Помоги проекту - поделись книгой:
Когда он вошел в тускло освещенную гостиную — в доме экономили свечи, — поднявшаяся ему навстречу жена вдруг пошатнулась и упала в кресло.
— Что с тобой? — испугался Геннинг Бранд.
— С тобой что? — простонала жена.
Бранд не понял.
— Волосы! — шепнула она.
Брандт подошел к зеркалу и застыл и изумлении. Его голова светилась дьявольским зеленым огнем!
— Руки! — послышался шепот жены.
Бранд посмотрел на ладони — и от них исходило такое же сияние.
— Мы спасены! — закричал купец-алхимик. — Я нашел философский камень!
Всю ночь и следующие сутки, ни на минуту не смыкая глаз, Геннинг Бранд бросал кусочки "философского камня" и кипящую ртуть, смешанную с серой, и в расплавленный свинец, и в расплавленное олово. Он перепробовал все мыслимые комбинации твердых металлов, гидраргирума и сульфура. Но ртуть оставалась ртутью, серебро серебром, медь медью, свинец свинцом, олово оловом.
Нет, холодный огонь не был философским камнем. Но Бранд не пришел от этого в отчаяние. Он был купцом и отлично знал, что в золото могут превращаться любые вещи и без всякой алхимии.
Через месяц в Гамбурге открылось новое невиданное и неслыханное производство, разумеется, строго засекреченное. Ни один алхимик не мог проникнуть в лабораторию Бранда — что, впрочем, никого и не удивляло: в те времена почти любое производство было окутано глубокой тайной.
Поражающее воображение современников светопоеное вещество Геннинг Бранд продавал маленькими порциями на вес золота. Даже дороже. Некоторые лица — среди них и знаменитые ученые — просили Бранда раскрыть его секрет. Иногда он соглашался — за немалые, конечно, деньги.
В 1676 году, через семь лет после открытия холодного огня, профессор Виттенбергского университета Каспар Кирхмейер впервые описал повое вещество в статье под названием "Постоянный ночной светильник, иногда сверкающий, который долго искали и наконец нашли".
Многие пытались самостоятельно раскрыть секрет получения драгоценного "постоянного светильника" — фосфора. Первым добился успеха англичанин Роберт Бойль, которому один из людей, купивших секрет Бранда, намекнул, что источник холодного огня — нечто присущее человеческому голу. Этого намека оказалось достаточно, чтобы через две недели Бойль составил секретный отчет Королевскому обществу с подробным описанием процесса получения нового вещества.
Открытие фосфора было одним из сильнейших ударов, разрушавших надежды на получение философского камня. Уж если такое замечательное светоносное вещество оказалось не в силах совершенствовать металлы, то чего еще можно было ждать?
Неудачи практики не могли не пошатнуть веры в правильность теории, к тому же изрядно запутанной.
Эпоха безраздельного господства идей Аристотеля о природе вещей кончалась. Начиналась эпоха сомнений. Возможно ли вообще превращение одного элемента в другой?
Часть вторая
СОМНЕНИЕ
Глава первая
в которой место философского камня занимает невидимка флогистон
Роберт Бойль; седьмой сын графа Корка, был не чета случайно открывшему фосфор гамбургскому купцу-алхимику Бранду. Один из директоров самой гигантской из когда-либо существовавших в мире купеческих компаний — Ост-Индской. Роберт Бойль был одновременно знаменитым физиком и химиком — первым президентом Лондонского королевского общества.
Надо думать, что если бы Роберт Бойль не был в достаточной мере деловым человеком, то ему бы не доверили Ост-Индской компании — он бы немедленно разорился сам и разорил всех совладельцев. И в делах науки Бойль тоже был человеком практическим. Вот как он сам про себя написал: "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…"
Между прочим, в те времена бумажных денег не было, монеты делались из золота и серебра, и только самые мелкие разменные монетки — из меди. Ценность каждой монеты на самом деле зависела только от того, сколько в ней драгоценного металла.
"…Мне совершенно безразлично, — писал далее Роберт Бойль, — вычеканена она много лет или столетий назад или только вчера оставила монетный двор. Столь же мало я обращаю внимание на то, иного или мало рук она прошла до меня, если только я на своем пробирном камне установил, настоящая она или фальшивая, достойна 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 и подпись монарха, ни возраст ее, ни число рук, через которые она прошла, не заставит 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 все они доказывали, что она не фальшивая".
О каких обманчивых вещах идет речь, станет понятно, когда мы назовем книгу 35-летнего Роберта Бойля, из которой взяты эти слова. Книга эта — "Скептик-химик, или Рассуждение об экспериментах, которые приводятся обыкновенно в доказательство четырех элементов и трех химических начал в смешанных телах". Монетами, которые ученый подверг испытанию и признал фальшивыми, оказались "прошедшие много рук" и в течение двух тысяч лет признававшиеся истинными учения Аристотеля, Джабира ибн-Хайяма, Абу Али ибн-Сины.
А испытывал он их так.
Брал горшок земли и взвешивал эту землю. И записывал: "земля — четыре фунта, семь золотников, два с половиной грана".
Затем брал тыквенное семечко и сажал в горшок.
Затем приказывал своему ассистенту аккуратно поливать водой землю в этом горшке. (Ассистентом у него был знаменитый впоследствии Роберт Гук — первым увидевший в микроскоп, что все живые ткани состоят из клеток.)
Время шло, семечко прорастало, превращалось в растение, которое зацветало и давало плод. Когда тыква вырастала, Бойль срезал ее, а землю снова взвешивал. Гирьки оказывались теми же четыре фунта, семь золотников а два с половиной грана.
Где же ртуть, где сера, где соль? — торжествующе спрашивал испытатель. Земля не израсходована, расходовалась только вода. Значит, тыква состоит из одной воды, а теория трех химических начал фальшива!
Каждое тело можно разложить на его составные, далее неразложимые части, — говорил Бойль. Они-то и есть элементы, Элементарны не свойства, а вещества. Не потому золото — золото, что оно золотого цвета, тяжелое и нерастворимое. А потому нерастворимо, потому тяжелое, потому золотого цвета, что оно — золото. И все попытки получить золото, смешивая вещества такого же цвета с веществами такой же тяжести, — бессмысленны.
Только эксперимент может удостоверить, какое вещество сложно, а какое элементарно. Вот, например, вода. Разложить ее на какие-либо более простые вещества не удается. Значит, вода — элемент.
Может показаться, что Роберт Бойль возвратился к Фалесу Милетскому. Но на самом деле он ушел далеко вперед. Ведь для Фалеса такого понятия, как проверка на опыте, вообще не существовало.
Почему же так правильно мысливший Роберт Бойль, восстановив в своих правах вещество и опровергнув первоначальную, элементарную сущность свойств, сам не смог назвать те элементарные вещества, которые к его времени уже были выделены людьми — золото, серебро, медь, железо, ртуть, олово, свинец, сурьму, цинк, мышьяк, углерод, серу, фосфор, висмут? Почему вместо них он возвел в сан элемента сложное вещество — воду?
Потому, что у Роберта Бойля не было средства узнать, какое вещество на самом деле простое, а какое состоит из других простых веществ.
В 1673 году, через четыре года после того, как гамбургский купец Геннинг Бранд вместо философского камня нежданно-негаданно изготовил таинственный холодный огонь, магистрат голландского города Гааги получил заманчивое предложение: изготовлять золото из песка. Не из золотоносного, привезенного из Индии или Африки, а из самого обыкновенного, на котором стоит чуть не вся Голландия.
Несмотря на то, что предложение поступило от Иоганна Иоахима Бехера — человека весьма и весьма известного, успевшего к тому времени побывать и профессором медицины в Майнце, и главным финансовым советником в Вене, — гаагские бюргеры проявили осторожность и не торопились с ответом.
Бехер обиделся и поехал в Амстердам, где в это время находился король, чтобы предложить ему свое изобретение. Но и король тоже проявил осторожность.
Что поделаешь — время безрассудной веры прошло, пришло время скептиков.
Не обнаружив у голландцев энтузиазма, Бехер собрался уже было покинуть Нидерландское королевство, когда его познакомили с гостившим в Амстердаме немецким принцем Германом Баденским. Сильно порастратившийся за рубежом, принц проявил к предложению Бехера самый пылкий интерес. И тут, как это часто бывает, зашевелились и голландцы. Чем черт не шутит, а вдруг их родной голландский песок и в самом деле превратится в баденское золото? Это было бы чрезвычайно обидно! И амстердамские толстосумы выдали Бехеру изрядное количество талеров на постройку фабрики.
