Текст книги "Порох. От алхимии до артиллерии: история вещества, которое изменило мир"
Автор книги: Джек Келли
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 17 страниц)
В середине XVII столетия в руках китайцев оказались все секреты эффективной артиллерии. Однако ни давнее знакомство с порохом и металлургией, ни общепризнанное мастерство не помогли китайским оружейникам достичь европейского уровня. Причина кажется на первый взгляд незначительной, однако исторически она очень показательна.
Обычно историю направляет повелительный голос выгоды, но иногда она все же послушна шепоту хорошего вкуса, велениям моды, мимолетной прихоти. Китайские власти не испытывали по отношению к артиллерии того энтузиазма, который был свойствен европейским монархам – от Эдуарда III до Наполеона Бонапарта. В глазах китайского двора пороховое дело было занятием низким, шумным и грязным. Тот факт, что пушки были полезны, не имел особого значения: соображения практической пользы для китайцев, в отличие от европейцев, никогда не были первостепенными. Более того – новые пушки были иностранными. Признать, что варвары превосходят мастерством подданных Поднебесной? Более того, подражать варварам? Сама мысль об этом была противна мандаринам.
На самом деле причины того, что весь остальной мир отстал от Европы в развитии огнестрельных технологий, сложны и не до конца понятны. Сражаясь с европейцами во время Опиумной войны 1841 года, китайцы все еще использовали пушки португальской работы, отлитые в 1627 году. И в конце концов одному китайскому ученому только и оставалось, что горестно восклицать: «Почему они, будучи столь малочисленными, так сильны? Почему нас так много – и мы так слабы?»
С тех пор как стандартом морского боя стала артиллерийская дуэль, военно-морская тактика менялась медленно. Через двести пятьдесят лет после Армады битвы на море по-прежнему оставались поединками гладкоствольных дульнозарядных пушек, установленных на деревянных кораблях. Сражения времен Армады и битвы наполеоновских войн различались только деталями.
Профессия требовала от артиллериста незаурядного темперамента и разнообразных умений. «Канониру надлежит быть человеком трезвым, бдительным, крепким, выносливым, терпеливым и быстро соображающим», – советовал автор XVI века. Три столетия спустя Герман Мелвилл, служивший на военном корабле, описывал артиллериста, который отправляется в свою койку «с грохотом пушки в ушах, с волосами, пропахшими пороховым дымом. Ну и сны же ему после этого должны были сниться!» [27]27
«Белый бушлат», глава XXXI, «Артиллерист в недрах корабля». Перевод И. Лихачева.
[Закрыть].
Одним из кошмаров, которые наверняка омрачали сон канонира, была отдача его мощных пушек. Элементарные законы механики указывали, что при выстреле пушку толкает назад с той же силой, с какой она посылает ядро вперед. На суше командир орудия мог справиться с отдачей, просто позволив пушке откатиться назад. Но на корабле для этого не хватало места. Поначалу отдачу гасил сам корабль: перед боем ствол выставляли из орудийного порта и накрепко привязывали пушку к борту. При этом после каждого выстрела заряжающему приходилось вылезать наружу через порт и взбираться верхом на ствол. Ион Олафссон, исландский канонир, служивший на датском флоте, рассказывает о битве под Гибралтаром в 1622 году: «Корабль накренился на правый борт, так что пушки оказались в воде и я на моей пушке тоже. Я наглотался воды, и меня чуть не унесло волнами».
Более удачной идеей было позволить пушке небольшой, строго ограниченный откат. Для этого был придуман тяжелый дубовый лафет, к которому орудие крепилось за цапфы. Вес дубовых брусьев добавлялся к инерции самой пушки, поглощая часть отдачи. Маленькие деревянные колеса лафета позволяли орудию откатываться назад, толстый канат, привязанный к шпангоутам судна и пропущенный в кольцо в задней части лафета, не давал откатиться слишком далеко. После того, как отдача отталкивала орудие от борта, его было гораздо удобнее перезаряжать. Затем моряки налегали на тали и при помощи системы блоков вновь подтаскивали пушку к порту: она была снова готова к бою.
