Подражающие молниям

Искусство фейерверка и впоследствии не забывалось в России. Хотя устройство больших пиротехнических представлений и салютов является обычно привилегией артиллеристов, нет у пороха более радостной, более мирной и более светлой профессии, чем волшебная магия огненных узоров. Ничто более не может придать торжественности любому празднику и праздничности — любому торжеству, чем нарядный сверкающий фейерверк. Кто не любит следить, как в темно-синем небе вдруг появляются причудливые сплетения разноцветных молний, мгновенно исчезающие и потому еще более прекрасные? Гремят орудия, многолюдные толпы восторженно приветствуют каждый залп, дымовая паутина ракетных следов тает в воздухе... Это действительно прекрасное зрелище!

Производство пороха оставалось предметом серьезного внимания правительства и после Петра Первого. Созданное им государственное пороходелие продолжало уверенно набирать силы.

Производство пороха на частных заводах постепенно сокращалось и примерно с 1825 года было полностью остановлено. Весь русский порох получался практически на трех крупных государственных заводах — Охтенском, Шосткинском (близ Чернигова) и Казанском. Разрешение открыть частные пороховые заводы было возобновлено лишь в 1876 году.

ПОРОХ И РЕВОЛЮЦИЯ

27 октября 1788 года в одном из помещений пороховой фабрики в Париже собралось довольно большое общество. Присутствовали и дамы. Академики Лавуазье и Бертолле оживленно спорили между собой, мадам Лавуазье, как всегда, пленяла собеседников своим остроумием. Но собравшиеся пришли сюда не на светский прием и не на званый обед. Повод для встречи был бесконечно более важным: в этот день изготовлялась крупная опытная партия нового вида пороха. Под надзором специалистов дело быстро продвигалось вперед. Однако через короткое время события приняли трагический оборот.

«Четверть девятого,— сообщает очевидец,— присутствующие нашли порох достаточно готовым и отправились завтракать. Через четверть часа все возвратились. Только г-н Бертолле задержался на некоторое время с г-ном и г-жей Лавуазье в другой части фабрики. Дочь комиссара де Шевро с г-ном Лефором прошли вперед. Другие хотели следовать за ними к месту испытаний. Не успели они сделать несколько шагов, как раздался сильный грохот и поднялось облако дыма. Все поспешили к месту взрыва и увидели, что механизмы совершенно разрушены, а г-н Лефор и мадемуазель Шевро отброшены на тридцать футов и ужасно искалечены. У г-на Лефора одна нога была оторвана, другая вместе с рукой раздроблена. Кроме того, у него был потерян один глаз и сожжена вся кожа на голове. Он жил еще только несколько мгновений. Мадемуазель Шевро, также тяжело раненная, умерла еще прежде него».

Нам остается только благодарить судьбу, что случай уберег от мучительной гибели Бертолле и супругов Лавуазье. Но почему они подвергали себя смертельной опасности? Какое отношение имели они к взрывчатым веществам? И почему Мария Лавуазье сопровождала мужа, хотя прекрасно знала, что речь идет не о завтраке на траве?

Трудно найти столь близких по духу ученых и столь разные по характеру личности, как Лавуазье и Бертолле. В справочных словарях каждый из них характеризуется буквально одними и теми же словами — «великий французский ученый, основатель современной химии, творец фундаментальных научных теорий, создатель принятой ныне химической номенклатуры, член Академии наук» и так далее. Но эти два современника, научных единомышленника и друга были совершенно разными людьми, и потому им выпала разная судьба. Парадокс заключается в том, что житейская осмотрительность, деловитость и умение позаботиться о себе привели одного на плаху, а мужество, равнодушие к своей выгоде и редкое бескорыстие принесли другому долгие годы уважения и почестей. В истории значительно чаще встречается противоположная связь причин и следствий. Оба этих ученых — гиганты, но все же первое слово должно быть сказано о Лавуазье.

Антуан Лоран Лавуазье родился в 1743 году в одной из богатейших семей Франции. Его отец, прокурор при Верховном суде, дал сыну, естественно, юридическое образование. Однако не следует думать, что профессия адвоката была навязана юноше против его воли. Напротив, Антуан Лоран занимался юриспруденцией охотно и блестяще — иначе он заниматься просто не умел. Но в то же время он без всякой видимой необходимости основательно изучил естественные науки. Одновременно молодой юрист мечтал и о лаврах писателя. Все три призвания пригодились ему на жизненном пути. Его научные сочинения написаны прекрасным литературным языком, а знание права помогло ему защищать свои интересы дельца, каковым он стал вскоре после окончания факультета. За какое дело ни брался Лавуазье, он неизменно обнаруживал главные свои черты — светлый ум и поразительную способность к напряженному систематическому труду.

В 1768 году в жизни Лавуазье происходят два примечательных события: он избирается в члены Академии наук и вступает в Генеральный откуп — компанию чрезвычайно богатых и влиятельных финансистов, арендовавшую у правительства право взимания различных налогов, а также право монопольной торговли солью, табаком, вином. Лавуазье занялся делами откупа со свойственной ему методичностью, основательно изучив табачное и соляное дело, законы коммерции и финансов. Благодаря откупу он нажил себе миллионное состояние, однако связь с алчными дельцами, вызывавшими всеобщую ненависть, темным пятном легла на его репутацию ученого и оказала роковое влияние на его судьбу.

Имя Лавуазье приобрело печальную известность среди миллионов бедняков, в большинстве своем даже не подозревавших, что этот откупщик был прежде всего гениальным ученым, величайшим химиком своей эпохи, признанным вождем науки Франции и всего мира.

Когда двадцатипятилетний Лавуазье был избран в академию, он почти не имел научных заслуг. Скорее всего, в число «бессмертных» он попал благодаря своему богатству, влиятельным связям и, главное, прекрасным рекомендациям известных ученых, сумевших оценить трудолюбие и талант молодого исследователя. Лавуазье очень скоро оправдал возлагавшиеся на него надежды. Уже на следующий год после избрания в академию он провел блестящее гидрохимическое исследование «О природе воды». Самое главное в этой работе — метод. Лавуазье раз и навсегда отказался от принятых дотоле общих рассуждений, порою бездоказательных и часто невразумительных, и провозгласил точное взвешивание основным методом исследования. Поэтому дату опубликования этой работы— 1769 год — можно смело считать началом современной химии. Недаром на памятнике Лавуазье в Париже он изображен с весами в Руках.

Революционное значение для химии имели работы Лавуазье, посвященные изучению горения. Теперь каждому известно, что горение — это реакция окисления, присоединения кислорода. Но эта истина стала азбучной лишь благодаря Лавуазье. Когда же он начинал свои исследования, ни об окислении, ни об окислах ни даже о кислороде вообще ничего не было известно. В химии господствовала теория флогистона, созданная столетием ранее немецким ученым Шталем. Шталь полагал, что все горючие вещества состоят из «земли» ил «известки» (сейчас ближе всего к этим понятиям подходят окислы) и из некоей легкой материи — флогистона. При горении вещество разлагается на «землю» и флогистон. Уголь, например, содержит много флогистона, потому сгорает почти без остатка — весь флогистон улетучивается. Теория флогистона хорошо объясняла горение угля, серы и тому подобных веществ. Продукты от сгорания газообразны, а взвешивать газ тогда никому не приходило в голову.

Труднее обстояло дело с нелетучими продуктами окисления. Было известно, что при обжиге металлов их вес увеличивается, хотя по теории должно было быть наоборот: ведь флогистон-то при обжиге улетучивается. Но и тут сторонники Шталя не растерялись. Они предположили, что флогистон обладает отрицательным весом, и при его удалении тело становится тяжелее.

Сейчас теория флогистона кажется карточным домиком, который легко рассыпать мановением руки, однако в те времена она была неприступной крепостью, не имевшей ни одного уязвимого места. Лавуазье начал штурм твердыни в 1772 году с изучения процессов окисления фосфора и серы. Двумя годами позднее он публикует работу «Об обжиге олова в закрытых сосудах». Трудно поверить, что работа со столь неприметным названием имеет историческое значение, но именно в ней впервые приведен количественный состав атмосферы и дано простое и однозначное объяснение роли кислорода при окислении и горении. В эти же годы он дает истолкование процессу дыхания как разновидности окисления. В 1777 году появляется статья «О горении вообще» и, наконец, в 1783 году—«Размышления о флогистоне».

Более десяти лет Лавуазье атаковал казавшуюся незыблемой теорию, прежде чем одержал решительную победу. «Земли», «соединения известок с флогистоном», «испорченный дефлогистированный воздух» и тому подобные термины канули в Лету. Химия приобрела, наконец, стройную и ясную систему: существуют элементы, у элементов есть окислы, окислам соответствуют кислоты, основания, соли... Эти новые, вполне современные взгляды Лавуазье изложил в «Начальном курсе химии», который подвел итог его великим открытиям и послужил школой для химиков последующих поколений.

Новая теория была слишком революционна, чтобы встретить полное единодушие. Даже такой крупный ученый, как Бертолле, признал ее только через десять лет. Вслед за ним в лагерь Лавуазье перешло еще несколько известных химиков, и среди них Фуркруа, Гитон де Морво и Шапталь. Большинство же исследователей того времени до самой своей смерти остались сторонниками теории флогистона. В Германии последователи Шталя, руководствуясь не столько стремлением к истине, сколько «патриотическими» побуждениями (случай, к сожалению, нередкий), публично сожгли портрет Лавуазье.

Лавуазье выполнил в области химии и физики множество других фундаментальных работ, которые просто трудно перечислить. Он разложил водяной пар на водород и кислород и снова синтезировал из них воду. Он ввел понятие теплотворной способности топлива и теплоемкости тел. Вместе с Лапласом он изобрел калориметр. В 1785 году он возглавил Академию наук, которая под его руководством быстро превратилась в авторитетнейшее и влиятельнейшее научное учреждение Франции.

Значение работ Лавуазье для развития взрывчатых веществ заключается прежде всего в разработке теории горения: ведь не зная, что такое горение, нельзя понять сущности взрыва. Но и практическая деятельность великого ученого оказала огромное влияние на мировое пороходелие.

Помимо Генерального откупа во Франции существовал еще особый Пороховой откуп. Пороховые откупщики усердно занимались своим обогащением, но плохо снабжали страну порохом. В 1775 году по предложению Лавуазье Пороховой откуп был упразднен и пороховое дело передано в руки государства. Лавуазье был назначен одним из руководителей вновь созданного Управления порохов и селитр. Это управление, существующее и поныне, в течение двух веков своей деятельности сыграло выдающуюся роль в организации производства и научных исследований взрывчатых веществ. В нем сотрудничали многие крупные ученые, имена которых еще не раз встретятся в этой книге.

Взяв пороховое дело в свои руки, Лавуазье использует для его реорганизации весь свой талант химика, инженера и финансиста. Глава академии, председатель многочисленных комитетов и комиссий, могущественный откупщик, он тем не менее считает отныне главной своей обязанностью пороховое дело. С 1775 года он даже поселяется в Арсенале — официальной резиденции Управления порохов и селитр. Он не только устраивает там свою квартиру, но и оборудует прекрасную личную лабораторию, служившую местом паломничества и предметом восхищения ученых всего мира. В Арсенале Лавуазье развертывает интенсивную научную и организаторскую работу. Его строго распланированный рабочий день продолжается с шести утра до десяти вечера.

Под энергичным руководством Лавуазье производство пороха во Франции увеличилось почти вдвое и, что самое главное, резко улучшилось его качество. Страна стала обладать теперь лучшим в мире порохом. Враги Франции скоро получили хорошую возможность в этом убедиться. В войне Соединенных Штатов с Англией за независимость, в которой Франция приняла участие на стороне Северной Америки, артиллерия союзников оказалась недосягаемой для англичан. Благодаря Лавуазье Франция теперь не покупала, а продавала порох — главным образом в Соединенные Штаты. Первый посол США во Франции, знаменитый ученый, «покоритель молнии» Вениамин Франклин, был близким другом Лавуазье, и эта дружба оказалась очень полезной для молодой страны, борющейся за независимость. Лавуазье не только снабжал Соединенные Штаты порохом, но и направлял туда опытных специалистов, обучавших американцев тайнам пороходелия. Специально для США он написал руководство «Искусство производства селитры». В Америку эмигрировали ученики Лавуазье, братья дю Пон де Немур, основавшие там компанию по производству взрывчатых веществ. Эта фирма «Дюпон де Немур» — ныне один из крупнейших химических концернов мира.

