Помоги проекту - поделись книгой:
2HgО + C = 2Hg + CО2,
то пусть он вспомнит, что дело происходило двести с лишним лет назад, когда даже самого понятия «углерод» еще не существовало!
Заметим еще раз, что для самого Лавуазье и его коллег все это не имело ровно никакого отношения к интересующим нас алмазам, и пойдем дальше.
Дальше — о следующем шаге.
Его сделал Смитсон Теннант, химик из Кембриджа, который в возрасте двадцати четырех лет был уже признанным ученым и состоял в Лондонском королевском обществе.
В 1791 г. Теннант подтвердил мнение Лавуазье о составе «связанного воздуха», выделив из него чистый уголь. А спустя шесть лет он поставил опыт, который отдает той же театральностью, что и легендарное «действо» флорентийских академиков, — в золотом сосуде с селитрой Теннант сжег равные по весу порции угля, графита и алмаза.
И во всех трех случаях у него образовались одинаковые порции все того же «связанного воздуха».
После этого, казалось бы, вопрос, из чего «сделан» алмаз, наконец, совершенно прояснился. Кстати, во многих книгах так и написано: Теннант доказал, что алмаз состоит из углерода.
И тем не менее это не так. То, что в золотом горшке вместо сгоревшего алмаза очутился «связанный воздух», еще не значило ни для самого Теннанта, ни для его современников, что этот «связанный воздух» и есть весь бывший загадочный кристалл. Тогдашним ученым, например, не была известна причина поразительного блеска алмазов — и искать ее было естественно тоже в некоем веществе, еще не обнаруженном.
И если обратиться теперь не к эксперименту, а к рассуждению — непременной составляющей познания во все времена, никак не противоречащей принципу «ничего на веру», то для конца XVIII в. естественным было такое рассуждение: нет ли в алмазе, помимо угля, еще какой-то субстанции? Наверное, горючей, коль скоро она создает столь волшебное сверкание граней. И не есть ли эта субстанция «горючий воздух» — водород?
На эти вопросы Теннант не ответил — алмазом он больше не занимался. В наше время он известен главным образом тем, что в 1808 г. открыл в платине из бразильских россыпей два вещества, занявших впоследствии самостоятельные клетки менделеевской таблицы, — иридий и осмий. В алмазной же истории наступает — уже в который раз — перерыв. И достаточно долгий. Только через 17 лет с составом алмаза будет на самом деле покончено.
Любое открытие, даже самое, казалось бы, неожиданное, объективно обусловлено — утверждение достаточно неоригинальное. Что касается алмазов, то, прежде чем был открыт «дефлогистированный воздух» Пристли, он же «райский воздух» Шееле, он же «весьма удобовдыхае-мый воздух» Лавуазье, определить состав углекислого газа, который получался при сгорании алмазов, не мог никто, будь он хоть трижды гением.
Следующая, не менее тривиальная истина: кроме объективной возможности нужна еще субъективная, нужен еще тот человек, который придет… и совершит открытие. И пока этот человек не приступит к делу, руководствуясь какими-то своими, нередко довольно туманными для всех остальных соображениями, никакого открытии не происходит, пусть, казалось бы, все для него давно готово.
И вопрос, из чего же «сделан» алмаз, вполне мог оставаться невыясненным еще весьма и весьма долго — до тех времен, пока алмазы (уже в XIX и XX вв.) не стали нужны технике, а не только богатым красавицам и вельможам.
Но этого не произошло, ибо появился тот самый человек, личность. Безусловно, весьма яркая личность!
Хемфри Дэви родился в 1778 г. в маленьком английском городе Пензансе в семье резчика по дереву. Вот несколько параграфов его характеристики, составленной позже многочисленными биографами.
Во-первых, исключительная память. Все биографы сообщают об одном из любимых занятий малолетнего Хемфри: забравшись на базарной площади на телегу, наизусть рассказывать оттуда на радость собиравшейся вокруг детворе исторические романы, которыми он в те времена зачитывался. (Кстати, любовь к публичным выступлениям, определенная склонность к внешним эффектам сохранились у Дэви на всю жизнь. Может быть, в какой-то степени именно этому его свойству мы обязаны продолжением истории алмаза.).