Несмотря на все предосторожности, всегда оставалась опасность, что орудие сорвется с креплений. Перспектива оказаться лицом к лицу с тремя тоннами железа, которое хаотически носится по палубе корабля в бушующем море, и в самом деле ужасала. Именно тогда «сорвавшейся пушкой» (loose cannon) стали называть опасного, непредсказуемого человека, от которого можно ожидать любых неприятностей. «Сорвавшееся орудие в мгновение ока превращается в чудовище, – писал Виктор Гюго. – Эта махина скользит на колесах, приобретая вдруг сходство с бильярдным шаром… Подобно стреле, она проносится от борта к борту корабля, кружится, подкрадывается, снова убегает, становится на дыбы, сметает все на своем пути, крушит, разит, несет смерть и разрушение» [28]28
«1793 год», часть первая, книга II, глава 4: Tormentum belli. Перевод Н. Жарковой.
[Закрыть].
Видение сорвавшейся пушки часто омрачало сны канонира, но в его спящем мозгу наверняка проносились картины еще более жуткие. Военный корабль нес в своем трюме несколько тонн пороха. Искра, высеченная двумя случайными кусочками металла, могла в одну секунду погубить все. Прежде чем приступить к погрузке пороха на корабль, канонир требовал, чтобы любой огонь на борту был потушен. Порох хранили в погребе, который устраивали в самой нижней части трюма, где он был лучше всего защищен от вражеского огня. Канонир регулярно переворачивал бочонки, чтобы не дать пороху слипаться. Поскольку влажность, естественно, была серьезнейшей проблемой на море, приходилось регулярно проветривать погреб. Если корабль бросал якорь где-нибудь в жарких краях, порох даже могли перевезти на берег, чтобы разбросать его там для просушки.
Пороховой погреб был святая святых корабля. Канонир запирал его на огромный висячий замок – и никто не смел войти внутрь иначе как по личному распоряжению капитана. Над драгоценным грузом стоял часовой с заряженным мушкетом. Предосторожность не лишняя: опасность бунта на корабле в открытом море с командой, состоящий из клейменых преступников, живущих в очень суровых условиях, была более чем реальной. Порох вдали от суши был синонимом власти – стоило бунтовщикам захватить погреб, как в их руках оказывался весь корабль.
Канонир согласовывал свои действия с младшим офицером, отвечавшим за обучение матросов стрельбе из мушкетов, мушкетонов и пистолетов. Стрелковое оружие отличали от «большого боя» – артиллерийских орудий. Морские пехотинцы – на борту помимо матросов находились и солдаты – использовали стрелковое оружие, чтобы осыпать противника пулями со специальных настилов, устроенных на мачтах, отгонять выстрелами идущего на абордаж врага, а при случае и самим броситься на борт неприятельского корабля.
И морские, и сухопутные орудия постепенно утрачивали свои незабываемые имена. Со временем их стали различать по весу ядра, которым они стреляли. 32-фунтовое орудие – главный корабельный калибр – метало снаряды именно такого веса, чугунные шары чуть больше шести дюймов в диаметре. Сама пушка весила около трех тонн: только такая масса металла могла выдержать взрыв десяти фунтов пороха. Чугунное ядро, врезающееся в борт деревянного корабля, было подлинно смертоносным.
Жуткое напряжение морских битв, вероятно, можно лучше всего ощутить, если взглянуть на них самым свежим взглядом на борту – глазами корабельного юнги. На большом военном корабле было сорок или пятьдесят мальчиков – до 10 процентов команды. Некоторые из них были детьми знатных родителей, гардемаринами, учившимися на морских офицеров. Но гораздо больше было малолетних преступников, воспитанников благотворительных обществ, бедных мальчишек, отправленных работать с младых ногтей. Считалось, что им минимум по тринадцать лет, но многие из мальчиков были одиннадцати, десяти, а некоторые – даже шести лет от роду. Они были на побегушках у команды: чистили корабельный гальюн, играли на барабанах и флейтах, служили денщиками у офицеров. Однако во время боя мальчишкам поручали важнейшее дело – они превращались в «пороховых обезьян», носившихся с орудийной палубы в пороховой погреб и обратно, поднося порох к пушкам. Чтобы уберечь порох от случайной искры, они либо прятали заряды под своими куртками, либо таскали их в деревянных ящиках или кожаных мешках.