Само собой разумеется, что Лавуазье принимал активное участие и в научных исследованиях по разработке новых порохов. Вот почему в тот памятный октябрьский день 1788 года он вместе со своим другом Бертолле рисковал жизнью в пороховой мастерской.

Клод Луи Бертолле не был уроженцем Франции (его предки эмигрировали оттуда во время религиозных войн), однако мало кто сделал для ее величия столько же, сколько этот выдающийся ученый. Он вошел в историю как создатель теорий химического равновесия и химического сродства, первооткрыватель многочисленных соединений, организатор науки и промышленности Франции. Бертолле родился пятью годами позднее Лавуазье близ местечка Аннеси, принадлежавшего Швейцарии, а образование завершил в Италии. Получив в Туринском университете степень доктора, Бертолле четыре года работал в аптеках Пьемонта. В 1772 году он покинул Италию и переселился в Париж, где занял должность медика в одном из аристократических семейств. Молодой врач был не слишком обременен своими обязанностями и с увлечением отдался химическим исследованиям. Они быстро принесли ему славу. В 1780 году он уже получил кресло в Академии наук.

Долгие годы Бертолле был научным противником Лавуазье, но первым из крупных ученых нашел в себе мужество признать свои заблуждения. 6 августа 1785 года он публично заявил, что «успехи физики и химии сделали гипотезу о флогистоне и неудовлетворительной и ненужной». С этого времени начинается дружба двух знаменитых ученых, приведшая к многочисленным плодотворным результатам. Вместе с Лавуазье и Гитоном де Морво Бертолле разработал основы современной химической терминологии. Вместе с Лавуазье он основал в 1789 году один из первых в мире научных журналов — «Анналы химии», издающийся и в наше время. Вместе с Лавуазье он совершенствовал и пороховое дело.

В 1786 году Бертолле, пропуская хлор через горячий раствор щелочи, получил соль, названную впоследствии его именем. В те времена химики не знали толком, что такое хлор, открытый незадолго до того Вальтером Шееле, и считали этот зеленый газ соединением какого-то мифического элемента мурия. Как бы там ни было, способность новой соли к окислению других веществ была замечена довольно быстро (бертоллетова соль и поныне считается одним из сильнейших окислителей), и Бертолле решил использовать ее при изготовлении пороха вместо селитры.

Первые опыты с «муриатической солью» оказались настолько успешными, что было решено изготовить крупную партию нового пороха. Для его испытаний в октябре 1788 года и собралась комиссия во главе с Лавуазье. Именно эти испытания и привели к трагическому исходу...

Однако история взрывчатых составов на основе бертоллетовой соли на этом не кончилась. Опыты с хлоратными, или муриатическими, взрывчатыми веществами продолжались более столетия. Бертоллетова соль такой сильный окислитель, что смесь ее с обыкновенным керосином является опаснейшим взрывчатым веществом.

В середине прошлого века был даже испытан порох, состоящий из бертоллетовой соли и... сахара. Эта сладкая смесь имела взрывчатую силу большую, чем обыкновенный порох.

Бертоллетова соль чувствительна к трению, неустойчива, выделяет при хранении хлор и кислород. Все это не только снижает качество пороха и повышает его опасность, но и приводит к разъеданию и порче оружия.

К тому же при взрыве бертоллетова соль выделяет твердые продукты (хлористый калий), что всегда нежелательно. Тем не менее вследствие простоты и дешевизны хлоратных взрывчатых веществ они иногда еще применяются. Бертоллетова соль обязательно входит вместе с гремучей ртутью в воспламенительные составы капсюлей для огнестрельного оружия. В каждом патроне есть крупица соли, за изучение которой великий химик чуть не поплатился когда-то своей жизнью.

Справедливость требует, чтобы несколько слов было сказано и о третьем участнике злополучных испытаний — Марии Лавуазье. Когда двадцативосьмилетний Антуан Лоран женился на Марии Польз, дочери богатого и влиятельного откупщика, многие полагали, что брак заключен по расчету. Если даже завистники были правы, то и этот расчет Лавуазье оказался, как всегда, безупречно точным (за исключением, правда, одной детали: спустя четверть века Антуану Лорану пришлось взойти на эшафот в один день с тестем; но кто может предугадывать события за столько лет?). Мария была молода (даже слишком — ей было всего четырнадцать лет), умна, красива, прекрасно образовав на. Их союз оказался чрезвычайно счастливым. До caмой смерти Лавуазье Мария была ему идеальной женой, верной спутницей в труде и отдыхе, радости и горе. Она была образцовой хозяйкой, умевшей достойно принять и очаровать остроумной беседой лучших людей франции и всей Европы.

Однако Мария была не только светской дамой, но и неутомимой труженицей. В течение двадцати лет она проработала в лаборатории бок о бок с мужем. Многие драгоценные для науки записи в рабочих журналах Лавуазье сделаны ее рукой. К тому же она была и прекрасной рисовальщицей, снабдившей иллюстрациями многие сочинения Лавуазье. Чертежи сложнейших приборов, которые использовались в легендарных экспериментах ее супруга, выполнены Марией Лавуазье. Не удивительно поэтому, что она оказалась рядом с мужем и на пороховой фабрике: она была там не праздной зрительницей, а полноправной участницей научного эксперимента.

После несчастного случая на фабрике опыты с новым порохом были надолго прерваны. Во Франции назревал другой взрыв — взрыв народного гнева против векового феодального угнетения. Королевские министры чувствовали себя как на бочке с порохом. Обстановка накалялась с каждым днем. В ночь с 12 на 13 июля 1789 года управитель порохов и селитр Лавуазье распорядился тайно переправить запасы пороха из Арсенала в более надежное место — Бастилию. Мог ли он предвидеть, что через сутки состоится ее исторический штурм, с которого начнется Великая французская революция?

Революция не только раскрепостила народ Франции в политическом отношении, но и дала мощный толчок научному и техническому творчеству. Была проведена реформа образования, созданы высшие школы, музеи, библиотеки. Впервые в мире была введена, наконец, метрическая система мер. Во всех этих преобразованиях деятельное участие принимал и Лавуазье — смелый революционер в науке и весьма умеренный либерал в политике. Он был одним из руководителей реформы мер и весов, значение которой трудно переоценить. В феодальной Франции существовали сотни, тысячи единиц меры и веса. Объем зерна измерялся одними единицами, объем вина — другими, объем масла — третьими. Часто одними и теми же названиями обозначались Десятки разных по сути единиц. В пределах одного города или селения могло действовать несколько разных систем измерения, потому что каждый граф и барон вводили в своих владениях собственные меры для сборов бесчисленных налогов и податей. Поэтому введение единой метрической системы было актом не столько технической, сколько политической революции.