Во-вторых, сильнейшее стремление к учебе. Семнадцатилетний Дэви составил себе план самообразования:
1. Теология, или религия, изучаемая через природу. Этика, или нравственные добродетели, изучаемые через откровение.
2. География.
3. Моя профессия: ботаника, фармакология, учение о болезнях, анатомия, хирургия, химия.
4. Логика.
5. Языки: английский, французский, латынь, греческий, итальянский, испанский, еврейский.
6. Физика.
7. Астрономия.
8. Механика.
9. Риторика и ораторское искусство.
10. История и хронология.
11. Математика…
И эту программу Дэви выполнял — по крайней мере, в области естественных наук.
В-третьих, пристрастие к экспериментам. Особенно к экспериментам с необычными средствами. Дэви будет одним из первых испытывать действие электрического тока на разные вещества — и так совершит не одно открытие.
В-четвертых, оригинальность (экстравагантность? несолидность?). Чего стоит, например, попытка Дэви, уже знаменитого ученого, сконструировать батарею из электрических скатов! К сожалению, батарея садилась раньше, чему сэру Хемфри удавалось ее к чему-нибудь подключить.
Но до батареи из рыб было еще далеко. А пока что маленький Хемфри, по единодушному свидетельству современников, решительно предпочитал школьным занятиям чтение исторических романов, бег взапуски, рыбную ловлю и, особенно, изготовление фейерверков. (Упоминание о нерадивом отношении Дэви к урокам никоим образом не направлено против устоев педагогики. Разумеется, не из каждого лоботряса и прогульщика может получиться великий ученый. Это случается редко — наверное, так же редко, как превращение в великого ученого примерного ученика со средним баллом 5 в школьном аттестате.)
Хемфри Дэви мало что вынес из школы, и тем не менее детские годы прошли отнюдь не без пользы для будущего ученого.
По соседству с семейством Дэви жил шорник, который в свободное от изготовления хомутов и выделки ремней время изучал сочинения Франклина и Вольта и повторял их опыты с электричеством. И Хемфри, сбегая с уроков, проводил у соседа целые дни. В мастерской крепко пахло кожами и можно было часами смотреть на искры, с треском срывающиеся со смоляного диска вольтова электрофора и наполняющие воздух загадочным электрическим флюидом.
И пусть эти немудреные опыты в мастерской соседа-шорника были не более чем увлекательной игрой — она оказалась для Дэви тем самым главным, что может и должен получить человек в детстве и что даже в наш просвещенный век далеко не всегда дает школа.
А отец, видя, что сын с грехом пополам одолевает школьные прописи и совсем отбился от рук, принял решение — отдать его в закрытую школу-пансионат. Но надеждам отца не суждено было сбыться и тут. В закрытой школе Хемфри не мог, правда, устраивать фейерверки и сбегать с уроков, но и овладевать школьной премудростью он совсем не стремился. Новое увлечение охватило его: он сочинял стихи. По отзывам современников, стихи юного Дэви были не так уж хороши; среди друзей, однако, они создавали ему вполне достаточную для мальчишки славу.
Детство кончилось сразу: умер отец — и семья лишилась достатка. Надо было зарабатывать на жизнь, и родственники устроили Хемфри в ученики к аптекарю.
Может быть, с высот XX в. место аптекарского ученика, занятое семнадцатилетним Дэви, кажется не слишком завидным. Но в XVIII в., как и в XX, производство лекарств было одной из важнейших отраслей химического производства. (Другой было изготовление пороха. Кстати, во Франции должность «управителя селитр и по-рохов» занимал не кто иной, как Антуан Лоран Лавуазье.) Но, в отличие от XX в., наука и производство еще не успели — по крайней мере, в этой части — заметно обособиться, подчиняясь закону разделения труда. И аптекарь был одним из наиболее образованных людей того времени. Он не только знал свойства многих сотен, а то и тысяч веществ минерального, животного и растительного происхождения. Он знал действия, которые они производят в разных количествах и соединениях на человеческий организм. И, кроме того, он умел собственными руками изготовлять лекарства.
Старательный и сообразительный ученик мог приобрести в аптеке не только солидные знания, но и прекрасные навыки экспериментатора. Кое-чего стоило и уменье читать и писать по-латыни, которое тоже можно было приобрести в аптеке. Латынь оставалась языком науки — пережиток времен безраздельного владычества католической церкви в средневековых университетах. Поэтому не будем считать случайностью, что десятки аптекарских учеников в XVIII, да и в XIX в. выросли в ученых.