В пороховом погребе царил полумрак: скудный свет ламп просачивался из «световой каюты» – узкого шкафа с горящими фонарями, отделенного от погреба переборкой с толстыми иллюминаторами. Канонир и его помощники насыпали порох в картузы – бумажные, шелковые или фланелевые пакеты. Вопрос, сколько именно пороха должно быть в заряде, был предметом замысловатых вычислений и бесконечных диспутов между артиллеристами. Справочники предлагали самые разнообразные формулы. «Умножь вес ядра на столько его диаметров, сколько уложится один за другим в казенной части, – рекомендует одно руководство. – Произведение умножь на шесть, это произведение раздели на 96, частное даст тебе число фунтов, потребных, чтобы зарядить орудие перед боем».
Как только вахтенные замечали врага, скуку плавания сменяло напряженное предвкушение боя. Матросы бросались готовить корабль к битве. Надо было дать больше места пушкам – и на орудийных палубах, где взрослый человек едва мог выпрямиться во весь рост, в мгновение ока разбирали переборки, из которых было выгорожено нечто вроде кают для офицеров. Прислуга отдраивала порты и выкатывала большие пушки, которые в любое время держали заряженными, подтягивала канаты казенной части, проверяла тали и другую оснастку своих чудовищных машин.
Рядом с орудием ставили ведра с водой – одно для питья, другое – чтобы протирать после выстрела канал ствола. Палубу поливали водой и посыпали песком, чтобы тверже стоять на ногах. Бомбардиры раздевались до пояса, готовясь к суровому испытанию. Они повязывали на головы косынки – чтобы пот не заливал глаза и чтобы хотя бы отчасти заглушить рев пушек. Наконец, поджигали длинные куски фитиля. Фляги с пороховой мякотью для запала были уже наготове. После этого пушкарям оставалось только ждать «с непреклонно сжатыми губами и горящим взором».
Юнги кидались в погреб и приносили первые картузы. Каждый стоял у своей пушки – и головы их кружились от волнения.
С тускло освещенной орудийной палубы качавшегося на волнах корабля матросы видели через порт только обрывки окружающего мира – вот зеленоватая вода, вот далекий горизонт, вот голубое небо. Вряд ли кто-нибудь на нижней палубе мог заметить неприятеля до того момента, когда начинался бой. Над тлеющим фитилем нежно вился дымок, люди бледнели, их горло сжималось, под ложечкой сосало, а мысли устремлялись в тысячу направлений сразу. Они жаждали боя, они страшились его. И вот бой начинался.
Корабль разворачивался на волне. На фоне голубого неба вздымались паруса противника. Под ними – угрожающе разверстые пасти орудий, не обязательно далеко. Британские капитаны, в частности, предпочитали поединок на самой близкой дистанции – «бой нока-рей»: перестрелка велась на таком близком расстоянии, что ноки – концы рей обоих кораблей – почти соприкасались. Иногда дистанция была такой близкой, что канонир своим прибойником мог бы дотянуться до жерла вражеской пушки, нацеленной на него.
Услышав приказ капитана, лейтенант командовал: «Огонь!» Весь корабль содрогался. «Каждая его мачта, каждый его шпангоут и бимс дрожали под тяжестью оглушительного удара». Выстрелы пушек и на суше-то были громоподобными, но грохот залпа в замкнутом пространстве орудийной палубы совершенно ошеломлял. «От раскатов канонады, – писал Мелвилл, – у меня зазвенело в ушах и заплясали все кости» [29]29
«Белый бушлат», глава XXXI: «Артиллерист в недрах корабля». Перевод И. Лихачева.
