Прямоходящие мыслители: Лавуазье

Прямоходящие мыслители: Лавуазье

// Отрывок из книги Леонарда Млодинова

Интеллектуальный партнёр

…Это сказание — драма в трёх частях. Первая охватывает миллионы лет, очерчивает эволюцию человеческого мозга и его склонность задаваться вопросом «Почему?» Эти «почему» подтолкнули нас к первым духовным исследованиям и привели в итоге к развитию письма и математики, а также к понятию «закон» — обязательному инструменту науки. Вообще говоря, эти наши «почему» породили и философию — осознание, что материальный мир устроен по законам подобия и логики, которые, в принципе, подвластны пониманию.

Издательство Livebook

Автор Леонард Млодинов — доктор наук в области теоретической физики, специалист по квантовой теории и теории хаоса. Преподает в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене.

Следующий этап нашего странствия — это сказ о революционерах, способных видеть мир не так, как большинство людей, об их терпении, выдержке, таланте и отваге. Пионеры науки: Галилей, Ньютон, Лавуазье, Дарвин сражались с типичным образом мышления своего времени долго и трудно, и потому их истории — баллады о личной борьбе, в которой ставки порой равны самой жизни.

И наконец, как во многих хороших историях, в нашем повествовании возникают неожиданные повороты, едва герои находят причину думать, что странствие того и гляди завершится. Не успело человечество уверовать, будто постигло все законы природы, как Эйнштейн, Бор, Гейзенберг и другие мыслители обнаружили микрокосм атома, управляемый законами квантовой физики…

Первая часть книги охватывает миллионы лет, вторая — сотни, а третья — всего лишь десятки, что отражает экспоненциальное ускорение накопления человеческих знаний, а также и то, что вылазки наши в микромир начались совсем недавно.

 

***

Лавуазье был мастером как теоретический, так практической химии. Он воодушевился возможностью исследовать параллели между процессами ржавления и горения и повторил работу [Джозефа] Пристли с ртутью и её оксидом. Лавуазье усовершенствовал эксперименты Пристли, всё тщательно измерил и взвесил. И дал объяснения открытиям Пристли: когда ртуть горит и образует окалину, она соединяется с неким газом, который есть фундаментальный элемент природы. Как показали замеры, при этом ртуть набирает массу, равную массе впитанного ею газа. Точные измерения, произведённые Лавуазье, показали ещё кое-что: окалина делается легче, когда при нагревании вновь преобразуется в ртуть. Судя по всему, она отдаёт поглощённый газ, вследствие чего снова теряет набранную массу.

Хотя Пристли считают первооткрывателем газа, поглощаемого и выделяемого в этих экспериментах, именно Лавуазье объяснил суть данного процесса и назвал газ «кислородом».

Позднее Лавуазье облёк свои наблюдения в форму знаменитого закона сохранения массы веществ: «Общая масса продуктов химической реакции всегда равна массе исходных реагентов». То была, вероятно, величайшая веха на пути от алхимии к современной химии. Появилось определение химического преобразования как перегруппировки компонентов в веществах.

Генеральный Откуп (Ferme générale) — Во Франции с XIII века сбор большей части налогов был отдан частным лицам. В 1726 году откупщики сформировали единую компанию, Генеральный Откуп, члены которой вносили в казну фиксированную сумму и получали взамен право на сбор королевских податей и некоторых косвенных налогов. Это предприятие было весьма прибыльным: откупщики собирали в 2-3 раза больше денег, чем отдавали государству. В 1794 году все они были приговорены к смерти революционным трибуналом и казнены (за исключением одного человека, лично помилованного Робеспьером). 

Участие Лавуазье в Откупе финансировало его важную научную работу. Но оно же, как оказалось, стало причиной его конца: он попался на глаза революционерам, свергнувшим французскую монархию.

Во все времена и всюду сборщикам налогов рады примерно так же, как чахоточному больному с тяжёлым кашлем. Но откупщиков бедняки ненавидели особенно люто, поскольку считали их виновными в вымогательстве денег у народа. Сам Лавуазье, судя по сохранившимся документам, выполнял свои обязанности честно и справедливо. Однако Французская революция не славилась разборчивостью. А Лавуазье дал им массу поводов для нелюбви.

Наибольшая его провинность заключалась в том, что он предложил строительство мощной каменной стены, которое обошлось в несколько сот миллионов долларов в пересчёте на нынешние деньги. Войти в город или покинуть его можно было лишь с помощью ворот в этой стене, их стерегли вооружённые стражники, которые вели учёт товара, проходившего через ворота, и делали записи, по которым высчитывались налоги. Таким образом, Лавуазье привнес свою склонность к дотошным замерам из лаборатории в налоговое дело — к неудовольствию публики.

Фото: wikipedia/commons

С началом Революции в 1789 году стена откупщиков первой приняла на себя удар повстанцев. Лавуазье вместе с другими откупщиками арестовали в 1793-м, в Эпоху Террора, и приговорили к смерти. Он попросил отсрочки своей казни, чтобы успеть довести исследования до конца. Судья якобы сказал ему: «Республике не нужны учёные». Республике, может, они не были нужны, однако химии — ещё как, и, к счастью, за свои пятьдесят лет жизни Лавуазье все же успел преобразить эту дисциплину.

К моменту казни Лавуазье идентифицировал тридцать пять простых веществ. Ошибся он лишь в десяти из них. Он создал стандартную систему именования сложных веществ в соответствии с простыми, входящими в их состав, и таким образом изменил прежде путаный и невнятный язык химии. Я много говорил о важности математики как языка физики, но дисциплинированный язык столь же важен и в химии. До Лавуазье, к примеру, одно и то же вещество носило два разных имени — окалина гидраргирума и окалина быстрого серебра. В терминологии Лавуазье это вещество стало окисью ртути.

До изобретения современного вида химических уравнений вроде 2Hg + O2 → 2HgO, описывающего образование оксида ртути, Лавуазье не добрался, однако основу такой записи заложил. Его открытия произвели революцию в химии и сильно оживили промышленность, которая в свою очередь начала снабжать будущих химиков новыми веществами — и новыми вопросами.

Фото: wikipedia/commons

В 1789 году Лавуазье опубликовал «Начальный курс химии», в котором объединил свои соображения. Ныне его считают первым современным учебником, который прояснил понятие простого вещества, отверг теорию четырёх элементов и существование флогистона, сформулировал закон сохранения массы и представил новую рациональную номенклатуру. В пределах одного поколения эта книга стала классикой, по ней учились и ею вдохновлялись многочисленные позднейшие учёные. Сам Лавуазье к тому времени уже был казнён, а тело его сброшено в общую могилу.

Всю жизнь Лавуазье прослужил науке, но отчаянно желал и славы — и жалел, что сам так и не выделил ни одного нового химического элемента (хотя пытался приписать себе заслугу в открытии кислорода). Наконец в 1900 году, век спустя после того как родина Лавуазье объявила о ненужности учёных, она же поставила ему в Париже памятник. Знаменитости, присутствовавшие на открытии, говорили, что Лавуазье «заслужил человеческое уважение» и был «великим благодетелем человечества», потому что «установил фундаментальные законы химических превращений». Один оратор объявил, что монумент запечатлел Лавуазье «в блеске его мощи и ум».

Это было похоже на то, чего Лавуазье алкал при жизни, однако церемония ему бы вряд ли понравилась. Как оказалось, лицо статуи принадлежит не великому французскому химику, а философу и математику маркизу де Кондорсе, служившему секретарём Академии наук в последние годы Лавуазье. Скульптор Луи-Эрнест Барриас скопировал голову со скульптуры, выполненной другим художником, и неправильно опознал её хозяина. Это открытие французов, похоже, не смутило, и бронзовое заблуждение осталось памятником гильотинированному человеку с чужой головой.

Но статуя простояла примерно столько же, сколько прожил Лавуазье. Она тоже пала жертвой политики войны — нацисты пустили металл на пули. Зато взгляды Лавуазье выдержали проверку временем и навсегда изменили химию.