После нескольких лет работы, в 1795 году, было завершено «предприятие, результаты которого,— по словам Талейрана,— должны будут в один прекрасный день стать достоянием всего мира». На платиновом эталоне метра был выгравирован гордый девиз: «На все времена всем народам».

Однако Лавуазье не суждено было дожить до этого дня. Тучи над ним сгущались. В глазах многих он был прежде всего откупщик, все остальное казалось неважным.

Усилились нападки и на Академию наук. Ультралевые депутаты Конвента громогласно требовали ее ликвидации: «Разве свободные нации нуждаются в касте эгоистичных и мудрствующих ученых, ум которых постоянно блуждает по затерянным тропам в стране мечтаний и химер?»

8 августа 1793 года академия была распущена. Лавуазье, посвятивший академии всю жизнь, до последнего дня боролся за ее сохранение и восстановление, подчеркивая важную роль науки и научных учреждений для процветания и мощи государства.

«Граждане,— писал он,— время не ждет. Если вы допустите, чтобы ученые, которые составляли бывшую Академию наук, удалились в деревню, заняли иные положения в обществе и предались бы более прибыльным профессиям, организация наук будет разрушена, и полувека не хватит на то, чтобы воссоздать поколение ученых».

23 декабря 1793 года Лавуазье и некоторые другие ученые были исключены из Комиссии мер и весов как люди, «не заслуживающие доверия по недостатку республиканской доблести и ненависти к королям». К тому времени он уже около месяца находился в тюрьме вместе с другими генеральными откупщиками. Жена Лавуазье, его влиятельные друзья пытались спасти ученого, но все было напрасно. После нескольких месяцев следствия откупщики предстали перед Революционным трибуналом. 8 мая 1794 г. Лавуазье был осужден. На просьбу о снисхождении к великому ученому председатель трибунала холодно ответил: «La patrie n’est pеs besoin de savants» — «Родина не нуждается в ученых». В тот же день Лавуазье был гильотинирован.

«Достаточно было всего лишь одного мгновения, чтобы отрубить эту голову, и потребуется, вероятно, целое столетие, чтобы породить ей подобную»,— с горечью заметил знаменитый математик Лагранж, когда ему сообщили о казни.

Хотя откупщик Лавуазье действительно был соучастником жестокой эксплуатации французского народа, есть основания подозревать, что суровый приговор ему был вынесен не столько вследствие революционной непримиримости якобинцев, сколько вследствие желания врагов революции опорочить их диктатуру, лишний раз «уличить» ее в жестокости.

Во всяком случае главный обвинитель откупщиков «неумолимый» гражданин Дюпен при перевороте 9 термидора, состоявшемся через два с небольшим месяца после казни Лавуазье, оказался в первых рядах изменников революции. Мария Лавуазье пыталась отомстить Дюпену за смерть мужа и отца, погибших в один день, и привлекла его к суду, но ловкий демагог сумел оправдаться. Сама Мария дожила до глубокой старости. Она по-прежнему сохранила дар привлекать людские умы и сердца, и в ее салоне собирались выдающиеся ученые, художники, писатели, дипломаты. Она издала сочинения своего мужа и бережно хранила его лабораторию, но сама больше никогда не работала в ней. Умерла Мария Лавуазье в 1836 году.

По-иному сложилась в это тревожное время судьба Бертолле. Он полностью принял революцию, и революция полностью доверяла ему. Иначе и не могло быть. В отличие от Лавуазье, чей талант, подобно философскому камню алхимиков, превращал в золото все, к чему он прикасался, Бертолле являл собой редкий образец бессребреника. А между тем он легче чем кто-нибудь другой мог найти пути к быстрому обогащению. В 1789 году он открыл метод быстрого и дешевого беления тканей при помощи хлора, произведший настоящий переворот в мануфактурном производстве. Благодарные промышленники готовы были предложить ученому баснословные суммы, но Бертолле не думал о своей выгоде. Друзья подсчитали, что за свое изобретение химик мог бы получить около десяти миллионов, а Бертолле тем временем размышлял, этично ли будет принять штуку беленого по его методу холста, присланную ему в подарок из Англии. Вскоре он организовал в широких масштабах крашение тканей. Его монография на эту тему десятки лет была настольной книгой красильщиков и принесла им большие прибыли, но сам Бертолле не заработал на этом ни одного су. Вместе со своим другом Монжем — выдающимся ученым и гражданином, творцом начертательной геометрии, крупнейшим математиком, механиком, металлургом — Бертолле осуществил глубокие изменения в технологии выплавки металлов, но и тут не позаботился о том, чтобы превратить железо в золото. Он нашел способ долгого хранения пресной воды в трюмах кораблей — способ, который немного времени спустя спас жизнь членам экспедиции русского мореплавателя Беринга,— но не стал требовать себе за это награды. Лишь однажды Бертолле заинтересовался благородными металлами, однако для того, чтобы получить вместе с Монжем опаснейшее взрывчатое вещество — гремучее серебро.

Бертолле и Монж были основателями и первыми профессорами Политехнической школы — одного из лучших высших учебных заведений Франции. Однако Бертолле недолго занимался профессорством. Республика переживала тяжелые времена. Весь 1793 год шла изнурительная война против внешнего и внутреннего врага. Англия, Австрия, Пруссия, Голландия, Испания, Сардиния, Неаполь объединились против революционной Франции. Страна была блокирована с суши и с моря.

С гибелью средиземноморского флота прекратилось поступление селитры из Индии. Франция, окруженная врагами, осталась без пороха. Ей оставался один выбор: или любой ценой получить селитру, или беспомощно отдаться в руки оккупантов.

Меры, которые принял для организации производства пороха Комитет общественного спасения, были поистине революционны и потребовали титанического напряжения всех сил народа. К счастью, руководители нации понимали, что эта грандиозная задача останется неосуществленной, если к ее решению не будут привлечены лучшие умы Франции. Поэтому Бертолле и Мошж были призваны возглавить работы по физике, химии и механике, необходимые для обороны страны.

Трудно было придумать более удачный выбор. Под руководством Бертолле немедленно развернулись широкие работы по изысканию новых типов и методов производства пороха. Для этой цели Комитет общественного спасения выделил большое поле и лабораторию в Медоне.

Работа на пороховых полях требовала незаурядного мужества. Ядовитые химикалии вызывали смертельные отравления, катастрофические взрывы уносили множество жизней. Бертолле был среди первых, кто рисковал собой.

Во главе сбора селитры и производства пороха встали друзья Бертолле, крупные специалисты селитряного дела Гитон де Морво и Шапталь, оба ученые с мировым именем.

Луи Бернар Гитон де Морво, как и Лавуазье, был юрист по образованию и химик по призванию. Первые пятьдесят лет своей жизни он не проявил себя ничем особо примечательным, хотя был известным для своего времени ученым. Лишь сближение с Лавуазье выдвинуло его в первые ряды французских химиков. Гитон де Морво был первым директором Политехнической школы. В отличие от Лавуазье Гитон де Морво был активным и бескомпромиссным членом Конвента, голосовавшим за смертную казнь короля. Поэтому Комитет общественного спасения мог с полным доверием поручить ему пороховое дело.

Жан-Антуан Шапталь прославился скорее технологическими, чем теоретическими исследованиями в области химии. Особенно ярко он проявил себя как организатор французской промышленности. В 1777 году Шапталь построил первую во Франции крупную химическую фабрику. Огромную практическую роль сыграли его книги «Элементы химии», «Очистка селитры и гудронов», «Искусство виноделия», «Применение химии в промышленности». Позднее он подружился с Наполеоном и получил от него пост министра внутренних дел. На этой должности Шапталь прославил себя строительством густой сети каналов и дорог. Он основал Торговую палату, Школу свободных искусств и ремесел, ввел многочисленные новшества в химическую, пищевую и другие отрасли промышленности. Но все это было потом, а во время революции Шапталь возглавлял крупнейший пороховой завод на Гренельском поле близ Парижа.

К сбору селитры привлекли все свободное от военной службы население. Для наблюдения за добычей селитры и выделкой пороха во все концы Франции направили специальных комиссаров с широкими полномочиями. Был издан специальный декрет о «революционных методах» добычи селитры и ее очистки.

«Национальный конвент полагает,— говорилось в декрете,— что все французские граждане равно призваны на защиту свободы, что все руки должны быть вооружены... что все виды собственности должны содействовать уничтожению тирании». Для увеличения производства селитры предлагалось «всем и каждому промывать землю из своих погребов, конюшен, амбаров, а также из разрушенных строений... Если бы каждый гражданин вменил себе в обязанность доставить хотя бы один фунт селитры, то почти в один момент было бы получено 25 миллионов фунтов, которых было бы почти более чем достаточно, чтобы сразить всех тиранов».

Вскоре последовало новое воззвание:

«Те, кто пренебрег бы обязанностью извлекать из земли основной элемент оружия для тираноубийства, были бы подлецами или контрреволюционерами... Взгляните на наших неутомимых парижских братьев, сдающих каждую декаду пятьдесят-шестьдесят тысяч фунтов селитры. Полюбуйтесь двумя истинно революционными мастерскими этой коммуны, одна из которых очищает ежедневно двадцать тысяч фунтов этой драгоценной соли, а другая превращает ее в порох. Знайте, что в них выработано вдвое больше селитры и пороха, чем вырабатывалось на всей территории Франции в царствование ненавистных деспотов... Ускорьте же, друзья и братья, ускорьте всевозможными способами разработку селитряных залежей вашего округа! А вы, народные общества, прочные столпы Свободы и Равенства, разожгите пламя в сердцах всех граждан, наэлектризуйте их!»

Декреты и воззвания поддерживались энергичными действиями. Во все департаменты были разосланы составленные Шапталем и Гитоном де Морво инструкций по производству селитры. Котлы и другое нужное оборудование изымалось у владельцев и передавалось для упаривания селитры. Церкви превращались в селитряницы.

Усилия народа не остались напрасными. Вскоре Шапталь сообщил Комитету общественного спасения, что за одиннадцать месяцев, прошедших со времени издания декрета, получено двадцать два миллиона фунтов селитры — «результат изумительный, которому потомство поверит с трудом». В час опасности революция не осталась безоружной. Враг был отброшен за пределы Франции.

После революции Клод Бертолле прожил долгие и славные годы.

Ему предстояло еще открыть фундаментальные законы химии, организовать промышленное производство соды, возглавить вместе с Монжем, Лапласом, Гей-Люссаком, Био, Араго научные исследования во Франции. Его ожидали еще дружба с Наполеоном, научные путешествия в Италию и Египет, всеобщий почет и преклонение, звания сенатора, графа, пэра, кавалера многих орденов. Но он всегда оставался просто ученым, сохранив до конца прямоту характера, твердость духа и поразительное бескорыстие. Умер он в 1822 году. Служение родине в пахнущие порохом годы революции было самым ярким периодом в его наполненной неустанным трудом жизни.

ВЗРЫВЧАТАЯ ВАТА И ДЖИНН В БУТЫЛКЕ

XVIII столетие не успело еще завершиться, когда изобретение Джеймса Уатта ознаменовало начало нового века — века пара. Появление паровой машины дало толчок могучей технической революции, получившей в истории название великого промышленного переворота. Человек становился великаном. До той поры он строил, прял, ткал, ковал только своими руками. Теперь впервые за него это стали делать машины. Самые крепкие мускулы не могли сравниться со стальными мышцами паровых цилиндров, самые ловкие пальцы не могли за ними угнаться. Первыми канули в прошлое ручные ткацкие и прядильные станки. На их место стали машины. Чтобы их построить, понадобились другие механизмы, и они не замедлили появиться. Один за другим были изобретены строгальный, фрезерный, карусельный, винторезный станки. В 1807 году Роберт Фултон спускает на воду первый в мире пароход, а через семь лет Джордж Стефенсон строит паровоз. В 1825 году открывается первая пассажирская дорога в Англии, а в 1837 году «шибче воли» помчался поезд по первой русской дороге. Темп времени круто изменился. На смену многовековой неторопливости пришли «быстрота, разгул, волненье, ожиданье, нетерпенье...» В 1840 году мировая сеть железных дорог насчитывала уже девять тысяч километров. За тридцать последующих лет она выросла в двадцать три раза! «Век девятнадцатый, железный» до последней своей минуты с лихорадочной скоростью ткал железнодорожное полотно, вкладывая в него все свои силы, все свое богатство, все свои ресурсы. Для железных дорог добывались руда и уголь, для них плавился металл, строились машины, рубился лес, для них сооружались насыпи, мосты и туннели.

Но как добывать руду, уголь, камень? Чем долбить мерзлый грунт? Чем дробить гранитные кручи? Как возводить огромные насыпи? Ведь нет еще ни отбойных молотков, ни врубовых машин, ни угольных комбайнов, неизвестны дорожные и землеройные машины. Кайло, лопата и тачка — вот бульдозеры, экскаваторы и самосвалы того времени. Неудивительно, что «во глубину сибирских руд» и на каменоломни посылали работать каторжников, и тяжким, скорбным трудом, беспощадной эксплуатацией создавалось национальное благосостояние. Дороги того времени политы кровью, выложены костями, отмечены могильными крестами.

К середине века тормозящее действие ручного труда в горном и дорожном деле стало особенно ощутимо. Рабочий, который «механически ржавой лопатою мерзлую землю долбит», не мог больше угнаться за нетерпеливым бегом своего времени, и паровые машины ничем не могли ему помочь. Одному пару стало не под силу толкать поршень технического прогресса. Ему стали нужны союзники. Промышленной революции, так же как и всякой революции, нужны были взрывчатые вещества.

Современная техника располагает теперь десятками разнообразных взрывчатых веществ. А не так давно, немногим более ста лет назад, все еще была известна практически лишь одна взрывчатка — дымный порох. Долгое время порох служил только Марсу — богу войны. Но уже в XVI веке он впервые нашел себе мирное применение: с его помощью был расчищен фарватер реки Неман. В XVII веке порох начали использовать и для горных работ. Шесть столетий дымный порох исправно служил человеку, но в XIX веке стало ясно, что ему пора уходить на заслуженный отдых. В одной из своих публичных лекций Альфред Нобель так отозвался о достоинствах и недостатках дымного пороха:

«В шахте он дробит без метания; в ружье толкает пулю без дробления; в артиллерии служит обеим целям; в фейерверке спокойно горит без взрыва... Но как прислуга на все он лишен совершенства в каждом отдельном случае, и современная наука постепенно теснит его владения».

Действительно, энергия взрыва и дробящая способность дымного пороха не слишком высоки. Например, гранит он может только расколоть на крупные глыбы, которые затем приходится дробить кувалдой. При сгорании порох дает густой едкий дым. Во время оживленной канонады задыхающимся солдатам ничего не было видно на поле битвы, а после каждого выстрела ружье приходилось прочищать шомполом.

К середине XIX века, когда нужда промышленности и военного дела в новых взрывчатых веществах обозначилась с предельной остротой, химическая наука была развита уже в достаточной степени, чтобы выполнить стоящий перед нею социальный заказ. Центром научных исследований в области взрывчатых веществ в те годы по-прежнему оставался Париж, хранивший традиции великой химической школы, ведущей начало от Лавуазье. В первые десятилетия XIX века пост консультанта Управления порохов и селитр занимал известный французский ученый Гей-Люссак. Закон Гей-Люссака, связывающий объем газов с их температурой, широко используется при расчете взрывов. После Гей-Люссака эта должность перешла к его ученику и другу Пелузу.

Жюль-Теофиль Пелуз — один из крупнейших и авторитетнейших химиков своего времени. Он стал широко известен благодаря работам по изучению сахаров, молочной кислоты, процессов брожения. Пелуз впервые установил химическую природу глицерина, что имеет, как мы скоро увидим, прямое отношение к истории взрывчатых веществ. Его шеститомный курс общей химии в течение многих лет был основополагающим руководством для исследователей всех частей света. В его частную лабораторию приезжали из разных стран мира работать и учиться талантливые химики, многие из которых впоследствии прославились своими выдающимися исследованиями. Школу Пелуза прошли такие известные ученые, как Жерар, Лоран, Собреро, Жирар, Нобель, Бертло.

Однако случаю было угодно, чтобы первое крупное открытие в области взрывчатых веществ было сделано не в столичной лаборатории прославленного Пелуза, а в скромном провинциальном учреждении, не имевшем ни малейшего отношения ни к порохам, ни к селитрам. И действительно, что может быть более далеким от ратных дел, чем ботанический сад?

Открытие, о котором идет речь, совершил Анри Браконно. Жизнь его бедна внешними событиями. Свою карьеру он начал с должности аптекаря в госпитале наполеоновских войск, потом учительствовал короткое время в гимназии, а с 1807 года и до самой смерти занимал пост директора Ботанического сада в Нанси. Браконно занимался ботаникой, но сверх того любил химию и понимал в ней толк. С особым вниманием он изучал состав и свойства природных продуктов — алоэ, грибов, полыни, хлопка, желатина, молока. В 1832 году Браконно решил исследовать действие азотной кислоты на продукты растительного происхождения. Он обнаружил, что крахмал и волокна древесины хорошо растворяются в концентрированной кислоте. Если же этот раствор разбавить затем водой, выпадает белый осадок. Браконно назвал новое вещество ксилоидином, от греческого слова «ксило» — дерево. Основная составная часть дерева — целлюлоза или, по-русски, клетчатка (от слова cella — ячейка, чулан, клеть—ведет свое происхождение и келья). Поэтому химики называют продукты взаимодействия азотной кислоты и целлюлозы нитроклетчаткой. Нитроклетчатка (а ксилоидин — одна из ее разновидностей) лежит в основе современных порохов.

Браконно отметил, что его белый порошок хорошо горит, и это обстоятельство по вполне понятным причинам заинтересовало Пелуза. Парижский химик повторил опыты Браконно. На всякий случай Пелуз обработал азотной кислотой и другие вещества — бумагу, вату, хлопок, однако не дал себе труда подробно изучить свойства полученных продуктов, в чем впоследствии горько раскаялся. Что же касается Браконно, то он до самой своей смерти так и не подозревал, что его открытие имеет хоть малейшее отношение к взрывчатым веществам.

Труды Браконно принесли ему умеренную известность. Его избрали в члены-корреспонденты Парижской академии наук (она называлась тогда Институтом), он получил ряд лестных приглашений в столицу. Однако Ученый до конца жизни продолжал работать в Нанси и завещал родному городу все свое состояние. Умер он в 1855 году.

В общем, следует признать, что открытие ксилоидина прошло почти незамеченным, а имя его автора теперь мало кому известно. Между тем эта разновидности нитроклетчатки сыграла большую роль в истории науки и техники.

В 1848 году американский медик Мэйнард обнаружил, что ксилоидин хорошо растворяется в некоторых органических жидкостях, например в смеси спирта с эфиром. При этом получались густые студнеобразные клейкие массы. Поэтому ксилоидин вскоре перекрестили в «коллоксилин» (от греческих корней «клей» и «дерево»), а раствор коллоксилина стали называть «коллодий». Высохшая пленка коллодия сохраняет большую гибкость и хорошо противостоит воде и мылу, и Мейнард предложил использовать коллодий как удобное средство для заклейки мелких порезов и ран. Скоро, новое лекарство стало продаваться во всех аптеках! Любопытно, что то же открытие и в то же время сделал французский поэт и химик-любитель с близкой по написанию фамилией — Мэйнар. Однако он не обнародовал свое изобретение, считая его, очевидно, недостойным своей поэтический славы.

В 1850 году английский химик Фредерик Скотт-Арчер покрыл стеклянные пластинки смесью коллодия со светочувствительным составом. Так появились фотографические пластинки, почти не отличающиеся от современных.

В 1863 году американский наборщик Хьятт, пытаясь получить искусственную слоновую кость для биллиардных шаров (за это была обещана премия в десять тысяч долларов), изобрел целлулоид — обработанную особым образом смесь нитроклетчатки и камфары. Эта первая в мире пластмасса быстро завоевала все страны и континенты.

Наконец, в 1889 году Илэр де Шардонне, граф по рождению и химик по призванию, после пяти лет упорнейшей работы нашел способ получать из коллодии искусственное нитроцеллюлозное волокно — первое в мире волокно, созданное не природой, а человеком. Его способ, широко применяемый и теперь, заключался в том, что вязкий раствор нитроцеллюлозы продавливался сквозь тончайшие отверстия — фильеры, в результате чего получались нити любой заданной толщины. Так было положено начало современной промышленности синтетических волокон. Первая продукция машины Шардонне использовалась для получения нитей в электрических лампочках накаливания.

История коллодия — поучительный пример тесной химической и технологической близости взрывчатых веществ к другим продуктам. Скажем, бездымный порох — это разновидность пластмассы, своего рода целлулоид в погонах. Недаром химические заводы, производящие во время войны порох, в мирное время часто переключаются на получение пластмасс. Такие всем известные полимеры, как целлофан и нейлон, были разработаны на пороховых заводах Дюпона. Примеров взаимного влияния технологии взрывчатых и невзрывчатых веществ друг на друга можно найти довольно много. Проследить эту связь более подробно мы не имеем сейчас возможности. Важно подчеркнуть, что история взрывчатых веществ — это часть единой истории химии и химической промышленности.

Если открытие коллоксилина прошло относительно незаметно, то получение другой разновидности нитроклетчатки— пироксилина — имело шумный резонанс в научных и политических кругах. При получении пироксилина в реакцию вступает чуть большее количество азотной кислоты, следовательно, это вещество содержит больше азота и, главное, кислорода, чем коллоксилин. Когда же содержание кислорода в нитроклетчатке превышает определенный предел, она приобретает мощные взрывчатые свойства. Именно поэтому появление пироксилина так взбудоражило общественность — ведь чуть ли не впервые за тысячу лет со времени изобретения пороха открыто вещество, способное взрываться, да еще с какой силой!

Изобретатель пироксилина Христиан Фридрих Шенбейн родился в 1799 году в местечке Метцинген, относившемся тогда к Вюртембергскому королевству. Родители его были люди бедные, и, подучившись грамоте в церковной школе, четырнадцатилетний Христиан, как в сказках братьев Гримм, отправился по белу свету сам зарабатывать себе на жизнь. Сначала семь лет он был подмастерьем на химической фабрике. Эти годы юноша упорно учился, что позволило ему получить место управляющего на другом химическом заводике недалеко от университетского города Эрлангена (близ Нюрнберга). Магнетическая близость университета подействовала притягательным образом, и молодой Христиан скоро променял респектабельный цилиндр предпринимателя на студенческую фуражку. В университете он тесно сблизился с известным немецким философом Шеллингом. Знаменитого идеалиста, кумира молодых умов Германии, привлекла почтительность и набожность юноши, с восторгом слушавшего его лекции. Христиан скоро был принят семьей Шеллинга как родной сын.

После двух лет учебы в Эрлангене Шенбейн прослужил несколько месяцев учителем в гимназии, но затем отправился за границу работать и продолжать образование. Два года он провел в лабораториях Англии, затем год в Париже, где слушал лекции Ампера и Гей-Люссака. В 1829 году Шенбейн защитил в Базельском университете докторскую диссертацию и навсегда после этого остался в Швейцарии. В 1835 году Шенбейн получил в том же университете кафедру физики и химии, которую занимал до самой смерти.

Из воспоминаний современников, превозносящих «истинно немецкие» добродетели Шенбейна, вырисовывается, однако, облик не слишком для нас привлекательный. Благочестивый бюргер, член всяких местных «ратов», упрямый консерватор, убежденный идеалист — вот каков этот базельский профессор. До конца дней своих он яростно противился атомно-молекулярному учению— и не по научным соображениям, а чисто из принципа: атомная теория означала для Шенбейна материализм, а материализма поклонник Шеллинга не признавал. Да и в чисто химической сфере Шенбейн предпочитал работать по старинке. В те времена, когда после Лавуазье точное взвешивание давно уже стало законом для каждого химика, в лаборатории Шенбейна нельзя было найти ни чувствительных весов, ни хорошо калиброванных сосудов, ни точных термометров. В отличие от Лавуазье, работавшего в буквальном смысле слова скрупулезно (скрупулами тогда называли мелкие единицы веса), Шенбейн вел расчеты на глазок, обходясь целыми числами и не утруждая себя всякими там десятыми и сотыми долями.

Университет в Эрлангене одновременно с Шенбейном посещал и другой прославившийся впоследствии химик Юстус Либих, с которым нам еще не раз придется встречаться на страницах этой книги. Либих поддался было красноречию Шеллинга, но после нескольких месяцев занятий туманной философией вернулся к прерванной работе над диссертацией о гремучей ртути, принесшей двадцатилетнему юноше мировую известность. Поэтому современники и историки любили сопоставлять судьбу двух ставших знаменитыми однокашников. Но если Юстус Либих действительно стал гордостью немецкой нации, одним из величайших химиков XIX века, то Шенбейн не поднялся выше уровня рядового ученого. Он не издавал журналов, которые читал бы весь научный мир; он не создал новых отраслей науки и не произвел переворота в старых; в его лаборатории не толпились европейские знаменитости; среди его учеников не было таких звезд, как Вюрц, Зинин, Гофман, Собреро, Кекуле, Воскресенский, Шишков, Эрленмейер; одним словом, Шенбейн не был Либихом. Но этот человек вовсе не был бездарен, и мелким он выглядит только рядом с такими великанами, как Либих или Лавуазье. Шенбейн обладал незаурядным трудолюбием, живой наблюдательностью и здравым смыслом крестьянина. Эти качества позволили ему провести немало интересных исследований. По крайней мере два из них — открытие озона и получение пироксилина — настолько значительны, что имя Шенбейна останется в истории химии.

В марте 1846 года на заседании Базельского общества естествоиспытателей Шенбейн сделал доклад о получении пироксилина. Легенда повествует, что Шенбейн, работая в домашней лаборатории, разбил бутыль с азотной кислотой Вытерев лужу оказавшимся под рукой хлопчатобумажным передником жены, он повесил его сушить у печки. Через некоторое время передник с шумом взорвался. Заинтересовавшийся профессор обработал азотной кислотой хлопок и получил вещество, похожее на вату, ко превосходящее по силе взрыва порох. Оно было названо «пироксилин», что можно перевести как «взрывчатое (или огненное) дерево» (целлюлозу — сырье для пироксилина — можно получить не только из хлопка, но и из древесины). Сам Шенбейн назвал его Schießbaumwolle—«стрелятельный хлопок», и это название так и осталось за пироксилином в немецком языке. В России пироксилин называли вначале «порохострельной бумагой» или «бумажным порохом».

Любопытная сага об открытии пироксилина не совсем верна. Факты говорят о том, что Шенбейн занимался нитрованием органических веществ вполне целеустремленно. Он был прекрасно осведомлен о работах Браконно и Пелуза и успешно повторял их. Годом раньше пироксилина он получил «взрывчатый сахар» — продукт взаимодействия обыкновенного сахара с азотной кислотой. Так что к открытию своего взрывчатого хлопка Шенбейн пришел вполне закономерно. Важнейшей заслугой немецкого ученого явилось не столько получении нового вещества, сколько обнаружение его взрывчатых свойств, которые он отразил даже в названии. Когда Шенбейн докладывал о своем открытии, с помощью изготовленного им пироксилина уже были сделаны первые выстрелы, показавшие дальнобойность и бездымность удивительного пороха.

Сообщение Шенбейна вызвало огромный интерес, и его работы были повторены во многих лабораториях Европы. Несколько немецких профессоров попытались даже присвоить честь этого открытия себе, объявив, что они получили пироксилин раньше Шенбейна и независимо от него. Удовлетворительных объяснений, почему их исследования не были своевременно опубликованы, они, однако, дать не могли. Раздосадованный Пелуз в Париже заявил, что он получил пироксилин еще в 1838 году, когда повторял опыты Браконно. Возможно, так оно и было, потому что, нитруя клетчатку, можно получить и коллоксилин и пироксилин.

Тем более обидно было Пелузу сознавать, что он когда-то получил новый порох, держал его в руках, но не понял того, что он сам сделал. К чести Пелуза, у него хватило мужества сделать такое признание публично. Заявляя о своем приоритете на пироксилин, он сделал такую оговорку: «Я должен тут же прибавить, что я ни одной минуты не помышлял о применении ею в военном деле вместо пороха; эта заслуга целиком принадлежит г-ну Шенбейну».

Получение пироксилина принесло Шенбейну широкую известность. Несколько академий выбрали его в своде члены, влиятельнейший европейский химик Берцелиус исхлопотал для него у шведского правительства орден Полярной звезды, а общество естествоиспытателей одного из городов присвоило ему почетное прозвище «Бертольд Шварц».

Однако вскоре восторги вокруг нового пороха поутихли. Пироксилин оказался чрезвычайно опасен. Шенбейн предложил свое изобретение за сто тысяч гульденов правительствам разных стран, но ни Пруссия, ни Англия, ни Бавария не торопились с покупкой. Немедленно возникшие пироксилиновые предприятия взрывались одно за другим. К тому же выяснилось, что рыхлость и, как следствие, быстрота и неравномерность сгорания взрывчатой ваты не позволяют использовать ее в военном деле. Ведь требования к пороху в этом отношении чрезвычайно жестки: зерна его должны быть совершенно однородны и иметь строго заданные форму и размеры. Из мягкой ваты, несмотря на все ухищрения, не удавалось получить хороший зерненый порох.

Долгие годы напряженных исследований во многих странах, разрушенные здания и склады, разорванные орудия, десятки трупов — вот цена за пироксилиновый порох, который и после трех десятилетий упорного труда продолжал оставаться несбыточной мечтой.

Сейчас мы рассказываем историю только самого пироксилина — пироксилиновому пороху черед придет еще не скоро, и в нужный момент мы вернемся к нему. К 1868 году, когда близилась кончина Шенбейна, взрывчатый хлопок уже основательно забыли, и ученый с горечью сознавал, что звание «Бертольда Шварца» он носит незаслуженно. Пироксилин оставался не более чем опасной хлопушкой, лишенной всякого практического значения. Шенбейн умер, не зная, что за несколько месяцев до его смерти Фридрих Абель в Англии нашел метод превращения пироксилина в безопасное взрывчатое вещество, пригодное для применения в промышленных взрывах, и еще менее подозревая, что через полтора Десятка лет пироксилиновый порох одержит триумфальную победу над смесью угля, серы и селитры.

В 1846 году — в тот самый год, когда был открыт пироксилин,— произошло и еще одно знаменательное событие в истории взрывчатых веществ: Асканио Собреро получил в Турине нитроглицерин. Так уж получилось, что две важнейшие взрывчатки нашего времени были открыты почти одновременно.