[Закрыть].
Юнги были тоже оглушены этим грохотом. Напряжение боя приводило их в исступление, которое трудно описать словами. Они наперегонки передавали бомбардирам пакеты с порохом и взапуски мчались вниз за новыми. Гигантские клубы серного дыма вылетали из жерл пушек. Большой корабль расходовал в бою полтонны пороха в минуту, палубы заволакивал густой дым. Орудийному расчету некогда было оценить эффективность своей работы: жизнь артиллеристов зависела от их сноровки. После выстрела один из пушкарей просовывал в ствол стальную спираль на шесте, чтобы удалить нагар и остатки несгоревшего пороха. Затем другой моряк прочищал ствол мокрой губкой, чтобы погасить тлеющие угли, которые, возможно, оставались там. Третий забивал в ствол заряд – пакет с порохом, затем закатывал ядро и, наконец, заталкивал пыж – ком рваной пеньки. Куском проволоки, просунутой через запальное отверстие, пакет протыкали, а в запал насыпали из фляги затравочный порох – тонкую пороховую мякоть.
Теперь предстояла трудная работа – подкатить пушку к орудийному порту. Самые тяжелые орудия обслуживал расчет из восьми человек. Лафет 42-фунтовки весил 7500 фунтов, а это означало, что каждому из тех, кто налегал на тали, приходилось раз за разом подтаскивать к порту почти полтонны металла – задача непростая, особенно если корабль в этот момент кренился на противоположный борт. Такую работу поручали самым сильным морякам, и все же за годы наполеоновских войн британское правительство выдало 40 тысяч бандажей для матросов, которых свалила в койку грыжа.
Когда орудие было выкачено, одни матросы закрепляли его у борта, другие устанавливали вертикальную наводку, поднимая рычагами казенную часть в соответствии с указаниями командира и фиксируя ее клиньями. Сужающийся к жерлу ствол пушки не был параллелен каналу ствола, отчего точное прицеливание было сложным делом. Английские канониры обычно старались пускать ядра над самой водой прямой наводкой в корпус врага. Французы предпочитали стрелять по снастям противника, используя для этого книппели – железные ядра, состоящие из двух полушарий, соединенных цепью или прутом. Бешено вращаясь, они рвали в клочья ванты и паруса [30]30
Дело не только во вращении, айв том, что у двух сцепленных ядер больше площадь поражения – как у современной «вязаной картечи». – Прим. науч. ред.
[Закрыть].
Все эти сложные и опасные задачи требовалось выполнять так быстро, как только возможно, – первоклассный орудийный расчет мог производить выстрел каждые две минуты, иногда даже ежеминутно. Темп огня был чрезвычайно важен, и расторопность расчетов оттачивалась бесконечной муштрой. Крик офицеров непрерывно подгонял артиллеристов во время боя.
Юнги были в эпицентре этого средоточия насилия. Их ноги ныли от непрерывной беготни вверх и вниз по трапам, в ушах стоял болезненный звон, а глаза были воспалены от едкого дыма.
Но впереди были еще большие ужасы. Реву пушек отвечали отчетливым эхом орудия противника. Ядра пролетали мимо с таким звуком, словно рядом рвали холст, или врезались в корпус, будто огромные кувалды, проламывающие борт насквозь. И тут мальчишки понимали, зачем шпигаты и палубы окрашивают в красный цвет – чтобы скрыть брызги и потеки человеческой крови.
Царил хаос. Один четырнадцатилетний юнга, вспоминая битву, описывает ее как «приводящую в неописуемое смятение и ужасную». По словам одного моряка, «все небо было покрыто дымом, воздух раздирал громоподобный грохот, поверхность моря была в фонтанах от ядер, прошедших мимо цели, корабль дрожал, и мы слышали, как всюду летают посланцы смерти».
Ядра главного калибра и осколочные гранаты свистели мимо на такой скорости, что их не было видно. «Я был ужасно занят, подавая порох, – вспоминает участник битвы, – когда увидел, как кровь брызнула из руки одного из людей у нашей пушки. Я не видел, что именно в него попало, был виден только результат».
Кто-то снова и снова повторял «Отче наш», кто-то, опьяненный опасностью, впадал в своего рода экстаз. Бой не оставлял места сентиментальности. «Человеку по имени Олдрич выстрелом оторвало руку, – повествует один моряк. – И почти в ту же самую минуту еще одно ядро самым ужасным образом выворотило наружу его кишки. Не успел он упасть, как двое или трое подхватили его и выбросили за борт. Ведь он все равно не мог бы выжить».
Единственным местом, где юнга мог хоть ненадолго укрыться от ужасов бойни, был пороховой погреб. Только там, ниже ватерлинии, мальчику не грозила внезапная смерть. Но капитаны знали, сколь привлекательным это убежище может быть для малодушных, и ставили там часового с приказом стрелять в каждого, кто попытается убежать с палубы вниз. Даже юнга, чтобы часовые его пустили, должен был предъявить свой пороховой картуз. Но если он все же пытался спрятаться в трюме, часовой имел право застрелить его на месте.
Взяв новые заряды, похожие на десятифунтовые мешки с мукой, юнга возвращался на сцену ужасного спектакля, которую только что покинул. Иногда усердие юнг было чрезмерным. В 1761 году на борту «Громовержца» «пороховые обезьяны» во время ночного боя слишком спешили, и пакет с порохом в темноте остался без присмотра. Искра воспламенила его, при взрыве погибли тридцать человек.
Юнги носились взад и вперед по палубе, увертываясь от пушек, прыгающих от отдачи, и от снопов огня, вылетавших из запальных отверстий и опалявших бимсы верхней палубы. Они знали, что смерть в любую секунду готова принять их в объятия. Искра, попавшая в картуз одного мальчика, подожгла его опасный груз. «Порох вспыхнул и сжег почти всю плоть на его лице, – пишет очевидец. – Бедный мальчик воздел руки вверх, словно заклиная о помощи, но еще одно ядро тотчас разорвало его пополам».
Морские сражения практически всегда окутаны флером славы. Адмирал Горацио Нельсон – один из тех, кто довел приемы морского боя до высших степеней жестокости, – сейчас триумфально стоит на своей величественной колонне на Трафальгар-сквер. Но даже с поправкой на общую жестокость войны морской бой кажется верхом безумия. Две команды бедных, неграмотных людей, больных цингой, насильно уведенных из дома и запертых на корабле, палят друг в друга прямой наводкой из огромных пушек – ритуал почти непостижимой дикости и варварства. И то, что этот ритуал достиг расцвета именно в век Просвещения, – глубокий парадокс, объяснить который не в состоянии ни одна теория политических конфликтов.
Глава 7
Селитряно-воздушный дух
Внимание философов, размышлявших о первоначалах мира, всегда привлекал огонь. В V веке до н. э. грек Гераклит заявлял, что космос «всегда был, есть и будет вечно живой огонь, мерно возгорающийся, мерно угасающий» [31]31
Перевод А. Лебедева.
[Закрыть]. Спустя столетие Аристотель включил огонь в число природных начал – наряду с водой, воздухом и землей. Все мыслители считали огонь предметом, первоэлементом, одним из кирпичиков мироздания. До XVII века никому не приходило в голову, что огонь – это нечто совсем иное: реакция, процесс, активное взаимодействие крошечных элементарных частиц.
Изобретение пороха радикально повлияло на ход мыслей теоретиков, размышлявших о сути огня и о природе реальности вообще. Порох стал одним из катализаторов волнующего брожения в умах, которое охватило Европу в XVII столетии и дало толчок развитию современной науки. Порох – воплощение стихии огня – мог дать ключ к пониманию этого лучезарного природного явления. Серу мыслители отождествляли с «серной сущностью», воплощением горючих свойств. Древесный уголь, сгорающий полностью, почти не оставляя золы, явно был идеальной пищей для огня. А вот селитра, которая и давала пороху жизнь, оставалась загадкой. Чтобы объяснить ее действие, требовалась надежная теория.
Однако химии – науке, которая в конечном счете и объяснит действие пороха, – еще только предстояло выработать собственные методы. Естествоиспытатели, изучавшие явления природы, не имели, в отличие от математиков или астрономов, предшественников в классической древности. Тем, кто пытался познать материальный мир, не могли помочь ни Евклид, ни Птолемей. Предшественниками натуралистов были алхимики, чародеи, составители эликсиров. Нарождающаяся область знания еще не была структурирована, не была вооружена последовательным научным методом. И порох, который с точки зрения практической был наиболее важным шагом на пути овладения силами природы, с точки зрения теории оставался полной загадкой.
В Европе, как и в Китае, алхимики разработали некоторые лабораторные методы и процедуры для очистки химических веществ. Их опыт работы с селитрой был очень важен для ранней истории пороха. Однако со временем причудливые гипотезы алхимиков стали помехой на пути прогресса. Алхимики пытались объяснить мир теорией резонансов, соответствий, объединяющих невидимыми связями планеты и металлы, небеса и жизнь человеческую. Материю, согласно их представлениям, пронизывали божественные эманации, звезды были живыми. Алхимик не видел разницы между наукой и мистикой, между эмпирическим наблюдением и вольной фантазией.
Противоположностью этого целостного взгляда на мироздание была философия Аристотеля. Его в высшей степени долговечные идеи (в том числе и представление о мире, в основе которого лежат четыре первоэлемента), по-прежнему пользовались влиянием во времена Шекспира. В университетах Аристотеля чтили как источник всех знаний, хотя его языческая философия и не вполне укладывалась в христианскую концепцию Вселенной.
Однако неутомимые умы позднего Ренессанса начали постепенно подвергать сомнению и Аристотеля, и алхимию. Изобретатели, уже подарившие человечеству компас, печатный станок и порох, могли, как предсказывал Фрэнсис Бэкон, легко обнаружить и новые чудеса, о которых древние и не подозревали. Постепенно формировался новый научный подход – систематический эксперимент. Университетские теоретики начали присматриваться к работе пороховых дел мастеров: здесь они наблюдали явления, которые не могли объяснить. Их попытки разобраться в происходящем сблизили практику и теорию, помогли пролить свет знания на неведомое.
Роберт Гук родился в 1635 году. Он рос таким болезненным ребенком, что его отец, священник с острова Уайт, решил не отправлять мальчика в школу. Парень читал дома книжки, мастерил часы, возился с кустарными ружьями и порохом. После смерти отца тринадцатилетний Роберт отправился в Лондон, пошел учиться на портретиста, но бросил это и поступил в лучшую школу Англии. Через десять лет, уже в Оксфорде, он встретил Роберта Бойля. Опыты, которые поставят эти ученые, в корне изменят представление о мироздании, казавшееся незыблемым в течение двух тысяч лет.
Бойль происходил из совершенно иной социальной среды, нежели Гук, ставший его ассистентом. Сын ирландского аристократа, он был чрезвычайно богат и мог позволить себе посвятить время изучению природы – для него это было ученое хобби. Гуку, напротив, приходилось зарабатывать свой хлеб. Его покровитель устроил для него вакансию куратора экспериментов в группе прогрессивных лондонских ученых, которым скоро предстоит основать Королевское общество. Так Гук стал первым в мире человеком, зарабатывающим на жизнь наукой.
Гук и Бойль разработали насос, способный создать почти полный вакуум под стеклянным колоколом. Выяснилось, что в безвоздушном пространстве не может гореть свеча. Затем обнаружилось, что если при помощи увеличительного стекла сфокусировать солнечные лучи на куске серы, помещенном в вакууме, сера дымится, но не загорается. Воздух явно играл какую-то роль в процессе горения. Однако когда ученые поместили в вакуум раскаленную докрасна железную пластинку, а затем насыпали на нее порох, тот вспыхнул, как обычно. Как это объяснить? Что этот опыт говорил о природе огня? Какой свет он мог пролить на загадку пороха?
Бойль не смог сформулировать удовлетворительного объяснения. В конце концов он пришел к выводу, что селитра выделяет «смешанные испарения, подобные воздуху», однако это наблюдение не поддерживала ни одна из существующих теорий. Книга Бойля «Химик-скептик» стала одним из основополагающих документов новой науки – химии. Однако, отвергнув аристотелевскую концепцию четырех первоэлементов, Бойль так и не сумел предложить для нее надежную замену. Опыты Бойля продолжил его бывший ассистент.
Сэмюел Пепис в своем дневнике называл Роберта Гука «величайшим и самым многообещающим из всех, кого я знаю». Измотанный работой, но по-прежнему блестящий Гук обнаружил связь опытов, которые он проводил вместе с Бойлем, с двумя другими фактами. Первый из них был описан еще итальянским пиротехником Бирингуччо. Металл, нагреваясь, увеличивается в весе, образуя окалину. Кусок свинца, к примеру, после нагревания весит почти на десять процентов больше. Второй факт продемонстрировал сам Гук: если откачать воздух из сосуда, в котором сидит мышь, она умрет. Гук чувствовал, что дыхание, прокаливание металла и горение как-то связаны между собой.
В то время никто не знал, что такое воздух. Бойль предположил, что в воздухе содержатся «испарения», которые тот захватывает из земли и солнечного света. Может быть, эти испарения играют какую-то роль во всех трех процессах? Гук считал, что разгадку может подсказать порох. В воздухе, по его предположениям, тоже имелось нечто вроде селитры – какое-то вещество, необходимое и для горения, и для дыхания, и для образования окалины при нагревании. Подобно пороху, в состав которого входила горючая сера, это вещество содержало «сущность» горючего элемента. «Разложение на составные части серных или горючих веществ, – заявлял Гук, – происходит под действием присущей им субстанции, смешанной с воздухом. А субстанция эта если и не та же самая, что в селитре имеется, то весьма с нею сходна».
Таким образом, Гук предложил первую последовательную теорию горения. Огонь вызывался неким веществом, которое содержалось в воздухе, подобно тому как селитра содержалась в порохе. В состав горючих материалов входила серная «сущность» и воздух, действующий как растворитель. В процессе горения часть горючего материала «растворялась и обращалась в воздух, обретая способность взлетать вверх и вниз вместе с ним». В результате выделялись жар и дым. «Огонь – это не элемент», – заключил Гук в 1665 году. Это было революционное открытие.
Экспериментами Гука крайне заинтересовался его младший современник по имени Джон Мейоу. Он получил степень магистра права в Оксфорде и занимался медицинской практикой в Бате. Мейоу позаимствовал у Гука предположение, что в процессе горения принимала участие только часть воздуха. Ссылаясь на опыты с порохом, он постулировал существование «селитряно-воздушного духа», который содержался и в воздухе, и в селитре. Когда частицы серы или ее горючей «сущности» встречались с «селитряно-воздушными», рождались жар и свет. «Селитряно-воздушный дух и сера вечно враждуют друг с другом, – писал Мейоу. – И по-видимому, именно их борьба порождает все изменения вещей».
Еще только начиная размышлять о свойствах пороха в XIII столетии, люди уловили связь между грохотом взрыва и раскатом грома. Взрыв и был громом, низведенным на землю. Теперь Мейоу теоретически обосновал это поэтическое сравнение: взрыв порохового заряда был не просто похож на раскат грома – на самом деле и гром, и взрыв происходили из-за взаимодействия «сущностей» селитры и серы, веществ, входивших в состав пороха. Все химические реакции были результатом столкновения этих «сущностей». Будучи врачом, Мейоу пришел к выводу, что дыхание – это поглощение организмом «селитряно-воздушного духа». Он обнаружил, что в вакууме артериальная кровь выделяет пузырьки газа, а венозная – нет, и предположил, что сокращение мышц есть результат крошечных «взрывов серы и селитры». Всем миром, интуитивно чувствовал он, движут простые силы, те же, что скрыты в порохе.
Теорию Мейоу – в частности, ту ее часть, где шла речь о метеорологических феноменах, – подтверждали самые обычные наблюдения. Разве в воздухе после грозы не носился легчайший привкус порохового дыма? Разве селитра, добавленная в воду, не делала ее холоднее? Разве она не служила консервантом для мяса? Спекуляции множились. Разумеется, именно селитра, содержащаяся в облаках, вызывает благодаря своим замораживающим способностям снег и град. Ценность селитры в качестве удобрения была давно известна – и фермеры были убеждены, что выпавший весной снег увеличит будущий урожай. И конечно, было совершенно понятно, что именно «сущности» серы и селитры, встречаясь под землей, производят мощные взрывы, которые на поверхности проявляются как землетрясения и извержения вулканов. Обилие серы вокруг Везувия было достаточным доказательством.
Историки науки давно указали, что, если бы Мейоу пришло в голову использовать вместо выражения «селитряно-воздушный дух» слово «кислород», он опередил бы свое время на сотню лет. Однако Мейоу умер в 1679 году в возрасте 38 лет, и к тому времени наука по-прежнему была не способна полностью отказаться от представления, что огонь – это нечто, скрытое внутри горючего вещества.
История продолжилась в Германии: немецкие теоретики вновь обратились к аристотелевским категориям. Они постулировали существование элемента, который отвечает за горение и в изобилии содержится в живой материи. Вспыльчивый профессор Эрнст Шталь назвал это вещество флогистоном – от греческого «горючий» – и построил на нем всеобъемлющую теорию химической реакции. Шталь полагал, что когда какое-либо вещество горит, оно отдает свой флогистон – «дефлогистонизируется». Когда горящую свечу помещали под стеклянный колпак, воздух внутри перенасыщался флогистоном, и свеча гасла. Горение в вакууме было невозможно, поскольку там не было воздуха, который мог бы поглощать флогистон. Согласно Шталю, флогистон не был тождествен огню, однако был «материей и первопричиной огня». Его теория была принята с восторгом: в течение столетия ее продолжали разрабатывать и изучать пылкие «флогистонисты». Это было последнее «прости» представлению об огне как природном первоэлементе.
Детально разобраться в химии порохового взрыва удастся не скоро: химическая теория будет развиваться медленно. Только в XIX столетии в фокусе исследователей окажется эта сложная, стремительная, протекающая при высокой температуре реакция. Однако к тому времени, когда были полностью разработаны точные научные инструменты и методы XX века, черный порох постепенно вышел из употребления, поэтому многие детали химии его горения остаются не вполне ясными даже сегодня: не было стимула заниматься глубоким изучением технологии, которая по большей части устарела.
Однако исследования, проведенные в конце XIX столетия, показали, что в результате экспериментов, которые на протяжении пятисот лет вели тысячи ремесленников, удалось нащупать соотношение, весьма близкое к теоретически идеальному для наиболее мощного взрыва: 75 процентов селитры, 15 процентов древесного угля и 10 – серы. Именно эта пропорция ингредиентов обеспечивала их полное выгорание.
Температура горения черного пороха – 2138 градусов Цельсия. Такая высокая температура усиливает взрывной эффект, заставляя стремительно расширяться образующиеся в результате горения газы. Однако для артиллеристов она создавала проблемы, поскольку была выше точек плавления и бронзы, и железа, и потому каждый выстрел неизбежно изнашивал канал ствола и запальное отверстие. Серия выстрелов, быстро следующих один за другим, разогревала орудие до опасного предела.