По крайней мере, двое из них сыграли немалую роль в истории алмаза.
Первым из двух был Хемфри Дэви.
Он уже подумывал об университете, когда судьба привела его в аптеку, открыв перед ним шкафы и полки с бесценными сокровищами. Во все биографии Дэви попала фраза аптекаря, у которого Дэви служил: «Можно было подумать, что он питается соляной кислотой, нашатырем, содой — столько он их извел». Доподлинно известно, что Дэви не довольствовался опытами в аптеке: жертвами его экспериментаторского пыла нередко бывали платья сестры, внезапно покрывавшиеся дырами от кислоты.
Вечно занятый человек успевает больше, это — правило почти баз исключений. Именно здесь, в аптеке, Хем-фри Дэви составил и принялся выполнять свою грандиозную программу самообразования.
Прошло несколько лет упорнейшего труда, и ученик аптекаря стал образованным человеком и видным, как сказали бы сейчас, специалистом. И Дэви рекомендовали в Пневматический институт — недавно открывшееся в Клифтоне под Бристолем заведение, предназначенное для получения различных газов и испытания их действия на человека.
Двадцати лет, в 1798 г., Хемфри Дэви отправился туда и привез свое сочинение: «Опыт исследования о природе теплоты и света». Сочинение не особенно интересовало его новых шефов — им нужна была работа, и молодому Дэви поручили исследовать азот — не очень интересный газ.
С упорством и изобретательностью Дэви искал способы соединять безынициативный азот с агрессивным кислородом. Он получил и отделил один от другого многочисленные окислы азота. Все они ядовиты. Не раз двадцатилетний Дэви выходил из лаборатории, пошатываясь, и тут же падал без сознания.
Его упорство было вознаграждено. В один прекрасный день 1799 г. у него получилось какое-то странное соединение азота с кислородом: бесцветное, не обладавшее почти никаким запахом, оно вызывало у человека, подышавшего им, небольшое головокружение и судорожный смех. Никто до Дэви «веселящего» действия закиси азота не обнаруживал.
…Семь клеточек в периодической системе заполнены элементами, открытыми замечательным английским химиком, но ни одно открытие не приносило ему такой популярности, можно смело сказать — славы, как первое.
Дэви немедленно получил приглашение в только что основанный Королевский институт. Он стал любимцем публики, посещающей публичные лекции, — па ее глазах он творил чудеса. Он сделался едва ли не самым известным в Лондоне, если не считать короля, человеком — удовольствие вдохнуть веселящего газа и почувствовать легкое газовое опьянение непременно должна была испытать каждая светская дама.
Дэви не отказывался от приятной чести быть кумиром общества, но в то же время, пользуясь своим новым положением, углубился в серьезнейшие исследования электричества. Со времени первого знакомства с ним кое-что изменилось. Уже существовала первая электрическая батарея — источник длительного постоянного тока, вольтов столб.
В 1807 г. Дэви, разложив электрическим током от сильной батареи дотоле неразложимые «земли» — едкое кали и едкий натр, получил два новых химических элемента — калий и натрий. В следующем 1808 г. электричество помогло ему разложить четыре «щелочные земли» и открыть еще четыре новых элемента — кальций, магний, барий и стронций.
Слава химика Дэви начала греметь по всей Европе. А поскольку эти события происходили в то время, когда Англия вела беспрерывное промышленное и торговое соперничество с континентальной Францией, имя Дэви котировалось настолько высоко, что его чествовали как полководца. В 1812 г. король Британии пожаловал безродному фермерскому внуку рыцарство, как было оно некогда пожаловано другому безродному англичанину — фермерскому сыну Исааку Ньютону.
В то время, когда Дэви купался в лучах славы, тот, кому предстояло вписать вместе с ним следующую страницу в эту историю, был известен разве что своей матери, сестрам да нескольким знакомым.
Майкл Фарадей — рабочий-переплетчик, бедняк, интересующийся науками и посещающий публичные лекции (университет явно не для него). То, что кажется ему достойным внимания, он тщательно записывает.
29 февраля 1812 г. Фарадею достался билет на лекцию знаменитого Дэви о хлорном газе. Фарадей записал ее целиком и назавтра, под впечатлением слышанного, переплел свою запись со тщанием мастера, делающего работу для себя, и послал ее недосягаемому лектору с письмом, в котором робко высказал надежду добиться когда-нибудь чести — помогать ученому в его работе.
Прочитав письмо и подивившись как добросовестности изложения своей лекции, так и искусному переплету, Дэви пригласил переплетчика к себе.
В помощники он его не взял, но и не оставил знакомства без последствий — стал посылать Фарадею книги в переплет.
Многие биографы Фарадея пишут, что прошел целый год между днем знакомства и тем днем, когда он, наконец, стал работать у Дэви. И что все это время Фарадей исполнял лишь мелкие поручения Дэви, который, вероятно, хотел поближе присмотреться к будущему помощнику.
Существует и несколько иная версия: будто бы сэр Хемфри показал письмо и переплетенные лекции одному из своих друзей и спросил: «Что прикажете с ним делать?». И будто бы тот посоветовал: «Позовите парня и предложите ему мыть бутылки для опытов. Если согласится, берите — из него будет толк. Если нет — гоните».
Было так на самом деле или нет — сказать теперь трудно.
Так или иначе, Майкл Фарадей добился своего, хоть и не без помощи случая. При опытах с легко взрывающимся хлористым азотом Дэви поранил глаза и не мог писать. Он вызвал Фарадея к себе и диктовал ему результаты опытов, которые тот заносил в лабораторный журнал. И Дэви имел возможность еще раз убедиться в сообразительности и исполнительности молодого человека.
1 марта 1813 г. Майкл Фарадей получил официальное письмо — приглашение от сэра Хемфри и на следующий день стал лаборантом в Королевском институте. Диплома для занятия этой должности в те годы не требовалось, и претендентов на нее было, вероятно, не так уж много.
Пройдет двенадцать лет, и Дэви рекомендует Фарадея на пост директора лабораторий Королевского института. А пока что молчаливый лаборант помогал своему блестящему патрону готовить эксперименты и впитывал все новые и новые порции знания, представавшего перед ним теперь не в виде публичных опытов, бьющих на эффект, а в буднях труда и в маленьких открытиях, из которых слагается наука.
Осенью 1814 г. Дэви принял приглашение ученых и академий многих стран и решил совершить турне по континенту — в Англии так называют прочие европейские страны.
Его сопровождали: супруга — леди Дэви (по свидетельствам современников, не слишком умная, довольно вздорная и чопорная дама) и Майкл Фарадей — секретарь и слуга.
Известно, что Фарадей чуть не отказался от поездки, ибо считал, что бедняк должен быть щепетильнее, чем кто-либо другой. Уговорила его принять предложение мать, твердо знавшая, что никакая работа не зазорна, если это полезная работа. Необразованная миссис Фарадей, вероятно, догадывалась о зависимости между новыми впечатлениями и научным творчеством, не поддающейся строгим формулировкам. И кто знает: если бы не ока, когда пришлось бы Майклу повидать мир.
В багаже знаменитого ученого и его пока еще никому не известного секретаря-слуги был вместительный кофр, в котором помещались все необходимые для исследований приборы. Историки науки утверждают, что это была первая в мире передвижная лаборатория.
Поколесив по Франции, путешественники отправились в Италию. Там, в Генуе, вволю полюбовавшись старинными крепостями, они бродили у моря и наблюдали за рыбаками, разгружающими обильный улов. Просто так? Ни в коем случае! Именно здесь Дэви приходит в голову мысль разложить воду на водород и кислород с помощью электрических скатов. Опыт не удается, ничего не поделаешь…
Через несколько дней они прибыли во Флоренцию. Не следует забывать, что вместе с ними прибыла и леди Дэвн, которой Фарадей уже достаточно обязан неприятными минутами: эта дама желала видеть в нем слугу. Едва не вспыхнул конфликт, и Дэви с трудом удалось потушигь его. Стремясь хоть на несколько дней разрядить накалившуюся обстановку, он предложил отправиться в академию.
Залы флорентийской академии Дель Чименто многое повидали.
Здесь хранятся рукописи Галилео Галилея и телескоп, которым он открыл спутники Юпитера. Здесь ставил опыты, которые до сих пор повторяют во всех школах (торричеллиева пустота), Эванджелиста Торричелли, ученик Галилея.
