Текст книги "Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в."
Автор книги: Николай Фигуровский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 13 (всего у книги 33 страниц)
Свидетельством занятий Артура Ди алхимией в Москве служит написанная им здесь в 1629 г. книга «Химический сборник» («Fasciculus Chemicus»), изданная на латинском языке в Париже в 1631 г. (63) Эта небольшая книга представляет собой свод воззрений на материю и ее превращения, в ней обсуждаются различные алхимические операции. Автор ссылается на многие сочинения виднейших западноевропейских алхимиков, в частности Альберта Великого, Луллия, Арнольда Вилланованского, Гебера, Василия Валентина, Петра Бонуса, Риплея и других, и на анонимные алхимические сочинения. Очевидно, в Москве в его распоряжении имелась целая алхимическая библиотека. Впоследствии книга Ди была переведена на английский язык (64).
В. Рихтер приводит сведения и о предложениях услуг царю Михаилу со стороны других иностранных алхимиков. В 1626 г. некто Герард фон дер Гейден подал царю записку «Изъяснение о алхимической мудрости, или о философском камне, врачующем все болезни» (65). В этом «изъяснении» весьма путано описываются способы получения «хрусталей» (кристаллов), будто бы вылечивающих все болезни. Речь идет, по-видимому, о кристаллах ляписа. В специальном «расспросе», проведенном по указанию царя, бояре поставили перед Гейденом вопрос: «как философскую мудрость сделать из свинца и олова, железа и из меди и ртути серебро и золото; и что к тому делу пристойно?» Ответ Гейдена оказался весьма простым: нужно взять золото, извлечь из него семя, положить это семя в соответствующие металлы и тогда произойдет желаемое превращение.
В XVII в. подобные предложения царям были нередки. Однако ни цари, ни бояре не проявляли легковерия и желания воспользоваться предложениями алхимиков. Петр I в конце XVII в. говорил, что он принимал все представляемые ему проекты «кроме проектов алхимических, поелику он уверен был, что тот, кто выдает себя делателем золота, должен быть или обманщиком, или невеждой в химии». Очевидно, этой же точки зрения придерживались и его предшественники (66).
Таким образом, в развитии химии в России алхимический период фактически отсутствовал. Это дало повод П. Вальдену утверждать, что «в России химия появляется сразу, без предварительных эпох естественного развития» (67). При этом он намекал на «неполноценность» исторического развития химии в России, так как химия будто бы была лишена «научной атмосферы, т. е… влияния физических наук и техники» (68). Такое утверждение совершенно не соответствует действительности. Как будет видно далее, техническая база развития химии (технической химии) в допетровской Руси была в общем на том же уровне, что и в западноевропейских странах. Дальнейшие успехи химии в России в XVIII в., кроме того, показывают, что отсутствие в России глубоко укоренившихся на Западе алхимических традиций скорее благотворно сказалось на дальнейшей деятельности русских химиков, характеризующейся тесной связью с производством.
Что касается технической химии в допетровское время, то следует указать на некоторые своеобразные черты организации производства в России по сравнению с Западной Европой. Русские мануфактуры развивались в условиях феодально-крепостнического строя в виде «крепостных мануфактур». Кроме того, большую роль даже в XVII в. продолжали играть и ремесленные производства, в том числе и химические.
Металлургическая промышленность России получила широкое развитие уже в XVI в. В центре России, в районе Тулы, Каширы и других городов, а также в Поволжье, на Урале и в Сибири появились «домницы» – небольшие доменные печи, производившие значительные количества чугуна. В этот же период возникла и промышленность цветных металлов, особенно меди и серебра.
С древнейших временна Руси были широко развиты ремесла по обработке металлов. В Москве и других городах работало много ремесленников – «серебренников», «медников», «котельников», «секирников» и т. п. Во второй половине XVI в. в Новгороде работало около 5500 металлообработчиков. Уже в XV в. процветало литейное дело. Русские мастера умели делать отливки огромных размеров. В 1554 г. в Москве, например, была отлита чугунная пушка весом около 20 т, а в следующем году – еще одна, несколько меньшая по весу (69). В 1586 г. известный русский мастер Андрей Чохов отлил «царь-пушку» весом в 40 т, сохранившуюся до наших дней. В 1653 г. в Москве же был отлит колокол весом в 8000 пудов (около 130 т) (70).
В начале XVII в. в Москве была организована система «приказов», своего рода министерств, ведавших различными областями административной и хозяйственной жизни страны. В 1613 г., в частности, был учрежден приказ, ведавший горнозаводскими промыслами и переработкой металлов. Отливкой пушек ведал Оружейный приказ, а в дальнейшем – Пушечный приказ, в ведении которого находились Оружейная палата и Пушечный двор (на берегу р. Неглинной). В 1662 г. был учрежден Гранатный приказ с большим штатом специалистов по обработке металлов. В их числе имелся и «алхимист» – пиротехник. Производством золотых и серебряных предметов занимался с 1613 г. Серебряный приказ, в ведении которого находились Серебряная, Золотая и Рудознатная (пробирная) палаты (71).
Из собственно химических производств, получивших развитие в конце XVI и начале XVII в., следует упомянуть прежде всего производство селитры и порохов. С XIV в. селитра в России добывалась кустарным способом. «Соль» (смесь нитратов аммония и кальция), образующуюся на сырых стенах каменных зданий, в начале лета соскребали и «варили», т. е. выкристаллизовывали из нее селитру после предварительного добавления в раствор извести и поташа. Для получения «литрованной» (особо очищенной) селитры перекристаллизацию проводили несколько раз с добавками золы или поташа. С XV в. для добычи селитры стали устраивать особые «селитряницы» – ямы или канавы, заполнявшиеся органическими отбросами. После перегнаивания полученная таким путем аммиачная селитра подвергалась «варке» с добавками золы (72). Пороха и различные пиротехнические составы производились в России в XVI и XVII вв. в больших количествах (73). Пушкарский приказ имел в своем распоряжении пороховые, или «зеленые», мельницы и склады селитры и пороха (74). В XVII в. московское правительство сдавало и частные подряды на поставку селитры и пороха. Так, в 1651 г. группе иностранцев был сдан подряд на поставку 10 000 пудов пороха.
Из других химических производств, получивших в России особенно широкое развитие в XVI и XVII вв., следует сказать о поташном и «вайдашном» производствах. Сырьем для получения поташа и вайдаша служила древесная зола, для получения которой сжигались леса. Производство поташа было сезонным и велось на так называемых майданах – временных заводах, устраиваемых в лесах. В XVII в. поташ особенно высокой чистоты (75) изготовлялся на майданах в вотчинах ближнего боярина и шурина царя Алексея – Б. И. Морозова (76), в Центральной России. Производство велось в широком масштабе, и получавшийся продукт вывозили заграницу через Архангельск. В 1667 г. одни только Сергачские (ныне Горьковской области) майданы дали для вывоза 23 389 пудов поташа (77).
Внутри страны поташ использовался для производства мыла, которое процветало в XVI и XVII вв. в ряде районов страны. Особенно славилось костромское мыло (78).
Кустарное стекольное производство существовало в России, по-видимому, с глубокой древности, однако производились почти исключительно лишь украшения. В 1635 г. возник первый стекольный завод в Дмитровском уезде, недалеко от Москвы, а во второй половине XVII в. существовало уже несколько стекольных заводов (79). На этих заводах производилась, в частности, и химическая посуда для нужд Аптекарского приказа – «скляницы», «сулеи», «стопы», «реципиенты», «реторты», «колвы», «алембики» и т. п. (80)
В XVI в. в России были заведены и «бумажные мельницы». Первая из них возникла в 1564 г. В XVII в. близ Москвы работало уже несколько бумажных мельниц (81). Впрочем, значительное количество высокосортной бумаги ввозилось из-за границы.
В ремесленных производствах в России с древних времен широко применялись разнообразные химикалии, добывавшиеся на месте или же производившиеся ремесленниками для их собственных нужд. Ассортимент этих химикалий тот же, что и в Западной Европе. Среди них, в частности, было много красок, минеральных и органических, а также вспомогательных материалов для живописи. Некоторые из них, по-видимому, ввозились из-за рубежа, например «ярь веницейская». Впрочем, в «Торговой книге» (82) о красках, как об особых товарах, ввозившихся в Россию, не упоминается. Поэтому, возможно, что названия красок с прибавлением «веницейская» «царерградская», «турская», «немецкая» и т. д. просто обозначают соответствующие сорта, изготовлявшиеся в России.
Большой интерес представляет применение древнерусскими живописцами вспомогательных веществ, в том числе поверхностно-активных, таких, как желчь (щучья, бычья и др.), яичный белок, различные соки растений и т. д. Много внимания уделялось древнерусскими художниками и лакам, олифе, клеям (например, рыбьему клею – «карлуку») (83).
Этот краткий обзор состояния химических производств в России в допетровское время следует дополнить и некоторыми сведениями о состоянии химической лабораторной техники. Потребности растущей мануфактурной промышленности и особенно поиски месторождений полезных ископаемых вызвали необходимость организации пробирного дела и вообще химико-аналитических исследований. Уже в XVI в. образцы руд, в которых предполагалось содержание драгоценных металлов, отправлялись на испытания в Москву. В XVII в. здесь помимо Рудознатной палаты существовали и другие лаборатории.
Большая часть специалистов-химиков, работавших в Москве, была сосредоточена в Аптекарском приказе и его учреждениях. Здесь работали аптекари, «алхимисты», «дистилляторы» и их ученики. В их обязанности входило изготовление для царской, а затем и других аптек, а также для воинских частей всевозможных лекарственных форм – сахаров, сиропов, водок, композитов, спиртов, масел, пилюль, мазей («спусков», «малханов») и т. п. Нередко аптекари и алхимисты привлекались для различных химико-аналитических работ и для судебно-медицинской экспертизы. Особенно много в лаборатории Аптекарского приказа получали «водок», т. е. спиртовых и водных растительных экстрактов и настоек, а также продуктов дистилляции спирто-водных растворов с травами, кореньями и плодами. Сохранилось множество рецептов и даже сборников рецептов изготовления различных водок. О масштабе производства таких водок можно судить по тому, что Аптекарский приказ в XVII в. ежегодно на изготовление водок расходовал свыше 5000 ведер вина (около 60000 л).
В рецептурных сборниках и лечебниках часто упоминается химическая операция «перепускания» (буквально: «перемещения вещества из одного сосуда в другой»). Под перепусканием понимались сублимация, фильтрование и дистилляция. В Аптекарском приказе дистилляция велась из больших «кубов» и при помощи лабораторных алембиков.
Для характеристики техники дистилляции при помощи лабораторного алембика приведем здесь старинное (XVII в.) описание получения так называемого кирпичного масла – одного из распространенных в то время лекарственных средств (в переводе на современный язык): «Возьми обожженный кирпич, который не соприкасался с водой, и разбей его на мелкие куски. Нагрей эти куски на огне, чтобы они сильно раскалились и затем высыпали их в деревянное (оливковое) масло. Когда кирпич хорошо пропитается маслом, истолки его и наполни им стеклянный алембик. Запечатай алембик сырым тестом и бумагой, затем уплотни (все соединения) смесью из моченой бумаги с толченым сыром. Подвесь алембик к горну так, чтобы между огнем и дном склянки ничего не было, и, когда тесто, которым запечатана склянка, высохнет, понемногу прибавляй огня. Поступай так до тех пор, пока склянка не начнет (изнутри) сильно потеть и с ее стенок не начнет стекать вода (т. е. жидкость). Тогда прибавь больше огня и в приемник начнет течь масло очень красивого красного цвета. При этом берегись, чтобы огонь каким-либо образом не соприкоснулся с этим маслом, так как, если оно воспламенится, его невозможно потушить. Таким образом поддерживай огонь до тех пор, пока не перегонится все масло. Когда масло перестанет течь, склянку не трогай до тех пор, пока она не остынет. Затем вскрой ее, выброси „гнездо“ (остатки кирпича) и, если сосуд еще крепок, вновь наполняй его толченым кирпичом, пропитанным маслом, и перепускай тем же способом. Делай это до тех пор, пока не будешь доволен маслом [не получишь нужного количества масла]. Масло же перелей в склянку с узким горлом и запечатай склянку воском» (84).
Это описание дает некоторое представление о лабораторной технике XVII в. Интерес представляет применение вместо пробки смеси моченой бумаги с сыром (казеином).
Из этого весьма беглого обзора состояния и развития химических знаний и химической техники в допетровской России следует, что отсталая в результате почти 300-летнего татарского ига страна довольно быстро становилась в эту эпоху на ноги, на путь экономического прогресса, отразившегося и на развитии химических производств и ремесел и на уровне химических знаний. Состояние химической техники в России в XVII в. едва ли можно считать слишком отсталым по сравнению со странами Западной Европы. Однако в этот период Россия не имела еще ни собственных ученых-химиков, ни университетов, ни специальных школ, за исключением «ученичества» при Аптекарском приказе. Несмотря на это отдельные русские самоучки, преодолевая большие трудности, овладевали техникой химических производств и ремесел и умели получать и обрабатывать различные вещества вполне на уровне европейской науки того времени.
XVII век оказался для России периодом, подготовившим техническую базу и другие условия для того, чтобы «насажденная» в первой половине XVIII в. наука сразу встала на ноги и получила блестящее и самобытное развитие на весьма благоприятной почве.
IV. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА
УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В
К середине XVII в. капиталистическое производство (мануфактура) получило широкое развитие во всех главных странах Европы. Зародилось машинное производство, были изобретены и вводились в практику простейшие механические устройства и приспособления, облегчавшие, а также и вытеснявшие ручной труд.
Торговля в большинстве европейских стран оживилась и расширилась. Появились торговые биржи (Антверпенская биржа) и банки. Возникли крупные торговые компании (Гвинейская, Ост-Индийская, Московская и др.). Торговая и промышленная буржуазия постепенно приобретала все большее и большее политическое влияние, финансируя войны, добиваясь выгодного для себя законодательства, оказывая давление на разорившихся сеньоров при выборах королей и т. д.
Наряду с ростом и усилением буржуазии в течение XVII в. в Западной Европе происходил быстрый процесс ломки феодально-крепостнических отношений. Наемный труд постепенно вытеснял крепостнический, в некоторых странах началась быстрая пауперизация и пролетаризация крестьянства и городских ремесленников. В отдельных странах крестьянство было доведено до крайней степени обнищания, в связи с чем возникло бродяжничество. Так, в Англии вследствие развития шерстяных мануфактур и овцеводства крупные землевладельцы сгоняли крестьян с насиженных веками земель и отводили их под пастбища. Бедственное положение крестьян и городских ремесленников вызвало в ряде стран народные восстания и гражданские войны. Вместе с тем в течение XVII в. велись войны и между отдельными государствами, главным образом из-за рынков сбыта. Примером таких войн служит Тридцатилетняя война (1618–1648), начавшаяся в Германии и охватившая почти всю Европу. В середине XVII в. в Англии произошла буржуазная революция (1649 г.).
В идеологической жизни Западной Европы заметные следы оставили религиозные войны и восстания XVII в. Широкое движение реформизма, охватившее почти всю Европу с начала XVI в., привело к возникновению многочисленных христианских течений и сект, враждебных католичеству. В Германии и других странах центральной Европы со времени Мартина Лютера (1483–1546) получило распространение протестантство. Во Франции реформисты (гугеноты) приобрели большое политическое влияние, особенно в южных районах страны. В Англии после длительной религиозной борьбы возникла самостоятельная англиканская церковь и множество христианских сект.
Несмотря на то что новые религиозные течения и секты возникли в борьбе с католицизмом – ярым врагом науки, их отношение к передовой науке было не менее враждебным и непримиримым. Реформисты всех оттенков в борьбе с естественнонаучным материализмом пользовались в сущности теми же средствами и методами, что и католическая инквизиция.
Однако выступления против католицизма, против считавшихся в течение многих веков непререкаемыми религиозных доктрин весьма содействовали распространению в Европе свободомыслия. Критика религиозной и аристотелианской перипатетической схоластики вызвала появление новых представлений о мироздании в противовес старым, пропагандировавшимся церковниками библейским легендам о сотворении мира. Именно с этого и началось развитие нового естествознания.
Борьба реформистов против Ватикана и католицизма еще в XVI в. вызвала так называемую католическую реакцию. В Испании, Италии и Франции католическое духовенство вновь укрепилось, отвоевав некоторые утерянные позиции. В 1540 г. возник «орден иезуитов» – воинствующих церковников, беспощадно преследовавших «еретиков». Прекрасно организованным иезуитам удалось на два столетия захватить в свои руки школу и подчинить начальное и даже высшее образование интересам католицизма. Однако Ватикан даже при помощи иезуитов не смог в новых социально-экономических условиях воспрепятствовать быстрому распространению естественнонаучного материалистического мировоззрения. В истории естествознания XVII век явился эпохой крушения религиозной схоластики и возникновения на развалинах реакционного аристотелизма новой материалистической картины мира. К этому периоду относятся многие крупные теоретические и экспериментальные открытия. Признание и широкое распространение среди ученых получил экспериментальный метод исследования.
Особенно важные открытия были сделаны в области физико-математических наук и прежде всего механики и астрономии. Выше уже говорилось, что на рубеже XVI–XVII вв. итальянец Галилео Галилей (1564–1642) основал механику. В Германии Иоганн Кеплер (1571–1630) на основе наблюдений датского астронома Тихо де Браге (1546–1601) вывел законы движения планет. Ученик Галилея – Эванжелиста Торричелли (1608–1647) открыл существование атмосферного давления и изобрел барометр. Француз Блэз Паскаль (1623–1662) продолжил исследование Торричелли и сделал ряд физических и математических открытий. Голландский физик, астроном и математик Христиан Гюйгенс (1629–1695) создал волновую теорию света. Дени Папен (1647–1714) изобрел паровой котел с клапанами и т. д.
Вершиной достижений в области механики и физики в XVII в. явились выдающиеся исследования великого английского ученого Исаака Ньютона (1643–1727). В 1687 г. вышла замечательная книга Ньютона «Математические начала натуральной философии» («Philosophiae naturalis principle Mathematica»), в которой он, анализируя положения Кеплера о движении планет, вывел закон всемирного тяготения и сформулировал всем известные законы механики.
Крупнейшие открытия были сделаны в этот период и в других областях естествознания. Так, еще в начале XVII в. Уильям Гарвей (1578–1657) открыл законы кровообращения. Начиная с середины XVII в. быстрое развитие получила сравнительная анатомия, особенно благодаря введению в исследовательскую практику микроскопического метода итальянцем Марчелло Мальпиги (1628–1694) и голландцем Антони ван Левенгуком (1632–1723).
К концу XVII в. относится открытие Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646–1716) и Исааком Ньютоном дифференциального исчисления, сделавшегося с тех пор важнейшим инструментом научного исследования.
Блестящие достижения физико-математических наук вызвали широкий интерес к научным исследованиям и новым открытиям среди ученых и любителей наук – меценатов. Этот интерес отразился, в частности, на возникновении в XVII в. ряда научных обществ. Некоторые из них стали называться «академиями»[18]18
Название «академия» происходит от имени Академа, афинского гражданина, в чьем саду Платон (427–347 гг. до н. э.) основал свою знаменитую школу, которая и стала называться «академией». То же название имела и школа, основанная в IV в. до н. э. в Александрии. В XV в. Козимо Медичи во Флоренции назвал академией, по примеру платоновской академии, общество последователей философии Платона, собиравшееся под покровительством Медичи.
[Закрыть].
В 1603 г. в Риме возникло научное общество под названием «Академия зорких» («Accademia dei Lincei», т. е. буквально «Академия рысей»). Виднейшим ее членом был Г. Галилей. «Академия зорких» просуществовала, однако, недолго, лишь до 1630 г., и распалась после смерти ее основателя-мецената принца Чези. Но и за короткий срок своего существования академия успела выпустить несколько важных изданий.
В Германии в 1652 г. по инициативе врача Иоганна Лоренца Бауша была основана «Академия естествоиспытателей» («Academia naturae curiosorum»), которой впоследствии было присвоено название «Леопольдина» («Cesarea Leopoldina»). Эта академия возникла после опустошительной эпидемии чумы в Западной Европе, как объединение врачей, к которому присоединились и некоторые ученые-естествоиспытатели. В течение всей своей истории академия интересовалась главным образом вопросами медицины и биологии. До сих пор девизом академии служит изречение «Numquam otiosus», т. е. «никогда не будь праздным». В настоящее время местопребыванием этой академии, именуемой «Германская академия естествоиспытателей – Леопольдина», является г. Галле на р. Заале в Германской демократической республике.
В 1657 г. по инициативе Э.Торричелли и других ученых во Флоренции возникла «Академия опыта» («Accademia del Cimento»), просуществовавшая около 10 лет. Деятельность этой академии получила широкую известность в ученом мире и вместе с тем привлекла пристальное внимание католического духовенства, обеспокоенного весьма быстрым распространением идей естественнонаучного материализма. Вследствие происков флорентийского духовенства Академия и была закрыта. В 1667 г. вышел в свет том трудов «Академии опыта», содержащий описание различных физических приборов и инструментов.
Вскоре по образцу «Академии опыта» были основаны крупные научные общества и академии в различных европейских странах. В Англии в 1662 г. возникло Лондонское королевское общество (Royal Society), объединившее в своем составе крупнейших ученых Англии, в том числе Р. Бойля, И. Ньютона и др. Предшественником Королевского общества была так называемая невидимая коллегия (invisible college) – объединение ученых в Оксфорде, собиравшихся для обсуждения различных научных вопросов еще в годы гражданской войны, начиная с 1645 г. В качестве своего девиза Королевское общество избрало изречение «Nullius in verba», взятое из стиха Горация: «Nullius addictus iurare in verba magistri» («Я не буду следовать рабски словам учителя»). Лондонское королевское общество, играющее роль Английской академии наук, возникло в годы, когда влияние индуктивной философии Ф. Бэкона было особенно большим. Общество ставило основной своей целью опытное исследование. На одном из первых собраний общества его цели были сформулированы в следующих словах: «Общество не будет признавать никаких гипотез, систем, учений натуральной философии, предложенных или признававшихся древними или современными философами…, но будет испытывать и обсуждать все мнения, ни которого не принимая до тех пор, пока после зрелого обсуждения и иных доказательств, даваемых правильно поставленными опытами, не будет бессомненно доказана истинность каждого положения».
С 1664 г. Лондонское королевское общество выпускает свой журнал под названием «Philosophical Transactions».
Такова же в общих чертах и история возникновения Парижской академии наук. Ее предшественниками были небольшие кружки ученых, собиравшихся еженедельно по очереди друг у друга для обсуждения научных вопросов еще с 1636 г. По примеру Лондонского королевского общества Кольбер в 1666 г. учредил на базе этих кружков Академию наук в составе 21 члена, среди них было несколько иностранцев. Позднее по образцу Королевского общества и Парижской академии наук в разных странах Европы возникли и другие академии. Таким образом, во второй половине XVII в. научная и научно-общественная жизнь в Европе значительно оживилась. Открытия физиков, новые методы исследования, новые научные приборы и инструменты, а главное, новые и важные идеи естественнонаучной философии стали предметом изучения и обсуждения образованных людей и многочисленных любителей науки. Потребности в научном общении ученых, в обмене мыслями и результатами исследований вызвали и появление первых научных журналов, а также сборников информационных материалов, описывающих новые открытия и исследования. Широкое развитие получила и переписка между отдельными учеными по научным вопросам.
