Благодаря тем открытиям, которые сделали люди в ремесле , промышленности , медицине , механике , астрономии , были обнаружены факты , незаменимые для дальнейшего развития науки.Юстус Либих
5.1. Основные особенности периода объединения химии
Период объединения химии был достаточно продолжительным: его начало приходится на XVI в., а окончание — на последнюю четверть XVIII в. Практически на протяжении трех веков ученые предпринимали первые попытки придать химии единое теоретическое содержание. На первый взгляд объединение имен Парацельса и Лавуазье в одном историческом периоде развития химии может показаться парадоксальным, поскольку существует принципиальное различие в их теоретических воззрениях. Однако при глубоком анализе биографий этих великих людей становится ясно, что их судьбы объединены напряженным трудом в поисках новых научных методов, плодотворных теорий, а также путей дальнейшего развития химической науки.
Целесообразность выделения длительного периода объединения, в течение которого химия сделала первые шаги как самостоятельная наука, нашла собственный путь приложения экспериментальных методов, выбрала правильный подход к сущности химического исследования, не вызывает сомнения у большинства специалистов, работающих в области истории науки.
Данный период в развитии химии совпадает с эпохой Возрождения, которая ознаменована многими поворотными событиями в истории человечества. Очень часто эпоху Ренессанса ассоциируют преимущественно с «расцветом искусств» после долгих веков средневекового «упадка», рассматривают как период эстетического подъема, в который возродилась античная художественная мудрость. Однако такой подход следует признать поверхностным, поскольку он не отражает всех изменений общественной жизни Западной Европы. В европейской истории эпоха Возрождения отмечена множеством знаменательных вех, в том числе укреплением экономических и общественных вольностей городов; идейным и религиозным брожением, приведшим в итоге к Реформации и Контрреформации, Крестьянской войне в Германии; формированием абсолютистской монархии, которая наиболее масштабно проявила себя во Франции.
Уместно напомнить, что само понятие «Возрождение» имеет и второй смысл, знаменуя обновление не только искусств, но и человека, его мировоззрения и нравственных устремлений. Для этого исторического периода характерно появление новой ренессансной философии, основные принципы которой произрастали из древнегреческой натурфилософии. Крупнейшие представители философии Эпохи Возрождения — Николай Кузанский, Марсилио Фичино, Пико делла Мирандола, Парацельс, Джордано Бруно — делают средоточием своих размышлений проблему духовного начала и творчества человека.
Основным объектом художественных, эстетических, философских и научных исканий становится человек. Его духовное творчество, охватывая все сферы бытия, доказывает право человека называться «вторым богом» или «как бы богом». Многие деятели Возрождения главной задачей эпохи считают проблему воспитания «нового человека», более свободного и творческого по сравнению с обывателем темного Средневековья. Гуманизм в ренессансном представлении подразумевает две основные составляющие: овладение духовным наследием античных мудрецов (чему придавалось огромное значение) и активное самопознание и самосовершенствование. В отстаивании активной роли человека идеологи Возрождения были едины, несмотря на расхождения в их философских концепциях. По их мнению, научное и обыденное знание, ученость и житейский опыт должны быть объединены в гармоничное состояние идеальной добродетели.
Подобное интеллектуально-творческое устремление опиралось главным образом на религиозные библейско-евангельские традиции, с одной стороны, и на античные натурфилософские системы — с другой. Огромный интерес к культурным традициям древних цивилизаций оказал несомненное влияние на мировоззрение человека эпохи Ренессанса. Однако вопрос об активном начале человека и его сознании рассматривался неразрывно с проблемой его укорененности в Боге. Эта проблема оставалась общей для всех деятелей эпохи Возрождения, хотя выводы из нее могли носить самый различный характер: от компромиссно-умеренного до дерзкого и еретического. Стремительное расширение мировоззренческой платформы ренессансного человека привело к тому, что некоторые философы стали включать в свои мировоззренческие учения сугубо неортодоксальные элементы гностицизма и магии. Появление так называемой «натуральной магии», сочетающей натурфилософию с астрологией, алхимией и другими оккультными дисциплинами, в эти века тесно сплетается с начатками нового, экспериментального естествознания. Философские интуиции и схемы мысли, опробованные в ходе Возрождения, имели колоссальное значение для культурного поворота Европы к новому.
Обновление искусства и философии, радикальные изменения в общественной жизни повернули научное познание на новые пути, отличающиеся от проторенных дорог схоластики Средневековья. Эпоха Возрождения ознаменована многими научными открытиями, которые оказали решающее влияние на грядущее развитие цивилизации.
Изобретение магнитного компаса вызвало бурное развитие мореплавания, которое переросло в эпоху Великих географических открытий. Путешествия Христофора Колумба в Новый Свет и прямая торговля с Индией и Китаем существенным образом изменили мировоззрение европейцев. Границы обитаемого мира расширились — европейцы получили доступ к научным и культурным традициям других народов.
Изобретение книгопечатания Иоганном Гуттенбергом в середине XV в. позволило существенным образом снизить себестоимость книг и резко увеличить их тиражи. В числе первых изданий значится поэма Лукреция Кара (см. гл. 3, п. 3.6), напечатанная в 1515 г. достаточно большим по тем временам тиражом. Благодаря этому изданию в Европу возвратились атомистические представления.
Ученые эпохи Возрождения сломали схоластическую практику научного познания, типичного для Средневековья. В 1543 г. были напечатаны две книги, авторы которых исповедовали революционные по тем временам взгляды. В одной из них польский астроном Николай Коперник утверждал, что центром Вселенной является не Земля, как считали древние астрономы, а Солнце; во второй книге, автором которой был фламандский анатом Андрей Везалия, с поразительной точностью описывалось строение человеческого тела.
Химия как часть общечеловеческой культуры тоже не могла не испытать влияния этих новых процессов, она стала освобождаться от теоретических канонов алхимии, приобретать определенную свободу научного поиска. Основными признаками этого периода являются возникновение ятрохимии и повышенный интерес к исследованиям в области минералогии и технической химии.
5.2. Ятрохимия и ее основные результаты
В XVI в. новое понимание задач химии, отличное от алхимических доктрин, ознаменовали работы одного из известнейших врачей того времени — Филиппа Ауреола Теофраста Бомбаста фон Гогенгейма, который благодаря своим заслугам перед медициной приобрел второе имя — Парацельс, что значит «Превосходящий Цельса». Этого ученого по праву считают основателем нового течения в химии, которое получило название ятрохимии.
Иоганн Гуттенберг (1394(1399?)–1468). Средневековая гравюра
Ятрохимия (или иатрохимия, от греч. «натрое» — врач) стремилась соединить медицину с химией, явно переоценивая роль химических процессов в организме человека. Основная мысль, которой руководствовался Парацельс, заключалась в следующем: если человеческое тело состоит из особых веществ, то происходящие в них изменения вызывают болезни, которые могут быть излечены только путем применения лекарств, восстанавливающих химическое равновесие. В этом высказывании можно усмотреть относительное созвучие целям и задачам современной биохимии. Идеи Парацельса приобрели особую ценность только тогда, когда стали подкрепляться практическим использованием химических веществ в медицинской практике.
Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, известный под именем Парацельс .(1493–1541). Средневековая гравюра
Будучи сынами своего времени, ятрохимики обращали внимание только на абстрактную сторону проблемы, что было доступно науке в XVI в. Парацельс не был противником эксперимента, скорее наоборот, однако истолкование опытов в его учении было достаточно абстрактным. Он решительно выступил против слепой веры в авторитеты, косности и «книжной» учености не только в медицинской практике, но и в общих вопросах естествознания; страстно отстаивал точку зрения, что врач должен лечить прежде всего на основе собственного опыта, не замыкаться в узком кругу коллег и интересоваться достижениями естественных наук. Основатель нового течения в химии одобрял и поддерживал тех, кто привносил в медицину и естествознание результаты собственных наблюдений и экспериментов.
Парацельс не отрицал алхимических представлений о трех составных частях материи: ртути, сере и соли. Согласно Парацельсу, эти три элемента-принципа не только составляют основу макрокосма (вселенной), но и непосредственно относятся к микрокосму (человеку), образованному духом, душой и телом. Следует отметить, что в более поздних трудах Парацельса под влиянием медико-лекарственных тенденций к алхимической триаде были добавлены еще два начала: флегма и мертвая голова (оксид железа).
Следствием придания некоторого «химизма» функциям человеческого организма в трудах ятрохимиков явилась идея о возможности воздействий на больной организм химическими средствами. Следует подчеркнуть, что до Парацельса использовали преимущественно растительные препараты, следуя принципам, провозглашенным еще древнеримским целителем Галеном (см. гл. 2, п. 2.1). Парацельс же свято верил в эффективность лекарственных средств, изготовленных из минералов, и утверждал, что «настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств».