Но потом здесь стало тихо, работа заглохла. Книги и приборы пылились на полках уже не один десяток лет.
В один из весенних дней 1814 г. тишина пустынных залов была нарушена. В академию Дель Чименто прибыл блистательный член Лондонского королевского общества сэр Хемфри Дэви.
И вот из пыльных шкафов извлекли отличные старые колбы итальянских мастеров-стеклодувов. Из закоулков академических шкафов появился зажигательный прибор, с помощью которого, как говорят, удивили некогда своего герцога ученые флорентийцы.
Дэви и его секретарь Фарадей установили зажигательный прибор на площадке перед дворцом — на том самом месте, где когда-то в лучах солнца, собранных увеличительным стеклом, исчез алмаз.
Наглухо запаянная колба наполнена чистым кислородом — Дэви добыл его, разлагая воду электричеством от вольтова столба. Внутри на платиновой подставке укреплен бриллиант. Фарадей навел на него зажигательное стекло, и вскоре над сверкающим камнем показался дымок. Колбу пришлось отставить в сторону. Потом Фарадей снова ставит ее прямо в фокус линзы…
И вскоре алмаз внутри колбы вспыхнул и пропал.
Пока сэр Хемфри с удовольствием принимал поздравления и обменивался любезностями с хозяевами, Фарадей разобрал аппарат, осторожно уложил массивные стекла в обитые бархатом и замшей ящики.
А на следующее утро, к великому неудовольствию леди Дэви, уже приказавшей упаковать свои туалеты и нанять экипаж для дальнейшего путешествия, ее супруг объявил, что он намерен задержаться во Флоренции.
Спектакль прошел успешно, но это теперь нисколько его не интересует. Алмаз в кислороде горит. Подумаешь, новость! Это давно знает любой студент.
А что будет, если накалить драгоценный камень в хлорине? Если в нем есть гидроген, как считают многие химики, то он образует с хлорином едкий газ…
В квадратном дворике академии Дель Чименто снова появляются два англичанина. Носильщики-итальянцы медленно несут за ними охваченный широкими ремнями кофр, битком набитый стеклом и химикалиями. Проходит несколько часов — ив одной из выходящих во двор комнат возникает настоящая лаборатория. Клубы желто-зеленого газа бушуют в пузатых колбах. Один за другим наполняет сэр Хемфри хлорином три сосуда. Три других сосуда он наполняет оксигеном — кислородом.
Первой в фокус линзы попадает колба, наполненная хлорным газом. На дне ее, поблескивает маленький прозрачный камень. Фарадей регулирует положение линзы, кристалл ослепительно сверкает; проходит минута, другая — кристалл сверкает по-прежнему. Прошел час, потом два, на небе появились облака. Опыт пришлось прекратить, записав, что в хлорном газе алмаз под действием собранных линзой солнечных лучей не загорается.
Ночью во Флоренции было облачно, но к утру небо прояснилось.
И едва солнце поднялось поближе к зениту, Дэви с Фарадеем уже снова колдовали у линзы. На этот раз тщательно взвешенный кристалл алмаза был помещен в большой Сосуд с кислородом, вес которого до и после наполнения газом тоже, разумеется, был определен самым тщательным образом.
Как и следовало ожидать, теперь алмаз не смог оказать большого сопротивления жгучему солнечному лучу, сфокусированному линзой на его сверкающей грани. Он задымился, начал темнеть, почернел, вспыхнул — и исчез. Сгорел.
Когда сосуд остыл, исследователи долго рассматривали его на свет, стараясь обнаружить хоть каплю влаги, хоть легкое помутнение стенок, — если бы в алмазе содержался водород, он должен был соединиться с кислородом, образовав воду. Но сосуд был идеально прозрачен.
К вечеру весы дали точный и определенный ответ: после сожжения алмаза в кислороде сосуд не содержал ничего, кроме углекислоты и некоторого количества кислорода.
Но Дэви не успокоился и послал Фарадея за новыми алмазами.
Следующие два дня стояла на редкость ясная погода. И Дэви воспользовался этим обстоятельством в полной мере. Еще несколько раз они превращали мелкие бриллианты в невидимый газ, растворяли его, взвешивали и тщательно записывали результаты каждого опыта.
Поделиться книгой: