Калоян Манолов - Великие химики. В 2-х томах. Т. I.

• Название: Великие химики. В 2-х томах. Т. I.
• Автор: Калоян Манолов
• Издательство: Мир
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1985

Автор книги, болгарский ученый Калоян Манолов, известен не только как специалист в области химии комплексных соединений, но и прежде всего как талантливый популяризатор и историк химических наук. Его книги «У химии свои законы» (М.: Химия, 1975), «Биография атома» (М.: Мир, 1984) переведены на русский язык.

Издание содержит ряд биографических очерков о выдающихся ученых — от Р. Глаубера (XVII в.) до ученых нашего времени. Написана живым, образным языком, содержит много ранее не известных материалов. Биографии насыщены яркими, интересными эпизодами, хорошо передающими черты характеров и главные вехи творчества героев очерков.

В т. I вошли биографии ученых XVII—XIX вв.

Предназначена для химиков, преподавателей химии и будет интересна самым широким кругам читателей.

---

— Но у нас плохие насосы.

— Попытаемся сделать сами более совершенные, если возникнет в этом нужда.

Началась работа. Бессонные ночи, нервное напряжение, волнующие ожидания… Насосы и в самом деле никуда не годились. Они не могли удалить полностью воздух из сосуда. И тогда Гук принялся за конструирование нового насоса. С его помощью исследователям удалось почти полностью удалить воздух. Однако все попытки доказать присутствие эфира в пустом сосуде оставались тщетными. Бойль провел еще одно дополнительное усовершенствование насоса. Он» повторили опыт, но» результат оставался прежним.

— Никакого эфира не существует, — подвел итоги работы БоЁль.

— Это пустое пространство, какое существует и в торричеллевой пустоте.

— Да, и это пустое пространство мы; назовем вакуумом, что по-латыни означает «пустой». Итак, в сосуде с газом должны быть только корпускулы и вакуум.

— Но это же удар по картезианцам. Они не замедлят обрушиться на нас в своих трактатах.

Первый пневматический прибор Бойля — воздушный насос (1660 г.) (J. R. Partington, A History of Chemistry, V. 2,1964)

Гук был прав. Сторонники Декарта и в самом деле подняли шумиху по этому поводу, но доказывали они свою правоту на словах, а Бойль располагал результатами опытов. Он не любил вступать в споры. Его мягкому характеру были не свойственны ожесточенные схватки, на которые вызывали его картезианцы. Он упорно продолжал исследования — надо было собрать новые данные, написать новые книги. Именно так он ответит своим противникам и представит новые доказательства неоспоримости сделанных им выводов[61].

Кризис, охвативший в конце пятидесятых годов всю Англию, прервал его научную работу. Возмущенные жестокой диктатурой Кромвеля сторонники монархии вновь поднялись на борьбу. Аресты и убийства, кровавая междоусобица стали обычным явлением в стране.

Бойль удалился в поместье: там можно было спокойно трудиться. Он решил изложить результаты своих исследований за последние десять лет. В кабинете Бойля работали почти круглосуточно два секретаря. Один под его диктовку записывал мысли ученого, другой переписывал начисто уже имевшиеся наброски. За несколько месяцев они закончили первую большую научную работу Бойля «Новые физико-механические эксперименты относительно веса воздуха и его проявления»[62]. Книга вышла в свет в 1660 году. В ней Бойль описал все опыты, проведенные за последние два года, и впервые выступил с критикой учения Аристотеля о четырех элементах, декартова «эфира» и трех алхимических начал. Естественно, этот труд вызвал резкие нападки со стороны последователей Аристотеля и картезианцев. Однако Бойль опирался в нем на опыт, и потому доказательства его были неоспоримы. Большая часть ученых — последователи корпускулярной теории — с восторгом восприняли идеи Бойля. Многие из его идейных противников тоже вынуждены были признать открытия ученого, в их числе и физик Христиан Гюйгенс[63], сторонник идеи существования эфира.

Не теряя ни дня, Бойль приступает к работе над следующим своим произведением: «Химик — скептик»[64]. В нем ученый развивает свои идеи о химических элементах. Последовательно описав опыты и сделав соответствующие выводы, он полностью опроверг учение алхимиков о трех началах — сере, ртути и соли. Камня на камне не оставил Бойль и от учения о четырех элементах, существовавшего без малого две тысячи лет. Но основное внимание в этой работе он уделил вопросам, связанным с огнем. Он показал, что нагревание не только вызывает разложение вещества, но оно может вызвать и его связывание или вовсе не оказывать воздействия. Одновременно с работой над трактатом «Химик — скептик» Бойль продолжает опыты в лаборатории. После восшествия на престол Карла II политическая жизнь страны несколько нормализовалась и ученый мог уже проводить исследования в Оксфорде. Иногда он наведывался в Лондон, к сестре Катарине. Его ассистентом в лаборатории Оксфорда теперь был молодой физик Ричард Таунли[65]. Бойль не оставлял намерения ответить на критику его «Новых экспериментов» и продолжить исследование воздуха. Используя специальные стеклянные сосуды с нанесенными на стенки делениями[66], посредством которых можно было учесть объем содержащегося в них газа, исследователь пытался разобраться в сложных вопросах: какие силы заставляют корпускулы связываться и существуют ли они вообще?

— Попробуем применить различные величины давления, — сказал Бойль помощнику. — Поднимите уравнительную склянку так, чтобы давление стало в два раза больше. Так. Еще выше. Теперь измерьте объем.

— Объем стал в два раза меньше, — сказал Таунли.

— Интересно. А теперь уменьшите давление в два раза.

— Теперь он стал в два раза больше.

— Давайте увеличим в три раза…

Печи для анализа  Титульный лист книги Бойля «Химик-скептик» (Роттердам, 1668) 

Подобные опыты они повторяли многократно, но результат был один: объем газа находился в обратной зависимости от его давления. Величайшее открытие XVII века. Бойль впервые описал его в 1662 году («В защиту учения относительно эластичности и веса воздуха»)[67] и скромно назвал гипотезой. Пятнaдцaтью годами позже во Франции Мариотт[68] подтвердил открытие Бойля, установив ту же закономерность. По сути дела это был первый «закон рождающейся физико-химической науки.

Деятельность оксфордских ученых была удивительно плодотворной; же случайно Оксфорд считался в те времена центром научной мысли в Англии. «Невидимый колледж» заложил основы для создания в 1663 году Английской Академии наук, или, как ее называли, Лондонского королевского общества[69]. Роберт Бойль был единогласна избран в число членов: Совета Общества. Его первыми помощниками стали Роберт Гук и Генри Ольденбург[70]. Бойль находился в расцвете творческих сил: одна за другой появлялись из-под его пера научные работы по философии, физике, химии. В 1664 году он публикует «Опыты и размышления о цветах». В то время в его лаборатории работал молодой немецкий химик Иоганн Бехер[71]. Снова вместе изучали огонь[72]. Бойль заметил, что внесенное в пламя вещество окрашивает его в различные цвета. Например, соединения меди придают пламени зеленый цвет. Открытие позволяло распознавать вещества. Бехеру надо было провести ряд опытов,, чтобы установить цвет, характерный для каждого элемента. Трудолюбивый химик с незаурядным складом ума, Бехер по возвращении в Германию развил учение Бойля в работе «Подземная физика». Позднее соотечественник Бехера Георг Шталь[73] на основе его наблюдений и открытий разработал теорию флогистона.

И. Б. Ван Гельмонт  Георг Эрнест Шталь

Бойль к тому времени был в зените своей славы. Нередко его приглашали теперь во дворец, потому что и сильные мира сего считали честью для себя побеседовать хоть несколько минут со «светилом английской науки». Ему повсеместно оказывали почести и даже предложили стать членом компании «Королевские шахты». В следующем году его назначают директором Ост-Индской компании. Однако все это не могло отвлечь ученого от основной работы. Подтверждение тому — его книги: «Гидростатические парадоксы», «Возникновение форм и качеств согласно корпускулярной теории», «О минеральных водах». В последней он давал прекрасное описание методов анализа минеральных вод.

В 1669 году на торжестве по случаю назначения Исаака Ньютона профессором физики Бойль познакомился с другом Иоганна Кункеля[74] — Крафтом[75]. Последний работал некоторое время в Гамбурге у алхимика Бранда[76].

— Я бы хотел встретиться с вами, господин Крафт, и поговорить в более благоприятной обстановке. Не смогли бы вы зайти ко мне завтра?

— С величайшим удовольствием, господин Бойль. На следующий день они сидели друг против друга.

— Господин Крафт, открытие алхимика Бранда очень заинтересовало меня, — начал Бойль. — Расскажите о нем поподробнее.

— Бранд нагревает сухой остаток мочи, предварительна смешивая его с песком. При этом он получает легко воспламеняющееся вещество, которое, будучи собрано и охлаждено под водой, светится ночью. Вещество испускает холодное свечение.

— Мне бы хотелось попробовать получить такое вещество. Буду вам признателен, если вы посетите мою лабораторию и не откажете в любезности дать нам некоторые советы.

— Быть может, начнем работу сегодня же?

— Прекрасно! Я к вашим услугам, — обрадовался Бойль, Ученые направились в лабораторию.

В течение нескольких лет Бойль изучал вещество, названное светящимся камнем, или фосфором. Он открыл, что после сжигания фосфора образуется белая зола, которая быстро взаимодействует с водой. Полученный раствор давал кислую реакцию, поэтому Бойль назвал его фосфорной кислотой. Ученый заметил, что при нагревании фосфора со щелочью получается какой-то газ (фосфин). Вступая в контакт с воздухом, газ воспламенялся и образовывался густой белый дым. Бойль попытался разработать другой, лучший метод получения фосфора, и в конце концов это ему удалось. В 1680 году он получил белый фосфор, который впоследствии еще долго называли фосфором Бойля[77].