Дело закипело. На одной из речек вблизи побережья, состоящего целиком из отличного золотистого песка, начали строить водяную мельницу с огромным водяным колесом.
Насчет таких дел Бехер был большой мастер: еще в Майнце он обещал построить тамошнему курфюрсту вечный двигатель я, говорят, почти построил, но, к сожалению, курфюрст за что-то разгневался на профессора, и Бехеру пришлось покинуть город, не закончив своих трудов…
Каждый понимал, что делать золото из обыкновенного песка не так-то просто. Поэтому Бехера не очень торопили. Все же на исходе пятого года пребывания его в гостеприимном королевстве терпение и талеры хозяев стали подходить к концу, и Бехеру пришлось показывать товар лицом.
И тогда Иоганн Иоахим Бехер в присутствии городских властей Амстердама выплавил из песка немного золота! Обрадованные голландцы тут же выдали изобретателю большую награду, а также новую порцию талеров на завершение строительства фабрики. Но через несколько недель Бехер тайно покинул Нидерландское королевство и бежал в Лондон…
История знает немало всяческих плутней, и если бы Иоганн Иоахим Бехер ограничился в своей жизни только такими проделками, как та, о которой здесь рассказано, то вряд ли он остался бы в человеческой памяти надолго.
Но Бехер этим не ограничился.
Он составил первый в мире международный язык и 10000 слов — предшественник теперешнего эсперанто.
Он научил немецких крестьян выращивать диковинное американское растение — картофель.
Он строил стекольные, бумажные, шелковые фабрики.
Он создал лучшую на континенте химическую лабораторию.
Но самое главное: он написал замечательную книгу "Физика субтерранеа" — "Подземная физика".
Если Аристотель считал, что все может превращаться во все с помощью квинтэссенции, если Джабир ибн-Хайян считал, что металлы могут превращаться друг в друга с помощью философского камня, то Иоганн Иоахим Бехер заявил, что превращение одних веществ в другие зависит от содержания в них "жирной земли".
Все вещества он разделил на две группы. Одну группу составляли такие, которые эту жирную землю содержали. Другую группу составляли вещества, которые эту жирную землю потеряли.
Но как узнать, есть в том или ином веществе жирная земля или ее нет? Очень просто! Бросьте вещество в огонь. Если горит — значит, еще есть. Если не горят — значит, уже нет.
И приводил главный пример: сера, которая считалась одним из трех химических начал, на самом деле сложное вещество — она состоит из жирной земли и купоросного масла. Купоросным маслом называли тогда серную кислоту.
Итак, сера оказалась не химическим началом, не элементом. А вместо философского камня появилась жирная земля…
Далеко не сразу разобрались читатели "Подземной физики", что означают для науки эти внесенные Бехером перемены. Но через несколько десятилетий его идеи были оценены в полной мере. Это произошло в 1667–1703 годах, когда Георг Эрнест Шталь, ученик и последователь Бехера, создал и обнародовал теорию невидимого вещества флогистона — от греческого слова "флогистес" — "горящий".
И тогда впервые появилась возможность на основании опыта наглядно показать, какое вещество — простое, какое — сложное.
Сам Аристотель, будь он жив, не мог бы нарадоваться на стройность и красоту шталевской природы вещей, обнимавшей и объяснявшей с чрезвычайной простотой чуть ли не все накопленные за всю человеческую историю факты превращения одних тел в другие.
Все на свете Шталь объяснял только тем, что существует флогистон — чрезвычайно тонкая материя, которая под действием огня может переходить, переливаться из одного вещества в другое.
Вы взяли кусочек серы и сожгли. Что произошло? Извольте, Флогистон покинул серу и растворился в воздухе. А оставшийся желтый дым это кислый воздух, который можно соединить с водой и получить сложное вещество — купоросное масло.
Почему нельзя сжечь полностью весь кусочек серы в запаянном сосуде? Извольте. Потому что флогистон растворяется в воздухе. Но воздух, находящийся в запаянном сосуде, способен растворить лишь ограниченное количество флогистона. Поэтому остальной флогистон не имеет возможности уйти из серы.
