывает ошибочность представлений Бергмана о силе химического сродства. Бертолле рассматривает случай, когда к раствору сульфата натрия добавлен раствор хлорида магния. При этом в растворе образуются четыре соли — сульфат натрия, хлорид магния, сульфат магния и хлорид натрия. Если теперь охлаждать раствор, то при 0 °C из него будет кристаллизоваться сульфат натрия — наименее растворимая при этой температуре соль в растворе. При 20 °C можно получить в кристаллическом виде прежде всего хлорид натрия. Таким путем, при различных температурах оказывается возможным разделить смесь на две соли, причем в одном случае на сульфат натрия и хлорид магния, в другом — на хлорид натрия и сульфат магния. Это доказывает, что химическое сродство — величина, зависящая от температуры, а вовсе не какая-то определенная «сила», присущая данному веществу, как полагал Бергман.

На основании этих данных Бертолле высказал мнение, что способность к вытеснению одного вещества другим из сложного соединения вообще не может служить критерием для суждения о сродстве. Но Бертолле не только отвергает таким путем учение о сродстве Бергмана, но и по-новому объясняет явления, которые Бергман ставил в связи с силами сродства, основываясь на опытах «мокрым и сухим путем». Так, Бертолле указывает, что в растворах, содержащих соли кремневой кислоты, эта кислота вытесняется почти всеми кислотами, в то время как в расплавах при высоких температурах кремневая кислота вытесняет из солей очень многие кислоты (65), так как в обоих этих случаях сцепление между частицами кислоты оказывается совершенно различным.

Вообще же, он придает силам сцепления частиц (и упругости) особое значение и полагает, что в зависимости от этих сил могут изменяться и отношения, в которых образуются химические соединения. Согласно Бертолле, вовсе не обязательно, чтобы «химические соединения» образовывались в постоянных отношениях. Он считает, что важным (и единственным) признаком химического соединения служит отличие физических свойств его от свойств исходных веществ, и поэтому относит к соединениям растворы, стекла, металлические сплавы и другие смеси. Таким образом, высказывая мысль, что химические соединения могут образовываться в любых отношениях, Бертолле считает скорее исключением, чем правилом, образование соединений в постоянных отношениях.

Постоянные отношения в соединениях, по Бертолле, могут иметь место лишь в случаях, когда при образовании таких соединений произошло значительное изменение плотности и, следовательно, сил сцепления (66). Так, газообразные водород и кислород соединяются в воду в постоянных отношениях, потому что вода — жидкость, обладающая значительно большей плотностью, чем исходные газы. Но если изменение плотности и сцепления при образовании соединения незначительно, образуются вещества переменного состава в широких границах отношений составных частей. Границами для образования таких соединений служат состояния взаимного насыщения составных частей (67).

С точки зрения этих представлений Бертолле обсуждает различные случаи образования соединений переменного состава. Так, он рассматривает образование соединений с кислородом и утверждает, что окислы имеют переменный состав. Он полагает, например, что при одновременном осаждении из раствора двух металлов наличный кислород распределяется между ними соответственно «условиям» и в результате получаются окислы с различным и неопределенным содержанием кислорода. «Я хочу теперь доказать, — пишет Бертолле, — что количество кислорода в окислах зависит от тех же условий, которым подчинены количественные отношения других соединений; что эти отношения непрерывно изменяются начиная с той границы, где соединение только становится возможным, до другого крайнего предела, где оно достигает последней возможной степени» (68).

Таким образом, перед нами целое учение, которое хотя и является с современной точки зрения совершенно ошибочным, однако в нем нельзя не видеть некоторые черты, обличающие научную смелость и остроумие автора. Сам Бертолле следующим образом резюмирует свое учение: «После всех этих разнообразных обсуждений, я прихожу к заключению, что химическое сродство совершенно не следует каким-либо особым законам. Однако все явления, которые зависят от взаимодействия тел, представляют собой проявление тех же свойств, которые все ищут в химии. Следовательно, мы не должны здесь искать различия между физикой и химией, так как сродство между различными веществами, приходящими в соприкосновение, является неизбирательным. Однако оно различается в зависимости от действующих количеств (массы) и от условий, в которых проявляется это действие» (69).

Книга Бертолле получила широкое распространение, а развитое в ней учение нашло отклики. Химикам стало вполне ясно, что таблицы сродства, которые еще в восьмидесятых и девяностых годах XVIII в. служили чуть ли не главным критерием при характеристике веществ, особенно вновь открываемых, совершенно бесполезны, так как лишены надлежащих научных обоснований.

Вместе с тем учение Бертолле, отвергающее постоянство пропорций в химических соединениях в век, когда большинство химиков экспериментально искали и устанавливали такие пропорции, было встречено с явным недоверием несмотря на высокий научный авторитет Бертолле. Однако большинство химиков-аналитиков, в том числе таких, как Клапрот и Вокелен, не решились открыто выступить с опровержением утверждений Бертолле. Лишь один, малоизвестный в то время мадридский химик Пруст не постеснялся выступить с критикой взглядов Бертолле и указать на его экспериментальные ошибки и неправильные выводы.

После появления первой критической статьи Пруста (1801 г.) Бертолле счел нужным ответить последнему, отстаивая свои положения. Завязалась интересная и исторически весьма важная полемика, продолжавшаяся несколько лет (до 1808 г.) И хотя доводы Пруста, по-видимому, не вполне убедили Бертолле, который еще в 1809 г. признавал возможность существования соединений переменного состава (70), все химики встали на точку зрения Пруста, которому принадлежит, таким образом, заслуга экспериментального установления закона постоянства состава химических соединений.

Жозеф Луи Пруст (71) (1754–1826) родился во французском городе Анжере, где его отец был аптекарем. В аптеке отца он получил первые фармацевтические и химические знания. Юношей он отправился в Париж, работал здесь учеником аптекаря, затем стал студентом университета, особенно увлекшись химией. Он слушал лекции Руэля и стал его любимым учеником. После смерти Руэля Пруст некоторое время работал в Испании (1777–1780) и вновь вернулся в Париж, где продолжил образование. В период революции он вновьуехал в Испанию, некоторое время работал в Сеговии, а затем был профессором химии в Саламанке (с 1789 г.). В 1791 г. Пруст был приглашен в Мадридский университет, в его распоряжение была предоставлена прекрасно оборудованная и обеспеченная всем необходимым лаборатория, в которой он выполнил свои выдающиеся исследования.

В 1808 г., когда Испания была оккупирована французскими войсками под командованием Мюрата, лаборатория Пруста была разрушена и ему пришлось вернуться во Францию. Здесь он жил в бедности и не имел лаборатории, но, несмотря на это, продолжал некоторые исследования. Его положение несколько изменилось в 1816 г., когда он был избран членом Парижской академии наук и ему была назначена пенсия. В 1818 г. он вернулся в Анжер, где через несколько лет и умер.

Пруст был типичным представителем «аналитического периода». Его исследования были посвящены количественному анализу солей олова, меди, железа, никеля, сурьмы, кобальта, серебра и золота (1799–1806). Результаты, полученные Прустом, значительно расширили сведения об этих металлах и их солях. Он изучил также металлические соли органических кислот (например, ацетат меди) и посвятил несколько исследований вопросам органической химии. Он исследовал, в частности, «медовый сахар» и установил его отличие от «тростникового сахара» (72), изучал соединения синильной кислоты, сыр, а также различные продукты животных организмов. Так, известны его работы о мочевине и моче, ферментах, клейковине и др.

Пруст разработал также и некоторые методы аналитической химии. Особенно здесь следует назвать сероводородный метод осаждения металлов, получивший широкое распространение и большое практическое значение в дальнейшем. Как и многие химики-аналитики того периода, Пруст занимался и техническими вопросами, например вопросами, связанными с приготовлением пороха, запальных фитилей и т. д.

Сущность спора Бертолле и Пруста, как мы уже видели, сводилась к вопросу о том, что представляет собой химическое соединение с точки зрения его количественного состава. Многие историки химии, говоря об ошибочных взглядах Бертолле в этом вопросе, обычно указывают, что они связаны в определенной степени с низкой точностью химических анализов того времени и, в частности, анализов самого Бертолле (73). Но мы убедились, что концепция переменного состава химических соединений у Бертолле представляет собой логическое следствие его учения о сродстве. Лишь в процессе спора с Прустом неточность анализов Бертолле действительно оказалась одним из его «слабых мест».

Химические анализы Пруста отличались достаточно высокой точностью для того времени. Результаты своих исследований состава солей Пруст публиковал под заглавием «Факты для служения истории» (74).

Выступая в связи с утверждением Бертолле о том, что окислы металлов имеют переменный состав, Пруст показывает, что металлы могут образовать один, два, а иногда и три различных окисла. В сущности, еще до начала полемики Пруст в 1799 г. показал, что медь дает два окисла — закись и окись, так же как и олово….

…В той же статье 1799 г. Пруст посвящает целый раздел составу карбоната меди. Он впервые обнаруживает, что в состав карбоната входит гидратная вода в определенной пропорции, и констатирует, что искусственно полученный и природный карбонаты меди не отличаются друг от друга по составу. Он пишет: «Поскольку 100 частей такого [природного] карбоната, растворенные в азотной кислоте и выделенные щелочными карбонатами, дают нам 100 частей искусственного карбоната, причем основой этих двух соединений является черная окись [меди], должно признать существование невидимой руки, которая как бы держит весы при образовании соединений и возникновении их свойств; согласно ее воле мы должны заключить, что природа действует в глубинах земного шара так же, как и на его поверхности или же в руках человека.

«Эти совершенно неизменные пропорции, эти постоянные атрибуты, характеризующие собою истинные соединения, как природные, так и искусственные, словом, этот pondus naturae[60], так хорошо виденный Шталем, — все это, по моему мнению, подвластно химику не больше чем закон избирательности, господствующий во всех соединениях» (76).

Бертолле был принужден начать специальное исследование для обоснования и защиты своих взглядов. Действием углекислого газа на едкую щелочь под давлением он получил кристаллы, отличающиеся по составу от известных ранее карбонатов щелочных металлов. При нагревании эти кристаллы выделяли углекислый газ и превращались в соли другого состава. Пруст возразил Бертолле, что углекислый газ в этом случае может присоединиться только к некоторым молекулам едких щелочей из общего взятого их количества. Бертолле в свою очередь привел довод, что при действии на его углекислые соединения муриевой (соляной) кислоты из этих соединений выделяется углекислый газ. На этом основании он сделал вывод, что его соединения представляют собой «под-карбонат» — некоторое соединение с малым содержанием углекислоты (sous-carbonate) и что углекислота распределена во всем объеме щелочи вполне равномерно.

Словом, спор шел вокруг понятий «химическое соединение» и «механическая смесь» и точных признаков этих образований. Бертолле не мог не признать, что Пруст прав, так как против результатов превосходных анализов последнего трудно было возражать. Однако Бертолле еще цеплялся за некоторые, по его мнению, доказательные факты. Так, он указывал, что ему удалось изолировать четыре окисла свинца, получаемых при накаливании металла на воздухе. Но все же Бертолле уже не настаивал на всеобщности своего принципа переменного состава соединений. Он лишь требовал точных определений понятий «соединение» и «смесь». Но Пруст еще не мог дать таких определений.

Спор велся на примерах различных веществ — окислов, сульфидов и др. Пытаясь найти определяющие характеристики смеси и соединения, Пруст писал в 1806 г.: «Но могут спросить, какую же разницу вы видите между вашими химическими соединениями и теми совокупностями сочетаний, которые не связываются природой прочно в определенных постоянных пропорциях? Действительно ли сила, заставляющая металл растворяться в сере, отличается от той, которая заставляет один сернистый металл растворяться в другом? Я не буду спешить отвечать на подобный вопрос, так как опасаюсь переступить границу еще не достаточно обстоятельно изученной области. Но тем не менее указанные мною выше различия, надеюсь, разъяснятся, если задаться вопросом: является ли притяжение, благодаря которому соль растворяется в воде, тем же самым или же нет, что и притяжение, заставляющее определенные количества углерода и водорода растворяться в определенном же количестве кислорода, с образованием сахарного раствора, получающегося на наших заводах? При такой постановке вопроса мы отчетливо видим, что эти два вида притяжения настолько отличны по своим результатам, что смешивать их никак невозможно» (77). Пруст стоял на грани открытия закона кратных отношений. И если ему не удалось сделать этого открытия, то объяснить это можно лишь тем, что он не придавал значения атомистике. Что же касается Бертолле, то он был антиатомистом. А. Вюрц, ссылаясь на написанное Бертолле «введение» к французскому изданию многотомной «Системы химии» Томаса Томсона — пропагандиста Дальтона, указывает, что Бертолле в этом издании «нападает весьма ожесточенно на атомистическую систему и даже на самый закон определенных отношений как на закон, мало согласный с теми мнениями, которые он сам высказал о весовых отношениях простых тел при соединении их между собою» (78). Действительно, в этом «введении» Бертолле можно найти, правда, весьма «мягкие», но определенные высказывания против атомистики (79). Тем не менее Прусту принадлежит главная заслуга в открытии важнейшего и первого основного закона химии — закона постоянства состава химических соединений.

В заключение приведем слова самого Пруста: «Соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав. Природа, даже через посредство людей, не производит соединения иначе, как с весами в руках, — по мере и весу. От одного полюса к другому соединения имеют тождественный состав. Их внешний вид может различаться, но их свойства никогда не бывают различными. Никакой разницы мы не видим между окисью железа южного полушария и северного; японская киноварь имеет тот же состав, как испанская киноварь; хлористое серебро совершенно тождественно, происходит ли оно из Перу или из Сибири; во всем свете имеется только один хлористый натрий, одна селитра, одна сернокальциевая соль, одна сернобариевая соль. Анализ подтверждает эти факты на каждом шагу» (80). Установление закона постоянства состава, признание факта скачкообразного (а не непрерывного) изменения в содержании составных частей сложных соединений одинакового элементарного состава явилось крупной победой передовой материалистической мысли, основанной на значительном и надежном экспериментальном материале, накопленном в течение «аналитического периода» в развитии химии.

В некоторых работах по истории химии говорится, что учение Бертолле о сродстве возродилось во второй половине XIX в. (81) Однако едва ли можно признать, что закон Гульдберга и Вааге (1867 г.) представляет собой «возрождение» идеи Бертолле. Его искусственно построенная система, основанная на картезианском принципе бесконечной делимости материи, не имела под собой никакой почвы, не была подтверждена ни одним экспериментальным (достоверным) фактом и поэтому была отброшена химиками.

Но, как часто бывает в истории науки, заманчивые идеи, волновавшие когда-то ученый мир, являясь неправильными, привлекали все же внимание ученых последующих поколений. В дальнейшем такого рода идеи, трансформированные соответственно с уровнем состояния науки в тот или иной период, служили иногда исходным пунктом для построения новейших теорий.

Этот краткий обзор развития химии на рубеже XVIII–XIX вв. показывает, что прогресс химических знаний в это время определялся прежде всего развитием экспериментальных исследований, разработкой новых методов исследования и открытием новых, весьма важных явлений.

Вместе с тем сумма фактического экспериментального материала, накопленного к концу XVIII в., оказалась настолько значительной, что появилась возможность для некоторых теоретических построений, для объяснения отдельных, сходных по природе процессов и явлений. Особенно важными оказались успехи химиков-аналитиков, приведшие к установлению стехиометрических отношений в содержании кислот и оснований в солях, к упрочению представлений об элементарных телах, к открытию ряда новых элементов. Успехам химико-аналитических исследований химия обязана также установлением в это время закона постоянства состава химических соединений.

К началу XIX в. химия, освободившаяся наконец от реакционного наследия и отсталых традиций алхимического, иатрохимического и флогистического периодов, вышла на широкую дорогу экспериментального и теоретического исследования. Впервые за всю историю развития химия приобрела характер классической экспериментальной науки и получила благодаря сделанным успехам блестящие перспективы дальнейшего развития.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ВВЕДЕНИЮ

1. Д. Менделеев. Основы химии, т. 1. Изд. 9. М. — Л., 1927, стр. 3.

2. К. Маркс и Ф. Энгельс. Избранные письма. М., 1948, стр. 469–470.

3. Д. И. Менделеев. Соч., т. XVI. Л.-М., 1951, стр. 306

4. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 13, стр. 7.

5. При этом необходимо помнить известное указание В. И. Ленина: «Исторические заслуги судятся не по тому, чего не дали исторические деятели сравнительно с современными требованиями, а по тому, что они дали нового сравнительно с своими предшественниками (В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 2 стр. 178).

6. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 367.

7. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 29, стр. 131.

8. Ю. Либих. Письма о химии. Т. I и II. Пер. и ред. П. Алексеева. СПб., 1861.

9. J. Dumas. Lecons sur la philosophie chimique. Bruxelles, 1839; nouvelle ed. Paris, 1937.

10. А. М. Бутлеров. Соч., т. III. Исторический очерк развития химии в последние 40 лет. М., 1958, стр. 167 и сл.

11. С. Канниццаро. Исторический обзор применения атомистической теории к химии и систем формул, выражающих строение соединений. Пер. с итальянок. П. Алексеева. Киев, Университетск. изв., 1873, № 1–3.

12. Д. И. Менделеев. Основы химии. Изд. 13. М.-Л., 1947.

13. Д.И. Менделеев. Толковый тариф. Вып. 1. СПб., 1891, стр. 3.

14. О.П. Орлова. Луи Пастер. Его жизнь и труды. М., 1913, стр. 169.

15. М. Лауэ. История физики. М., 1956, стр. 5.

16. Французский историк химии А. Вюрц писал: «Химия — наука французская. Она основана бессмертной памяти Лавуазье» (см.: Dictionnaire de chimie pure et appliquee, t. 1. Paris, 1868, p. I; см. также: А. В у р ц. История химических доктрин от Лавуазье до нашего времени. СПб., 1869, стр. 1).

17. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 39, стр. 67.

18. М. Лауэ. Указ, соч., стр. 5.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ I

1. К. Маркой Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 117.

2. См: Е. О. Liррmаnn. Entstehung und Ausbreitung der Alchemie. Berlin, 1919, S. 612; Bd. III, Weinheim, 1954, S. 57–61.

3. См.: А. Лукас. Материалы и ремесленные производства Древнего Египта. М., 1958, стр. 367–368; Bernhard Neumann. Die alte-sten Verfahren der Erzeugung technischen Eisens. Berlin, 1954, S. 7.

4 См.: Г. Дильс. Античная техника. М. — Л., 1934, стр. 111–112.

5. См.: Н. А. Фигуровский. О происхождении древнерусских названий металлов. — Сб. «Материалы по истории отечественной химии». М.-Л., 1950, стр. 251; он же. Химия в Древней Руси. — Сб. «Вопросы истории отечественной науки». М.-Л., 1949, стр. 248.

6. См.: Б. О. Liррmа nn. Указ, соч., 1919, стр. 622.

7. См.: Н. А. Фигуровский. Ремесленная химическая техника и натурфилософские учения в странах Древнего Востока. — Сб. «Из истории науки и техники в странах Востока». Вып. I. M., 1960, стр. 422.

8. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 18; Е. О. L i p p m a n n. Указ, соч., т. III, стр. 74.

9. См.: И. Лурье, К. Ляпунова, М. Матье, Б. Пиотровский, Н. Флитнер. Очерки по истории техники Древнего Востока. М. — Л., 1940, стр. 88–90.

10. См.: P. Rау. History of Chemistry in ancient and medieval India. Calcutta, 1956, p. 306 (таблица).

11. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 715.

12. И. Лурье и др. Указ, соч., стр. 90.

13. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 716.

14. On divers Arts. The Treatise of Theophilus. Translated from the Medieval latin. The University of Chicago Press. Chicago, IIIinois, USA, 1963, p. 139–140.

15. См: А. Лукас. Указ, соч., стр. 711–712.

16. Там же, стр. 714.

17. см: Е.O. Lippmann. Указ, соч., 1919, стр. 553.

18. И. Лурье и др. Указ, соч. стр. 85. Более подробно о бронзах Междуречья см. в кн.: Martin Levey. Chemistry and Chemical. Technology in ancient Mesopotamia. Amsterdam — London — N. Y. — Princeton, 1959

19. См.: Р. Rау. Указ, соч., стр. 94–97.

20. Li Сhiao-ping. The Chemical Arts of old China. Easton, 1948

21. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 715.

22. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 372.

23. Почти все железные метеориты содержат примесь никеля в количестве от 5 до 30 % (чаще всего 7–8 %). В «земном» железе никеля нет (см.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 367–368; В. Neumann. Указ, соч., стр. 7).

24. См.: Е. О. Lippmann. Указ, соч., 1919, стр. 574.

25. См.: Эрнст Мейер. История химии от древнейших времен до настоящих дней. СПб., 1899, стр. 13; Гефер (F. Ноеfег. Histoire de la Chimie, t. I. Paris, 1842, p. 134–135) указывает, что для получения ртути древние ремесленники растирали тестообразную смесь киновари с уксусом в медных ступах медными пестами. Добавка уксуса ускоряла выделение ртути медью.

26. Robert P. Multhauf. The Origins of Chemistry. London, 1966, p. 22.

27. Leslie Aitchison. A History of Metals, vol. I–II. London, 1960.

28. M. A. Лукас. Указ, соч., стр. 308–316.

29. там же стр. 301–303.

30. Там же, стр. 252, 289; P. R а у. Указ, соч., стр. 2 и сл.

31. см.: Р. Rау. Указ. соч. стр. 3

32. См.: А. Лукас. Указ, соч., стр. 289.

33. См.: А. С. Садыков. К вопросу о возникновении химии в Средней Азии. — Сб. «Материалы по истории отечественной химии». М. — Л., 1950, стр. 182.

31. См.: А. Лукас. Указ соч., стр. 415

35. Там же, стр. 45.

37. См.: М. Рой. История индийской философии. М., 1958, стр. 209.

38. М. Рой. Указ, соч., стр. 268.

39. Ян Юн-го. История древнекитайской идеологии. М., 1957, стр. 51.

40. Цит. по: М. Р о й. Указ, соч., стр. 145.

41. См.: М. Рой. Указ, соч., стр. 210.

42. См.: Ян Хин-шун. Древнекитайский философ Лао-Цзы и его учение. М. — Л., 1950.

43. Там же, стр. 124, XVI.

44. Ф. Розенбергер. История физики, ч. 1. Изд. 2. М,—Л., 1937, стр. 10 и сл.; А. О. Маковельский. Древнегреческие атомисты. Баку, 1946; В. П. 3убов. Аристотель. М., 1963.

45. Демокрит в его фрагментах и свидетельствах древности. М., 1935, стр. 37.

46. Аристотель. Метафизика. М. — Л., 1934, стр. 81.

47. См. комментарии Г. К. Баммеля в кн.: Демокрит в его фрагментах…, стр. 310.

48. См.: Е. О. Liррmann. Beitrage zur Geschichte der Naturwissenschaf-ten und der Technik. Berlin, 1923, S. 3.

49. См.: M. Berthelot. Collection des anciens alchimistes Grecs, т. I. Paris, 1888, p. 3–73; E. 0. L i р р m a n n. Beitrage…, S. 1–27.

50. См.: Г. Дильс. Указ, соч., стр. 123 и ел.; F. О. Lippmann. Beitrage…, S. 7.

51. Т. Сведберг. Материя. Ее исследование в прошлом и настоящем. М. (год изд. не указан), стр. 26.

52. М. Berthelot. Указ, соч., т. II, 1888, стр. 41; т. III, 1888, стр. 43.

53. См.: Г. Дильс. Указ, соч., стр. 113.

54. Н. Корp. Geschichte derChemie. Tl. 2. Braunschweig, 1844, S. 147–148.

55. См.: М. Berthelot. Указ, соч., т. III, стр. 73.

56. М. Berthelot. Указ, соч., т. III, стр. 117.

57. См., например, дополнения М. А. Блоха к кн.: В. Герц. Очерк истории развития основных воззрений химии. Л., 1924, стр. 144.

58. См.: Е. О. Liрmаnn. Entstehung… Bd. III, S. 84.

59. См.: Б. H. Meншуткин. Химия и пути ее развития. М., 1937, стр. 32.

61. Г. Дильс. Указ, соч., стр. 111.

62. М. Веrthеlоt. Указ, соч., т. I, стр. 251.

63. См.: У. И. Каримов. Неизвестное сочинение ар-Рази «Книга тайны тайн». Ташкент, 1957, стр. 40.

64. См.: Е. О. Liррmаnn. Beitrage… Bd. I, S. 46–50; В. Г е р ц. Указ, соч., стр. 143–145.

65. Лукреций. О природе вещей. М. — Л., 1945.

66. Там же, стр. 15, стих 150.

67. Там же, стихи 156–157.

68. Лукреций. Указ, соч., стр. 35, стихи 483–485.

69. Там же, стр. 79–81, стихи 114–124.

70. Отдельные книги сочинения Плиния опубликованы в «Вестнике древней истории» в 1946–1947 гг.

71. Артхашастра, или наука политики. [Серия «Литературные памятники».] М,—Л., 1959.

72. См.: P. R а у. Указ, соч., стр. 307.

73. Там же, стр. 211–212; Е. О. Lippmann. Entstehung…, 1919, S. 623–624.

74. См.: Н. А. Фигуровский. Ремесленная химическая техника и натурфилосовские учения в странах Древнего Востока, стр. 434.

75. Ремесленная химическая техника и натурфилосовские учения в странах Древнего Востока, Первое фарфоровое производство в Майссене (Саксония) было организовано в начале XVIII в. Е. В. Чирнгаузом и алхимиком И. Ф. Беттгером.

76. См.: В. Б. Вилинбахов, Т. Н. Холмовская. Из истории науки и техники в странах Востока, вып. 1. М., 1960, стр. 64 и сл.

77. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 6.

78. Endeavour, 1943, vol. II, № 8, p. 158; перевод трактата Вэй По-яна см.: Isis, 1932, vol. 48, p. 210–289.

79. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 11–12.

80. См.: Li Ch'iao-ping. Указ, соч., стр. 13 и сл.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ II

1. См.: М. Вегthelоt. La Chimie au moyen age, t. I–III. Paris, 1893.

2. См.: Е. J. Ноlmуагd. Alchemy. Pelican Books. Edinburg, 1957, p. 63–66.

3. См.: Е. Darmstaed ter. Die Alchemie des Geber. Berlin, 1922, s. 13–18.

4. См.; Е. О. Lippmann. Entstehung und Ausbreitung der Alchemie. Bd. II. Berlin, 1931, S. 71–76; см. также: Е. J. Ноlmуагd. Указ, соч., стр. 68–82.

5. См.: Е. О. Liррmann. Entstehung…, 1919, S. 368.

6. См.: Е. О. Liррmann. Entstehung…, 1919, S. 368.

7. См.: Е. J. Ноlmуагd. Указ, соч., стр. 83.

8. Там же.

9. У. И. Каримов. Неизвестное сочинение ар-Рази «Книга тайны тайн». Ташкент, 1957, стр. 10.

10. Там же, стр. 75–112.

11. Е. J. Ноlmуагd. Указ, соч., стр. 91.

12. См.: У. И. Каримов. Указ, соч., стр. 60–61; Е. J. Ноlmуаrd. Указ, соч., стр. 86–89.

13. См.: Е. J. Ноlmуаrd. Указ, соч., стр. 87.

14. У. И. Каримов. Указ, соч., стр. 91–92.

15. См.: Неrmann Ley. Avicenna. Berlin, 1953.

16. Абу Али ибн Сина, Авиценна. Канон врачебной науки. Ташкент, кн. I–1954; кн. II–1956; кн. III, т. 1–1958, т. 2–1959; кн. IV–1960; кн. V–1960.

17. Там же, кн. II.

18. Цит. по: Неnrу М. Leicester. The historical Background of Chemistry. N. Y., 1956, p. 70.

19. См.: Е. О. Lippmann. Entstehung…, 1919, S. 477.

20. «Маррае clavicula de efficiendo auro…».(«Ключ к познанию делания золота»). Рукопись содержит, однако, рецептуры красок, (см.: Е. О. Lippmann. Entstehung…, 1919, S. 469 и далее).

21. См.: Е. J. Ноlmауаrd. Указ, соч. стр. 105.

22. См.: F. Strunz. Albertus Magnus. — Кн.: G. Вugge. Das Buch der grossen Chemiker. Bd. 1. Berlin, 1929, S. 32.

23. Цит. по: Вильям Уэвелл. История индуктивных наук, т. I. СПб., 1867, стр. 400.

24. В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 29, стр. 325.

25. Цит. по: Н. Е. Fiегz — David. Die Entwicklungsgeschichte der Chemie. Basel, 1952, S. 95; см. также: F. Hoefer. Histoirede la chimie. Paris, 1842, p. 360–361. В последнее время приоритет установления этих правил Альбертом оспаривается.

26. В то время занятия алхимией, астрологией и даже литературной деятельностью нередко расценивались невежественными монахами как колдовство (см., например: В. Уэвелл. Указ, соч., стр. 380).

27. См.: F. Strunz. Roger Bacon. — Кн.: G. Вuggе. Указ, соч., т. I, стр. 42; см. также: Николай Морозов. В поисках философского камня. СПб., 1909, стр. 53 и сл.

28. См.: Spiegel der Alchemie. Deutsches Theatrum Chemicum. Tl. III. Niirn-berg, 1732, S. 105; см. также: R. В а с о n. Le miroir de l'alchimie. — Кн.: Cinq traites d'alchimie… Traduits du latin en francais par A. Poisson. Paris, 1890, р. 51–74.

29. См. J. M. StIIImann. The Story of Alchemy and early Chemistry. N. Y., 1960, p. 260.

30. Слово «амальгама», вероятно, арабского происхождения. По-видимому, впервые оно встречается у Фомы Аквинского, хорошо знакомого с арабской литературой. Он пишет: «Итак, возьми две части Сатурна (свинца), если хочешь совершить дело Солнца (золота) или же две части Юпитера (олова) для дела Луны (серебра). Прибавь третью часть ртути, чтобы образовать амальгаму…» (цит. по: Thomas d'Aquin. Traite de la pierre philosophale. Traduit du latin. Bibliotheque rosicrucienne, serie I, № 6. Paris, 1898, p. 78).

31. Cinq traites d'alchimie…, p. 57; см. также: Н. Морозов. Указ, соч., стр. 66.

32. Cinq traites…, p. 65–66; см. также Н. Морозов. Указ, соч., стр.74–75

33. Cinq traites… p. 68; см. также: Н. Морозов. Указ, соч., стр. 75.

34. Cinq traites…, p. 60; см. также: Н. Морозов. Указ, соч., стр. 78.

35. Cinq traites…, p. 62; см. также: Н. Морозов. Указ, соч., стр. 80.

36. Cinq traites…, p. 62–63; см. также: Н. Морозов. Указ, соч., стр. 80–81.

37. Cinq traites…, p. 65; см. также: Н. Морозов. Указ. соч. стр. 83–84

38. Cinq traites…, p. 73–74; См. также: Н.Морозов. Указ, соч., стр. 86–88;

39. См.: Н. Корp. Geschichteder Chemie. T1. 1. Braunschweig, 1843, S. 65–67.

40. См.: F. Stгunz. Raymundus Lullus. — Кн.: G. Вugge. Указ, соч., т. I, стр. 52.

41 См.: F. Ноеfеr. Указ, соч., т. I, стр. 397.

42. Эрнст Мейер. История химии от древнейших времен до настоящих дней. СПб., 1899, стр. 37.

43. Каталог алхимической литературы, составленный Н. Лангле-Дюфренуа, насчитывает до 2500 трактатов, принадлежащих перу примерно 900 авторов (см.: N. Lenglet-Dufresnoy. Histoire de la philosophie herme-tique, t. 3. Paris, 1744).

44. F. Ноefer. Histoire de la Chimie, t. I. Paris, 1842, p. 420; см. также: Ф. Савченко в. История химии. СПб., 1870, стр. 45

45. Немецкий перевод основных сочинений Гебера имеется в кн.: Е. Darmstaedter. Die Alchemie des Geber. Berlin, 1922.

46. Новейшую сводку о Василии Валентине см. в кн.: J. В. Раrtingtоn. A History of Chemistry, vol. 2. London, 1961, p.183–203.

47. Н. Корp. Geschichte der Chemie. Tl. III. Braunschweig, 1845, S. 100.

48. Собрание разных достоверных химических книг, а именно Иоанна Исаака Голланда Рука философов, о Сатурне, о растениях, минералах, каббала и о камне философском. СПб., 1787.

49. См., например, сборник рецептов XI в. пресвитера Теофила: Тheорhilus. On Divers Arts. Chicago, 1963.

50. Юстус Либих. Письма о химии, т. 1. СПб., 1861, стр. 57.

51. См.: У. И. Каримов. Указ, соч., стр. 62.

52. См.: М. Berthelot. Collection des anciens alchimistes Grecs, t. I. Paris, 1888, p. 104–111; P. W a l d e n. Studien zur Geschichte der Chemie Festgabe E. O. Lippmann. Berlin, 1927, S. 80; М. Р. С r о s l a n d. Historical Studies in the Language of Chemistry. Cambridge Mass. USA, 1962.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ III

3. См.: О. Johannsen. Vannocio Biringuccio. — Кн.: G. В u g g e. Das Buch der grossen Chemiker. Bd. I. Berlin, 1929, S. 70.

4. См.: Г. Фестер. История химической техники. Харьков, 1938, стр. 260–261.

5. См.: Е. Darmstaedter. Agricola. — Кн.: G. Вuggе. Указ, соч., т. I, стр. 99.

6. Георгий Агрикола. О горном деле и металлургии в двенадцати книгах. [Серия «Классики науки».] М., 1962; Georgius Agricola. De re metallica. Translated by Herbert Clark Hoover. N. Y., 1950.

7. Г. Агрикола. Указ, соч., стр. 11–12.

8. Там же, стр. 12.

9. Там же, стр. 13.

10. См.: В. Проскуряков. Парацельс. [Серия «Жизнь замечательных людей».] М., 1935; Л. Менье. История медицины. М.—Л., 1926, стр. 84–88; Т. Мейер-Штейнег, К. Зудгоф. История медицины. М., 1925, стр. 275–285; F. Strunr. Theophrasturs Paracelsus. — Кн.: G. Вuggе. Указ, соч., т. I, стр. 85.

11. Л. Менье. Указ, соч., стр. 85.

12. The Hermetic and Alchemical Writings of Paracelsus the Great. Ed. by A. E. Waite. Vol. I. Hermetic Chemistry. London, 1894, p. 125.

13. Tlieophrasti Bombasti ab Hohenlieim, dicti Parасelsi. Operum Medico-Chemicorum, II. Francofurti, 1603, p. 4–5.

14. См.: Н. Корp. Geschichte der Chemie. Tl. I. Braunschweig, 1843, S. 112–115; E. Darmstaedter. Libavius. — Кн.: G. Bugge. Указ, соч., т. I, стр. 107.

15. Ф. Даннеман. История естествознания, т. II. М. — Л., 1935, стр. 180.

16. См., например: Ф. Савченко. История химии. СПб., 1870, стр. 57.

19. J. В. Vаn Неlmоnt. Указ, соч., стр. 105.

20. J. В. Vаn Неlmоnt. Указ, соч., стр. 102.

21. Там же, стр. 69.

22. Walter Pagel. Ambix, 1962, vol. X, Nr 1, p. 1.

23. См.: И.И.Срезневский. Материалы для словаря древнерусского языка, т. I. СПб., 1893, стр. 510.

24. См.: J. В. Vаn Неlmоnt. Указ, соч., стр. 399.

25. См.: Н. Корр. Указ, соч., ч. I, стр. 127; J.R. Partington. A History of Chemistry, vol. 2. London, 1961, p. 271.

26. См.: Н. Корр. Указ, соч., ч. I, стр. 115; J. R. Раrtingtоn. Указ. соч., т. 2, стр. 276.

27. Angeli Salae. Opera medico-chymica. Francofurti, 1682, p. 221(121).

28. См.: Н. К о р р. Указ, соч., ч. I, стр. 134.

29. Там же, стр. 140; см. также: J. M. StIIIman. The Story of Alchemy and Early Chemistry. N. Y., 1960, p. 391–392.

30. Цит. no: M. StIIIman. Указ, соч., стр. 391.

31. См.: M. StIIIman. Указ, соч., стр. 392.

32. См.: Г. Ф е с т е р. История химической техники. Харьков, 1938, стр 128.

33. Там же, стр. 106–164.

34. О жизни и деятельности Палисси см. в кн.: Г. Ф е с т е р. Указ, соч., стр. 112, 148 и др.; Н. Корр. Указ. соч.,ч. II, 1844, стр. 127. J. M. Stiliman. Указ, соч., стр. 346; M. D е l а с r е. Histoire de la Chimie. Paris, 1920, p. 71.

35. «De l' art de la terre, de son utilite, des emaux et du feu». Содержание этой работы см. в кн.: F. Ноеfer. Histoire de la chimie, t. II, 2-е ed. Paris, 1866, p. 70–79.

36. См.: F. Ноefеr. Указ, соч., стр. 78.

37. Подробнее о жизни и деятельности Глаубера см. в кн.: Г. Фестер. Указ, соч., стр. 114; Н. Корр. Указ, соч., ч. II, стр. 127–128; P. Wаldеn. Glauber. — Кн.: G. Вuggе. Указ, соч., т. I, стр. 151; P. WaIden.

39. См.: И. И. Любименко. Торговые сношения России с Англией и Голландией. — Изв. Академии наук СССР. Отд. общ. наук, 1933, № 10, стр. 729.

40. См., например: Изборник вел. кн. Святослава Ярославича 1073 г. СПб., 1880; Шестоднев, составленный Иоавном Экзархом Болгарским по харатейному списку Московской синодной библиотеки 1263 г.; Книга, глаголемая Козьмы Индикоплова. М., 1866; См. также отдельные статьи в кн.: Ф. Буслаев. Историческая хрестоматия церковио-славянского и древне-русского языков. М., 1861; Николай Тихонравов. Памятники отреченной русской литературы. Т. I — СПб., 1863; т. II— М., 1863; см. также: Цв. Кристанов и Ив. Дуйчев. Естествознанието в средневековна България. София, 1954; Акты исторические. Т. I–V. СПб., 1841–1843 и другие собрания актов и летописей.

41. См.: История естествознания в России. Т. I, ч. I. M., 1957, стр. 83; М. Д. X м ы р о в. Металлы, металлические изделия и минералы в Древней России. СПб., 1875.

42. История естествознания в России, т. 1, ч. 1, стр. 83.

43. Nicolas Lemery. Dictionnaire ou Traite universe! des Drogues simples. 3-е ed. Amsterdam, 1716.

44. См.: П. Симони. К истории обихода книгописца, переплетчика и иконного писца при книжном и иконном строении. [Серия «Памятники древней письменности и искусства», № 161. Вып. I.] СПб., 1906, стр. 3 и сл.

45. Там же; см. также: Д. А. Ровинский. Обозрение иконописания в России до конца XVII в. СПб., 1903; В. А. Щавинский. Очерки по истории техники живописи и технологии красок в Древней Руси. М. — Л., 1935.

46. См.: Домострой по Конпшнскому списку. М., 1908, гл. 21, 41, 46.

47. См.: Н. А. Фигуровский. Об одном старинном русском сборнике химических рецептов. — Труды Ин-та истории естествознания, 1948, т. II, стр. 239. Заглавие дано в русском переводе.

48. Отделение рукописей Московского исторического музея. Рукописное собрание Щукина, № 795. Заглавие дано в переводе на современный язык.

49. Типик о церковном и настенном письме епископа Нектария. Издано Н. П. Петровым. СПб., 1899 (из музея Киевской духовной академии).

50. Старинный воинский устав ратных пушкарских и других дел, касающихся до воинской науки. Ч. II. СПб., 1781.

51. Торговая книга 1575 и 1610 гг. — Зап. Отд. русск. и славянск, археологии, 1851, т. I, стр. 106.

52. Альбертус Славный. О таинствах женских, еще о силах трав, камений, зверей, птиц и рыб. Переведен же слова от слова с латинска на словенский и написан лета господня 1670. Отд. рукописей Гос. публ. библиотеки им. В. И. Ленина, № 2955 (известно много списков с этой рукописи); книга Михаила Скота о естествознании, на три части разделенная (обычно приложена к рукописи Альберта); Раймунд Люллий. Великая и предивная наука богом посвященного учителя Раймунда Люллия. Рукописный отд. Библиотеки Академии наук СССР, № 33.8.10; см. также: М. Безобразова. «О Великой Науке» Раймунда Луллия в русских рукописях XVII в. — Журн. Мин-ва народы, проев., 1896, № 2. стр.386; Б. Е. Райков. Очерки по истории гелиоцентрического мировоззрения в России. М.-Л., 1947, стр. 53 и ел.; Т. Раинов. Наука в России XI–XVII веков. М. — Л., 1940; М. Сперанский. Из истории отреченных книг. IV. Аристотелевы врата, или Тайная тайных. Памятники древней письменности и искусства. Вып. 171. М., 1908; Н. Тихонравов. Указ, соч. и др.

53. Библиографические сведения см. в кн.: Л. Ф. 3меев. Русские врачебники. — Памятники древней письменности, № 112. СПб., 1895; А. А. Уткин, А. Ф. Гаммерман, В. А. Невский. Библиография по лекарственным растениям. М. — Л., 1957. стр. 9–54; Д. М. Российский. История всеобщей и отечественной медицины и здравоохранения. Библиография (996–1954 гг.). М., 1956; См. также библиографию в кн.: И.Б.3архин. Очерки из истории отечественной фармации. М., 1956; Н. А. Богоявленский. Древнерусское врачевание в XI–XVII вв. М., 1960 и др.

54. См.: В. М. Флоринский. Русские простонародные травники и лечебники. Казань, 1880.

55. См.: М. Ю. Лахтин. Старинные памятники медицинской письменности. М., 1911.

56. Материалы по истории медицины в России. Издано Н. Е. Мамоновым. Вып. I–IV. СПб., 1881–1885.

57. Н. Новомбергский. Материалы по истории медицины в России. Т. I. — СПб., 1905; т. II и III (ч. I и II) — СПб., 1906; т. IV — Томск,1907; т. V — Томск, 1910; Вильг. Рихтер. История медицины в России, ч. I–III. М., 1814–1820.

58. См., например: Н. Новомбергский. Врачебное строение в допетровской Руси. Томск, 1907, стр. 70;

69. См.: Dictionnary of National Biography, vol. 48. London, 1896, p. 285. Здесь в статье о Ридлее ошибочно указано, что он был врачом у Бориса Годунова, который царствовал с 1598 по 1605 г. Вероятно, после смерти царя Феодора, отпуская Ридлея на родину, новый царь Б. Годунов дал ему письмо с отзывом о его деятельности.

60. О. А. Яковлева. Любопытное известие о московском рудознатце конца XVI в. — Труды Ин-та истории естествознания, 1952, т. IV, стр. 443; Н. А. Фигуровский. По поводу летописного известия о русском алхимике XVI века. — Там же, стр. 445; Пискаревский летописец. Публ. О. А. Яковлевой. Материалы по истории СССР, т. II. М., 1955, стр. 94.

61. См.: И. К. Гамель. Англичане в России в XVI и XVII столетиях. СПб., 1865; N. A. Figurovsky. The Alchemist and Physician Arthur Dee. — Ambix, 1965, vol. XIII, № 1, p. 35.

62. См.: Dictionnary of National Biography, vol. 14. London, 1888, p. 269; N. A. Figurovsky. Указ, соч., стр. 35.

63. Fasciculus chemicus abstrusae hermeticae scientiae ingressum, progressura coronidem, verbis apertissimis, explicans ex selectissimis et celeberrimis authoribus, tali serie collectus et dispositus, ut non modo huius artis tyronibus, sed candidatis, summo emolumento, instar speculi Philosophiae habeatur a nemine hac methodo distributus. Opera et studio Arthuri Dee Archiatri Magni Imperatoris totius Russiae, Parisiis, 1631.

65. Вильг. Рихтер. Указ. соч. Прибавления ко 2-й части, стр. 12.

66.: П. Вальден. Наука и жизнь, ч. I. Пг., 1922, стр. 79.

67. Там же, стр 77

68. Там же.

69. См.: М. Д. Xмыров. Металлы, металлические изделия и минералы в Древней России. СПб., 1875, стр. 154.

70. См., например: Н. И. Фальковский. Москва в истории техники. М., 1950, стр. 68 и сл., 245–246.

71. Там же, стр. 238, 256–259, 272 и др.

72. См., например: История естествознания в России. Т.I,ч. I.M.,1957, стр.95. О производстве селитры и порохов см.: Старинный воинский устав….

73. Ч. II, стр. 174 и сл.

74. См.: Б. Г. Курц. Сочинение Кильбургера о русской торговле в царствование Алексея Михайловича. Киев, 1915, стр. 112, 306, 318 и др.

75. Там же, стр. 101.

76. См.: Акты хозяйства боярина Б. И. Морозова. Ч. I и II. М.—Л., 1940–1945.

77. См.: Б. Г. Курц. Указ, соч., стр. 276.

78. Там же, стр. 281.

79. М. А. Цейтлин. Очерки пo истории развития стекольной промышленности в России. М. — Л., 1939, стр. 20 и сл.; М. А. Безбородов. Стеклоделие в Древней Руси. Минск, 1956.

80. См Материалы по истории медицины в России. Изд. Н. Е. Мамонова. Вып IV. СПб., 1885, стр. 1228–1229.

81. П. Г. Любомиров. Очерки по истории русской промышленности (XVII, XVIII и начало XIX века). М., 1947, стр. 146 и сл.; И. Малкин. История бумаги. М., 1940, стр. 66 и сл.

82. Торговая книга 1575–1610 гг.

83. См.: В. А. Щавинский. Указ, соч., стр. 148–149.

84. В. М. Флоринский. Указ, соч., стр. 142

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ IV

2. Франциск Бэкон Веруламский. Новый органон. Л., 1935.

3. Там же, стр. 153.

4. Ф. Бэкон. Указ, соч., стр. 168.

5. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 2., стр. 142.

6. В. П. 3убов. Труды Ин-та истории естествознания, 1949, т. III, стр. 389.

7. Ренэ Декарт. Рассуждение о методе, с приложениями: Диоптрика, Метеоры, Геометрия. [Серия «Классики науки».] М., 1953.

8. Там же, стр. 192–193.

9. Там же, стр. 197.

10. См.: Ф Даннеман. История естествознания, т. II. М.—Л., 1935, стр. 147 и сл.; Ф. Розенбергер. История физики, ч. II. М. — Л., 1933, стр. 122–128.

11. В. П. 3убов. Развитие атомистических представлений до начала XIX в. М., 1965, стр. 186 и сл.

12. П. Гассенди. Сочинения в двух томах. Т. 1. М… 1966, стр. 163, 165.

13. История философии, т. I. М., 1957, стр. 396–406.

14. К. Маркс и Ф. Энгельс. Из ранних произведений. М., 1956, стр. 23.

15. В. П. 3убов. Развитие атомистических представлений, стр. 263 и сл.

16. Essays de Jean Rеу, docteuren medecine, sur la recherche de la cause pour laquelle l'etain et le plomb augmentent de poids quand on les calcine. Bazas, 1630. Все цитаты даны по: Essais de J e a n R е у… edition nouvelle avec commentaire publiee par Maurice Petit. Paris, 1907 (имеется немецкий перевод: J. Reу. Abhandlung uber die Ursache der Gewichts-zunahme von Zinn und Blei beim Verkalken. Ostwald's Klassiker der exacten Wissenschaften, № 172. Leipzig, 1909).

17. Tам же, стр. 11.

18. J. Reу. Указ, соч., стр. 57.

19. Там же, стр. 48.

20. Там же, стр. 50–51.

21. Там же, стр. 72.

22. Там же, стр. 70.

23. Micrographia, or Some Philosophical description of minute Bodies. London, 1665; см.: J.R. Partington. A History of Chemistry, vol. II. London, 1961, p. 550. и сл.

24. Н. Корp. Geschichte der Chemie. Т. III. Braunschweig, 1845, S. 133.

25. J. Мауоw. Tractatus quingue medico-physici. De sale nitro et spiritu nitro-aereo etc., 1669; см.: John М а у о w. Untersuchungen iiber Salpetor und den salpetrigen Lnftgeist… Ostwald's Klass. der ex. Wissensch., № 125. Leipzig, 1901.

26. См.: J. P. Раtingtоn. Указ, соч., стр. 586.

27. R. Partington. Указ, соч., стр. 586.

30. Sa The Sceptical Chemist, or Chemico-physical Doubts and paradoxes, touching the experiments, whereby vulgar Spagirists are wont to endeavour to evince their Salt, Sulphur and Mercury to be the true Principles of Things. Oxford, 1661.

31. В дальнейшем будут даны ссылки на немецкое сокращенное издание «Химика-скептика»: Robert Boyle. Der Sceptische Chemiker. Ostwald 's Klass, № 229. Leipzig, 1929.

32. Т. е. «Без огня мы не производим никаких операций» (см.: Lepons sur la Philosophic chimique, par M. Dumas. Bruxelles, 1839, p. 54).

33. R. Boyle. Указ, соч., стр. 7–11.

34. R. Воуlе. Указ, соч., стр. 84–85.

35. Рамсей — Оствальд. Указ, соч., стр. 66.

36. Э. Мейер. История химии. СПб., 1899, стр. 86.

37. К. Маркс и Ф. Э н г е л ь с. Сочинения, т. 20, стр. 501.

38. J. R. Раrtingtоn. Указ, соч., стр. 496.

39. См.: Ed. Fаrbеr. Boyle. — Кн.: G. Bugge. Das Buch der grossen Chemiker. Bd. I. Berlin, 1929, S. 191.

42. См.: Е. Рilgrim. Entdeckung der Elemente. Stuttgart, 1950, S. 78.

43. F. Ноеfеr. Histoire de la Chimie, t. I. Paris, 1842, p. 339.

44. О жизни Бранда известно немного. В юности он был солдатом, а затем стал самозваным врачом, хотя «ни слова не знал по латыни». Затем он женился на состоятельной женщине, но быстро промотал полученное приданое. Нуждаясь в деньгах, он обратился к алхимическим занятиям. В годы работы над получением фосфора жил в Гамбурге. В 1678 г. познакомился с Г. В. Лейбницем, оставившим о нем некоторые сведения. Умер Бранд после 1710 г. (см.: G. G. L. Lеibniz. Historia inventionis phosphori. Miscelanea Berolinensia, 1710, p. 91).

46. См.: J.R. Partington. Указ, соч., стр. 372.

46. Амброзий Годфрей Хэнквиц, после ухода из лаборатории Бойля, открывший фабрику по изготовлению химикатов, лекарственных веществ, галеники и других продуктов, хвалился, что он один изготовляет «воспламеняющийся фосфор, черный фосфор» и продает его в розницу по 3 фунта стерлингов за унцию (см.: М. Е. Weeks. Discovery of the Elements. Ed. 6, Easton, 1956, p. 114, 128–129).

47. См.: С. Reinhardt. Tschirnhaus oder Bottger? — Neuen Lausitzischerrizin, 1912, Bd. 88, S. 51.

48. См.: С. И. Вавилов. Исаак Ньютон. Изд. 2. М. — Л., 1945.

49. И. Ньютон. Оптика, или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. М. — Л., 1927, стр. 311.

50. Цит. по: С. И. Вавилов. Указ, соч., стр. 158.

51. Цит. по: С. И. Вавилов. Указ, соч., стр. 159.

52. См.: Н. Корp. Beitrage zur Geschichte der Chemie. Bd. III. Braunschweig, 1875, S. 183–184; J. R. P a r t i n g t о n. Указ, соч., стр. 304–311.

53. В 1622 г. французский ученый Себастьян Бассо утверждал, что тела могут быть разложены химическим путем на спирт (ртуть), масло (серу) соль, землю и флегму (воду), (см.: J. R. Partington. Указ, соч., стр. 306, 387–388).

54. См.: Н. Корp. Beitrage…, Bd. III, S. 184–186.

55. См.: Bernard le Bouvier de Fontenelle. Nicolas Lemery. Great Chemists. Ed. by Farber. N. Y. — London, 1961, p. 151.

56. См.: Ф. Савченков. История химии. СПб., 1870, стр. 85–87.

57. Мы пользовались 10-м изданием курса: Cours de Chimie contenant la maniere de faire les operations qui sont en usage dans la medecine, par une methode facile. Par M. Nicolas Lemery. Paris, 1713, p. 2.

68. N. Lеmегу. Указ, соч., стр. 2–5.

59. Там же, стр. 5.

60. Более подробное изложение содержания «Курса химии» Лемери на русском языке см. в кн.: Ф. Савченко в. Указ, соч., стр. 85–108.

61. N. Lemегу. Указ, соч., стр. 85.

62. Доложено Парижской академии наук в 1701 г. Воспламенение скипидара при смешивании с концентрированной азотной кислотой описал в 1671 г. датский химик Улаф Борх, а еще раньше — Глаубер (см.: P. J. Масquer. Dictionnaire de chimie, t. II. 2-е ed., p. 478–479).

63. Там же, ч. IV, стр. 64–65.

64. См. Н. Корp. Geschichte… T1. II, S. 355.

65. См. Г. Фестер. История химической техники. Харьков, 1938, стр. 173.

66. См. J. R. Partington. Указ, соч., стр. 361 и cл.

67. См.: J. R. Рагtingtоn. Указ, соч., стр. 637–652.

68. Н. К о р p. Beitrage… Bd. III, S. 203–204.

69. Actorum Laboratorii chymici Monacensis, seu Physicae Subterraneae libri duo. Francofurti, 1667 (см.: J. R. Partingtоn. Указ, соч., стр. 640).

70. См.: Н. Корp. Beitrage… Bd. III, S. 209–210.

71. Цит. по: Н. Корp. Beitrage… Bd. III, S. 211, Bemerkung 448.

72. См.: Rich. Koch. Stahl. — Кн.: G. Вugge. Das Buch der grossen Chemiker. Bd. I. Berlin, 1929, S. 192; J. R. Partingtоn. Указ, соч., стр. 653–686.

73. G. Е. Stahl. Fundamenta chymiae dogmaticae et experimentalis. Norim-bergae, 1723. Эту книгу составил И. С. Карль (1676–1757) по лекциям, которые Шталь читал в Иене в 1684 г. Книга была опубликована с согласия Шталя (см.: Н. Корp. Beitrage… Bd. III, S. 211–212).

74. Irene Stгube. Z. fur Geschichte der Naturwissenschaften, Technik und Medizin, 1961, Jahrg. I, Heft 2, S. 34.

75. G. E.Stahl. Zymotechnia fundamentalis, seu fermentationls theoria generalis etc. Halle, 1697 (перепечатано в кн.: G. E. S t a h l. Opusculum chymico-physico-medicum… Halae Magdeburgicae, 1715, p. 65–194).

76. G. E. Stahl. Experimentum novum verum sulphur arte producendi (см.: G. E. Stahl. Opusculum…, p. 299–333).

77. Specimen Becherianum, fundamenta, documenta et experimenta sistens, etc. Leipzig, 1703; см.: J. R. P a r t i n g t о п. Указ, соч., стр. 660.

78. См.: Н. Корp. Beitrage… Bd. III, S. 215, Bemerkung 455.

79. Название «флогистон» применялось химиками задолго до Шталя в значении «горючее». Это название, например, употреблял Зеннерт в 1619 г., а затем Ван-Гельмрнт и другие (см.: Н. Корp. Beitrage… Bd. III, S. 218, Bemerkung 462).

80. Цит. по: Irene Strube. Указ, соч., стр. 38

81. Zufallige Gedanken und mitzliche Bedenken uber den Streit von dem soge-nannten Sulphure. Halle, 1718 (см.: J. R. P a r t i n g t о n. Указ, соч., стр. 661).

82. См. там же.

83. Ю. Либих. Письма о химии, т. 1. СПб., 1861, стр. 61.

84. Э. Мейер. История химии от древнейших времен до настоящих дней. СПб., 1899, стр. 93.

85. Дж. Бернал. Наука в истории общества. М., 1956, стр. 346.

86. G. Е. Stаhl. Fundamenta chymiae…, p. 1.

87. Max Speter. Boerhaave. — Кн.: G. В u g g e. Указ, соч., стр. 204 и сл.

88. Elementa Chemiae, quae anniversario labore docuit, in publicis, privatisquae Scholis Hermannus Boer ha are, t. I et II. Lipsiae, 1732.

89. Н. Воеrhaavе. Указ, соч., стр. 37.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ V

3. История Академии наук СССР. т. I (1724–1805). М. — Л., 1958, стр. 30 и сл.

4. См., например: Химия в изданиях Академии наук СССР. Вып. I. М. — Л. 1947, стр. 13 и сл.; С. А. Погодин. Химия в Петербургской академии, наук до М. В. Ломоносова. — Труды Ин-та истории естествознания и техники, 1962, т. 39, стр. 4–23.

5. См.: Б. Н. Меншуткин. Жизнеописание Михаила Васильевича Ломоносова. Изд. 3. М. — Л., 1947; А. А. Морозов. М. В. Ломоносов. Путь к зрелости. М.—Л., 1962; он же. Летопись жизни и творчества М. В. Ломоносова. Под ред. Л. В. Топчиева, Н. А. Фигуровского и В. Л. Ченакала М.-Л., 1961; Н. А. Фигуровский. Ломоносов. М.,1961

6. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. X. М.—Л., 1957, стр. 140.

9. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. X, стр. 503.

10. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I. М. — Л., 1950, стр. 79.

11. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II. М. — Л., 1951, стр. 110.

12. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 79–81.

13. Там же, стр. 81.

14. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 487. В качестве примера смешанного тела Ломоносов приводит здесь порох.

15 М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 81.

16. См.: Б. Н. Меншуткин. Труды М. В. Ломоносова по физике и химии, стр. 129–131, 147–149; см. также сб.: Основатели кинетической теории материи. М.—Л., 1927, стр. 13 и сл.

17. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 119.

18. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 121.

19. Там же, стр. 163.

20. См. Н. А. Фигуровский. Труды М. В. Ломоносова по химии и физике. Прилож. к кн.: М.В.Ломоносов. Избранные труды по химии и физике. [Серия «Классики науки».] М., 1961, стр. 383 и сл,

21. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч… т. I, стр. 151.

22. Там же, стр. 147.

23. Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imp. Petropolitanae. T. I, ad annum 1747 et 1748. Petropoli, 1750, p. 206; см. также: М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 7.

24. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 11.

25. Там же. стр. 21. В данном случае, Ломоносов исходил из рассмотрения внутреннего движения частиц в твердом теле. В середине XVIII в. физики считали твердое состояние простейшим агрегатным состоянием и, исходя из найденных при изучении твердых тел закономерностей, объясняли свойство жидкостей и газов (механика). Независимо от этого, следует признать, что сама постановка вопроса о формах движения «нечувствительных частиц» была совершенно новой в научной литературе XVIII в.

26. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 131.

27. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 37.

28. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 37–39.

29. Там же, стр. 39.

30. Там же, стр. 41.

31. Далее Ломоносов приводит пример обжигания металла в пламени «горящей серы» и констатирует, что при этом «металл действительно разбухает и увеличивается в весе» (Там же, стр. 47).

32. Там же.

33. Н. А. Фигуровский. Труды М В. Ломоносова по химии и физике, стр. 393–394.

34. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. III. M.—Л., 1952, стр. 436.

35. Н. А. Фигуровский. Труды М. В. Ломоносова по химии и физике, стр. 396.

36. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 381.

37. М.В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 47.

38. (М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II стр. 183–185.

39. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. III, стр. 383. Отметим, что в латинском тексте диссертации, как и в письме к Л. Эйлеру от 5 июля 1748 г., говорится о сохранении движения, в то время как в русском переводе речь идет о сохранении силы.

40. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 487. Здесь дается следующее описание «состава» серы: «…Сера состоит из кислотной материи и другой, горючей».

41. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 49, 99.

42. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 115.

43. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 245–247.

44. М.В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 349–367.

45. Там же, стр. 399.

46. См.: Н. Корp. Geschichte der Chemie. Bd. I. Braunschweig, 1843, S. 232.

48. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. V. М. — Л., 1954, стр. 255, 262.

49. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 337–383.

50. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. IX. М. — Л., 1955, стр. 16–19.

51. Там же, стр. 19.

52. См.: Н. М. Раскин. Химическая лаборатория М. В. Ломоносова. М.—Л., 1962.

53. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. X, стр. 392.

54. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. I, стр. 67.

55. М. В. Ломоносов. Полн, собр. соч., т. II, стр. 439–643.

56. Там же, стр. 483.

57. М.В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 483.

58. Там же, стр. 345.

59. См. Max Speter. Marggraf. — Кн.: G. Вugge. Das Buch der grossen Chemiker, Bd. I. Berlin, 1929, S. 228.

60. Там же, стр. 230–231.

61. Там же, стр. 231.

62. На такой способ получения фосфора указал еще в 1725 г. Генкель (см.: J. F. Неnсkеl. Pyritologia oder Kies.-Historie…, Leipzig, 1725, s.1004)

63. См.: Е. О. Lippmann. Geschichte des Zuckers. Berlin, 1929, S. 698, 768 и др.

64. См. J. R. Partington. A History of Chemistry, vol. III. London, 1962, p. 80.

65. На русском языке вышло первое издание «Элементов химии» Макёра: «Господина Макёра начальные основания умозрительной химии». Пер. Космы Флоринского. СПб., 1774; «Господина Макёра начальные основания деятельной химии». Пер. студ. Космы Флоринского. СПб., 1774. Флоринский был учеником Макёра в Париже.

66. Подробно содержание «Элементов химии» Макёра изложено в кн.: Ф. Савченко в. История химии. СПб., 1870, стр. 118.

67. См.: J. R. Partington. Указ, соч., стр. 616.

68. P. J. Macquer. Dictionnaire de chimie, t. 3. 2е ed. Paris, 1778, p. 237; цит. по русскому переводу в журнале «Магазин натуральной истории, физики и химии», ч. 10, М., 1792, стр. 75–76.

69. Цит. по: А. Ладенбург. Лекции по истории развития химии от Лавуазье до наших дней. Одесса, 1917, стр. 8;

70. См.: Claude Sёсrеtan. G. F. Rouelle. Great Chemists. Ed. by Farber. N. Y. — London, 1961, p. 187–188; см. также Н. К о р р. Указ, соч.,т. III, стр. 67 ff.; R. Partington. Указ, соч., стр. 73 и сл.

71. Н. Корр. Указ, соч., т. III, стр. 68.

72. См.: J. R. Partington. Указ, соч., стр. 179.

74. В связи с тем, что в русской и иностранной литературе о Лемане почти не имеется достоверных сведений, особенно о времени до его переезда в Петербург, здесь приведены некоторые данные по статье: Hans Pгеscher. Heimatkundliche Blatter. Heft 10–11. Dresden, 1956, S. 94–95: также: В. Fгеуberg. Johann Gottlob Lehmann (1719–1767). Erlange CM. Forschungen, Reihe B, Bd. 1. Erlangen, 1955; H. M. Pаскин. Указ, соч., стр. 202–210.

75. Русский перевод: И. Г. Леман. Пробирное искусство. Пер. с нем. А. Гладкого. СПб., 1772.

76. О рукописных материалах Лемана см.: Рукописные материалы химиков второй половины XVIII в. Составитель Н. М. Раскин. М.—Л., 1957, стр. 65.

77. Описание при монетном деле потребного искусства… Сочинено Монетной канцелярии асессором Иваном Шлаттером. СПб., 1739.

78. См.: М. Джуа. История химии. М., 1966, стр. 129.

79. Там же, стр. 129; см. также: Н. Корр. Указ, соч., т. III, стр. 140.

80. Биографию Блэка на русском языке см. в кн.: Рамсей — Оствальд. Из истории химии. СПб., 1909, стр. 115–138.

81. См.: G. Lockemann. Cavendish. — Кн.: G. Вugge. Указ, соч., т. I, стр. 253; J. R. Раrtingtоn. Указ, соч., стр. 302.

82. См.: Рамсей — Оствальд. Из истории химии. СПб., 1909, стр. 78.

83. Цит. по: G. Вuggе. Указ. соч., т. I, стр. 254.

84. Цит. по: Рамсей — Оствальд. Указ, соч., стр. 81.

85. Цит. по: Рамсей — Оствальд. Указ, соч., стр. 82.

86. Цит. по: Рамсей — Оствальд. Указ, соч., стр. 85–86.

87. Там же, стр. 87.

88. О жизни и деятельности Кавендиша см. также: Georges Cuvier. Henry Cavendish. — Кн.: Great Chemists. Ed. by Farber. N. Y. — London., 1961, p. 229.

89. См.: G. Lockemann. Priestley. — Кн.: G. Bugge. Указ, соч., т. I, стр. 263; J. R. Pаrtingtоn. Указ, соч., стр. 237 и cл.

90. См.: Джозеф Пристлей. Избр. соч. М., 1934.

91. Oeuvres de Lavoisier, t. I. Paris, 1864, p. 38.

92. J.R.Partington. Указ, соч., т. III, стр. 402. Под praecipitate perse подразумевается mercurius praecipitatus per se — «ртуть, осажденная сама собой», т. е. окись ртути, полученная продолжительным нагреванием ртути на воздухе при температуре, близкой ее точке кипения.

93. «Селитряная кислота состоит из всеобщей кислоты и флогистонного начала» (М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II, стр. 247); «…самые известные из химиков называют купоросную кислоту всеобщей» (там же, стр. 245.).

94. G. Lосkemann. Scheele. — Кн.: G. Вuggе. Указ, соч., т. I, стр. 247; Otto Zekert. Carl Wilhelm Scheele. Wien, 1936.

95 См.: Otto Zekert. Указ, соч., стр. 11.

96. С. W. Sсhееlе. Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer.Ostwald's Klassiker der exakten Wissensckaften, № 58. Leipzig, 1894.

97. С. W. Sсheelе. Указ, соч., стр. 21–22.

98. Изображения приборов сопровождаются следующими объяснениями Шееле: «Если внести зажженную свечу под колокол, наполненный огненным воздухом над водой, то весь воздух будет истреблен и вода будет подниматься, пока свеча не погаснет. Точно то же наблюдается, если внести под колокол снабженную тонкой трубкой бутылку, в которой серная кислота растворяет железо и над которой зажжен выходящий из нее воздух, то пламя на конце трубки очень скоро тухнет. Точно так же если колокол с огненным воздухом опрокинуть над раствором серной печени, то раствор в конце концов поднимается в колокол» [см.: Те. Сведберг. Материя, ее исследование в прошлом и настоящем. М., (год изд. не указан) стр. 66. В приведенной цитате исправлены очевидные погрешности перевода].

99. О жизни и деятельности Шееле см.: Otto Zekert. Carl Wilhelm Scheele. Wien., 1936; D. Lorenz Crell. Carl Wilhelm Scheele. — Кн.: Great Chemists. Ed. by Farber. N. Y., 1961, p. 225; G. Lockemann. Scheele. — Кн.: G. В u g g e. Указ, соч., т. I, стр. 274; H. К о p p. Gescliichte…,Bd. I, S. 255.

100. Вильям Уэвелл. История индуктивных наук, т. III. СПб., 1869, стр. 176–177.

101. Густав Фестер. История химической техники. Харьков, 1938, стр. 169–171. Сделано небольшое улучшение перевода с немецкого оригинала.

102. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 372

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VI

1. A. L. Lavоisiеr. Traite elementaire de chimie, t. II, 2е ed. Paris, 1793, p. 325.

2. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинение, т. 20, стр. 16–17.

3. См.: Я. Г. Дорфман. Лавуазье. М. — Л., 1948, стр. 380 (имеется изд. 2, М., 1962); О. А. Старосельская-Никитина. Очерки по истории науки и техники периода Французской буржуазной революции. М., 1946, стр. 151 и cл.

4. Дж. Бернал. Наука в истории общества. М., 1956, стр. 300.

5. О жизни и деятельности Лавуазье см. в кн.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч.; А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества, соединяющегося с металлами при прокаливании их… С биографией Лавуазье и предисловием М. А. Блоха. Л., 1929; С. А. Погодин. А. Л. Лавуазье — основатель химии нового времени. — Успехи химии, 1943, т. 12, вып. 5, стр. 329–358; Maurice Daumas. Lavoisier theoricien et experimentateur. Paris, 1955; H. Guегlac. Lavoisier. The crucial Year. Ithaca. N. Y., 1961; см. также: E. Grimaux. Lavoisier (1743–1794) d'apres sa correspondence, ses manuscrits, ses papiers de famille et d'autres documents inedits. 3edd. Paris, 1899; М. Вerthelоt La revolution chjmique. Lavoisier. 2e ed. Paris, 1902.

6. С. А. Погодин. Указ, соч., стр. 331.

7. С. А. Погодин. Указ, соч., стр. 334.

10. См.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 74 и сл.; А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества…, стр. 47.

11. А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества…, стр. 50–51, 53.

12. Дата этой записи оспаривается некоторыми исследователями. См. об этом в кн.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 93–98.

13. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 95.

14. Там же, стр. 96.

15. А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества…, стр. 30–31.

16. Цит. по: Я.Г. Дорфман. Указ. соч., стр. 107. Впоследствии (1792 гг.), оправдывая эту заявку, Лавуазье писал: «Я был молод, я только что вступил на путь научной карьеры; я жаждал славы и счел необходимым принять некоторые предосторожности, чтобы охранить свое право собственности на мое открытие. В то время была в моде переписка между учеными Франции и Англии; между обеими нациями происходило как бы соперничество, которое придавало особое значение новым опытам и побуждало неоднократно писателей, принадлежавших к той или иной нации, оспаривать права истинного автору». См.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 108.

17. См Мaurice Daumas. Указ, соч., стр. 29–32.

18. Oeuvres de Lavoisier, t. I. Paris, 1864, p. 437.

19. Вызывает удивление, что Лавуазье не упоминал о пневматических опытах Ломоносова, описанных в диссертациях последнего «О действии химических растворителей» и «О металлическом блеске», опубликованных в «Новых комментариях Академии наук» (т. I, СПб., 1750, стр. 245) и в «Комментариях Академии наук» (т. XIV, СПб., 1751, стр. 286).

20. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 643; см. также: Я. Г. Д о р ф м а н. Указ, соч., стр. 114.

21. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 133.

22. Там же, стр. 133–134.

23. Впрочем, Ньютон, основываясь на высокой преломляющей способности алмаза, полагал, что алмаз, «вероятно, также сгустившееся маслянистое вещество» (И. Ньютон. Оптика. М. — Л.,1927, стр. 214).

24. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 164.

25. А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества…, стр. 31 и сл.

26. Там же, стр. 35.

27. А. Л. Лавуазье. Мемуары о природе вещества…, стр. 37.

28. См.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 178.

29. Там же, стр. 179.

30. Там же, стр. 180.

31. М. В. Ломоносов. Полн. собр. соч., т. II. М. — Л., 1951, стр. 47.

32. Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 183–184.

33. См.: Успехи химии, 1943, т. 12, вып. 5, стр. 368.

34. Цит. по: Успехи химии, 1943, т. 12, вып. 5, стр. 369.

35. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ соч., стр. 197.

36. Подробнее см. в кн.: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 225.

37. Oeuvres de Lavoisier, t. II, 1864, p. 623; см. также: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 279.

38. К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 24, стр. 19–20.

39. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 220–221.

40. Цит. по: Я. Г. Дорфман. Указ, соч., стр. 252.

41. Там же, стр. 254.

42. Там же, стр. 276.

43. Там же.

44. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 19–21.

45. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 248.

46. Там же, стр. 101.

47. Господина Макёра начальные основания деятельной химии, составляющей часть вторую. Пер. с франц. К. Флоринского. СПб., 1775, стр. 1.

48. Цит. по: С. А. П о г о д и н. Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 342.

49. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 137.

50. Перевод «Предварительного рассуждения» из «Начального курса химии» Лавуазье. См.: Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 362.

51. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 6; см. также: Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 361.

52. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 11. Расшифровка этих названий принадлежит С. А. Погодину (см.: Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 367).

53. Methode de Nomenclature chimique. Paris, 1787.

54. Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 364.

55. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 138.

56. Там же

57. Oeuvres de Lavoisier, t. I, p. 142–143.

63. Цит. по: Успехи химии, 1943, т. 12, стр. 365.

64. R. Кirwan. Essay on phlogiston and the constitution of acids. London, 1787.

65. R. Кirwan. Essai sur la phlogistique et la constitution des acides. Paris, 1788.

66. по: Вильям Уэвелл. История индуктивных наук, т. III. СПб., 1869, стр. 193–194.

87. Б. Н. Меншуткин. Химия и пути ее развития. М. — Л., 1937, стр. 122.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VII

1. А. В. Гофман. Химик Жан Баптист Андре Дюма. Пер. с нем. Н. Н. Любавина. СПб., 1885, стр. 78.

2. Цит. по примечанию редактора в кн.: Г. Фестер. История химической техники. Харьков, 1938, стр. 266.

3. Дж. Бернал. Наука в истории общества. М., 1956, стр. 302.

4. Lecons sur la philosophic chimique. Par M. Dumas. Bruxelles, 1839, p. 156.

5. См.: W. Smeatоn. L. В. Guyton de Morveau. — Ambix, 1957, vol. JVI, N 1, p. 18.

6. В 1782 г. Морво вместе с Карни подверг смесь поваренной соли с известью действию влажного воздуха, при этом выкристаллизовывалась сода (см.: Г. Фестер. Указ, соч., стр. 194). В немецком оригинале книги Фестера сказано, что «при этом образовывались «выцветы соды» (см.: G. Fester. Die Entwicklung der chemischen Technik. Berlin, 1923, S. 149).

7. J. F. Gmelin. Geschichte der Chemie. Dritter Band. Cottingen, 1799, S. 430–433; Hermann Kopp. Geschichte der Chemie. Bd. I, 1843, S. 320.

8. Н. Корp. Geschichte der Chemie, Tl. II. Braunschweig, 1844, S. 416–417; R. Jagnaux. Histoire de la Chimie, t. 1. Paris, 1891, p. 180).

9. Титул книги следующий: Methode de nomenclature chimique, proposee par mm. de Morveau, Lavoisier, Bertholet et de Fourcrоу etc. Paris, 1787.

10. Подробнее об этом см. в кн.: М. Р. Сrоsland. Historical Studies in the Language of Chemistry. Harvard University Press. Cambridge (USA), 1962, p. 156–159.

11. См.: W. A. Smeatоn. Fourcroy Chemist and revolutionary. Cambridge, 1962.

12. В ряде биографий Фуркруа говорится, что он умер в день получения титула графа после аудиенции у Наполеона. Это не соответствует действительности (см.: W. A. Smeatоn. Указ, соч., стр. 88 и 266).

13. Elements d'Histoire naturelle et de Chimie, t. 1–4. Paris., 1786.

14. Русский перевод: Г. Фуркруа. Химическая философия или основательные истины новейшей химии, по новому образцу расположенные. Пер Ив. Книгина и Ив. Каменского. Владимир, 1799. Под таким же заглавием, но без указания переводчиков, книга Фуркруа была издана еще раз в Москве в 1812 г. Пономаревым.

15. Химические статьи Фуркруа в «Методической энциклопедии» и в «Химической философии», как замечает Э. Мейер (История химии от древнейших времен до настоящих дней. СПб., 1899, стр.145), «пересыпаны хвалебными гимнами» антифлогистической химии, которую Фуркруа «в пылу патриотического увлечения, а может быть, и не без задней эгоистической мысли» называет «французской химией». Впоследствии подобный тон изложения событий химической революции был подхвачен и другими французскими авторами-Дюма, Вюрцем и др. Большой успех имела его многотомная «Система химических знаний» (A. F. Fоurсrоу. Systeme des connaissances chimiques, t. 1 — 11. Paris, 1801–1802).

16. См.: J. R. Partington. A History of Chemistry, vol. III. London, 1962,p. 486 и cл.; G. Вugge. Das Buch der grossen Chemiker. Bd. I. Berlin, 1929, S. 342.

17. C. L. Вerthоllet. Elements de l'art de teinture, t. 1–2. Paris, 1791.

18. Memoires de physique et de chimie de la Societe d'Arcueil. Paris, 1.1–1807; t. 2-1809; t. 3-1817.

18. По официальному справочнику «Вокелен Луи Николя… избран проживающим [в Париже] членом секции химии I класса Национального института 22 фримера IV года (13 декабря 1795 г.); вице-президентом на 1818 г., президентом в 1819 г.» (Institut de France. Inctex biographique des membres et des correspondents del'Academie des sciences. Paris, 1954, p. 510).

20. Некоторые сведения о химико-технической деятельности Шапталя можно найти в кн.: Г. Фестер. История химической техники. Харьков, 1938, стр. 188 и cл.

21. I. А. Сhарtal. Elements de Chimie, t. I–III. Montpellier, 1790. В этой книге несколько шире, чем в элементарном курсе Лавуазье, рассмотрены различные химические соединения, в частности соли и минералы.

23. О жизни и деятельности Клапрота см. в кн.: G. Е. Dаnn. М. Н. Klaproth. Berlin, 1958; Н. Корp. Geschichte der Chemie Tl. I, Braunschweig. 1843, S. 343; G. Вugge. Указ, соч., т. I, S. 334.

24. См., например: Е. Р il g r im. Entdeckung der Elemente. Stuttgart, 1950, S. 132.

25. Н. К о р р: Geschichte… Tl. I, S. 345.

26. М. Н К l а рr оth. Beitrage zur chemischen Kennlniss der Mineralkor-per. Bd. 1–6. Posen und Berlin, 1795–1810.

27. Эта книга, изданная в 1792 г., была переведена на русский язык: X. Гиртаннер. Начальные основания химии, горючее существо опровергающей. Пер. Я. Д. Захарова. СПб., 1801.

28. J. F. Gmelin. Geschichte der Chemie seit dem Wiederaufleben der Wis-senschaften bis an das Ende des Achtzenden Jahrhunderts. Bd. I–III. Got tingen, 1797–1799.

30. П. И. Вальден. Очерк истории химии в России. — Кн.: А. Ладенбург. Лекции по истории развития химии от Лавуазье до нашего времени. Одесса, 1917, стр. 375.

31. См.: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 383 и ел.; см. также: Рукописные материалы химиков второй половины XVIII в. Составитель Н. М. Раскин. М. — Л., 1957, стр. 17 и сл.; П. И. Вальден. Наука и жизнь, ч. II. Птг., 1919, стр. 31.

32. К.Лаксман. О введении щелочной ископаемой соли на стеклоплавильных заводах вместо поташа. СПб., 1795; цит. по: В. Е. Тищенко. Глауберова соль в стеклоделии. — Сб.: Карабугаз и его промышленное значение. Изд. 3. Л., 1930, стр. 242; см. также: Ю. Ю. Г е с с е н. Указ, соч., стр. 27.

33. См.: П. Вальден. Очерки истории химии…, стр. 387; Рукописные материалы химиков…, стр. 23–33, 107 и сл.

34. См., например: De saponibus medicis nativis ex triplici regno naturae petitis; A chemicis differentia, principiis, indole ac usu in medicina. Diss. inaugur. Simeon Zibelin, Lugduni Batayorum, 1764; Medicum homicidam adumbrans. Diss. inaugur. Petrus Weniaminoff. Lugduni Bat., 1764 и др.

35. См.: Химия в изданиях Академии наук СССР, т. I. Вып. I. M.—Л., 1947, стр. 29–30 и сл.

36. См., например: Рукописные материалы химиков…, стр. 35.

37. И. Xр. Еркслебен. Начальные основания химии. СПб., 1788. Год спустя появился перевод другой книги Эркслебена — «Начальные основания естественной науки» (ч. 1 и 2, СПб, 1789). Здесь приведены сведения об исследованиях химиков-пневматиков, в том числе и Лавуазье. Здесь же упоминается о некоторых исследованиях Ломоносова.

38. Н. А. Фигуровский. Жизнь и научная деятельность Т. Е. Ловица. — Кн.: Т. Е. Ловиц. Избранные труды по химии и химической технологии. [Серия «Классики науки».] М., 1955,-стр, 403–514; N. A. Figuгоvskij. Leben und Werk des Chemikers Tobias Lowitz (1757–1804). Berlin, 1959.

39. Перечень работ Захарова см., например, в кн.: П. И. В а л ь д е н. Очерк истории химии., стр. 389; Химия в изданиях Академии наук СССР, вып. 1. М., 1947.

40. Д. И. Менделеев. соч., т. VII. Л. — М., 1946, стр. 252.

41. О жизни и деятельное и Севергина см.: Д. П. Григорьев, И. И. Шафрановский. Выдающиеся русские минералоги. М. — Л., 1949, стр. 86.

42. Библиография статей Мусина-Пушкина частично имеется в сб.: Химия в изданиях Академии наук СССР, вып. I, стр. 37, 38, 40, 43.

43. Н. Корp. Geschichte… Tl. Ill, S. 162.

44. О деятельности итальянских химиков этой эпохи см. в кн.: М. Д ж у а. История химии. Пер. с итальянск. М., 1966, стр. 153 и сл.

45. Соли в то время были единственным классом соединений, которые систематически исследовались количественно с точки зрения установления содержания в них кислот и оснований. О взглядах и опытах Венцеля см. кн.: Н. Корp. Geschichte… Т1. II, 1844, S. 356 ff; J. R. Раrtingtоn. A History of Chemistry, vol. III. London, 1962, p. 671–673.

46. Приведенный расчет см. в кн.: Н. К о р p. Geschichte… Tl.II, S. 357.

47. См.: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 46.

49. С. L. Bert hoi let. Essai de Statique chimique, part. I, p. 134.

50. Большинство немецких историков химии указывает, что Берцелиус неправильно приписал открытие закона нейтральности Венцелю (который, как мы видели, считал «высшей химией» алхимию) и что лишь Г. И. Гесс исправил эту ошибку (см., например: В. Оствальд. Эволюция основных проблем химии. М., 1909, стр. 36–37; А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 47). Вместе с тем немецкие историки химии настойчиво утверждают, что Рихтер ранее Дальтона, Гей-Люссака, Волластона и других пришел к весьма важным выводам, лежащим в основе атомистики (см., например: Э. Мейер. Указ, соч., стр. 150–151). Однако, как пишет В. Оствальд о Рихтере, «его приемы мышления… еще не понятны и не оценены так, как они того заслуживают» (В. Оствальд. Указ, соч., стр. 31). По нашему мнению, сейчас можно полностью оценить заслуги Рихтера.

51. J. Riсhter. Uber die neueren Gegenstande der Chemie. Bd. III. Abt. 8, S. 83 (цит. по: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 49).

52. См.: С. L. Вегthоllеt. Указ, соч., стр. 137.

53. Там же, стр. 137; Н. Корp. Geschichte… T1. II, S. 361.

54. Цит. по: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 49.

55. С. L. Вегthоllet. Recherches sur les lois de I'affinite. Paris. An. IX [1801].

58. С. L. Вегthоllеt. Recherches sur la lois de l'affinite. Paris, An. 9 [1801].

59. C. L. Berthollet. Essai de Statique chimique Part. 1 et 2. Paris. An. 11 [1803].

60. См: С. L. Вегthollеt. Essai… Part I, p. 71; см. также: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 34–35.

61. Н. Корp. Geschichte… T1. II, S. 314.

62. С. L. Вегthоllеt. Essai… Part I, p. 72.

63. Там же, стр. 82.

64. См.: С. L. Вегthоllеt. Essai… Part I, p. 79.

65. См.: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 37.

66. См.: С. L. Вегthоllеt. Essai…Part I, p. 367–374; см. также: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 37.

67. См.: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 37.

68. С. L. Вerthollet. Essai… Part II, p. 370.

69. С. L. Berthollet. Essai… Part I, p. 539–540.

70. А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 38.

71. А. Ф. Капустинский. Ж. Л. Пруст и открытие закона постоянства состава. — Труды Ин-та истории естествознания и техники, 1955, т. 6, стр. 43.

72. Установление различия между этими видами Сахаров и получение в кристаллическом виде глюкозы было сделано впервые в 1789 г. Т. Е. Ловицем (см.: Н. А. Ф и г у р о в с к и й. Жизнь и научная деятельность Т. Е. Ловица. Указ, соч., стр. 502 и сл.).

73. См.: А. Ладенбург. Указ, соч., стр. 39.

74. «Fails pour servir l'histoire». См.: А. Ф. Капустинский. Указ, соч., стр. 58.

78. Цит. по: А. Ф. Капустинский. Указ, соч., стр. 53.

77. Цит. по: А. Ф. Капустинский. Указ, соч., стр. 54.

78. А. В у р ц. История химических доктрин от Лавуазье и до настоящего времени. Пер. с франц. под ред. проф. Бутлерова. СПб., 1869 стр. 17.

79. Systeme de chimie de M. Th. Thomson. Т. I. Paris, 1809. Introduction de C. L. Berthollet, p. 21 и сл.

80. Б. H. Meншуткин. Химия и пути ее развития. М. — Л., 1937, стр. 147–148.

81. Э. Мейер. Указ, соч., стр. 427.

Примечания

1

Мина — древняя мера веса (около 500 г).

2

«Веды» — религиозно-поэтические гимны, составленные, вероятно, еще во II тысячелетии до н. э. и пополнявшиеся в последующие эпохи. Они делятся на четыре группы: Ригведа, Самаведа, Яджурведа и Ахтарваведа. «Ведический» период в истории культуры Индии относится к 1500—800 гг. до н. э.

3

«Слог делится на отличные по виду элементы, а те дальше не делятся совсем» (примечание А. В. Кубицкого).

4

Вера в возможность «фиксации» ртути, т. е. ее затвердевания при воздействии различных веществ, с превращением ртути в золото или серебро, особенно распространилась в период алхимии.

5

Монофизиты были признаны еретиками потому, что высказывали сомнение, что Христос мог быть одновременно и богом и человеком, a несториане — потому, что сомневались в том, что дева Мария родила бога, а не человека

6

При доступе воздуха идет реакция HgS + О_2 = SO_2 + Hg

7

Название «медикамент» алхимики применяли исходя из концепции, что обычные металлы представляют собой «больнoе» золото, которое можно «вылечить» при помощи специальных «медикаментов».

8

Хольмярд переводит слово «харасин» как «китайское железо».

9

Mafrig, или mufragh, — «сплав свинца с оловом» (Е. О. Liррmann. Entstehung…, 1919, S. 378).

10

В книге «Тайны тайн» ар-Рази описывает лабораторные операции, «стоя у горна».

11

В начале XIII в. возникли объединения католических монахов, так называемые ордена нищенствующих — Францисканский и Доминиканский (по имени их основателей). Образование этих орденов было выражением протеста отдельных групп монахов против обогащения высшего духовенства и монастырей. Однако папство вскоре сумело направить деятельность этих орденов на службу интересам Ватикана и высшего духовенства.

12

В схоластической и алхимической литературе позднего средневековья имя Альберта сопровождалось титулом «Великий в натуральной магии, еще более великий в философии и величайший в теологии» («Magnus in Magia naturalis, major in Philosophia, maximus in Theologia»).

13

Вероятно, поводом считать Луллия алхимиком послужило то, что название его главного сочинения «Великое искусство» («Ars magna»), в котором описаны его логические системы и схемы, понималось малограмотными адептами как «великое искусство» приготовления философского камня и трансмутации металлов

14

От греческого — «огонь» и «искусство», «ремесло». Пиротехния — описание ремесел, связанных с использованием огня.

15

Под этим словом Парацельс понимал различные вещи: средства, действующие подобно природным, кровопускание и хирургические операции, а также средства, действующие на сердце и возбуждающие, и др.

16

Слово «тартар» в древности обозначало «ад», или «геенну огненную».

17

О происхождении слова «азот» см. примечание на стр. 367.

18

Название «академия» происходит от имени Академа, афинского гражданина, в чьем саду Платон (427–347 гг. до н. э.) основал свою знаменитую школу, которая и стала называться «академией». То же название имела и школа, основанная в IV в. до н. э. в Александрии. В XV в. Козимо Медичи во Флоренции назвал академией, по примеру платоновской академии, общество последователей философии Платона, собиравшееся под покровительством Медичи.

19

Средневековые схоласты признавали в качестве «научных» языков три: латинский, греческий и древнееврейский. Эти языки считались «священными», так как, согласно легенде, на этих языках была сделана надпись на кресте, на котором был распят Христос. По ряду причин в период позднего средневековья практически лишь один латинский язык сохранился во всеобщем употреблении в схоластической науке, а затем по традиции употреблялся и учеными нового времени.

20

(Essay of the strange Subtjlity… to which are annexed new Experiments to make Fire and Flame stable and ponderable. London, 1673.)

21

«Болонский камень» — продукт прокаливания минерала барита с углем и маслом. Впервые был получен алхимиком В. Кагаороло (по профессии сапожником), решившим, что из весьма тяжелого камня — барита — путем простого восстановления можно получить золото.

22

Этим именем алхимики называли черные землистые остатки, получавшиеся после перегонки или прокаливания различных веществ

23

Николя Лефевр (Lefebvre) (1620?— 1674) был демонстратором по химии в Королевском саду в Париже, с 1664 г. — директором Лаборатории св. Джемса в Лондоне. Его курс химии (1660) выдержал пять изданий и был переведен на английский и немецкий языки.

24

Имеется в виду анализ посредством огня, т. е. сухая перегонка веществ, растительных и животных, при постепенном повышении температуры.

25

Гомберг родился в Батавии на острове Ява (он был сыном служащего Ост-Индийской компании), учился в Амстердаме, изучал право в Иене, Лейпциге, Праге. Был юристом в Магдебурге, затем учился в Болонье, Падуе и Риме. Помимо юриспруденции он занимался ботаникой, медициной, астрономией, химией и алхимией.

26

Эта диссертация была переведена самим Ломоносовым на русский язык; большинство же его сочинений по химии и физике написано по-латыни.

27

В России в конце XVIII и начале XIX в. реактивы назывались «противудействующими средствами».

28

«Эвдиометр» (в буквальном переводе с греческого языка «измеритель добротности») — прибор для анализа воздуха, главным образом для установления содержания в нем кислорода, например по реакции соединения-кислорода с водородом, по реакции окисления окиси азота и т. д. (от греческого — «добротный», «ясный», «благорастворенный»).

29

Даниэль Рутерфорд изучал медицину в Эдинбургском университете под руководством Дж. Блэка и в 1772 г. выполнил работу, содержащую сведения о вновь открытом газе (мефитическом, или флогистированном воздухе) — азоте. Затем он работал практикующим врачом, а с 1786 г. был профессором ботаники в Эдинбурге. Кроме того, он был членом и президентом ряда медицинских и биологических научных обществ.

30

В начале XVII в. были открыты бензойная и янтарная кислоты.

31

Имеется в виду научный период, который историки химии начинали обычно с Бойля.

32

Жан Этьен Геттар (Guettard) (1715–1786), натуралист, геолог и минералог.

33

В 1763 г. эта сумма составляла 90 млн., а в 1786 г. — 112 млн. франков. Вносимая откупщиками сумма не достигала и трети той, которую они взимали с населения.

34

Т. е. действительным членом Академии, получавшим за звание вознаграждение.

35

Отсюда следует, что у Лавуазье в это время были далеко идущие планы исследований.

36

Вместо слова «фунт» Лавуазье писал «ливр»— французское название фунта.

37

В начале XIX в. в русской литературе применялось название «кислотвор», вместо «кислород».

38

Менье был крупным математиком, состоял членом Парижской академии наук. В начале 1780-х годов он был офицером инженерных войск. В чине генерал-лейтенанта революционной армии был убит при осаде Майнца.

39

Утверждению взгляда, что при растворении металлов в кислоте не металл, а кислота является источником выделяющегося водорода, мешало также то, что в то время кислотой считали то, что в наше время называется кислотный окислом, или ангидридом кислоты.

40

Старые названия указаны в скобках.

41

Старинное название MgSO_4x7H_2O

42

Ключом для расшифровки этого названия служит фраза, приведенная в конце библейской книги «Апокалипсис»: «Я есмь альфа и омега, начаток и конец, первый и последний» (альфа и омега — первая и последняя буквы древнегреческого алфавита). Так как в начале средних веков священными и научными языками признавались только три — латинский, греческий и древнееврейский, неизвестный философ-алхимик произвел слово «азот» из сочетаний первых и последних букв всех трех алфавитов (А, альфа, алеф, и зет, омега, тов, т. е. ааазот). Объяснив значение слова «азот» как «безжизненный», Лавуазье обнаружил незнание древнегреческого языка.

43

Они хранятся в Париже в Национальном хранилище искусства и ремесел (Conservatoire national des arts et metiers).

44

Жак Анри Гассенфратц (Hassenfratz) (1755–1827) был физиком и горным инженером. Пьер Огюст Аде (Adet) (1763–1834) был врачом и химиком; в начале XIX в. он был французским посланником в Америке.

45

Эти названия таковы: а) для кислот: купоросная, селитряная (т. е. азотная), мышьяковая, борациновая (борная), плавиковая, лимонная, щавелевая и т. д., б) для солей: купоросы, селитры, арсенаты, буры, плавики, цитраты, оксалаты и пр., в) в качестве оснований Морво перечисляет флогистон, известь, барот (барит, т. е. окись бария), золото, серебро и другие металлы, винный спирт и т. д. Названия солей были предложены Морво в таком виде: купорос меди, селитра ртути и т. д.

46

От Наполеона Бертолле получил титул графа.

47

Из сказанного очевидно, что в то время существовали определенные экспериментальные трудности для доказательства элементарный природы хлора. Реакции хлора и его соединений, помимо этого, в большинстве случаев настолько хорошо объяснялись с точки зрения теории мурия, что даже 30 лет спустя после появления работ Бертолле, в 1815 г., Берцелиус придерживался еще точки зрения, что хлор представляет собой не что иное, как второй окисел неизвестного основания соляной кислоты. Между тем в это время Гей-Люссаком и Дэви была вполне доказана элементарная природа хлора. Более того, даже в 1865 г. Хр. Фр. Шёнбейн (1799–1868) придерживался точки зрения о существовании мурия.

48

Впервые способ переработки глауберовой соли на соду был предложен и осуществлен на практике петербургским академиком Э. Г. (Кириллом) Лаксманом в 1764 г.

49

Известны три поколения Розе, оставивших след в истории химии: Валентин Розе-старший (1736–1771), его сын — Валентин Розе-младший (1762–1807) и дети последнего — химик Генрих Розе (1795–1864) и минералог Густав Розе (1798–1873).

50

Издатель этого журнала («Chemisclien Annalen von Crell») Лоренц Флоренц Фридрих Крелль (1744–1816) был горным советником и профессором химии и минералогии в Гельмштедте, а затем в Геттингене. Он издавал ряд журналов, в частности «Chemisches Journal» — всего 6 томов (1778–1781) и «Chemischen Annalen» — 40 томов (1784–1798). Издания Крелля, особенно его «Анналы», приобрели широкую известность, в частности в России. Русские химики того времени печатали в этом журнале свои статьи.

51

И. Ф. Жакен был преемником по кафедре химии и ботаники в Вене своего отца — Николая Иозефа Жакена (1727–1817), известного своими химико-аналитическими исследованиями «желтого шпата» (вульфенита РЬМоO_4).

52

Российская академия была основана в 1783 г. для разработки проблем русского языка и русской словесности, особенно русской лексикологии. В 1841 г. Российская академия влилась в Петербургскую академию наук.

53

Ловиц-старший был захвачен отступившими по Волге войсками Пугачева и был казнен по приказу Пугачева.

54

Для определения крепости уксусной кислоты Ловиц титровал ее раствором винного камня (кислого виннокислого калия). При этом точка перехода определялась по появлению хлопьев трудно растворимой в воде кислой виннокалиевой соли.

55

Адэйр Крауфорд (1748–1795) — врач, получил образование и ученую степень в Глазго и работал в одном из лондонских госпиталей врачом. Один из ученых, обнаруживших примесь нового элемента — стронция — в минералах, содержащих барий.

56

Лишь немногие элементы назывались по именам ученых, если не считать трансурановых элементов.

57

Арканист (от латинского arcanus — тайный) — химик, в обязанности которого входило составление и хранение в тайне рецептов фарфоровых масс, глазурей, красок для живописи по фарфору и т. п.

58

В то время во Франции было традицией назначать видных ученых на посты руководителей и инспекторов различных отраслей промышленности.

59

Понятие «химическая масса» следует отличать от понятия «действующая масса», введенного во второй половине XIX в.

60

«Природный вес»

Content

Н. А. Фигуровский
"Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в."

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ПРЕДМЕТ И ОБЩИЕ ЗАДАЧИ ИСТОРИИ ХИМИИ

О СОДЕРЖАНИИ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ, ПРИОБРЕТАВШИХСЯ В РАЗЛИЧНЫЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭПОХИ

МЕСТО ИСТОРИИ ХИМИИ СРЕДИ ДРУГИХ НАУК

ЗНАЧЕНИЕ ИСТОРИИ ХИМИИ

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРИОДИЗАЦИИ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ХИМИИ

ХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ХИМИИ

I. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ДРЕВНОСТИ. (ПЕРИОД ПРАКТИЧЕСКОЙ И РЕМЕСЛЕННОЙ ХИМИИ)

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ ПЕРВОБЫТНЫХ ЛЮДЕЙ

ХИМИЧЕСКАЯ И РЕМЕСЛЕННАЯ ТЕХНИКА У НАРОДОВ АЗИАТСКОГО И АФРИКАНСКОГО МАТЕРИКОВ ДО НАЧАЛА НОВОЙ ЭРЫ(7)

НЕКОТОРЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРИРОДЕ ВЕЩЕСТВА В ИНДИИ И КИТАЕ В ДРЕВНОСТИ

АНТИЧНЫЕ НАТУРФИЛОСОФСКИЕ УЧЕНИЯ У ГРЕКОВ(44)

ХИМИЯ В ЕГИПТЕ В ЭЛЛИНИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД. ДРЕВНЕЙШИЕ ЛИТЕРАТУРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПАМЯТНИКИ

ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ «ХИМИЯ»

ХИМИЯ В РИМСКОЙ ИМПЕРИИ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА В ИНДИИ И КИТАЕ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

II. АЛХИМИЧЕСКИЙ ПЕРИОД (ХИМИЯ В СРЕДНИЕ ВЕКА)

ОБЩИЕ УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ В СРЕДНИЕ ВЕКА

АРАБСКАЯ АЛХИМИЯ

АЛХИМИЯ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ

III. ПЕРИОД ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ИАТРОХИМИИ (ХИМИЯ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ)

ЭПОХА ВОЗРОЖДЕНИЯ В ЕВРОПЕ

РАЗВИТИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В XIV–XVI ВВ

ИАТРОХИМИЯ

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ В XV–XVII ВВ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ИАТРОХИМИЯ В ДРЕВНЕЙ (ДОПЕТРОВСКОЙ) РУСИ

IV. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

СОСТОЯНИЕ ХИМИИ И ПРЕДПОСЫЛКИ ЕЕ РАЗВИТИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

ЗАРОЖДЕНИЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ГОРЕНИИ И ДЫХАНИИ

Р. БОЙЛЬ И ЗАРОЖДЕНИЕ «НАУЧНОЙ ХИМИИ»

ОТКРЫТИЕ ФОСФОРА

ХИМИКИ — СОВРЕМЕННИКИ Р. БОЙЛЯ В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

Г. Э. ШТАЛЬ И ОСНОВАНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ХИМИКОВ В НАЧАЛЕ ФЛОРИСТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА

V. КРИЗИС ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

ПРЕДМЕТ И ОБЩИЕ ЗАДАЧИ ИСТОРИИ ХИМИИ

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ И УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ХИМИИ В ПЕРИОД ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

ХИМИЯ В РОССИИ В СЕРЕДИНЕ XVIII ВЕКА. М. В. ЛОМОНОСОВ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА ПО ХИМИИ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ М. В. ЛОМОНОСОВА. ЕГО ВЗГЛЯДЫ НА ЗАДАЧИ ХИМИИ. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ВИДНЕЙШИЕ ХИМИКИ-ФЛОГИСТИКИ В СТРАНАХ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ В СЕРЕДИНЕ XVIII В

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

VI. КИСЛОРОДНАЯ ТЕОРИЯ И АНТИФЛОГИСТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

НАУКА В ЭПОХУ ФРАНЦУЗСКОЙ БУРЖУАЗНОЙ РЕВОЛЮЦИИ

АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ(5)

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛАВУАЗЬЕ В ОБЛАСТИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ОСНОВАНИЕ КИСЛОРОДНОЙ ТЕОРИИ

ДАЛЬНЕЙШАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВ «НОВОЙ ХИМИИ»

УЧЕНИЕ О ПРОСТЫХ ТЕЛАХ И ЭЛЕМЕНТАХ. НОВАЯ ХИМИЧЕСКАЯ НОМЕНКЛАТУРА. ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ КУРС ХИМИИ ЛАВУАЗЬЕ

«ХИМИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ»

VII. ХИМИЯ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВЕКОВ

УСЛОВИЯ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ

СОРАТНИКИ И ПОСЛЕДОВАТЕЛИ ЛАВУАЗЬЕ ВО ФРАНЦИИ

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В ГЕРМАНИИ

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В РОССИИ

РАЗВИТИЕ ХИМИИ НА РУБЕЖЕ XVIII–XIX ВВ. В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

ОТКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА И ВОЗНИКНОВЕНИЕ СТЕХИОМЕТРИИ

ТЕОРИЯ ХИМИЧЕСКОГО СРОДСТВА БЕРТОЛЛЕ. ПОЛЕМИКА МЕЖДУ БЕРТОЛЛЕ И ПРУСТОМ О ПОСТОЯНСТВЕ СОСТАВА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ВВЕДЕНИЮ

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ I

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ II

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ III

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ IV

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ V

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VI

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VII

Примечания