Парацельс достаточно оригинально трактовал причины возникновения болезней. Так, например, он утверждал, что от избытка в организме серы, человек может заболеть лихорадкой и чумой; избыток ртути способствует возникновению параличей, а избыток соли ведет к расстройствам желудка и водянке. Среди причин людских немощей Парацельс называл еще и «тартар», который может вызвать образование отложений в почках (почечных камней), подобных тем, которые образуются в винных бочках. Список человеческих заболеваний, которые, согласно Парацельсу, возникают при нарушении равновесия между основными «компонентами» человеческого тела, довольно внушительный. Приводить его целиком нет необходимости, поскольку даже из этого короткого перечня видно, что, изменив направления и основную цель химических исследований, Парацельс еще не порвал с алхимическим прошлым. Теоретическая алхимическая доктрина, подкрепленная именами авторитетных ученых, была еще слишком сильна в XVI в. Знание ее основных положений в те времена считали признаком образованности.
Кроме трех основных частей материи в живом организме, согласно представлениям Парацельса, действует духовный регулятор всех жизненных функций, названный им «Археем». Если эта основа поражается, то нарушается равновесие «элементов» человеческого тела, вслед за чем неизбежно появляются заболевания. Называя способы борьбы с человеческими недугами, Парацельс оставался человеком своего времени и утверждал, что лечить заболевания может не только медицина, но и магия.
Парацельс придавал химии большое значение, поскольку по его теории медицина покоится на четырех опорах: философии, астрономии, химии и добродетели, а значит химия должна развиваться в согласии с медициной, что приведет к прогрессу обеих наук. Этот принцип разделяли все ятрохимики. Разрабатывая учение о ятрохимии, Парацельс исходил из своих философских концепций, где основной была идея о единстве мироздания, тесной связи и родства человека и мира, человека и Бога. Он именовал человека не только «микрокосмом», малым миром, который заключает в себе свойства и природу всех вещей, но и «квинтэссенцией», или пятой, истинной, сущностью мира. Согласно его концепции, человек производится Богом из «вытяжки» целого мира, словно в грандиозной алхимической лаборатории, и несет в себе образ Творца. Поэтому не существует никакого запретного для человека знания.
По Парацельсу, человек способен и даже обязан исследовать все сущности, имеющиеся не только в природе, но и за ее пределами. Его не должна останавливать или смущать их необычность, ибо нет ничего невозможного для Бога, а эти сущности — свидетельства его всемогущества, подобно нимфам, сильфам, гномам, саламандрам, сиренам, гигантам, карликам и иным существам, населяющим четыре стихии. Уместно вспомнить легенду, согласно которой Парацельс в конце своей жизни утверждал, что ему удалось создать в пробирке искусственного человека — гомункулуса.
Прогрессивный подход Парацельса к изучению природы, который заключался в приоритетности эмпирических знаний, приобретаемых в результате наблюдений и экспериментов, значил для развития науки несравнимо больше, чем основные положения разработанных им теорий. Современная фармакология обязана Парацельсу введением в широкую практику препаратов опия, а также различных соединений на основе ртути. Его труды в этой области долгое время были источником, питавшим аптекарское искусство. Ему приписывают высказывание: «Всякое вещество есть яд и есть лекарство, все дело только в дозе». Парацельс стремился соединить фармакологию и медицину, скрепив этот союз более глубоким использованием химических знаний. Поэтому с этой точки зрения некоторые историки склоняются к мысли, что Парацельса можно в определенном смысле считать предтечей современной фармацевтической химии.
В области неорганической химии заслуживают высокой оценки его исследования соединений мышьяка и сурьмы. По всей видимости, он был первым ученым, обратившим свое внимание на мышьяковую кислоту. Из органических соединений он достаточно подробно изучал свойства и возможности практического применения этилового спирта и концентрированных растворов уксусной кислоты.
Парацельс оставил человечеству множество сочинений по различным отраслям человеческих знаний, правда, большинство из них нашло своих читателей уже после смерти самого автора. Среди наиболее известных трудов ученого можно назвать следующие: «О болезнях, происходящих от тартара»; «О средствах и составах»; «Парагранум» — трактат, посвященный описанию четырех столпов медицины: философии, астрономии, алхимии и особых способностях врача; «Парамирум» — многолетний труд о происхождении и протекании болезней; «Лабиринт заблуждающихся медиков»; «О минералах»; «О происхождении природных тел» и «О превращении природных тел». В последние годы жизни были созданы трактаты «Философия» и «Потаенная философия».
Не все подробности жизни Парацельса можно считать достоверными — поклонники приукрашивали заслуги ученого, а недоброжелатели старались выставить его в дурном свете. Существует мнение, что он был смелым человеком и не боялся бросать вызов устоявшимся правилам и традициям. Известно, что в Базельском университете он читал курс медицины на немецком языке, что было нарушением всей университетской традиции, обязывавшей преподавать только на латыни. Его смелость и неординарность порой граничили с неуживчивостью, поэтому ему часто приходилось путешествовать в поисках новых мест для занятий химическими и медицинскими исследованиями.
Видными последователями идей Парацельса и представителями ятрохимического направления были также Иоганн Баптист Ван Гельмонт, Анджело Сала, Андрей Либавий, Отто Тахений, Франциск Сильвий, Жан Рей и Томас Уиллис.
И.Б. Ван Гельмонт своими открытиями и наблюдениями способствовал развитию химии более своего учителя. Ван Гельмонт не был противником идеи об «Архее», и не мог полностью освободиться от мысли о его значимости; в то же время он привнес в ятрохимию новые рациональные научные представления. Отклоняясь от концепции Парацельса о безусловной значимости «Архея», он применял химические знания для объяснения процессов в организме человека. Согласно Ван Гельмонту, пищеварение регулируется главным образом не «Археем», а кислотой, содержащейся в желудочном соке, — избыток или недостаток кислоты вызывает расстройства пищеварительной системы, с которыми необходимо бороться лекарственными препаратами: в первом случае щелочной природы, а во втором — кислотной.
Иоганн Баптист Ван Гельмонт (1579–1644)
Ван Гельмонту принадлежат труды по медицине и химии, которые собрал и издал его сын. Наибольшую известность приобрело многотомное издание «Заря медицины или полное собрание сочинений».
Идеи Ван Гельмонта, относящиеся к строению материи, не дают оснований поставить этого мыслителя в один ряд с другими представителями экспериментального Ренессанса, которые своими сочинениями изменили теоретические основы естествознания. В стремлении представить устройство окружающего мира фламандский ученый опирался главным образом на воззрения Аристотеля, разбавив их своими оригинальными воззрениями. В качестве первичных элементов (elementa primigenia) Ван Гельмонт сохранил Аристотелевы первостихии — воду и воздух, и в то же время не считал элементами землю и огонь. Однако соображения, которые привели его к этому разграничению, находились еще в рамках перипатетической школы. Согласно Ван Гельмонту, воздух и вода — элементы первичные, потому что они не могут превратиться один в другой. Напротив, чистая и простая земля, хотя и считавшаяся сначала элементом, по-видимому, происходит из воды, потому что при помощи некоторых средств может быть переведена в воду. Огонь, по мнению Ван Гельмонта, обладал особыми свойствами, поэтому его нельзя причислить ни к элементам, ни к веществам. Подобные представления не могли способствовать возникновению новых методов экспериментального исследования, но тем не менее знаменовали начало переходного периода между всесильностью аристотелевского учения к корпускулярной концепции Р. Бойля (см. гл. 6, п. 6.2).
Помимо занятий медициной и химией Ван Гельмонт ставил опыты по изучению питания растений. Результаты этих экспериментов не поколебали его веры в существование в живых организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненная сила», «душа», «Архей»), управляющей жизненными явлениями. Подобные представления нидерландского ученого позволяют считать его одним из активных сторонников теории витализма, которая господствовала в биологии на протяжении XVII — первой четверти XIX вв. Несмотря на ошибочность многих теоретических положений, труды Ван Гельмонта в значительной степени способствовали признанию важности химических процессов в явлениях, происходящих в живых организмах.
Титульный лист одного из сочинений И.Б. Ван Гельмонта
Одним из первых ученых-химиков Ван Гельмонт обратился к изучению газов. Его оригинальные и проницательные наблюдения положили начало систематическому изучению газов, что привело к зарождению пневматической химии.
Голландец Франциск Сильвий был сначала врачом, а затем профессором медицины в Лейдене. Как медик пользовался большой славой. Примкнув к ятрохимическому учению, устранил из него духовные начала, введенные Парацельсом и Ван Гельмонтом. Пищеварение животных и человека Сильвий рассматривал как чисто химический процесс. Согласно представлениям Сильвия, пища перерабатывается с помощью слюны, желудочного сока и желчи. В медицине он также придавал большое значение химии и фармакологии.
Кроме препаратов сурьмы и ртути, в постоянную фармакологическую практику ученый предложил ввести хлорид калия, который получил название сильвиевой противолихорадочной соли.
О жизни еще одного представителя ятрохимии Отто Тахения известно очень мало. После получения диплома в Падуе в 1644 г. он работал врачом в Венеции. Его главным научным трудом считают сочинение «Химический Гиппократ» (Венеция, 1678 г.). Среди представителей ятрохимии Тахений занимает особое положение, поскольку известен своими независимыми суждениями, в которых подвергал критике некоторые положения учения Парацельса. В теоретическом плане был сторонником идей Ф. Сильвия.
В вопросе о строении веществ О. Тахений больше, чем его предшественники, приближался к рациональной трактовке. При проведении экспериментов он часто прибегал к методам химического анализа, который в то время еще находился в стадии зарождения. Ему удалось количественно определить увеличение массы свинца при его обжиге. Одним из первых Тахений сформулировал понятие соли как продукта реакции между кислотой и щелочью. В процессе своей медицинской практики он значительно расширил список химических препаратов, применяемых в качестве лекарств.
Франциск Сильвий (1614-1672)
Титульный лист книги Отто Тахения «Химический Гиппократ» (Венеция,
Анджело Сала (1576–1637)
Врач и ятрохимик Анджело Сала был итальянцем по происхождению, но работал преимущественно в Швейцарии и Германии. А. Сала обладал весьма обширными для своего времени химическими познаниями, что послужило на пользу и химии, и фармации. Анджело Сала предложил новые способы получения кислот: серную кислоту в смеси с сернистой он синтезировал сжиганием серы под колоколом в присутствии водяных паров, а фосфорную кислоту выделял из костей при действии на них серной кислоты. Круг научных интересов А. Сала был достаточно широк: его интересовали свойства солей аммония, нитрата серебра, оксалатов различных металлов. Особое внимание ученый уделял изучению процессов брожения. Для химии представляют интерес следующие сочинения А. Сала: «Сахарология», «Тартарология» и «Обзор ятрохимических афоризмов». Химические труды этого итальянского исследователя упоминаются в работах различных историков. Одной из существенных заслуг Анджело Сала в области медицины и фармакологии является то, что он впервые рекомендовал использовать нитрат серебра («адский камень») для борьбы с инфекциями. Вплоть до начала XX в. нитрат серебра (ляпис) применяли как мощное антисептическое средство, в том числе и для лечения такого заболевания как сифилис.
Химические исследования вызывали большой интерес у французского ученого Жана Рея, однако большую часть своей жизни он посвятил врачебной деятельности. Историки химии характеризуют его как весьма оригинального человека и тонкого наблюдателя. В своих химических исследованиях Жан Рей выступает как один из прямых предшественников своего великого соотечественника А.Л. Лавуазье (см. гл. 6, п. 6.5). В сочинении «Опыты для отыскания причины, почему олово и свинец увеличиваются в весе при прокаливании» (1630) он высказывает предположение, что увеличение массы металлов при нагревании обязано воздуху.
Немецкий представитель ятрохимии Андрей Либавий признавал огромную значимость химии для медицины, и в то же время указывал на некоторые недостатки последователей Парацельса. Помимо химии он занимался историческими и филологическими исследованиями, а также педагогической деятельностью — был директором гимназии в Кобурге. Андрей Либавий обладал глубокими знаниями в области химии. Научные сочинения А. Либавия вышли в свет в 1606 г. незадолго до его смерти в трех томах под заглавием «Полное собрание медико-химических сочинений». Его наблюдения способствовали развитию металлургии, изучению серной кислоты, солей аммония, свинца и других металлов. Он открыл хлорное олово, которое было названо дымящим спиртом Либавия (Spiritus fumans Libavii).
Перегонкой янтаря получил янтарную кислоту (flos succini — янтарный цвет). Андрей Либавий проявлял интерес к рациональной организации химической лаборатории.
В 1597 г. произошло знаменательное для процесса эволюции химической науки событие — Андрей Либавий опубликовал свою книгу «Алхимия», которую считают первым в истории учебником химии. В своей книге он впервые подробно описал несколько способов получения соляной кислоты, тетрахлорида олова, сульфата аммония и царской водки (aqua regia). В книге Либавия можно прочесть, что неорганические вещества следует распознавать по форме кристаллов, полученных после испарения раствора.
Андрей Либавий (ок. 1550–1616)
Несомненным ее достоинством является то, что в отличие от алхимических трактатов, она написана четким и ясным языком.
Идеи, подобные теоретическим представлениям ятрохимиков, разделял английский врач Томас Уиллис.
В своей концепции к трем парацельсовским началам (ртути, сере и соли) он добавил землю и воду. Следует отметить, что в 1621 г. идею о пяти началах впервые высказал Себастьяно Бассо. Он различал три активных начала (спирт (ртуть), масло (серу), соль) и два пассивных — землю и флегму (воду). Это учение, основанное на наблюдениях за деструктивной перегонкой веществ растительного и животного происхождения, было широко распространено среди химиков практически до конца XVII в. Главной научной заслугой Уиллиса следует считать эксперименты в области органической химии по изучению процессов брожения.
Титульный лист «Алхимии» А. Либавия (Франкфурт, 1606)
Ученые-ятрохимики сделали первую удачную попытку найти пути эволюции химических знаний вне рамок алхимической доктрины. Они убедительно доказали, что химия способна на деле служить во благо человека. От несбывшихся обещаний алхимиков найти панацею, способную избавить сразу от всех недугов, ятрохимики перешли к вполне реальной практике медикаментозного лечения болезней. Использование химических веществ в лечебной практике XVI в. способствовало определенному развитию химии, хотя и поставило ее в подчиненное положение по отношению к медицине. Парацельс и его последователи существенным образом расширили круг веществ, применяемых в химических и медицинских целях. Ими были подробно описаны способы получения и свойства хлорида калия (Ф. Сильвий), сульфата натрия (И. R Глаубер), неорганических солей аммония и ацетата аммония; многих соединений сурьмы, ртути, мышьяка и серебра.
Сторонники учения Парацельса поставили перед химией новую задачу — получать как можно более чистые вещества и испытывать их медикаментозное воздействие на человека. Однако получение химическим путем большого количества новых сильнодействующих препаратов имело и свою обратную сторону — увеличилась опасность злоупотребления лекарствами, обладающими мощным действием на организм человека. Кроме того, появились не чистые на руку шарлатаны, необоснованно назначавшие новые лекарственные препараты. Поэтому нередки были летальные случаи, особенно при необдуманном применении соединений мышьяка.
Особо следует отметить заслуги ученых-ятрохимиков в области изучения способов получения и свойств солей. На основании многочисленных экспериментов они закрепили представления алхимиков о том, что соли образуются при взаимодействии кислот и оснований. Более того, представители ятрохимии указали, что соли целесообразнее всего рассматривать как продукты этого взаимодействия. Химические знания в XVII в. достигли столь высокого уровня, что исследователи уже могли целенаправленно проводить реакции образования солей и взаимного обмена солей с выпадением осадка. Представители ятрохимии отчетливо понимали, что в результате реакции различных соединений могут возникать новые вещества, обладающие иными свойствами, чем исходные. Более того, химики научились проводить и обратный процесс вновь получать исходные вещества из продуктов реакции.
Ятрохимиками были довольно тщательно изучены и многие органические соединения: получение и свойства концентрированных растворов уксусной и винной кислот, а также их соли; были получены и описаны бензойная, яблочная и пировиноградная кислоты. Знания, накопленные учеными-ятрохимиками, долгое время служили главным ориентиром и путеводной нитью в процессе получения новых лекарственных препаратов и изучения их целебных свойств.
Иллюстрация из книги А. Либавия «Алхимия» с изображением химического оборудования
Необходимо отметить, что ятрохимики внесли определенный вклад и в зарождение аналитической химии, разработав некоторые способы качественного химического анализа веществ в водных растворах. Осаждение серебра соляной кислотой из азотнокислого раствора применялось для распознавания как серебра, так и соляной кислоты. Тахений, Сильвий, Ван Гельмонт и другие использовали различные реакции осаждения и цветные реакции для распознавания металлов в растворе. В этих целях ятрохимики применяли щелочные растворы (гидроксидов и карбонатов щелочных металлов), а также настой дубильных орешков. Нет никакого сомнения, что последователи Парацельса были еще очень далеки от настоящих систематических методов химического анализа, они еще только лишь догадывались о возможности распознавать составные части тел. Немного позднее Роберту Бойлю удалось уяснить эту цель и создать настоящую качественную аналитическую химию на научной основе (см. гл. 6, п. 6.2).
Еще одной важной заслугой ученых-ятрохимиков явилось то, что благодаря их деятельности в обществе крепло убеждение в необходимости химических знаний и навыков, причем особенно в медицинской практике. Значительно увеличилось количество ученых, занимавшихся химическими исследованиями, поскольку в их проведении были заинтересованы уже не только одни алхимики, но также аптекари и врачи. В эпоху Возрождения признание обществом ценности знаний о свойствах веществ и их лечебном применении привело к возникновению зачатков системы химического образования — химию стали преподавать на медицинских факультетах старейших европейских университетов.
5.3. Успехи технической химии в XVI–XVII вв.
Как уже отмечалось выше, для Западной Европы эпохи Возрождения характерна невиданная ранее интенсивность развития культуры, науки и техники. До начала XIII в. развитие химических ремесел в Европе происходило достаточно медленно, что было обусловлено тремя основными причинами. Во-первых, с падением Римской империи многие технологии производства химических веществ были утеряны — разгромившим Вечный город племенам варваров, стоящим на более низкой ступени эволюции, эти знания и умения были не нужны. Во-вторых, в большинстве западноевропейских стран вплоть до XII–XIII вв. сохранялось натуральное хозяйство. Отсутствие налаженных торговых связей не способствовало расширению ассортимента производимых товаров и повышению их качества. В-третьих, наука и образование в этот период находились в зачаточном состоянии и несли на себе явную печать схоластики, поэтому ученые еще не могли выступать в качестве инициаторов научно-технического прогресса.
Только в эпоху Возрождения химические ремесла обрели новые социально-экономические, моральные и научные стимулы для развития. Всестороннее расширение торговли, создание первых мануфактур резко увеличило эффективность производственных отношений — выросли объемы и качество производимых товаров, появилась потребность в совершенствовании старых и создании новых технологий. Пропаганда активной роли человека в окружающем мире, проводимая идеологами Ренессанса, побуждала ученых и ремесленников смелее вторгаться в ранее неизведанные области науки и техники. Кроме того, знания о способах синтеза и свойствах новых веществ, полученные алхимиками, явились прочным фундаментом, без которого создание химического производства Нового времени было бы невозможным. Вне всякого сомнения, указанные положительные тенденции затронули те направления в химии, которые принято считать прикладными. Практическая химическая деятельность стала восприниматься как объект для изучения. В результате включения ремесленной технохимической деятельности в контекст ятрохимических (и алхимических) рассуждений средневековые химические ремесла превратились в систему химической технологии.
Среди наиболее заметных естествоиспытателей того времени, представляющих направление прикладной химии, необходимо назвать немецкого аптекаря и химика-практика Иоганна Рудольфа Глаубера, который внес заметный вклад в усовершенствование методов получения ряда неорганических веществ. Ему была присуща большая проницательность в истолковании экспериментальных данных. Глаубер разработал методы выделения азотной и соляной кислот, отличавшихся высокой степенью чистоты. HNO3 получил перегонкой селитры с серной кислотой, a HCl выделил при нагревании смеси поваренной соли и H2SO4. Особое внимание в своих изысканиях немецкий химик уделял изучению различных солей. Одна из открытых и подробно изученных им солей — кристаллогидрат Na2SO4∙10H2O, в его честь называется глауберовой солью. Одним из первых Глаубер получил и описал жидкое стекло — метасиликаты натрия и калия, а в 1649 г. он впервые описал сырой бензол, выделенный разгонкой каменноугольной смолы.
Иоганн Рудольф Глаубер (1604–1670)
С 1634 г. И.Р. Глаубер стал оснащать свою аптеку стеклянными сосудами различной формы и назначения. Благодаря стараниям немецкого ученого стеклянная лабораторная посуда получила широкое распространение в химической практике. Всемерно способствуя применению стеклянной посуды, Глаубер создал промышленное стекловарение в Тюрингии (Германия).
Аппараты И.Р. Глаубера для дистилляции
Общий технологический подъем, который переживала Западная Европа в XVI–XVII вв., сказался в первую очередь в тех областях химии, которые были непосредственно связаны с производством (см. гл. 7). Особенно успешно развивались такие отрасли прикладной и технической химии, как горное дело и металлургия, производство керамики и фарфора, получение бумаги и окрашенного стекла. Медленное накопление знаний и совершенствование ремесленной практики к середине XVI в. сменилось кульминационной фазой. Объем полученных данных стал вполне достаточным, чтобы сделать первые значительные обобщения. Весьма характерным можно считать тот факт, что именно в это время появляются трактаты по целому ряду отраслей техники, в которых содержатся доступные описания химических процессов без употребления обычного для алхимии туманного и фантасмагорического языка.
По словам М. Джуа, открытие И. Гутенберга обновило химическую литературу не только по языку, но и по содержанию. Наиболее важными из сохранившихся до настоящего времени трактатов по технической химии являются:
— Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» (1540);
— Бернар Палисси «Гончарное искусство» (1557–1580);
— Георг Бауэр (Агрикола) «О горном деле и металлургии» (1530–1546);
— Джованни Вентура Россетти «Собрание сведений об искусстве крашения» (1540);
— Джованни Батиста Делла Порта «Натуральная магия» (1558);
— Антонио Нери «Об искусстве стеклоделия» (1612).
Эти сочинения представляют особую ценность по двум причинам: во-первых, благодаря изложению специальных вопросов технической химии, они положили начало той отрасли химической литературы, которая способствовала и способствует прогрессу нашей науки; во-вторых, эти книги были написаны на основе реальных экспериментальных данных и наблюдений, поэтому и с позиций настоящего времени можно говорить, что в их основу положен вполне научный подход.
Такой подход явился результатом того, что авторы, выйдя за рамки теоретических доктрин алхимических исканий, специализировались в отдельных отраслях практической деятельности. Многие авторы, занимающиеся изучением истории науки, считают, что эти сочинения XVI–XVII вв. являются подлинными истоками современной технической химии.
Среди названных технических трактатов наиболее интересными по содержанию и объему представленной в них информации с точки зрения истории химии следует считать книги Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» и Георга Агриколы «О горном деле и металлургии».
Ванноччо Бирингуччо (1480–1539)
Ставший классическим труд В. Бирингуччо «О пиротехнии» впервые был напечатан в Венеции в 1540 г. вскоре после кончины его автора, он состоял из десяти томов, в которых речь шла о рудниках, испытании минералов, приготовлении металлов и их сплавов, плавлении металлов, перегонке, некоторых видах военного искусства и фейерверках. В своей книге Бирингуччо изложил известные ему сведения о месторождениях ртути, сурьмы и серы; о римских квасцах, способе очистки серебра посредством купеляции; об искусстве перегонки, гончарном ремесле, технических нормах в минном и артиллерийском деле.
Занимаясь прокаливанием металлов на воздухе, Бирингуччо одним из первых ученых-химиков установил, что в результате эксперимента масса свинца увеличивается приблизительно на одну десятую часть. Значение труда «О пиротехнии» для развития прикладной химии подчеркивает значительное число его последующих переизданий. Главными преимуществами сочинений итальянского автора, отличающими их от алхимических манускриптов того времени, является четкость суждений и ясность в истолковании технических процессов, что обеспечивало доступность их содержания широкому кругу читателей.
Титульный лист книги Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» (Венеция, 1540)
Неаполитанский естествоиспытатель Джованни Баттиста Делла Порта является автором сочинения «Натуральная магия» (1560), в котором были собраны сведения по практической химии того времени. Итальянский ученый отчасти разделял идеи ятрохимиков и занимался керамическим производством, стеклом, искусственными драгоценными камнями и перегонкой, о чем свидетельствует его труд «О перегонке» (1606).
Самым известным химиком Франции в XVI в. был Бернар Палисси. Его труды выгодно отличались от алхимических и ятрохимических абстракций, поскольку были посвящены естественнонаучным исследованиям и наблюдениям за природными явлениями. В своих сочинениях Палисси критиковал как учение Парацельса, так и алхимические поиски философского камня. Хотя было бы преувеличением считать его сторонником научного экспериментального метода, он ясно сознавал роль наблюдения и исследования для науки. «Я не имел иной книги, — утверждал он, — кроме неба и земли, которая известна каждому, и каждый может узнать и прочесть эту прекрасную книгу».
Титульный лист книги «Пликто об искусстве крашения, обучающий окраске шерстяных, полотняных и шелковых тканей как особым, так и обычным способом», Джованни Вентура Россетти (Венеция, 1548)
Благодаря своей огромной жизненной энергии, Б. Палисси сумел пройти путь от простого гончара до самых вершин мастерства в керамическом производстве. Используя опыт итальянских коллег, Палисси существенно развил и усовершенствовал технологию, особенно производство глазурей. Некоторые секреты производства цветных глазурей французского химика еще не раскрыты до настоящего времени. Среди его сочинений наиболее значимыми являются «Трактат о питьевом золоте», «Гончарное искусство» и «Трактат о металлах». В книгах Бернара Палисси читателю открывается кипучая энергия автора, удивительно сочетающаяся с простотой изложения.
Научный кругозор французского ученого был достаточно широк. Он выступал с лекциями по химии неорганических веществ, интересовался агрономией. Палисси утверждал, что минеральные соли необходимы в жизни растений, и поэтому рекомендовал прибавление растворимых солей и мергеля к навозу и другим органическим удобрениям.
Изданное в 1556 г. сочинение Георга Бауэра, известного как Агрикола, «О горном деле и металлургии» («De Re Metallica») включало двенадцать томов. Оно явилось первым специализированным изданием, которое было посвящено подробному описанию многих операций, связанных с добычей и переработкой металлических руд. Как отмечают все специалисты, одним из достоинств выдающегося сочинения Георга Бауэра являются 289 прекрасных рисунков, которые детально иллюстрируют описываемые процессы. Книга Агриколы стала настоящим шедевром, создавшим полную картину эволюции металлургии от древнейших времен до середины XVI в. Практически на протяжении двухсот лет сочинение «О горном деле и металлургии» оставалось авторитетнейшим изданием в своей области. И в настоящее время книгу Агриколы вполне заслуженно считают одним из наиболее почитаемых классических трудов в области металлургии.
Георг Бауэр (Агрикола) (1494–1555)
Становление технической химии требовало постоянного исследования не только конечных продуктов, но и качества исходного сырья, и все это предопределило возникновение аналитической химии. Нельзя сказать, что в XVI–XVII вв. существовали настоящие аналитические методы. Тем не менее необходимо признать, что наиболее видные последователи Парацельса и представители технической химии внесли существенный вклад в разработку многих методов качественного химического анализа. Конечно, они были еще далеки от настоящего систематического химического анализа, но уже догадывались о возможности целенаправленного поиска, а именно: как можно распознать составные части тел.
По мере того как росли и уточнялись знания о соединениях и их способности взаимодействовать друг с другом, химики все сильнее утверждались во мнении, что все вещества обладают сугубо специфическими свойствами. Особенно важную роль в описании этих свойств играло понятие «магистерия» {144} . Им характеризовали чистые вещества, которые прежде всего выделяются из смесей. Магистериями называли осадки солей металлов, оксиды металлов, порошки и растворы солей металлов.
Система для обогащения руды (из книги Георга Бауэра (Агриколы) «О горном деле и металлургии»)
В представлении о магистерии содержались некоторые черты, получившие впоследствии развитие в современном понятии об элементе.
В формировании химических представлений существенную роль сыграли те факты, что металлы могли вступать в соединения с другими веществами, а потом извлекаться из этих соединений без всяких потерь. Например, в книге В. Бирингуччо «О пиротехнии» сообщалось, что серебро, растворенное в азотной кислоте, можно выделить из раствора независимо от того, было ли до этого оно «разрушено» другими соединениями и утратило ли (как тогда казалось) свои первоначальные свойства.
Необходимость систематических исследований веществ, применяемых в технике и повседневной жизни, обусловила создание многочисленных лабораторий, прежде всего металлургических. Безусловно, распространению первых аналитических лабораторий способствовала фармация, которая в тот период под влиянием ятрохимиков все больше утверждалась на рациональных позициях.
5.4. Элементаризм, атомистика и метафизика эпохи Возрождения
В XVI–XVII вв. многие ученые стремились связать воедино теорию, «экспериментальное искусство», а также потребности ремесленной химии; стремились объяснить природные явления не умозрительно, а на основании данных экспериментальных исследований. Важнейшей задачей всех естественных наук стала борьба против абсолютного засилья схоластического догматизма, который всячески поддерживала и насаждала католическая церковь. Противостоять церкви, обладавшей в то время громадной духовной и светской властью, было по силам далеко не каждому ученому, даже весьма известному и авторитетному.
Претензии схоластов на всеобщий характер их объяснения различных явлений привели к неразрешенным противоречиям, истоки которых следует искать в канонизации философской системы Аристотеля. Поэтому в XVI–XVII вв. создатели новых теоретических представлений в химии должны были постоянно, явно или скрыто, вести борьбу против схоластических учений, по-новому трактовать знания о природных явлениях, столь необходимых для развития химических и других ремесел, медицины, а также для прогресса общественных отношений.
Значительное влияние на развитие естествознания оказали произведения английского философа Френсиса Бэкона, который предложил вместо старого дедуктивного подхода применять индуктивный метод изучения природы и перейти к активному экспериментальному исследованию окружающего мира. Все это создало предпосылки для последующих революционных прорывов в области естествознания. В конечном итоге невиданный ранее подъем естественнонаучных и философских знаний привел к тому, что схоластические представления об окружающем мире уступили место научной методологии Галилео Галилея, Рене Декарта и Исаака Ньютона.
Френсис Бэкон (1561–1626)
Переход к более активным экспериментальным исследованиям сыграл важную роль в химии XVII в. В первую очередь это способствовало трансформации (в различных направлениях) традиционных представлений о причинах разнообразия веществ. Насколько трудно было преодолеть устоявшиеся в веках и необычайно живучие представления о природе веществ, можно наблюдать на примере научной деятельности Парацельса. Несмотря на страстное стремление к научной самостоятельности, он смог предложить для объяснения состава и свойств веществ лишь несколько измененные представления Аристотеля об элементах и модифицированные теории алхимиков о превращениях веществ.
Традиционную натурфилософскую или алхимическую концепцию, согласно которой индивидуальность каждого вещества определялась комбинацией элементов-качеств (или элементов-принципов), соединяющихся с бескачественной материальной сущностью (эссенцией) тела, по-прежнему исповедовали многие ученые. Однако некоторые из них стали задумываться о бесплодности подобного абстрактного, «оторванного от сущности объекта» понимания элемента в условиях развития экспериментальных исследований. Эти сомнения приводили ученых к постепенному осознанию того факта, что между сущностью предмета и его чувственно воспринимаемыми свойствами должно быть некое соответствие. Сближение качеств объекта с самим объектом давало возможность более достоверно интерпретировать полученные экспериментальные результаты и делать обоснованные предсказания.
В трудах ятрохимиков можно отметить важные в методологическом плане позитивные изменения в химическом мышлении. Они проявились в том, что понятие «элемент» получило больший вещественный статус, несмотря на достаточно ощутимую долю абстрактности. Зарождающиеся аналитические методы определения составных частей тел принципиально отличались от традиционного подхода, выводящего наличие элемента в составе данного тела лишь на том основании, что оно обладает присущим этому элементу качеством. Химический анализ мог не подтвердить, что жидкое тело обязательно содержит воду, а горючее — серу.
Ученые того времени заинтересовались проведением циклических последовательностей превращений веществ с обратным выделением исходных реагентов. Например, интенсивно изучали процессы растворения оксидов металлов в кислотах с образованием солей и разложение последних до первоначального оксида. Итальянский ятрохимик А. Сала, проведя опыт по выделению меди на железном стержне из раствора медного купороса, пришел к выводу, что медь уже содержится в растворе последнего. Подобные эксперименты позволяли сделать вывод о том, что исходные вещества входят в продукты химической реакции в качестве составных частей и могут выделяться при разложении этого продукта. В сознании определенной группы естествоиспытателей стали возникать идеи о том, что компоненты, выделенные из веществ при их разложении, определенным образом предсуществуют в них и являются их составными частями. Например, И.Б. Ван Гельмонт допускал присутствие воды в некоторых органических телах, при горении которых она образовывалась.
Эпоха Ренессанса в Западной Европе характеризуется повышенным интересом к античной атомистике. Путь для непредвзятого описания явлений природы открылся только тогда, когда было показано, что основополагающие закономерности природы можно понять лишь на основе атомистических представлений.
Несмотря на то, что основной вклад ученые эпохи Возрождения сделали главным образом в развитие прикладных направлений, нельзя забывать о теоретических изысканиях ренессансных философов и естествоиспытателей в области химии. Еще в 1348 г. по приговору суда в Париже от определенных атомистических концепций заставляют отречься средневекового французского философа Никола д’Отрекура. Католическая церковь сочла явной ересью его высказывание о том, что «в явлениях природы нет ничего иного, кроме движения атомов, которые соединяются и разъединяются».
Представитель средневекового неоплатонизма Николай Кузанский в своих трактатах затрагивал проблемы познания. Николай Кузанский возродил античный взгляд на человека как на микрокосм, подобный макрокосму. По его мнению, человек — существо, соединяющее в себе божественное и земное. Центральный герой ряда его диалогов — «простец», противостоящий схоластической «учености», выступал у Николая Кузанского как персонификация разума. Николай Кузанский внес значительный вклад в развитие математики, в частности в решение вопроса о квадратуре круга, в исчисление бесконечно малых величин. Он подчеркивал методологическое значение математики для познания природы и исходил из необходимости активного использования количественных характеристик (счета, измерения и взвешивания) в науке, выступая тем самым предтечей экспериментального естествознания Нового времени.
Идеи Николая Кузанского способствовали становлению атомистических воззрений Джордано Бруно, согласно теории которого, все тела состоят из неизменяемых и непроницаемых атомов — монад. Весь вещественный мир — есть результат соединения этих первичных элементов. Относительно делимости вещества Дж. Бруно в противоположность аристотелевой теории утверждал, что оно не может продолжаться до бесконечности. Между атомами должен существовать эфир (вакуум) или мировой дух, проникающий в каждое тело. Эфир, согласно Дж. Бруно, есть небо, бесконечное пространство, неизменное и неразрушимое, как и монады. Таким образом, в своих представлениях о строении материи Дж. Бруно не смог полностью избавиться от спиритуалистического начала.
На формирование прогрессивных представлений о природе окружающего мира в XVII в. существенным образом повлияли труды французского математика и философа Рене Декарта, которого по праву считают одним из основоположников новой науки. В отличие от Ф. Бэкона, апеллировавшего к опыту и наблюдениям, Декарт обращался к разуму и самосознанию. По мнению французского ученого, научное знание должно быть построено как единая система, незыблемым основанием которой должны являться очевидные и наиболее достоверные утверждения.
Декарт рассматривал мир как совокупность однородных движущихся частиц разной формы и величины. Принципиально новым положением у
Декарта явилось отождествление материи с пространством: материя делима до бесконечности. Неделимых атомов и пустоты он не признавал, а движение объяснял с помощью понятия вихрей. Очевидно, что воззрения французского ученого отличались от атомистических в традиционном (демокритовском) понимании этого слова. Тем не менее, научный авторитет Р. Декарта и его убежденность в материальности окружающего мира способствовали укреплению атомистических воззрений среди ученых Западной Европы XVII в. Приверженность этим убеждениям прослеживается у сравнительно большой группы естествоиспытателей и философов. Среди сторонников атомистической концепции можно выделить уже три основных течения.
Рене Декарт (1596-1650)
Даниель Зеннерт (1572–1637)
Наиболее яркими представителями естественноисторического атомизма следует считать Себастьяно Бассо и Даниеля Зеннерта. Под влиянием идей ятрохимии (скорее всего, работ Анджело Сала) С. Бассо расширил границы атомистической концепции и пришел к заключению, что образование веществ происходит путем соединения элементов, а разложение соединений на исходные составные части должно быть вызвано определенной физической причиной. В неявной форме в работах С. Бассо прослеживается мысль о том, что элементы, входящие в состав соединений, не меняют своей сути и могут быть выделены снова в процессе разложения.
Даниель Зеннерт пытался объяснить известные в его время химические процессы в свете атомистических представлений Демокрита. Он считал, что существует множество атомов, которые способны образовывать различные соединения, однако ему не удалось полностью освободиться от влияния господствовавших тогда представлений. Зеннерт пошел на своеобразный компромисс с учением Аристотеля, считая, что форма атомов в значительной мере определяет их природу. По сути концепция Д. Зеннерта представляет лишь усовершенствованное аристотелевское представление о форме, связанное с атомистическим строением материи. Ученый отвергал возможность замены одних форм другими. Вещества различной формы, по мнению Зеннерта, образуются в зависимости от природы атомов и характера их соединения. При этом, по его мнению, проявляется тенденция к образованию веществ наиболее совершенной формы.
Метафизический атомизм в XVII в. представлен главным образом работами французского философа и естествоиспытателя Пьера Гассенди. В 1647 г. появилась его книга «О жизни, нравах и учении Эпикура». В этом сочинении автор проводил мысль о том, что вещества состоят из атомов, отличающихся по величине, форме и массе. По мнению французского философа, атомы представляют собой непроницаемые и неделимые частицы, между которыми находится пустота. При движении атомы сталкиваются, поэтому их скорость может возрастать или уменьшаться. По мнению П. Гассенди, теплота и свет — «невесомые флюиды» — также образованы атомами. Кроме того в работах французского ученого прослеживается еще одна очень важная для химии мысль — тела состоят не из первичных атомов, а из их ассоциатов — молекул (от лат. moles — «масса» с уменьшительным суффиксом — cula). Таким образом, в третьей декаде XVII в. в естествознание вошло одно из важнейших его понятий. Однако для того чтобы наполнить этот термин подлинно научным содержанием, потребовалось еще практически два столетия.
В развитие концепции физического атомизма наибольший вклад внесли работы Давида ван Горля, Доменико Гульельмини и Иоахима Юнгиуса. Основной идеей, которой Ван Горль дополнил атомистическое учение, следует считать его мысль о том, что однородные по составу тела состоят из сходных атомов, а неоднородные — из различных частиц. Доменико Гульельмини рационально применил атомистические воззрения для объяснения внешней формы кристаллов. Он выступил против взглядов древних натурфилософов, которые видели в кристаллах лишь причудливую игру природы. Итальянский ученый был уверен, что кристаллы образуются под действием сил корпускулярной природы, которые подчиняются неизменным законам. К идеям Д. Гульельмини с определенным интересом отнеслись основоположники научной кристаллографии.
Иоахим Юнгиус пытался применить атомистическое учение Демокрита для объяснений механизма химических превращений. Будучи приверженцем философии номинализма, И. Юнгиус полностью отрицал аристотелевское представление о форме и в связи с этим даже критиковал Зеннерта, взгляды которого по другим вопросам высоко ценил. Оспаривая представления Зеннерта, Юнгиус считал, что все многообразие веществ образуется из качественно одинаковых атомов. Атомы различной формы (с одинаковыми другими качествами) должны, по мнению Юнгиуса, образовывать различные тела, благодаря их разнообразному расположению в пространстве друг относительно друга. Эти тела, образованные, как разные слова из букв одного и того же алфавита, обладают различными оптическими, механическими и химическими свойствами. Поскольку Юнгиус отвергал любые виды сверхъестественных сил, ему приходилось искать новые объяснения способности элементов образовывать соединения друг с другом. Для этого Юнгиус выдвинул представление о том, что движение присуще атомам как их имманентное внутреннее качество. Он объяснял достоверную на первый взгляд трансмутацию погруженной в медный купорос железной пластины как обмен между атомами железа и находящимися в растворе атомами меди. При этом железо и медь считались сложными телами. C помощью таких механических динамических представлений о движении и взаимовлиянии тел Юнгиус пытался решить проблему «сродства» соединений. Прогрессивным моментом в его взглядах была попытка по-новому рассмотреть элемент — как тело, состоящее из однородных частиц.
Д. Зеннерт, И. Юнгиус, П. Гассенди, Д. Гульельмини и другие естествоиспытатели XVII в. стремились разрабатывать теоретические положения, опираясь на результаты опытов. Воззрения ученых, принадлежавших к различным течениям элементаризма и атомизма, отличались лишь неодинаковой степенью использования схоластических идей, тем не менее представители «физической» атомистики еще не могли со всей определенностью высказаться о роли эксперимента в развитии научных знаний. Правда, И. Юнгиус понимал недостаточность одних лишь достоверных наблюдений за протеканием превращений веществ, этим и объясняется осторожность, с которой немецкий ученый формулировал свои взгляды. Он указывал, что устранить некоторые логические неувязки можно будет на основе дальнейших экспериментов и таким образом призывал к проведению новых наблюдений и опытов, особенно тех, в которых учитывалось бы количественное соотношение веществ, вступающих в химические реакции. Для этого немецкий ученый рекомендовал шире использовать весы в химических лабораториях.
Пьер Гассенди (1592-1655)
Иоахим Юнгиус (1587–1657)
И. Юнгиус служил директором академической гимназии в Гамбурге и преподавал там логику и физику Аристотеля. В его интерпретации учение этого мыслителя древности было не лишено определенных недостатков. Для Юнгиуса критическая оценка натурфилософии Аристотеля была составной частью его борьбы за освобождение науки в целом, и атомистики в частности, от пережитков схоластики. Несмотря на то что в XVII в. число сторонников атомизма существенно возросло, схоластическая философия, основанная на взглядах Аристотеля, оставалась, как и ранее, господствовавшей научной и учебной дисциплиной. Д. Зеннерту приходилось защищаться от упреков в ереси, а И. Юнгиус за свою критику представлений Аристотеля даже попал в «черный список». В 1625 г. в Париже был издан закон, согласно которому распространители и приверженцы атомистического учения должны были подвергаться телесным наказаниям, а в некоторых случаях даже казни. Однако вопреки всем нападкам и преследованиям, атомистические взгляды античных ученых получили развитие в философии эпохи Возрождения, а также в химии Нового времени для объяснения протекания превращений веществ. В результате были созданы условия для проведения систематических химических экспериментов. Признание необходимости систематических количественных исследований предопределило в дальнейшем коренные изменения в методологии научного познания не только в химии, но и в других естественных дисциплинах.
Одним из главных факторов, стимулирующих создание новых теорий, в то время являлись нерешенные проблемы, возникающие в химической практике. Разработка новых теоретических концепций, в основе которых лежали атомистические представления, была крайне необходима для выхода из лабиринтов традиционных схоластических концепций. Однако на основе одной лишь совокупности новых экспериментальных фактов, без их обобщающего анализа, не удавалось решительно опровергнуть устаревшие учения. В химии эту задачу выполняли сторонники атомизма, когда они «перековывали» практический ремесленный опыт и результаты экспериментов в идейное оружие, направленное против устаревших представлений. Этим оружием они прокладывали дорогу для новой химии, устанавливая диалектическое единство между теоретической и практической компонентами химической науки.
Тем не менее атомистические представления мыслителей эпохи Ренессанса не смогли вылиться в настоящую научную доктрину. Их значение прежде всего состоит в том, что они привлекли внимание других ученых к проблеме дискретности материи. Их атомистические труды не были напрасными, они указали путь, ведущий от античности к научному возрождению в XVII–XVIII вв.
5.5. Краткие биографические данные ученых
ФИЧИНО (Ficino) Марсилио (1433–1499), итальянский гуманист и философ-неоплатоник, глава флорентийской Платоновской академии. Образование Фичино получил в университете Флоренции. Чтобы читать Платона в подлиннике, он изучил греческий язык. Перевел на латинский язык сочинения Платона, Плотина, Ямвлиха, Прокла, Порфирия, Михаила Пселла, часть «Ареопагитик», сделав их достоянием европейской философии XV–XVI вв. Деятельность Фичино вызвала живейший интерес в обществе. Вокруг него начала складываться группа единомышленников, своего рода вольное ученое братство, получившее известность под именем Платоновской академии. В 1495 г. Фичино издал двенадцать книг своих «Посланий». Умер Фичино за комментированием «Послания к римлянам» апостола Павла. Идеи Фичино оказали сильное влияние на богословскую и гуманистическую мысль, а также на художественную культуру Возрождения конца XV–XVI вв.
ПИКО ДЕЛЛА МИРАНДОЛА (Pico della Mirandola) Джованни (1463–1494), итальянский мыслитель эпохи Возрождения, представитель раннего гуманизма. Современники называли Пико «божественным», видели в нем воплощение высоких устремлений гуманистической культуры. В 14 лет поступил в Болонский университет, затем учился в Ферраре, Падуе (1480–1482), Павии (1483) и Париже (1485–1486), осваивая право, древнюю словесность, философию, богословие. Он изучал новые и древние языки. «900 тезисов» Пико делла Мирандола (введение к ним — «Речь о достоинстве человека»), в которых он стремился к всеобщему «примирению философов» (все религиозные и философские школы — частные проявления единой истины), были осуждены папской курией. Подвергался гонениям инквизиции, содержался под стражей. C 1488 г. жил во Флоренции, вошел в кружок Лоренцо Медичи и флорентийских неоплатоников (Фичино); испытал воздействие Савонаролы. Философская антропология Пико делла Мирандола обосновывает достоинства и свободу человека как полновластного творца собственного «я». Вбирая в себя все, человек способен стать чем угодно, он всегда есть результат собственных усилий; сохраняя возможность нового выбора, он никогда не может быть исчерпан никакой формой своего наличного бытия в мире.
ГУТЕНБЕРГ Иоганн (1394(1399?) — 1468), немецкий изобретатель книгопечатания. Происходил из рода майнцских патрициев. После смерти отца в 1419 г., вследствие борьбы патрициев с цехами Майнца за право управления городом и победой последних, был изгнан из города. Поселился в Страсбурге (Франция). И. Гутенберг изобрел печать с наборных литер, инструмент для отливки литер, типографский сплав (гарт), печатный пресс. В 1452–1456 гг. в Майнце Гуттенберг напечатал так называемую 42-строчную Библию в 2-х томах — первое полнообъемное печатное издание в Европе, признанное шедевром ранней печати. Для Библии был отлит новый шрифт (более узкий), в котором сохранялись аббревиатуры и лигатуры, характерные для рукописных книг. Декор книги (инициалы, орнаменты) воспроизводились от руки. Всего было отпечатано 35 экземпляров на пергаменте и 165 — на бумаге.
КОПЕРНИК (Kopernik, Copernicus) Николай (1473–1543), польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира. Родился в Торне, в купеческой семье. 9-летним ребенком потерял отца и остался на попечении дяди по матери, каноника Ватцельрода. В 1491 г. Коперник поступил в Краковский университет, где с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие. По окончании курса путешествовал по Германии и Италии, слушал лекции в разных университетах, а одно время даже сам профессорствовал в Риме. Главным и почти единственным сочинением Коперника, плодом более чем тридцатилетней его работы в Фрауенбурге, является книга «Об обращениях небесных сфер» («De revolutionibus orbium coelestium»). Сочинение издано в Регенсбурге в 1543 г. и посвящено папе Павлу III; оно разделено на 6 частей и печаталось под наблюдением лучшего и любимейшего ученика Ретикуса. Автор видел и держал в руках свое творение на смертном одре. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в том числе Земли) вокруг Солнца. Сочинения Коперника были запрещены католической церковью с 1616 по 1828 г.
ВЕЗАЛИЙ (Vesalius) Андреас (1514–1564), естествоиспытатель, основоположник современной анатомии. Родился в Брюсселе. Деятельность А. Везалия проходила во многих европейских странах. Одним из первых стал изучать человеческий организм путем вскрытий. В основном труде «О строении человеческого тела» (кн. 1–7, 1543) дал научное описание строения всех органов и систем, указал на многие ошибки своих предшественников, в том числе Галена. Преследовался церковью. Погиб при кораблекрушении.
ПАРАЦЕЛЬС (Paracelsus) (настоящее имя — Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, von Hohenheim) (1493–1541), врач и естествоиспытатель, один из основателей ятрохимии. Подверг критическому пересмотру идеи древней медицины. Способствовал внедрению химических препаратов в медицину. Писал и преподавал не на латинском, а на немецком языке. В 1530 г. в замке Бератцхаузен завершил работу над «Парагранумом» (издан в 1565). После непродолжительного пребывания в Аугсбурге и Регенсбурге перебрался в Санкт-Галлен и в начале 1531 г. закончил здесь многолетний труд о происхождении и протекании болезней — трактат «Парамирум» (издан в 1562). В 1533 г. он остановился в городе своего детства Виллахе, где написал «Лабиринт заблуждающихся медиков» (1553) и «Хронику Каринтии» (1575). В последние годы жизни им были созданы трактаты «Философия» (1564), «Потаенная философия» (первое издание осуществлено в переводе на фламандский язык, 1553), «Великая астрономия» (1571) и ряд небольших натурфилософских работ.
ГЕЛЬМОНТ (Хелмонт, Helmont) Иоганн Баптист Ван (1579–1644), нидерландский естествоиспытатель, видный представитель ятрохимии и витализма. Развил и углубил учение Парацельса. Ввел термин «газ». Впервые поставил опыты по изучению питания растений.
САЛА Анджело (1576–1637), итальянский химик и врач. Жизнь провел в странствиях. Занимался врачебной практикой во многих городах Западной Европы. Один из виднейших представителей ятрохимии. Разработал способ синтеза серной кислоты сжиганием серы под стеклянным колоколом в присутствии водяного пара. Разработал метод получения фосфорной кислоты из костей. Определил ферментацию как результат «естественного движения в растительных продуктах».
ЛИБАВИЙ Андрей (Libavius) (ок. 1550–1616), немецкий химик и врач, представитель ятрохимии, последователь Парацельса. Дал свод и систематизацию химических знаний XVI в. («Алхимия», 1597), описал получение серной и янтарной кислот, хлорного олова, солей аммония и др.
ТАХЕНИЙ Отто, немецкий врач, работал в Венеции. Занимал среди ятрохимиков особое положение, поскольку критиковал концепции Парацельса. Его главное сочинение «Химический Гиппократ» (Венеция, 1678).
СИЛЬВИЙ Франциск (1614–1672), нидерландский медик и естествоиспытатель, видный представитель ятрохимии. Начинал свою карьеру как врач, позднее стал профессором в Лейдене. Медицинские способности высоко оценены современниками. Сторонник ятрохимического учения, устранил из него духовные начала, введенные Парацельсом и Ван Гельмонтом (в частности пищеварение рассматривал как чисто химический процесс). Придавал большое значение химии в медицинской практике. В качестве лекарства предложил хлористый калий.
ГЛАУБЕР (Glauber) Иоганн Рудольф (1604–1670), немецкий химик и врач, сторонник ятрохимии. Получил в чистом виде азотную и соляную кислоты, многие соли, в том числе глауберову соль (1648). Применил стекло для изготовления химической посуды. Основал промышленное стекловарение в Тюрингии. Первым получил жидкое стекло.
АГРИКОЛА (Agricola) Георг (настоящая фамилия — Бауэр, Bauer) (1494–1555), немецкий ученый-естествоиспытатель. Впервые обобщил опыт горно-металлургического производства в труде «О горном деле и металлургии» (1550; 12 книг, издан в 1556), который вплоть до XVIII в. служил основным пособием по геологии, горному делу и металлургии.
БИРИНГУЧЧО (Biringuccio) Ваноччо (1480–1539), итальянский химик, металлург и архитектор. Сначала занимался алхимией, затем был директором монетного двора в Сиене. Жил в Италии и Германии. Занимался созданием военной техники во Флоренции. Последние годы своей жизни состоял на службе у папы Павла III. Широкую известность получил его труд «Пиротехния» в 10 книгах (1540), в котором описывались способы получения металлов, техника амальгамирования, метод получения азотной кислоты, технология приготовления различных горючих и взрывчатых смесей. В этой книге автор использовал опытные данные для устранения неясностей, вносимых алхимией в объяснение технологических процессов. Одним из первых наблюдал увеличение массы металлов при их обжиге на воздухе.
ПОРТА Джованни Баттиста Делла (1537–1615), неаполитанский естествоиспытатель, был также сведущ в математике. В его сочинении «Натуральная магия» (1560) собраны сведения по практической химии того времени. Занимался ятрохимией, керамическим производством, стеклом, искусственными драгоценными камнями и перегонкой («О перегонке», 1606). «Магия» Делла Порты была переведена на итальянский (Венеция, Аванци, 1560) английский (1658) и немецкий (1713) языки.
ПАЛИССИ Бернар (1499–1589), самый знаменитый химик Франции в XVI в. Его труды посвящены наблюдениям над природными явлениями и исследованиям. Было бы преувеличением считать его сторонником научного экспериментального метода, однако он ясно сознавал роль наблюдения и исследования для науки; в этом смысле его следует признать предшественником Фрэнсиса Бэкона. «Я не имел иной книги, — утверждал он, — кроме неба и земли, которая известна каждому, и каждый может узнать и прочесть эту прекрасную книгу». Человек огромной энергии, Палисси от простого гончара сумел подняться до самых вершин техники. Он занимался керамическим производством и, используя опыт итальянцев, внес в него большой вклад, особенно в производство глазурей. В своих сочинениях критиковал как учение Парацельса, так и алхимические поиски философского камня; главные его сочинения — «Трактат о питьевом золоте», «Гончарное искусство», «Трактат о металлах». Полное собрание трудов было издано в 1844 г. Для сочинений Палисси характерен ровный стиль, лишенный алхимических прикрас. Он утверждал, что минеральные соли необходимы в жизни растений и рекомендовал прибавление растворимых солей и мергеля (уже употреблявшегося, по свидетельству Плиния, для той же цели римскими агрономами) к навозу и аналогичным удобрениям.
БЭКОН Фрэнсис (1561–1626), английский государственный деятель и философ, родоначальник английского материализма. Происходил из семьи «новых дворян», в свое время поддержавших английскую монархию в феодальных междоусобицах; его отец некоторое время занимал должность лорда-хранителя королевской печати. В возрасте 12 лет Бэкон поступил в Кембриджский университет. Лорд-канцлер при короле Якове I. В трактате «Новый органон» (1620) провозгласил целью науки увеличение власти человека над природой, предложил реформу научного метода — очищение разума от заблуждений («идолов» или «признаков»), обращение к опыту и обработка его посредством индукции, основа которой — эксперимент. Бэкон был увлечен широкими проектами преобразования науки. Автор утопии «Новая Атлантида», в которой предвосхитил план создания в 60-е гг. XVII в. Лондонского Королевского общества. Первым приблизился к пониманию науки как социального института. Разделял теорию двойственной истины, разграничивающую функции науки и религии. Его позиция по отношению к религии близка деизму. Крылатые высказывания Бэкона о науке и ее роли неоднократно избирались знаменитыми философами и учеными в качестве эпиграфов для своих произведений.
НИКОЛАЙ Д’ОТРЕКУР (Nicolac d’Autrecourt) (ок. 1300 — после 1350), французский философ, представитель номинализма. Преподавал в Париже. Критиковал схоластический аристотелизм, защищал принципы античной атомистики. Осужден римской курией в 1346 г.
НИКОЛАЙ КУЗАНСКИЙ (Nicolaus Cusanus) (Николай Кребс (Krebs)) (1401–1464), философ, теолог, ученый, церковно-политический деятель. Ближайший советник папы Пия II, кардинал (1448). Исходя из идей неоплатонической диалектики и немецкой мистики, развил учение об абсолюте как совпадении противоположностей (тождество бесконечного «максимума» и бесконечного «минимума»). Человеческое знание есть «знание незнания» («ученое незнание»); будучи бесконечным приближением к истине, заключенной в абсолюте, оно осуществляется с помощью «догадок» или «предположений». Автор математических трактатов, один из предшественников космологии Коперника (Земля, как и любое другое тело, не может быть центром Вселенной) и опытного естествознания.
БРУНО (Bruno) Джордано (1548–1600), итальянский философ-пантеист и поэт. Обвинен в ереси и сожжен инквизицией в Риме. В гилозоистической натурфилософии Бруно, направленной против схоластического аристотелизма, неоплатонические понятия о едином начале и мировой душе переплетаются с представлениями ранней греческой натурфилософии и герметической традиции. Развивая идеи Николая Кузанского и гелиоцентрическую космологию Коперника, отстаивал концепцию о бесконечности Вселенной и бесчисленном множестве миров. Основные сочинения: «О причине, начале и едином», «О бесконечности, Вселенной и мирах», «О героическом энтузиазме». Автор антиклерикальной сатирической поэмы «Ноев ковчег», комедии «Подсвечник», философских сонетов.
ДЕКАРТ (Descartes) Рене (латинизированное Картезий (Cartesius)) (1596–1650), французский философ, математик, физик и физиолог. C 1629 г. жил и работал в Нидерландах. Заложил основы аналитической геометрии, дал понятия переменной величины и функции, ввел многие алгебраические обозначения. Высказал закон сохранения количества движения, дал понятие импульса силы. Автор теории, объясняющей образование и движение небесных тел вихревым движением частиц материи (вихри Декарта). Ввел представление о рефлексе (дуга Декарта). В основе философии Декарта — дуализм души и тела, «мыслящей» и «протяженной» субстанции. Материю отождествлял с протяжением (или пространством), движение сводил к перемещению тел. Общая причина движения — Бог, который сотворил материю, движение и покой; человек — связь безжизненного телесного механизма с душой, обладающей мышлением и волей. Безусловное основоположение всего знания, по Декарту, — непосредственная достоверность сознания («мыслю, следовательно, существую»). Существование Бога рассматривал как источник объективной значимости человеческого мышления. В учении о познании Декарт — родоначальник рационализма и сторонник учения о врожденных идеях. Декарт обращался к разуму и самосознанию. По мнению французского ученого, научное знание должно быть построено как единая система, незыблемым основанием которого должны являться очевидные и наиболее достоверные утверждения. Основные сочинения: «Геометрия» (1637), «Рассуждение о методе…» (1637), «Начала философии» (1644). Многие историки науки считают, что с работы Декарта «Рассуждение о методе», и началась новоевропейская философия.
ГАССЕНДИ (Gassendi) Пьер (1592–1655), французский философ, математик и астроном. Был преподавателем риторики в Дине, потом профессором философии в Э (Aix), в Провансе. Курс свой он располагал таким образом, что сначала излагал учение Аристотеля, а потом показывал его ошибочность. Открытия Коперника и сочинения Джордано Бруно, а также чтение сочинений Петра Рамуса и Людовика Вивеса окончательно убедили Гассенди в непригодности аристотелевской физики и астрономии. Свои взгляды изложил в скептическом сочинении: «Exercitationes paradoxicae adversus Aristoteleos» (Гренобль, 1627), которое он не закончил: нападать на Аристотеля и защищать Коперника в то время было небезопасно. Обладал большим полемическим дарованием: умел отдать должное противнику, ясно и точно излагал его теорию, наконец, делал весьма тонкие и веские замечания. Его полемика с Декартом считается образцовой. Пропагандировал атомистику и этику Эпикура, в отличие от которого признавал сотворение атомов Богом. Атомы вечны, поскольку вечна Вселенная, но они, как и Вселенная, сотворены Богом; по Его же воле они сгруппировались в тело, ибо как из простого смешения букв не могут возникнуть поэмы, так и из случайной группировки атомов не могли при сотворении мира произойти тела без содействия Бога. С позиций сенсуализма выступал против учения о врожденных идеях. Основное сочинение: «Свод философии» (опубликовано в 1658 г., посмертно).
БАССО Себастьяно, итальянский философ XVII в. О его жизни известно очень мало. Свою атомистическую концепцию изложил в сочинении «Философия природы против Аристотеля» (Женева, 1621). В разработке ее он примыкает к итальянской естественно-исторической мысли, особенно к Телезию. Исходя из неоплатонизма и опираясь на воззрения Лукреция, стремился согласовать учения Анаксагора и Демокрита. Под влиянием ятрохимических представлений расширил атомистическую концепцию, приняв, что образование веществ происходит путем соединения элементов, а разложение веществ на те же самые элементы вызывается определенной физической причиной. Таким образом, в неявной форме высказал мысль о том, что элементы, принимающие участие в образовании соединений, остаются неизменными и могут быть получены снова в процессе разложения. На формирование взглядов Бассо, вероятно, повлияли работы венецианца Анджело Салы. Проявил себя противником аристотелевского учения об элементах, но в то же время не дал объяснения свойств частиц.
ЗЕННЕРТ Даниель (1572–1637), немецкий врач и философ, профессор медицины университета г. Виттенберга. Независимо от С. Бассо, но под влиянием Фракасторо (1478–1553) и Агийона (1566–1617) пытался реалистически подойти к проблеме материи, однако, как показывают его сочинения, не освободился полностью от спиритуалистических воззрений. Из сочинений Зеннерта наибольший интерес представляют следующие: «Краткое изложение естественной науки» (1618), «О согласии и несогласии химиков со сторонниками Аристотеля и Галена» (1619) и «Физические записки» (1635). Зеннерт сознавал важную роль химии среди естественных наук и стремился освободить ее от выводов, сделанных сторонниками Парацельса. Корпускулярная теория Д. Зеннерта, однако, не была оригинальной.
BAH ГОРЛЬ Давид (Горлеус), нидерландский естествоиспытатель и философ. О его жизни достоверных сведений практически нет. Обсуждал атомистику в сочинении «Работы по философии… изданные после смерти автора» (1620). Ван Горль принимал, что однородные тела состоят из сходных атомов, неоднородные тела — из несходных.
ЮНГИУС Иоахим (1587–1657), немецкий естествоиспытатель, философ и педагог. Проводил атомистические взгляды в «Лекциях по физике» (1629–1631) и «Сокращенном изложении физики» (1636). Он применял весы в некоторых опытах и заметил увеличение веса при обжигании металлов. Его корпускулярная теория имела отвлеченный характер, что сближало ее с метафизикой материалистов древности и натуралистов Возрождения, а также с теорией Р. Бойля.
ГУЛЬЕЛЬМИНИ Доменико (1655–1710), болонский математик. В монографиях «Философские рассуждения, навеянные внешним видом солей» (1688) и «Рассуждение о солях, изложенное в форме писем» (1705) он рационально применил корпускулярную теорию для объяснения формы кристаллов. Он выступал против взглядов древних на кристаллы как на игру природы и, наоборот, утверждал, что они получаются под действием молекулярных сил, подчиняющихся неизменным законам. Таким путем Гульельмини заложил основы научной кристаллографии. Не исключено, что на взгляды Гульельмини оказали влияние труд «Неделимые» Бонавентуры Кавальери (1598–1647), который развивал подобный взгляд в книге «Геометрия, изложенная новым способом при помощи неделимых непрерывного» (1635). Считается, что деятельность Д. Гульельмини протекала в традициях галилеевской школы.