Вы взяли кусочек свинца, положили в реторту, носик ее заплавили и принялись реторту нагревать. Часть свинца превратилась в красную землю. Что произошло? Да в принципе то же самое, что и с серой. Часть флогистона, бывшая в свинце, растворилась в воздухе. Почему только часть — вы уже знаете.
Все это примеры разложения сложных веществ серы и свинца в простые вещества — флогистон, кислый воздух, свинцовую землю. Если угодно, можете назвать кислый воздух дефлогистированной серой, а свинцовую землю — дефлогистированным свинцом.
Так же просто можно было объяснить и другие превращения: простых веществ в вещества сложные.
Вы взяли уголь и свинцовую землю, смешали их и положили в реторту. Теперь нагревайте. Уголь стал тлеть, а серый порошок превратился в блестящий шарик свинца. Что произошло? Да только то, что флогистон из угля — необычайно богатого флогистоном тела — перешел в свинцовую землю, и из двух простых тел флогистона и свинцовой земли образовалось одно сложное — свинец.
Удивительно простой и изящной оказалась природа вещей!
К тому же теория флогистона, как и полагается хорошей теории, не только объясняла известные факты, но и давала возможность предсказывать новые.
Вот заурядный для эпохи флогистона случай с русским химиком Товием Егоровичем Ловицем. В 1785 году ему было поручено найти способ очистки виннокаменной кислоты. Для красильного дела нужны были совершенно бесцветные кристаллы, а из раствора выпадали кристаллы темные.
Ловиц рассуждал так: виннокаменная кислота способна гореть — значит, в ней есть флогистон. Уж не он ли делает ее темной? Надо попытаться очистить ее от флогистона.
Как? Нужно найти тело, которое было бы более жадным до флогистона, чем виннокаменная кислота.
Какое именно?
Ловиц остановился на древесном угле. Ведь если его нагревать, то он далеко не сразу отдает свой флогистон, значит, жаден до него.
Темные кристаллы виннокаменной кислоты растворили в воде и туда же бросили толченого угля.
Прошло немного времени — и раствор стал прозрачным.
Так с помощью теории флогистона было открыто замечательное свойство угля впитывать различные примеси. Свойство, которое было применено впоследствии во многих пищевых и прочих химических производствах, а во время первой мировой войны — в противогазах, спасших тысячи и тысячи человеческих жизней…
Почему такая странная и неверная с нашей точки зрения идея, как введение в научный обиход несуществующего вещества — флогистона, продержалась целое столетие и помогало при этом совершать новые открытия?
Да потому же, почему продержалось две тысячи лет учение Аристотеля о несуществующих четырех элементах.
В этих учениях в неверной форме были выражены некоторые совершенно правильные вещи.
Аристотель верно подметил, что разные вещества имеют некоторые одинаковые свойства и догадался, что они зависят от внутреннего строения, от состава этих разных веществ.
А Бехер и Шталь верно подметили, что превращение одних веществ в другие зависит от их взаимодействия друг с другом при нагревании. И еще — что существуют два типа превращений: одни идут с выделением тепла (флогистон уходит), а другие — с поглощением тепла (флогистон приходит). И еще — что превращение металлов в земли сродни горению угля или серы. И еще — что при превращении земель в металлы, к землям присоединяется нечто отнимаемое от угля.
Но, может быть, самое притягательное в теории Бехера и Шталя заключалось в следующем: флогистон прекрасно объяснял природу вещей, не оставляя в ней места ни для Аристотелевых четырех элементов, ни для алхимических трех начал, ни для квинтэссенции, ни для философского камня. Только реальные вещества, с которыми человек имел дело, и одна-единственная тонкая материя — вот и все, что составляло весь способный к взаимным превращениям мир!
Теперь, чтобы остались одни лишь реальные вещества, нужно было избавиться от одной-единственной подпорки, одного-единственного костыля — флогистона. Но, разумеется, должно было пройти немало времени, пока наиболее проницательные исследователи поставили перед собой такую задачу.
Глава вторая,
в которой Ломоносов оспаривает Бойля и Шталя
Поделиться книгой: