ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ ПЕРВОБЫТНЫХ ЛЮДЕЙ

На низших ступенях культурного развития человеческого общества, при первобытно-родовом строе, процесс накопления химических знаний происходил весьма медленно. Условия жизни людей, объединявшихся в малочисленные общины, или большие семьи, и добывавших средства к существованию путем использования готовых продуктов, которые давала природа, не благоприятствовали развитию производительных сил.

Потребности первобытных людей были примитивны. Прочных и постоянных связей между отдельными общинами, особенно если они территориально были отдалены друг от друга, не существовало. Поэтому передача практических знаний и опыта требовала длительного времени. Понадобилось много веков, чтобы первобытные люди в жестокой борьбе за существование овладели некоторыми отрывочными и случайными химическими знаниями. Наблюдая окружающую природу, наши предки познакомились с отдельными веществами, некоторыми их свойствами, научились использовать эти вещества для удовлетворения своих потребностей. Так, в далекие доисторические времена, человек познакомился с поваренной солью, ее вкусовыми и консервирующими свойствами.

Потребность в одежде научила первобытных людей примитивным способам выделки шкур зверей. Сырые, необработанные шкуры не могли служить сколько-нибудь пригодной одеждой. Они легко ломались, были жестки, а при соприкосновении с водой быстро загнивали. Обрабатывая шкуры каменными скребками, человек удалял с обратной стороны шкуры мездру, затем шкуру подвергали длительному вымачиванию в воде, а в дальнейшем — дублению в настое корня некоторых растений, затем ее сушили и, наконец, жировали. В результате всех этих операции она становилась мягкой, эластичной и прочной. Чтобы освоить подобные простейшие способы обработки различных природных материалов в первобытном обществе, потребовалось много столетий.

Огромным достижением первобытного человека было изобретение способов добычи огня и его использования для обогрева жилищ и для приготовления и консервирования пищи, а в дальнейшем и для некоторых технических целей. Изобретение способов добычи огня и его использования, как полагают археологи, произошло около 50 000–100 000 лет назад и ознаменовало собой новую эру в культурном развитии человечества.

«…Добывание огня трением, — писал Ф. Энгельс в «Анти-Дюринге», — впервые доставило человеку господство над определенной силой природы и тем окончательно отделило человека от животного царства» (1).

Овладение огнем привело к значительному расширению химико-практических знаний в первобытном обществе, к ознакомлению доисторического человека с некоторыми процессами, происходящими при нагревании различных веществ.

Однако понадобилось много тысячелетий для того, чтобы человек научился сознательно применять нагревание природных материалов, чтобы получать необходимые ему продукты. Так, наблюдение за изменениями свойств глины при ее прокаливании привело к изобретению глиняной посуды. Гончарные изделия зарегистрированы в археологических находках эпохи палеолита. Значительно позднее был изобретен гончарный круг и введены в практику специальные печи для обжига глиняной посуды и керамических изделий.

Уже на ранних этапах первобытно-родового строя были известны некоторые земляные краски, в частности окрашенные глины, содержащие окислы железа (охра, умбра), а также сажа и другие красящие вещества, при помощи которых первобытные художники изображали на стенах пещер фигуры животных, сцены охоты, боев и т. п. (например, Испания, Франция, Алтай). С древнейших времен минеральные краски, а также окрашенные растительные соки применялись для окраски предметов быта и для татуировки.

Несомненно, что первобытный человек весьма рано познакомился и с некоторыми металлами, прежде всего с теми из них, которые встречаются в природе в свободном состоянии. Однако в ранние периоды первобытно-родового строя металлы применялись очень редко, главным образом для украшений, наряду с красиво окрашенными камнями, раковинами и т. п. Впрочем, археологические находки свидетельствуют о том, что в эпоху неолита металл применялся для изготовления орудий труда и оружия. При этом металлические топоры и молоты делались наподобие каменных. Металл играл, таким образом, роль разновидности камня. Но несомненно, что первобытные люди в эпоху неолита наблюдали и особые свойства металлов, в частности плавкость. Человек легко мог (конечно, случайно) получить металлы, нагревая на костре некоторые руды и минералы (свинцовый блеск, касситерит, бирюзу, малахит и т. д.) Для человека каменного века костер был своеобразной химической лабораторией.

Человеку с глубокой древности были известны железо, золото, медь, свинец. Знакомство с серебром, оловом и ртутью относится к более поздним периодам.

Интересно познакомиться с некоторыми представлениями первобытных людей о металлах. Как показывают дошедшие до нас названия металлов на языках древних народов, свойства металлов объяснялись их «небесным» происхождением.

Так, у большинства народов Средней и Ближней Азии, у древних греков и египтян железо считалось «небесным» металлом. Древнеегипетское название железа би-ни-пет (коптское бенипе) в буквальном переводе означает «небесная руда», или «небесный металл». В Древней Месопотамии (Ур) железо называлось ан-бар («небесное железо») (2). Древнегреческое название железа сидерос, также кавказское зидо, происходит от древнейшего слова, уцелевшего в латинском языке, sidereus, означающего «звездный» (от sidus — «звезда»). Древнеармянское название железа еркат — означает «капнувший с неба» («упавший с неба»). Все эти названия свидетельствуют о том, что древние народы впервые познакомились с железом метеоритного происхождения в далекие доисторические времена. На это же указывают анализы древнейших железных предметов, обнаруженных археологами при раскопках в Египте (3). У некоторых народов древности были распространены мифы о том, что демоны, или падшие ангелы, научили людей изготовлять мечи, щиты и панцири, показали им металлы и способ их обработки (4).

Связь с космическими явлениями можно констатировать и в некоторых других названиях металлов, дошедших до наших дней из глубокой древности. Так, древнеславянское золото явно связано с названием Солнца (латинское Sol). Латинское название золота Аurum происходит от слова aurora, означающего «утренняя заря», а в мифологии — «дочь Солнца».

Подобное же происхождение названий металлов можно проследить и на других примерах. Так, древнегреческое название серебра аргирос и латинское argentum стоят в связи с древнегреческим аргес, означающим «блестящий», «сверкающий», «ясный», «серебристо-белый», причем у Гомера это слово применяется для обозначения цвета молнии. Славянское слово сребро, или сьрбро, можно сопоставить с названием «серп», знаком которого с древнейших времен обозначали луну (лунный серп). В древнеегипетской и алхимической литературе обозначение серебра знаком лунного серпа было обычным, а серебро часто называлось «луною». Санскритское название серебра хирания созвучно с древнегреческим уранос — «небо».

Впрочем, подобное происхождение названий металлов можно констатировать далеко не у всех народов и не для всех металлов. Некоторые известные в древности металлы получили названия по функциональному признаку. Древнеславянское железо, например, имеет корень лез (рез), что указывает на применение в древности железа для изготовления режущих орудий (5). Подобно этому на латинском языке употреблялось название стали acies, буквально означающее «лезвие», «острие». Это название в точности соответствует древнегреческому стомома, применявшемуся в том же смысле (6).

Древнерусское олово, по-видимому, происходит от названия «олу» или «оловина» (ср. с латинским oleum — «масло»), обозначающим напиток — род браги или пива. Можно допустить с большой долей вероятности, что «оловина» в какую-то давнюю эпоху хранилась в оловянных или свинцовых сосудах (в древности олово и свинец часто не различали). Такие сосуды для хранения вина и напитков, как и вообще оловянная посуда, довольно широко употреблялись, например, у народов Древнего Кавказа. Подобные сопоставления названий металлов, возникших в древности, можно проследить и в других языках.

Некоторые металлы, как и другие вещества, получили свои названия от названий мест их добычи. Так, древнерусское медь, без сомнения, связано с широко распространенным у народов Средиземноморского побережья и Ближней Азии термином металлон, обозначающим «рудник», или «место добычи металла».

От этого же слова происходят и распространенные в романских языках названия «медаль» и «медальон». Напомним также о происхождении латинского названия меди cuprum от названия острова Кипр, где в древности находились медные рудники. От названия этого же острова произошло и название «купорос».

Ограничимся здесь этими немногими отрывочными сведениями общего характера о возникновении химико-практических знаний в эпоху первобытного родового строя.

Весьма низкий уровень состояния производительных сил, ограниченность потребностей общества, само собой разумеется, не способствовали достаточно быстрому накоплению химических знаний и опыта производства. Этим и объясняется крайне медленное развитие в первобытном обществе культуры и техники, в частности химико-практических знаний. Однако нельзя отрицать, что в течение многих тысячелетий существования первобытно-родового строя человечество достигло все же известных успехов в своем культурном и техническом развитии. Круг знаний и производственные навыки, накопленные в эту эпоху, послужили базой, на которой в дальнейшем уже более быстрыми темпами развивались химико-практические и химические знания.

 

ХИМИЧЕСКАЯ И РЕМЕСЛЕННАЯ ТЕХНИКА У НАРОДОВ АЗИАТСКОГО И АФРИКАНСКОГО МАТЕРИКОВ ДО НАЧАЛА НОВОЙ ЭРЫ

(7)

Значительно более высокого уровня химико-практические знания достигли в рабовладельческом обществе. В эту эпоху возникли ремесленные производства, были освоены различные технические приемы добычи и переработки большого числа веществ и материалов.

Возникновению ремесел при рабовладельческом строе особенно содействовало внедрение в производственный процесс разделения труда рабов-ремесленников, специализация производства. При этом уже в период раннего рабовладельческого общества преимущественное развитие получили ремесла, обслуживавшие потребности и прихоти рабовладельцев.

Следует отметить большие достижения в эту эпоху в области металлургии, ткацкого и красильного ремесел, производства стекла, глазурей и художественной керамики, строительной техники, фармации и других производств, связанных в особенности с осуществлением грандиозных сооружении, предпринимавшихся деспотами.

За несколько тысячелетий до новой эры на обширных территориях азиатского и африканского материков, в полосе субтропических широт (40–20° с. ш.) возникли могущественные рабовладельческие государства, постепенно подчинившие себе разрозненные и слабые кочевые народы и племена. Крупнейшими государствами древнего мира были: в Азии — государства Междуречья (Ассирия и Вавилония), Индия и Китай, в Африке — Египет. Теплый климат, плодородие почвы способствовали развитию здесь сельского хозяйства и скотоводства, вначале по берегам крупных рек, а в дальнейшем и в районах искусственного орошения. Вместе с тем рабовладельческий уклад жизни способствовал образованию на территории этих государств крупных городов, ставших центрами культуры и ремесел.

Огромное количество рабов, постоянно пополняемое за счет пленных и покоренных полудиких народов, позволило деспотам-рабовладельцам возводить грандиозные сооружения: дворцы, крепости, храмы, пирамиды и т. д., остатки которых уцелели до наших дней. В культуре и ремесленной технике цивилизованных народов древнего мира много общего. Эта общность, несомненно, объясняется торговыми и культурными связями между государствами древности, войнами, которые велись между ними.

Археологические материалы, а также литературные памятники древности (иероглифическая и клинописная эпиграфика, рисунки и т. д.) позволяют в настоящее время составить достаточно четкое представление об уровне развития ремесленной химической техники в странах древнего мира в различные эпохи.

Особенно высокого уровня развития в рабовладельческих государствах древнего мира достигла металлургия. Одним из первых металлов, с которым познакомились в странах Азии и Африки, было золото, встречающееся исключительно в самородном состоянии. В Египте золото в виде оружия и украшений найдено в гробницах эпохи бадарийской культуры (конец V и начало IV тысячелетия до н. э.) (8). Золотые предметы обнаружены также среди памятников шумерской культуры в Междуречье (IV–III тысячелетия до н. э.). В царских гробницах Ура (южная часть Месопотамии) найдено значительное количество золотых украшений, в том числе тонкие золотые нити, которые вплетались в ткани (9). В Древней Индии из золота изготовляли оружие и украшения еще в эпоху дохараппской культуры (4000–2500 гг. до н. э.) (10). К середине III тысячелетия до н. э. относятся золотые предметы, найденные в Китае.

Разработка широко известных в Верхнем Египте нубийских месторождений золота (нуб по древнеегипетски означает "золото") началась в эпоху Среднего царства (2160–1788 гг. до н. э.) Анализы найденных золотых предметов показали, что древнейшее египетское золото содержало значительные примеси серебра (до 18 %) и других металлов. Только в VI в. до н. э. в Египте для некоторых изделий применялось практически чистое золото (99,8 % золота) (11).

Добыча и обработка золота в Месопотамии (в Вавилоне) достигла высокого уровня во II тысячелетии до н. э. Представляет интерес клинописная запись, обнаруженная археологами. Это письмо вавилонского царя Бурнабуриаша (1385–1361 гг. до н. э.) к египетскому фараону Эхнатону (Аменофису IV) по поводу качества полученного от него золота: «Когда 20 мин золота положили в печь, оттуда не вышло даже 5 мин чистого золота» (12). Этот документ свидетельствует о знакомстве египетских мастеров со способами подделки (так называемого удвоения) золота путем изготовления низкопробных сплавов.

Серебро стало известно в странах древнего мира позднее, чем золото. Об этом, в частности, свидетельствует название серебра; у древних египтян — «белое золото». Однако изделия из серебра обнаружены уже среди памятников Древнего царства (2980–2475 гг. до н. э.). Анализы указывают на значительное содержание в древнейшем серебре золота и других металлов (13). Сравнительно чистое серебро применялось в Новом царстве (1580–1090 гг. до н. э.). Серебряные изделия найдены также в Месопотамии (Ур). В Китае обнаружены серебряные предметы, относящиеся к середине III тысячелетия до н. э.

Медь стала известна в странах древнего мира очень рано, еще в эпоху неолита. В Египте уже в протодинастический период (3400–2980 гг. до н. э.) добывалась бирюза для выплавки меди. В дальнейшем для получения меди использовались и другие окисные руды: карбонатные, силикатные (малахит). Возможно также, что для изготовления медных предметов частично применялась и самородная медь.

Историки науки и техники обычно принимают в качестве бесспорного факта, что в древности техника добычи меди основывалась исключительно либо на использовании самородной меди, встречающейся довольно редко, либо позднее — на переработке окисленных медных руд. Однако, как известно, большая часть природных запасов меди имеется в виде сульфидных руд, которые, таким образом, относятся к источникам меди, полностью не доступных для древней металлургической техники. Между тем в известном сочинении Теофила-пресвитера (XI–XII вв.) описывается способ предварительного обжига медных руд (14). При анализе этого описания становится очевидным, что речь идет о предварительном окислительном обжиге сульфидных медных руд. Следует отметить, что техника добычи и обработки меди в XI в. н. э. фактически не отличалась от техники глубокой древности. Таким образом, можно предположить, что в древности могли использоваться и сульфидные руды.

Древнейшие медные изделия изготовлялись из руд, содержащих примеси мышьяка, олова, свинца и железа (15) и обладали большей твердостью. Очевидно, свойства примесей придавать твердость были замечены древними металлургами и использованы ими для получения искусственных сплавов — бронз.

Известно, что бронзовому веку предшествовала довольно длительная эпоха бедного века. Начало медного века относится в Египте к эпохе бадарийской культуры, когда медь пришла на смену камню и уже в IV тысячелетии до н. э. полностью вытеснила из употребления каменные орудия.

Начало бронзового века в Египте относится к Древнему царству. Содержание олова в египетских бронзах колебалось от 2 до 16 %. Помимо олова в бронзах присутствовали цинк и другие примеси (16). В Междуречье (Ур) еще в начале II тысячелетия до н. э. получила распространение бронза, содержащая кроме олова свинец (3–17 %), сурьму (около 4 %) и железо (17). В эпоху Ассирийской империи (конец II и начало I тысячелетия до н. э. применялась бронза с содержанием от 1 до 14 % олова. Вавилонская бронза содержала около 20 % олова (18).

В долине реки Инд бронза появилась уже около 3500 г. до н. э., но подучила широкое распространение лишь в эпоху культуры Хараппы (19) (около 2500 г. до н. э.). Наряду с оловянной бронзой здесь применялись и другие сплавы меди, в частности медно-мышьяковый сплав. Содержание олова в древнеиндийских бронзах достигало 4–13 %, содержание мышьяка в медно-мышьяковых сплавах составляло 3–4 %.

В Китае бронзовый век начался со II тысячелетия до н. э. Наивысший расцвет производства бронзовых изделий относится к первой половине периода Чжоу (1066–247 гг. до н. э.). В этот период особенно высокого уровня достигло производство бронзового оружия и посуды, в частности своеобразных ритуальных и бытовых сосудов на трех ногах, так называемых дин (20). Интересно отметить, что такие сосуды часто фигурируют в позднейшей западноевропейской алхимической литературе в качестве некоего магического средства — «философских сосудов». Алхимики любили изображать процессы «рождения» философского камня или благородных металлов именно в таких сосудах.

В Древнем Китае бронзы, в зависимости от назначения изделий, содержали иногда значительные количества олова: от 16 % (в колоколах) и до 50 % (в зеркалах из полированной бронзы). Помимо оловянных бронз в Китае в эпоху Хань (около начала н. э.), применялись и другие медные сплавы, например типа латуни.) Наряду с бронзой в странах древнего мира, особенно в Египте, был распространен высоко ценившийся сплав золота с серебром, так называемый азем или электрон (позднейшее греческое название), содержащий около 80 % золота и около 20 % серебра (21). В эпоху Нового царства содержание серебра в аземе возросло до 30 %.

Железо, вероятно, было одним из первых металлов (если не первым), с которым человек познакомился в доисторические времена (метеоритное железо). Однако методы его получения из руд и приёмы обработки (проковка) были освоены гораздо позднее. Железные руды (болотная руда, гематит, магнетит, сидерит и т. п.) при нагревании с углем легко восстанавливаются уже при температуре около 700°. Металл при этом получается в виде крицы — губчатой массы, которая может быть обработана проковкой при 700–80 °C°. Именно таким путем в примитивных горнах железо и получали в древности (сыродутный процесс). Медь получалась из руд в расплавленном состоянии (т. пл. 1083 °C). Железо же плавится при 1530 °C — температуре, недоступной для древней техники (23). В холодном состоянии оно, в отличие от меди, почти не поддается ковке.

Таким образом, то, что медный и бронзовый века предшествовали железному веку, следует объяснять не особыми трудностями получения железа из руд, а просто тем, что древние металлурги не были знакомы с ковкой железа в горячем состоянии.

Древнейшие железные предметы, найденные археологами в Египте, относятся к IV тысячелетию до н. э. Они изготовлены из метеоритного железа. В Междуречье (Ур) метеоритное железо зарегистрировано в находках, относящихся приблизительно к 3000 г до н. э. Однако железо в этот период было еще весьма редким металлом, а широко распространенным стало лишь в эпоху Нового царства. Около 600 г. до н. э. железо в Египте уже встречается чаще бронзы. Началом железного века в Египте обычно считается 1000 г. до н. э. В Месопотамии железный век начался несколько раньше — около 1200 г. до н. э. Наряду с мягким железом в древности изготовляли цементированное железо и сталь. Родиной производства стали, по-видимому, следует считать территорию современной Армении, где с давних времен железо выплавляли из руд. Около 1000 г. до н. э. в этом районе поселились халибы, покорившие армян. Они значительно усовершенствовали технику производства железа и стали. По имени этого народа в древнем мире (у греков) сталь называлась халипс.

В_Индии и Китае железо также известно с очень давних времен. Однако его производство из руд началось лишь в конце I тысячелетия до н. э. В большом количестве железо в Китае стало производиться около VII в. до н. э.

Свинец и олово были известны в Египте и Месопотамии также в глубокой древности. Уже в III тысячелетии до н. э. в Уре свинец применялся для отливки статуй и в качестве составной части бронзы (24). B Египте археологами найдены большие слитки и «кирпичи», отлитые из свинца, относящиеся ко II тысячелетию до н. э.

Ртуть была найдена в Египте в небольшом сосуде, относящемся к XV–XVI вв. до н. э. Древние ремесленники Египта, Месопотамии и Китая умели получать ртуть из киновари при помощи меди и уксуса (25).

В последнее время в зарубежной литературе были опубликованы новые материалы, свидетельствующие о том, что металлургическая техника возникла на территории современной Армении и Анатолии. Так, Мултхауф (26), ссылаясь также на известное двухтомное сочинение Атчисона по истории металлов (27), приводит следующую таблицу вероятных дат начала производства металлов и сплавов, с указанием географических районов, где возникли эти производства и торговля соответствующими металлами.

На основе этих данных нужно сказать, что в археологическом отношении Закавказье представляет особый интерес для истории техники металлов в древности и следует в ближайшее время ожидать новых данных, подтверждающих древность производства металлов в этом районе.

Следует сказать, что при получении металлов из руд ремесленники стран древнего мира пользовались весьма примитивными горнами с дутьем. Их достижения — результат многовекового опыта и навыков, передававшихся из поколения в поколение. Едва ли при этом они имели какие-либо сведения о химической стороне осуществлявшихся ими превращений. Однако мастерство древних металлургов не может не вызвать удивления даже у современных специалистов. Некоторые приемы металлургов древности до сих пор недостаточно понятны и специально изучаются. Исследуются также и способы обработки металлов, например окраска золота в различные цвета, широко распространенная в Древнем Египте.

Из соединений металлов в странах древнего мира применялись окислы железа и меди в качестве красок в составе глазурей для покрытия керамических изделий, двуокись марганца — для окраски стекол в пурпурный цвет, трехокись сурьмы — для косметических целей, окислы и сульфиды мышьяка — в качестве красок и др. Мнение о том, что в древности широко применялась сурьма (сурьмяный блеск) для косметических целей, по крайней мере в Древнем Египте, неправильно. Гримировка мумий производилась как правило, свинцовым блеском (28). Только со времени XII династии (около начала I тысячелетия до н. э.) встречаются мумии, гримированные сурьмой. Металлическая сурьма в apxeoлогических находках встречается редко. Однако в Месопотамии металлическая сурьма и сурьмяные бронзы были известны еще в эпоху шумерской и аккадской культур (около III тысячелетия до н. э.).

В составе глазурей и окрашенных стекол помимо медных, железных и марганцевых соединений применялись окислы некоторых других металлов. Особенно интересно, что в одном стеклянном древнеегипетском изделии, относящемся к 1375 г. до н. э., обнаружена окись кобальта (29).

Киноварь была известна в странах древнего мира за много столетий до новой эры. В Китае, в конце I тысячелетия до н. э., киноварь применялась в качестве краски.

Значительного развития в Египте, Месопотамии, Индии и Китае достигло в древности производство керамики и стекла. Гончарные изделия обнаружены в древнейших культурных слоях (30). В глубокой древности появились и глазурованные изделия. Древнейшие глазури представляют собой ту же глину, из которой изготовлялись сами изделия, но только тщательно растертую, по-видимому с солью. В более поздние времена в состав глазурей стали вводить окрашивающие добавки окислов металлов. Очень рано появились раскрашенные, но еще не глазурованные гончарные изделия, относящиеся, например, в Индии к периоду дохараппской культуры (31).

В странах древнего мира производились и другие виды керамики. Так, постройки Вавилона и Ниневии часто украшались орнаментированными плитками, служившими наружными кирпичами. Эти плитки делались следующим образом: на обычный кирпич после легкого обжига наносили контур рисунка стеклянной черной нитью. Окаймленные нитью площадки заполняли сухой глазурью и кирпичи подвергали вторичному обжигу. Глазурная масса при этом остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь в сущности представляет собой род эмали, а описанный способ получения плиток, по-видимому, лег в основу изготовления в дальнейшем металлических изделий, покрытых разноцветной эмалью (перегородочная эмаль).

Подобная же, облицованная разноцветной глазурью, керамика применялась и в древнекитайской архитектуре. Применение таких плиток для украшений сооружений Древнего Китая зарегистрировано уже в эпоху легендарной династии Ся в III тысячелетии до н. э.

Производство керамики относится к числу древнейших производств Китая. Уже ко времени культуры Янь-Шао (III тысячелетие до н. э.) относятся высокохудожественные сосуды с многокрасочной росписью в виде сетки. В эпоху Инь-Шань в Китае производилась глиняная посуда, покрытая цветной глазурью или художественной росписью. K III тысячелетию до н. э. относятся изделия из черной полированной керамики культуры Лунь-Шань, открытые в провинции Шаньдунь. Таким образом, художественная керамика Китая, получившая впоследствии мировую славу благодаря замечательным успехам производства изделий из фарфора и фаянса, имеет более чем четырехтысячелетнюю историю. Фаянсовые изделия появились в Междуречье и Египте около II тысячелетия до н. э. Древнеегипетский фаянс состоял из глины, кварцитного песчаника и отличался по составу от обычного фаянса. До сих пор не ясно, каким связующим материалом пользовались в Египте при формовке фаянсовых изделий. Предполагают, что применялось какое-то органическое вещество, выгоравшее затем при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий производилась составом, включающим соду, поташ или силикат кальция с примесью окрашивающих добавок. Для получения голубых и зеленых тонов вводились соединения меди. Синий цвет получали при добавлении мелко истолченного минерала ляпис-лазури, ввозившегося из Азии. Стекло было известно в Египте и Междуречье с глубокой древности. Уже в протодинастический период в употреблении были стеклянные бусы. Существуют легенды, рассказывающие о случайном изобретении стекла финикиянами. Однако едва ли имеются основания считать это изобретение случайным. По-видимому, производство стекла возникло в результате развития рецептур глазурей (32). Древнейшee стекло представляет собой фритту, состоящую из песка, поваренной соли и окиси свинца, т. е. компонентов, обычно входящих в состав глазурей. В дальнейшем в состав стекла стали вводить соду. Этот же состав употреблялся и для изготовления искусственных (поддельных) драгоценных камней. Для окраски стекол в разные тона применялись окислы металлов. Древнейшим изделием из хорошо сплавленного стекла достаточно больших размеров является кувшин голубого цвета, относящийся к эпохе Нового царства (Египет).

Выдувание стекла в древности не было известно. Все изделия были литыми.

В других странах древности, как и в Египте, стекло вошло в употребление в отдаленные времена. В Индии, например, изделия из стекла были широко распространены уже в ведический период (1500-800 гг. до н. э.).

Во всех странах древнего мира были хорошо известны и широко использовались многие минеральные и растительные краски. Особенно часто применялись земляные краски и специально полученные окислы металлов. Для живописи употреблялись охра, окись железа, сурик, белила, сажа, растертый медный блеск и другие минеральные краски. Древнеегипетская лазурь приготовлялась из смеси песка с содой и медными опилками. Рисунки, выполненные художниками Древнего Египта, покрывались защитным слоем высокопрочных лаков типа олифы. Китайская тушь и китайские лаки также пользовались известностью с древнейших времен.

Наряду с минеральными в древности широко применялись растительные и животные краски. Ткань для заворачивания мумий, относящихся ко времени VI династии (около 2500 г. до н. э.), оказалась окрашенной сафлором (шафраном). В эпоху Нового царства для окраски тканей применялась алкана, к концу этой эпохи в употребление вошла вайда и даже привозившееся из Индии индиго. В самой Индии эта краска была известна уже в начале I тысячелетия до н. э. Знаменитая в древности яркая пурпуровая краска изготовлялась из улиток и некоторых видов морских ракушек.

Дошедшие до нас литературные памятники («Папирус Эберса», «Веды» и отдельные надписи) указывают на развитие в странах древнего мира и других отраслей ремесленной химической техники, в частности, косметики и фармации.

Соответствующие описания и указания дают сведения о применении операций выжимания масел, приготовления мазей и притираний, процессов вываривания, процеживания, осветления, сбраживания и др. При раскопках древних погребений найдены сосуды для благовонных масел, обнаружены остатки грима на мумиях и т. д.

Во многих районах Средней Азии археологами найдены изящные узкогорлые флаконы из глины с орнаментированной поверхностью. В таких флаконах хранились косметические средства и ртуть (33). Вавилонские женщины, а позднее и женщины арабского Востока в качестве зеркал использовали медные отполированные дощечки, на поверхность которых время от времени наносилась ртуть.

Несколько слов следует сказать об искусстве бальзамирования трупов (мумификации), доведенном в Древнем Египте до совершенства (34). Исследование мумий показывает, что вначале трупы закапывали на несколько недель в природную соду — «натрон», или «нитрон», — встречающуюся в Египте. При этом в условиях жаркого и сухого климата труп почти целиком обезвоживался. Зачтем вынимали внутренности и мозг, череп заливали смолой, а полость живота заполняли ветвями благовонных деревьев. Далее труп заворачивали в длинное полотно из ткани типа марли, иногда в несколько сот метров, с применением благовонных средств. Лицо покойника гримировали, причем применяли свинцовый блеск, пиролюзит, окись меди, медную зелень, окрашенные глины и, вероятно, растительные краски. На лицо царских мумий накладывали маску из листового золота. Искусство бальзамирования возникло в эпоху Древнего царства.

Отметим также наличие в странах Древнего Востока и в Египте виноделия, производства пива, различных напитков и всевозможных пищевых продуктов (35).

В качестве строительных вяжущих веществ и материалов в странах древнего мира чаще всего применялся гипс. В Индии гипсовый цемент обнаружен в постройках, относящихся приблизительно к 2000 г. до н. э. Известковые строительные растворы в древности не были известны, так как известняк требует для обжига слишком высокую температуру, около 1100 °C, труднодоступную для древней техники. В Египте иногда вместо известняка применялся кальцит, температура обжига которого несколько ниже, чем известняка. Древнеегипетское название кальцита «алебастр», вероятно, происходит от того, что кальцит путали с гипсом. «Алебастровые» (CaSО4·2H2О) сосуды в древнеегипетских погребениях встречаются очень часто.

Кроме минеральных вяжущих веществ в древности при каменной кладке использовали асфальт, битум и другие смолы. Те же строительные вяжущие материалы применяли в Ассирии и Вавилоне, а также в Китае.

В заключение скажем несколько слов о средствах для письма, употреблявшихся в древности. Обычно записи делались своеобразными иероглифами или клинописью на плитках известняка, на больших отесанных плитах песчаника, на глиняных табличках, которые после записи обжигались, на деревянных дощечках, покрытых воском и т. д. В Древнем Египте и в других странах иногда применялся пергамент, на котором писали тушью.

Древнеегипетская бумага — «папирус» — получила распространение уже в Среднем царстве. Она изготовлялась из стеблей египетского растения — нильской лилии. Стебли растения разрезали на узкие полосы, которые складывали в два слоя, крест-накрест на плоской каменной плите, затем покрывали куском материи и пробивали плоским камнем без применения клея. Затем полученный папирус сушили, разглаживали и лощили. Таким путём приготовляли длинные полосы шириной 30–40 см и длиной до 40 м. На папирусе писали тушью при помощи заостренной палочки.

Культура и ремесленная техника в странах древнего мира в течение ряда тысячелетий достигла высокого уровня и оказала большое влияние на развитие ремесел в средиземноморских странах. Особенно большое влияние на развитие химической техники оказали древнеегипетские ремесла, о чем, в частности, свидетельствуют сочинения древнегреческих и римских историков (Геродота, Страбона, Плиния и др.). В Египте же зародились и некоторые науки, в частности астрономия и геометрия, вызванные к жизни потребностями вычислять периоды разлива Нила и определять границы полей, уничтожавшиеся разливами. Древние египтяне имели и некоторые познания в области механики, физики и медицины. Существуют предания, что в тайниках храмов Озириса и Изиды жрецы осуществляли сложные химические операции, в особенности связанные с получением золотоподобных сплавов и изготовлением искусственных драгоценных камней (поддельных) и другие операции.

Достижения тайной египетской науки и ее хранителей — жрецов — за несколько веков до новой эры, по крайней мере частично, стали доступны греческим техникам и философам. Еще задолго до завоевания Египта Александром Македонским в Северной Африке существовали обширные греческие колонии, и молодые греческие ученые приезжали сюда для обучения наукам, искусствам и технике.

В эллинистический период (332 г. до н. э. — 30 г. н. э.) в Египте поселилось много ученых греков, которые не только овладели знаниями, накопленными древними жрецами и ремесленниками, но и значительно усовершенствовали эти знания, передав их на родину. Оттуда эти знания распространились в страны Южной Европы и Ближней Азии. Передача научных знаний и технических приемов ремесел Древнего Египта шла и другими путями, например через Италию, Сицилию, через страны Закавказья и Среднюю Азию.

 

НЕКОТОРЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРИРОДЕ ВЕЩЕСТВА В ИНДИИ И КИТАЕ В ДРЕВНОСТИ

Высокий уровень некоторых отраслей ремесленной химической техники, довольно обширные сведения о веществах и их превращениях в странах древнего мира вызвали к жизни и первоначальные, чаще всего наивно-материалистические представления о веществе и началах, его составляющих, о причинах химического взаимодействия, об образовании в природе новых веществ и т. д.

Некоторые сведения о таких представлениях, возникших еще в глубокой древности, сохранились в литературных памятниках Индии и Китая, в частности в произведениях древнеиндийских философов — «Ведах».

Древнейшие учения о веществах и о мироздании вообще возникли как следствие непосредственного созерцания человеком природы и происходящих в ней явлений. В первоначальной форме эти учения носили материалистический характер. Они были полностью лишены той религиозно-мистической окраски, которая была придана им позднейшими философами-идеалистами, стремившимися включить эти учения в соответствующие религиозные кодексы.

Учения о веществах и началах, их составляющих, получили в Индии и Китае широкое распространение уже в VII–V вв. до н. э. В этот период жили и основали свои философские системы Конфуций и Лао-Цзы — в Китае, Будда — в Индии, Зороастр — в Персии, Фалес и другие философы — в Греции. Знаменательно, что в основе учений философов стран древнего мира, в особенности о началах вещей, лежат общие идеи, свидетельствующие о единстве мировоззрения древних народов.

В индийских философских системах эпохи Будды фигурируют учения о четырех началах всего существующего — земле, воде, свете, огне), ветрах (воздухе). Из сочетаний этих начал «образуются» все тела мира. Различные философские школы представляли себе эти начала как две пары либо взаимно противоположных, либо взаимно переходящих друг в друга, либо не связанных друг с другом и независимых стихий. Некоторые индийские философские школы признавали также существование эфира как среды, в которой происходят все явления природы (37). В учении Будды и его последователей основой вещей признаются пять элементов: земля, вода, воздух, огонь и пространство. Кроме них существует еще «вечное пустое пространство» (38). По представлениям китайских философов, «земля, металл, дерево, вода и огонь в их сочетании порождают все сущее» (39). Концепция о пяти началах в дальнейшем была мистифицирована.

Может показаться непонятным, почему среди древнекитайских начал-стихий фигурирует дерево. Этот вопрос, возможно, разъясняет древнеиндийская «Ригведа»: «Мать Агни (огня. — Н.Ф.) — это два куска дерева. Они, становясь черными, делают одно дело и порождают ребенка — Агни. Пламеобразный язык этого ребенка обращен к востоку. Он разгоняет мрак. Он быстро возникает и понемногу соединяется с кусками дерева. С большой заботой нужно хранить его» (40). В этих словах нельзя не видеть отголоска далекой эпохи овладения огнем.

В древнеиндийской философии имеется и учение об атомах. Так, философ Капила считает, что исходным материалом для всякого тела являются вещественные атомы земли (41). Учение об атомах в менее определенной форме имеется и в системах древнекитайских философов. Следует упомянуть о древнекитайском учении «Дао», приписываемом философу Лао-Цзы (42), жившему в VI в. до н. э. Элементы этого учения имеют большую древность. «Дао» — всеобъемлющее понятие, оно означает «порядок», «путь развития». Основой учения «Дао», очищенного от религиозно-мистических наслоений позднейшего религиозно-философского «даосизма», является своеобразное понимание идеи развития природы: «Все вещи расцветают и возвращаются к своему началу. Возвращение к началу называется покоем, а покой называется возвращением к жизни. Возвращение к жизни называется постоянством» (43).

В основе учения «Дао» лежит представление о двух начальных и противоположных друг другу силах — Инь и Янь. Обе силы, олицетворяющие активное и пассивное начала, участвуют в образовании всего многообразия предметов и существ. «Все существа носят в себе Инь и Янь». Начальная сила Янь олицетворяет мужское, светлое, активное начало. Сила Инь, наоборот, олицетворяет женское, подчиненное, пассивное начало. Эти же две сущности производят и пять элементов-начал.

Таким образом, в учении «Дао» отразилась распространенная в древности идея о происхождении всего существующего из двух противоположных по свойствам начал (родительской пары). Вместе с тем учение «Дао» содержит элементы атомистического динамизма. Эти краткие сведения показывают, что в Древней Индии и в Древнем Китае за несколько столетий до н. э. возникли наивно-материалистические представления о веществах и началах-стихиях, их образующих. Как будет показано в дальнейшем, в этих учениях имеются общие черты с античными натурфилософскими представлениями древних греков, оказавшими длительное влияние на развитие теоретических идей и представлений в области химии от древности и вплоть до последнего времени.

 

АНТИЧНЫЕ НАТУРФИЛОСОФСКИЕ УЧЕНИЯ У ГРЕКОВ

(44)

Материалистические представления о мироздании, о различных веществах и началах, их составляющих, распространенные у многих народов древнего мира, получили наиболее полное выражение в учениях античных философов Греции в VI–III вв. до н. э.

Древние греки (эллины), поселившиеся во II тысячелетии до н. э. на юге Балканского полуострова и на островах, омываемых Эгейским морем, были искусными мореплавателями и ремесленниками. Они вели обширную торговлю со странами Азии, Африки и Европы и основали много колоний на побережье и на островах Средиземного и Черного морей. Уже в I тысячелетии до н. э. греческие колонии существовали на юге Италии, на острове Сицилия в Египте, в Малой Азии и на побережье Черного моря.

Греки унаследовали так называемую микенскую культуру (конец III и начало II тысячелетия до н. э.) с центром на северо-западе Малой Азии и на острове Кипр. По уровню ремесленной техники и химико-практических знаний микенская культура не уступала культуре других цивилизованных стран древнего мира. В поэмах Гомера «Илиада» и «Одиссей», в которых описаны события (мифы) времен Троянских войн (около 1000 г. до н. э.), приводятся многочисленные сведения, свидетельствующие о знакомстве древних греков с различными веществами, в частности с металлами, способами их добычи и обработки.

В более позднее время у греков получила блестящее развитие натурфилософия. Учения древнегреческих философов явились плодом наблюдения, или, лучше сказать, созерцания природы, обдумывания различных явлений и желания дать общее объяснение многообразию вещей.

В древнейших представлениях о составе веществ у греков на первый план выступает идея о едином начале вещей — первичной материи протиле. Эта идея нашла свое выражение в учениях философов ионийской школы (в городе Милете, на северо-западном побережье Малой Азии).

Так, Ф а л е с Милетский (живший приблизительно около 640–550 гг. до н. э.) учил, что первичным началом всего существующего служит вода. Весь мир, по Фалесу, возник из воды. Вода при нагревании превращается в «воздух», при испарении воды (морской) остается «земля» (землистый остаток). Таким образом, все тела могут возникнуть из воды и вновь превратиться в воду.

Мысль об общем, едином начале всего существующего в то время казалась настолько естественной и неоспоримой, что философов занимал лишь вопрос, действительно ли вода, а не какое-либо другое начало является первичным.

Анаксимандр из Милета (611–545 гг. до н. э.) считал началом всех вещей не воду, а некий «безграничный», «беспредельный» и «бесконечный» принцип, присутствующий всюду, во всей вселенной. Этот всеобщий, неопределенный принцип он называл апейрон («висящее высоко», «нависнувшее»). Все вещества, по мнению Анаксимандра, представляют собой лишь видоизменения этого принципа.

Анаксимен, также милетский философ (585–525 гг. до н. э.), утверждал, что первичным началом вещей служит воздух. Если воздух сгустится, получается «вода», которая, уплотняясь, может превратиться в «землю».

Представитель другой философской школы Гераклит из Эфеса (540–475 гг. до н. э.) учил, что первоначальной субстанцией всех вещей является огонь. Это учение следовало из общих положений философии Гераклита. По его мнению, все в мире изменчиво и подвижно, подобно огню: панта рреи, говорит Гераклит, т. е. «все течет». Невозможно дважды войти в одну и ту же реку, течение воды постоянно изменяет ее. Весь мир — это поток постоянно сменяющихся явлений. Единство мира в его многообразии.

Наряду с концепциями об единичном начале всего существующего (монизм, или унитаризм) в Греции, как и в других странах древности, высказывались идеи о существовании двух первичных начал (дуализм), обладающих взаимно противоположными свойствами. Однако большинство философов более позднего времени придерживалось точки зрения о существовании ограниченного множества первичных начал.

Эмпедокл (490–430 гг. до н. э.) из Агригента (город в Сицилии) как бы суммировал представления своих предшественников. Он утверждал, что существуют четыре начала всех вещей — огонь, воздух, вода и земля. Он считал, что эти начала являются материальными субстанциями, наделенными свойствами любви или ненависти друг к другу (например, огонь и вода), вследствие чего они соединяются друг с другом, образуя разнообразные вещества, либо отталкиваются друг от друга или же уничтожают друг друга. Любые тела содержат в себе все четыре начала, но в различных соотношениях. Так, мясо и кровь, по Эмпедоклу, состоят из равных количеств всех четырех начал, кости же наполовину состоят из огня, на одну четверть из воды и на одну четверть из земли. Возможно, что такого рода представления о началах вещей в известной степени были заимствованы из древнеиндийских и древнекитайских философских учений.

Почти одновременно с учениями о первичных началах тел возникло учение о дискретном строении материи. Основоположниками этого учения считаются милетский философ Левкипп (около 500–440 гг. до н. э.) и его ученик и друг Демокрит из Абдеры (приблизительно 470–360 гг. до н. э.). По мнению Левкиппа и Демокрита, все вещи состоят из мельчайших частиц, являющихся пределом делимости материи — атомов [от греческого атомос — «нерассекаемый, «неделимый»]. Атомы, находясь в беспрерывном вихревом движении, постоянно сталкиваются друг с другом. Форма их различна. Одинаковые по форме атомы способны соединяться друг с другом. Сочинения Демокрита до нас не дошли. Но, согласно свидетельствам древних философов, Демокрит следующим образом высказывался об атомном строении тел: «Начала вселенной — атомы и пустота. Все же остальное существует лишь во мнении… Атомы не поддаются никакому воздействию [которое изменило бы их] и они неизменяемы вследствие твердости. Некоторые, принимая атомы, [полагают, что] деление материи останавливается на атомах [далее неделимых] и не идет в бесконечность. Атомы суть всевозможные маленькие тела, не имеющие качества, пустота же — некоторое место, в котором все эти тела в течение всей вечности, носясь вверх и вниз, или сплетаются каким-нибудь образом между собой, или наталкиваются друг на друга и отскакивают, расходятся и сходятся снова между собой в такие соединения, и таким образом они производят и все прочие сложные [тела] и наши тела, и их состояния и ощущения» (45).

Эти основные положения Демокрита легли в основу естественнонаучного материализма, совершенно противоположного идеалистическим и религиозным учениям об одухотворенности материи, о неизменности мира, раз и навсегда сотворенного божеством в определенном виде. Античная атомистика вскоре после возникновения подверглась нападкам со стороны представителей различных идеалистических и религиозных учений и в средние века и в начале нового времени особенно преследовалась римско-католической церковью. Однако, несмотря на все гонения, передовая человеческая мысль в течение двух тысяч лет постоянно возвращалась к идеям Левкиппа и Демокрита, которые стали основой для возникновения научных теорий и учений.

В отличие от Левкиппа и Демокрита, Анаксагор из Афин (500–428 гг. до н. э.) развил учение о так называемых семенах вещей, или гомеомериях. Он утверждал, что мельчайшие частицы, из которых состоят вещества, одинаковы для каждого рода тел. Таким образом, существует столько же видов частиц — гомеомерий, сколько родов тел. Так, существуют частицы мяса, костей, крови, попадающие в организм человека вместе с пищей, состоящей из таких же частиц.

Наряду с представлениями об атомном строении материи в Древней Греции высказывались и другие идеи, в частности, о бесконечной делимости материи, об одухотворенности частичек, составляющих тела (динамизм) и т. д.

Крупнейший древнегреческий философ Аристотель (384–322 гг. до н. э.) из города Стагиры (Фракия), который был учеником Платона (429–347 гг. до н. э.), основал свою школу в Лицее в Афинах. Своим ученикам он преподавал большей частью во время прогулок по саду, отчего они получили название «перипатетики» («прогуливающиеся»). Около 350 г. до н. э. Аристотель был приглашен учителем к малолетнему Александру, сыну царя Филиппа Македонского, ставшему впоследствии знаменитым полководцем. В походах Александра Аристотель, однако, не участвовал. В год смерти Александра (323 г. до н. э.) Аристотель вынужден был бежать из Афин, где началось восстание против македонского владычества, и вскоре умер.

Аристотель был широко образованным философом-энциклопедистом. Его многочисленные сочинения, частично дошедшие до нас, приобрели громкую славу, а авторитет его учений был непоколебим примерно в течение 2000 лет. Аристотеля считают основателем логики и диалектики.

Скажем несколько слов об учении Аристотеля о началах вещей, или «стихиях», и концепциях о происхождении в земных недрах металлов и минералов.

Аристотель признавал четыре начала Эмпедокла, но считал, что кроме них существует всеобъемлющий пятый принцип — усия (ouoia), т. е. «существо». В середине века этот пятый принцип стали называть латинским словом эссенция (от латинского esse — «быть», «существовать»). Отсюда возник и известный термин «квинтэссенция» (quinta essentia), т. е. «пятая сущность».

В отличие от Эмпедокла, Аристотель считал свои четыре стихии не материальными субстанциями, а лишь носителями некоторых основных свойств веществ. Такими основными свойствами, ощущаемыми при помощи органов осязания, Аристотель считал теплоту, холод, сухость и влажность. По мнению Аристотеля, эти свойства присущи всем веществам. Они попарно противоположны друг к другу.

Каждая из четырех стихий имеет только два свойства. Так, вода, по Аристотелю, — холодная и влажная, земля — холодная и сухая, воздух — теплый и влажный, огонь — теплый и сухой. Каждая из этих стихий, обладающая перечисленными двумя свойствами, не тождественна, однако, материальной субстанции соответствующего названия, так как материальные вода, земля и т. д. могут обладать и другими свойствами. Количественное изменение одного из свойств той или иной стихии может привести к превращению ее в другие стихии. Следовательно, вполне возможно превращение одного вещества в другое.

Эта же идея о возможности взаимного превращения веществ выражена и в представлениях Аристотеля об образовании в недрах земли металлов и минералов. Существуют, утверждал Аристотель, два вида испарений: влажное испарение, возникающее при действии солнечных лучей на воду, и сухое испарение, образующееся при нагревании солнцем земли. Оба вида испарений при взаимодействии с землей соединяются с нею и уплотняются. Из сухих испарений при этом возникают минералы, из влажных — металлы. И минералы и металлы содержат в своем составе все четыре начала-стихии, но в первых преобладает огонь, а во-вторых — вода. Количественные различия в содержании стихий-свойств и являются причиной многообразия металлов и минералов. Так, чем больше земли содержит в своем составе тот или иной металл, тем менее он благороден. В золоте, не поддающемся действию огня, совершенно не содержится земли.

Учение Аристотеля о составе веществ и о стихиях-свойствах вскоре сделалось теоретической основой исходным пунктом идеи о взаимопревращаемости металлов, в частности о превращаемости (трансмутации) неблагородных металлов в золото и серебро. Эта идея впоследствии легла в основу алхимии.

В первых столетиях новой эры названия «начало» и «стихия» часто стали заменяться названием «элемент». Происхождение этого названия туманно. Полагают, что оно возникло в качестве дидактического (мнемонического) термина, основанного на следующем положении: как слова состоят из букв (например, l, m, n, t), так и тела состоят из элементов (эль-эм-эн-т). Именно так понимал название «элемент» и Аристотель. В его «Метафизике» имеется следующее определение понятия «элемент»: «Элементом, называется то основное в составе вещи, из чего вещь слагается, причем (само) оно не делится (дальше) по виду так, чтобы образовать другой (низший) вид, — таковы, например, элементы голоса, из которых голос состоит и на которые разлагается как на последние составные части, в то время как эти составные части уже не распадаются на другие звуки, отличные от них по виду. Но если такие части (иногда) и делятся (дальше), то получающиеся в таком случае частицы однородны, например частица воды — (опять) вода, а со слогом дело обстоит не так. Таким же образом говорят и об элементах тел, те, кто говорит о них, что это предельные части, на которые разлагаются тела, в то время как сами эти части уже не делятся на другие, отличающиеся (друг от друга) по виду; и будет ли таких (последних, неделимых дальше по виду) частей несколько или будет что-нибудь одно, они здесь применяют название элементов… Отсюда и появился взгляд, что наиболее общие (вещи) представляют собою элементы, ибо каждая из них, будучи единою и простою, находится во многом — или во всем… Но во всех случаях здесь имеется одна общая черта: элемент вещи — это каждый раз то основное, что входит в состав вещи» (46).

Такое широкое понимание названия «элемент», данное Аристотелем, не только привело к возможности называть элементами четыре аристотелевских стихии-свойства (а в дальнейшем и элементы алхимиков и т. д.), но и атомы, как последние составные части тел (предел делимости тел). Впоследствии такое двойственное понимание элемента внесло путаницу в терминологию.

Следует упомянуть о древнегреческом философе Эпикуре (372–271 гг. до н. э.), развившем учение Демокрита об атомном строении веществ. Сочинения Эпикура сыграли большую роль в истории атомистики.

В учениях о веществе и первоначалах, его составляющих, развитых древнегреческими философами, имеются, как было показано, некоторые общие черты с натурфилософскими представлениями, возникшими в Индии (47) и в Китае несколько ранее, чем в Греции. Однако именно древнегреческая философия и, прежде всего, античная атомистика и аристотелизм оказали большое влияние на все дальнейшее развитие науки и, в частности, химии.

Античная атомистика по существу представляла собой атеистическое учение. Она не оставляла места для «духа» как сущности материи. Поэтому она сделалась одной из важных основ материалистического миропонимания, совершенно противоположного религиозным учениям о сотворении мира. Вот почему атомистика была запретным и гонимым учением вплоть до новейшего времени. Вероятно, именно поэтому сочинения древнегреческих атомистов, на которые ссылаются многие древние авторы, не дошли до нас полностью.

Несмотря на это, как показывает история химии и естествознания вообще, передовая человеческая мысль постоянно возвращалась к материалистическим идеям древнегреческих философов-атомистов. Многие натурфилософы и естествоиспытатели позднейших периодов на основе древнегреческой атомистики развивали собственные атомистические теории, исходили из атомистических представлений при теоретических обобщениях и объяснении различных явлений.

В конце концов атомистика и возникшее на ее основе атомно-молекулярное учение легли в основу химии и всего естествознания.

 

ХИМИЯ В ЕГИПТЕ В ЭЛЛИНИСТИЧЕСКИЙ ПЕРИОД. ДРЕВНЕЙШИЕ ЛИТЕРАТУРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПАМЯТНИКИ

В IV в. до н. э. Александр Македонский (356–323 гг.) предпринял военные походы и покорил Грецию, Персию и многие страны Азии и Африки. В 322 г. до н. э. он завоевал Египет и в следующем году заложил на берегу Средиземного моря, в дельте Нила, город Александрию. В течение короткого времени, благодаря выгодному географическому положению, Александрия стала крупнейшим торговым и промышленно-ремесленным центром древнего мира и важнейшим портом на Средиземном море. Она стала столицей нового эллинистического Египта.

После внезапной смерти Александра Македонского его громадная империя распалась. В возникших самостоятельных государствах у власти стали виднейшие его соратники. Так, в Египте воцарился Птолемей-Сотэр, ставший родоначальником династии Птолемеев (323–30 гг. до н. э.). Безжалостно эксплуатируя население, Птолемей накопил значительные богатства и, подражая прежним египетским фараонам, завел роскошный двор. В качестве придворного учреждения он основал Александрийскую академию, в которой стали обучаться наукам и искусствам молодые люди разных наций, главным образом греки. Для преподавания в Академию были привлечены видные ученые из Афин и других городов.

При Академии был учрежден музей (Дом муз) с многочисленными естественнонаучными коллекциями и собраниями произведений искусств. Была создана библиотека, состоявшая из греческих рукописных книг, древнеегипетских папирусов и глиняных и восковых табличек с текстами произведений ученых и писателей древности. При преемниках Птолемея-Сотэра продолжалось пополнение музея и библиотеки. Птолемей II — Филадельф — приобрел для библиотеки большое собрание книг, принадлежавших Аристотелю. Многие из этих книг были получены Аристотелем в подарок от Александра Македонского. Был установлен порядок, при котором каждая книга, привозившаяся в Египет, должна была представляться в Академию, где с нее снималась копия. Большое число книг копировалось во многих экземплярах и распространялось среди ученых и любителей наук.

Уже при первых Птолемеях в Александрийской академии сосредоточилось много философов, поэтов и ученых различных специальностей, главным образом математиков. Однако условия Академии как придворного учреждения не способствовали развитию в ней передовых философских идей и учений. Ведущими направлениями в Академии стали реакционные и идеалистические учения «гностицизм» и «неоплатонизм».

Гностицизм — течение религиозно-мистического характера. Гностики занимались вопросами познания (гносис) сущности высшего божественного начала. Они признавали существование «невидимого» мира, населенного бесчисленными бесплотными существами. Описания этого мира полны мистики и символизма. Гностики были ярыми врагами естественнонаучного материализма.

Неоплатонизм, получивший особенно широкое распространение в III и IV вв. н. э. благодаря Плотину (204–270 гг.), также представлял собой философское учение религиозно-мистического характера. Неоплатоники признавали существование души не только у людей и вообще живых существ, но и у тел «мертвой природы». Толкование различных проявлений души и действия на расстоянии духов, заключенных в различных телах, составляло основное содержание философии неоплатоников. Учение неоплатоников стало основой астрологии — искусства предсказания различных событий и судеб людей по положению звезд. Неоплатонизм лег в основу так называемой черной магии — искусства сношений с духами и душами умерших людей путем заклинаний, различных манипуляций, гаданий и т. п.

Учения гностиков и неоплатоников, впитавшие в себя элементы многих религиозных кодексов и догм, частично легли в основу формирования христианской догматики. Несмотря на жалкую роль, которую играла философия, в Александрийской академии получили блестящее развитие такие науки, как математика, механика, физика, астрономия, география и медицина. Причины успехов в развитии этих областей знаний станут понятны, если вспомнить их важное практическое значение прежде всего для военного дела (механика и математика), сельского хозяйства и ирригационных работ (геометрия), мореплавания и торговли (география, астрономия), а также в жизни придворной знати (медицина).

Из крупнейших ученых-математиков Александрийской академии следует назвать Эвклида (умер после 280 г. до н. э.) и Архимеда (287–212 гг. до н. э.), имевших много учеников. Достижения этих великих математиков древности широко известны.

Химия в первое столетие существования Александрийской академии еще не выделилась в самостоятельную область знаний. В Александрии она была важной составной частью «священного тайного искусства» жрецов храмов, в первую очередь храма Сераписа. Значительная часть химических знаний и приемов, особенно касающаяся изготовления искусственного золота и поддельных драгоценных камней, оставалась еще недоступной для широких масс.

Несомненно, что в древнеегипетских храмах доэллинистического периода с давних пор существовали рецептурные сборники с описанием химико-технических операций и приемов производства золота и золотых сплавов, а также всевозможных подделок драгоценных металлов и драгоценных камней. В таких сборниках наряду с химико-техническими рецептами и описаниями содержались секретные сведения по астрономии, астрологии, магии, фармации, медицине, а также по математике и механике. Таким образом, химико-технические и химико-практические сведения составляли лишь раздел естественнонаучных, математических и других знаний, а также всевозможных мистических (магия и астрология) описаний и заклинаний. Все эти сведения в ту эпоху обычно объединялись общим названием «физика» (от греческого — «природа»).

После завоевания Египта Александром Македонским, когда в Александрии и других крупнейших городах страны поселилось множество греков, весь комплекс знаний, накопленных в течение многих веков жрецами храмов Озириса и Изиды, скрестился с греческой философией и ремесленной техникой, в частности с химическими ремеслами. При этом многие технические «секреты» египетских жрецов стали доступны греческим ученым и ремесленникам.

Естественно, что с точки зрения господствующего философского мировоззрения греков в ту эпоху (философия перипатетиков, а затем гностицизм и неоплатонизм) древнеегипетская техника подделки драгоценных металлов и камней рассматривалась как подлинное искусство «превращения» одного вещества в другое. К тому же при невысоком уровне химических знании в ту эпоху далеко не всегда можно было установить подделку путем химического анализа или другим путем.

Заманчивая перспектива быстрого обогащения, ореол тайны, которым были окружены операции «облагораживания» металлов, и, наконец, уверенность в полном соответствии явлений «превращения» веществ, в особенности взаимных превращений металлов, законам природы — все это в сильнейшей степени способствовало быстрому распространению «тайного искусства» египетских жрецов в эллинистическом Египте, а затем и в других странах Средиземноморского бассейна. Уже около начала нашей эры изготовление поддельных драгоценных металлов и драгоценных камней приобрело массовый характер.

Судя по литературным произведениям, дошедшим до нас, способы «превращения» неблагородных металлов в золото и серебро сводились к трем операциям: 1) изменению поверхностной окраски неблагородного металла действием подходящих химикалий или покрытием его тонким слоем благородного металла, придающего «превращаемому» металлу вид золота или серебра; 2) окраска металлов лаками соответствующих цветов и 3) изготовлению сплавов, по внешнему виду похожих на золото или серебро (48).

Из литературных произведений химико-технического содержания эпохи Александрийской академии назовем прежде всего «Лейденский папирус X», относящийся к III в. н. э. (49) Этот документ был найден вместе с другими в одной из фиванских гробниц в 1828 г. Он поступил в Лейденский музей, но долгое время не привлекал внимания исследователей и был прочитан и прокомментирован лишь в 1885 г. Лейденский папирус (на греческом языке) содержит более 100 рецептов, описывающих способы подделки благородных металлов.

В 1906 г. стало известно о существовании другого древнего папируса того же времени. Это так называемый Стокгольмский папирус, попавший в 1830-х годах в библиотеку Академии наук в Стокгольме. В нем оказалось 152 рецепта, из которых 9 относятся к металлам, 73 — к изготовлению поддельных драгоценных камней и жемчуга и 70 — к крашению тканей, преимущественно к получению окраски пурпурового цвета (50).

В некоторых других химических папирусах помимо рецептурных формул имеются вставки, представляющие собой нечто вроде заклинаний. Например, в «Лейденском папирусе V» имеется такая вставка: «Двери неба открыты, двери земли открыты, путь моря открыт, путь рек открыт. Все боги и духи послушались моего духа, дух земли послушался моего духа, дух моря послушался моего духа, дух рек послушался моего духа» (51).

Изучение содержания рецептов Лейденского и Стокгольмского папирусов приводит к заключению, что они составлены людьми, знакомыми с ремесленно-химической техникой или по крайней мере близкими к ней. Почти все рецепты, несмотря на многие малопонятные названия веществ и искажения, внесенные переписчиками, можно расшифровать.

Специальные исследования показали, что оба папируса по содержанию довольно близки более древним произведениям, очевидно распространенным в эллинистическом Египте и дошедшим до нас в списках гораздо более позднего времени. Так, например, известно сочинение на греческом языке, опубликованное впервые Бертло под названием «Физика и мистика» (52) и фигурирующее как сочинение Демокрита из Абдеры. В действительности же, как установлено Дильсом и Липпманом, первоисточиком этого и других подобных произведений является сочинение энциклопедического характера более древнего происхождения, составленное неким Болосом из Мендеса около 200 г. до н. э. на основе данных греческой науки, египетской тайной науки и нескольких древнеперсидских сочинений мистического характера. Очевидно, Болос, желая по каким-то причинам скрыть свое авторство в составлении этой энциклопедии, приписал часть своего труда различным древним философам, в том числе знаменитому атомисту Демокриту. Подобный прием приписывания авторства сочинений, относящихся к области «тайной науки», другим авторам, прежде всего знаменитым философам и ученым, очень часто применялся с самых древних времен вплоть до XVII в. (53) Причины и побуждения такой «передачи авторства» другим людям были различны: в одних случаях подлинные авторы опасались преследований за свои сочинения, в других «псевдоавторство» применялось для рекламы при продаже соответствующего списка сочинения.

В эпоху римского владычества в Египте, в Александрии были распространены некоторые сочинения ремесленно-химического содержания. Химико-технические сведения в этих сочинениях, в отличие от прежних, изложены уже малопонятным языком и сопровождаются туманными высказываниями и заклинаниями. Сочинения эти полны религиозной мистики.

Так, известно несколько безымянных рукописей, в которых авторство сообщаемых тайных сведений приписывается либо богам, либо различным мифическим личностям далекого прошлого. Основателями «священного тайного искусства» изготовления драгоценных металлов, камней и жемчуга считают, в частности, бога Озириса, Тота, или Гермеса, называвшегося «Трисмегистос», т. е. «трижды величайшим», Изиса, Гора, Моисея, а также Демокрита, Клеопатру Египетскую, Марию-еврейку (коптскую) и др. Особенно большие заслуги приписывались мифическому Гермесу Трисмегистосу, по-видимому обоготворенному древнеегипетскому жрецу. В этих же рукописях приводятся легенды о божественном происхождении «тайного искусства» превращения металлов, о существовании будто бы тщательно схороненных в тайниках произведений богов и ангелов, содержащих величайшие «секреты». Приводится, в частности, легенда об «изумрудной таблице» Гермеса, ставшая весьма популярной у средневековых алхимиков. Текст этой мифической таблицы, написанной будто бы на изумрудной пластинке, найденной Александром Македонским в гробнице Гермеса, таков: «Истинно, без обмана, достоверно и совершенно правдиво. То, что внизу, подобно тому, что вверху. И то, что вверху, подобно тому, что внизу, для совершения чудес единого дела. И подобно тому, как все предметы произошли от одного вещества, по мысли одного, так все они произошли от этого вещества путем усыновления. Его отец — Солнце, его мать — Луна. Ветер носил его в своем чреве, Земля — его кормилица. Оно — отец всякого совершенства во вселенной. Если его превратить в землю, его могущество не ослабевает. Отдели землю от огня, тонкое от грубого, осторожно, с большим искусством. Это вещество поднимается от земли к небу и тотчас снова нисходит на землю и собирает силу и верхних и нижних вещей. И ты получишь всемирную славу. И всякий мрак удалится от тебя. Сила его могущественнее всякой силы, потому что она уловит все неуловимое и проникнет во все непроницаемое. Ибо так сотворен мир! Здесь указан источник удивительных применений. Вот почему я был назван Гермесом Трижды величайшим, владеющим тремя разделами всемирной философии. Я сказал здесь все о деле Солнца» (54) (по-видимому, золота).

Легенда о роли Гермеса в основании «священного тайного искусства» получила широкое распространение в VI в., а уже в дальнейшем, в XIII в. и, особенно, в XVI–XVII вв., громкую славу приобрела его «изумрудная таблица». От имени Гермеса «тайное искусство» превращения металлов в средние века получило название «герметическое» искусство.

К VI в. относятся произведения Синезия, комментатора сочинений, приписывавшихся Демокриту (Псевдодемокриту), Стефана Александрийского и Олимпиодора («О священном искусстве») и многих других. Во всех этих произведениях в изобилии содержится мистика, туманная символика, заклинания и т. д. Между прочим, Олимпиодор был одним из первых, кто применил обозначение семи металлов древности знаками планет, употреблявшимися еще в Древнем Египте (55).

Помимо сочинений Псевдодемокрита — Болоса в эпоху Александрийской академии было известно большое сочинение «божественного» 3осимы из Панополиса (около 400 г.). Зосима, вероятно, был близко связан с Александрийской академией, где во II–IV вв. преподавалось «тайное искусство». Сочинение Зосимы дошло до нас не полностью и со значительными искажениями. Оно состоит из 28 книг, в которых рассматриваются различные приемы «тайного искусства», например, вопрос «о фиксации ртути» , о «божественной воде», о священном искусстве изготовления золота и серебра, о четырех телах, о философском камне и т. д. (56).

В сочинении Зосимы, по-видимому, впервые в литературе упоминается название «химия» (некоторые авторы считают, что это название в рукописи сочинения Зосимы является позднейшей вставкой) в понимании «священного тайного искусства». Соответственно древнееврейской легенде («Книга Бытия», гл. 6), Зосима рассказывает, что это искусство было передано людям падшими ангелами, которые после изгнания Адама и Евы из рая сходились с дочерями человеческими и, в награду за их любовь, сообщали им приемы «тайного искусства». Согласно Зосиме, первая книга, в которой были собраны сведения о «тайном искусстве», была написана пророком Хемом (Хамом?), от имени которого и произошло самое название искусства (57). Сочинение Зосимы пользовалось широкой известностью у александрийских, а позднее и у средневековых алхимиков. Широкое распространение тайного искусства превращения металлов, появление огромного количества поддельных монет в обращении стало угрозой торговле. В первые века нашей эры, в эпоху римского владычества в Египте, римские императоры неоднократно пытались запретить занятия «тайным искусством». Так, Диоклетиан около 300 г. в связи с денежной реформой в империи издал указ о сожжении всех книг, содержащих описания изготовления золота и серебра.

С другой стороны, «тайное искусство» и связанные с ним религиозно-мистические обряды, гадания, заклинания, занятия черной магией и т. д. вызвали преследования со стороны христианского духовенства, видевшего в такого рода занятиях угрозу для «чистоты» христианских учений. Преследовались и ученые Александрийской академии, считавшейся главным центром «тайного искусства». Об этом свидетельствует печальная история Александрийской академии, ее университета, музея и библиотеки.

Еще в 47 г. до н. э., при осаде Александрии Юлием Цезарем, сгорел музей Академии, в котором помещалась большая часть библиотеки (около 400 000 томов). Другая часть библиотеки (до 300 000 томов), хранившаяся в храме Сераписа (позднейшее имя бога Озириса, или Юпитера), уцелела. Император Антонин взамен сгоревшей части библиотеки подарил Клеопатре Египетской Пергамскую библиотеку в 200 000 томов. В 385 г. фанатики-христиане во главе с архиепископом Феофилом разрушили храм Сераписа, а в 390 г. погибли книги, хранившиеся в этом храме. В 415 г. по указанию патриарха Кирилла был разгромлен университет Академии, причем были убиты многие профессора и ученые, в том числе знаменитая Гипатия. Наконец, в 640 г. при взятии арабами Александрии погибли остатки библиотеки, и Александрийская академия перестала существовать.

Каковы же итоги развития химического искусства в эпоху Александрийской академии, просуществовавшей почти 1000 лет? Прежде всего, следует отметить значительное расширение химико-технических знаний и ремесленно-химического опыта в эту эпоху. Знания, накопленные древнеегипетскими ремесленниками и жрецами в металлургии, красильном искусстве, фармации и других областях, перешли к грекам, а затем в Рим и к другим народам Средиземноморского побережья. Сам характер ремесел изменился. В Римской республике и Римской империи, так же как и в Александрии, наряду с одиночными ремесленными мастерскими существовали так называемые фабрики, в которых работали десятки и даже сотни ремесленников-рабов. На таких фабриках осваивался, суммировался и совершенствовался опыт отдельных мастеров.

Значительные успехи были достигнуты в области производства различных металлических сплавов, особенно медных. Получили распространение сплавы с различными окраской и оттенками цветов. Была разработана и усовершенствована техника металлических покрытий (золочение, серебрение, меднение, лужение и т. д.), а также техника «окраски» при помощи соответствующих химикатов поверхности драгоценных металлов.

Получило развитие ремесло крашения тканей и других изделий и производство различных красителей. Помимо минеральных и растительных красителей, известных в Древнем Египте и других странах древнего мира, в эту эпоху были введены в практику новые природные красители, особенно красители, дающие пурпуровую окраску. Красители и рецептуры приемов крашения описаны в рецептурных сборниках, составленных в эпоху Александрийской академии и вошедших в европейские сборники позднейшего времени в расширенном виде.

Значительно увеличился ассортимент химикатов, применявшихся ремесленниками в производствах. Большое распространение получили вещества, известные до этого лишь в Египте. В рецептурных сборниках эпохи Александрийской академии упоминаются вещества, относящиеся к различным классам минеральной химии: натрон (сода), поташ, квасцы, купорос, бура, уксус, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, киноварь, сажа, окислы железа, окислы и сульфиды мышьяка, семь металлов древности и многие другие.

Однако наряду с развитием ремесленной практической химии и химической техники, с расширением и усовершенствованием химических знаний в Александрийскую эпоху получила развитие и другая, фактически бесплодная, ветвь химии — «тайное искусство», ставившее своей целью отыскать способы искусственного получения драгоценных металлов и камней. Это «тайное искусство», не выходившее в доэллинистическую эпоху в Египте за стены древних храмов и целиком находившееся в ведении жрецов, нашло множество последователей из различных слоев населения Александрии и других средиземноморских городов. Представители «тайного искусства» уже, как правило, не принадлежали к числу химиков-практиков и презирали ремесло и ремесленников. В основном это были искатели счастья и легкого обогащения.

С течением времени в поисках путей трансмутации (превращения) металлов «тайное искусство» все более и более отрывалось от практики и замыкалось в рамках навязчивой идеи, что будто бы древние философы обладали секретом трансмутации и что этот секрет утрачен или зашифрован в древних рукописных сочинениях и может быть восстановлен при помощи молитв и заклинаний. Этот секрет представляли в виде некоего сверхъестественного средства, в присутствии которого при простом расплавлении неблагородные металлы мгновенно превращаются в настоящее золото. Это средство уже в древности получило различные названия: «философский камень», «красный камень», «панацея» и др. Ему приписывались и чудодейственные свойства всеисцеляющего лекарства, способного возвратить молодость старикам. Не находя реальных путей приготовления философского камня и реализации трансмутации металлов, представители «тайного искусства» либо удовлетворялись освоением простых способов грубой подделки металлов, либо пытались на основе философских учений гностиков и неоплатоников при помощи астрологии, магии, каббалистики, а также заклинаний, вызываний духов, молитв, гаданий и т. п. добиться решения фантастической задачи. При этом, желая скрыть неудачи поисков, приверженцы «тайного искусства» нередко мистифицировали своих единомышленников, утверждая, что будто бы они нашли, наконец, утраченный секрет древних мудрецов. В целях мистификации и скрытия истины они широко пользовались символикой, шифрами, загадочными фигурами, различными, им одним понятными, обозначениями веществ, фантастическими сочетаниями слов и букв для выражения мнимой тайны, каббалистическими сочетаниями цифр и т. д. Все эти приемы приверженцев «тайного искусства» были в дальнейшем усвоены и даже развиты европейскими алхимиками.

Что же касается реальных способов приготовления искусственного золота, о которых можно судить по сочинениям, дошедшим до нас со времени существования Александрийской академии, то они чаще всего сводились к изготовлению золотоподобных сплавов или же сплавов, окрашенных снаружи в золотистый цвет. Приведем описание последовательных операций изготовления искусственного золота:

1. Тетрасомия (от греческого — «четыре» и — «тело») — изготовление исходного сплава из четырех металлов: олова, свинца, меди и железа. По мнению авторов описаний, этот четверной сплав, окрашенный вследствие окисления с поверхности в черный цвет, обладал свойствами земли. При нагревании он плавился, приобретая свойства воды.

2. Аргиропея, или сереброделие (от греческого — «серебро», делаю) — отбеливание продукта тетрасомии путем сплавления с мышьяком и ртутью, в результате чего сплав, как считалось, приобретает свойства серебра.

3. Хризопея (от греческого — «золото») — главная операция — превращение подготовленного серебра в золото действием на сплав, полученный в результате аргиропеи, сернистыми соединениями и «серной водой». Предварительно в сплав добавляли некоторое количество настоящего золота, которое должно было служить «закваской» при превращении.

4. И о з и с (58) («томление», «брожение») — отделка полученного продукта путем окрашивания поверхности готового сплава при помощи травления квасцами или окуривания (томления) в специальном приборе, называвшемся «керотакис» (59).

Впрочем, в литературе того времени приводятся и другие рецепты хризопеи: путем, например, золочения, обработки поверхности металла различными реактивами и т. д.

«Тайное искусство» получения поддельного золота и поддельных драгоценных камней процветало в Александрии, независимо от развития ремесленной практической химии, продолжавшей идти путем прогресса. С течением времени связи «тайного искусства» с практикой, прежде всего с металлургией, все более и более ослаблялись и в первые века нашей эры полностью нарушились.

 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ «ХИМИЯ»

Для обозначения «священного тайного искусства» в эллинистическом Египте, по-видимому, впервые стало применяться название «химия». Это название (chymeia) появилось в литературе на древнегреческом языке в IV в. н. э. и приводится александрийскими авторами, например Зосимой, как хорошо известное ранее. Как уже говорилось, Зосима даже пытался объяснить происхождение этого названия от имени пророка Хема. Однако такое объяснение явно не выдерживает критики.

В древнегреческом языке имеется несколько слов, которые можно сопоставить с названием «химия». Так, известно слово химос, или хюмос, означающее «сок». Это слово употреблялось главным образом в медицине и фармации. Известно также слово хима или хюма, означающее «литье» (а также «поток», «река»), и производное от этого слово химевсис, означающее «смешивание», и т. д. Некоторые авторы указывают, что название хима встречается еще в египетских надписях III в. до н. э., и полагают, что название «химия» произошло именно от этого слова. По мнению Дильса, термин «химия» в первоначальном понимании, обозначал «искусство литья и плавки металлов» (61).

С одинаковым основанием можно допустить, как это сделал еще Бертло (62), что название «химия» происходит от древнеегипетского слова chemi или chuma, означающего «чернозем» и одновременно название всей страны (Египта). Этому слову на латинском языке (на это ранее никто не обращал внимания) соответствует слово humus, т. е. «земля».

Большинство историков химии склонны считать слово «химия» производным от древнеегипетского названия Chemi и объяснять, исходя отсюда, что в первоначальном значении под названием «химия» понималась область знания, которая занимается минералами и вообще произведениями недр земли. Некоторые авторы, исходя из толкования этого же названия, полагают, что химия в древности считалась «черным искусством», примыкающим к «черной магии».

Возможны, конечно, и другие объяснения происхождения названия «химии». Так, на древнекитайском языке слово «ким» обозначало «золото» (современное «дзинь»).

В арабский период некоторые авторы-арабы обозначали химию различными, отчасти созвучными слову «химия» названиями (63). Однако термин «химия» существовал еще задолго до арабских завоеваний. Этот термин употреблялся, как уже говорилось, для обозначения «священного тайного искусства» (64). Вот почему связь названия «химия» с древнеегипетским термином «хеми» и латинским «хумус» представляется наиболее вероятной.

 

ХИМИЯ В РИМСКОЙ ИМПЕРИИ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

Культура, сложившаяся в Египте в эллинистический период, получила широкое распространение в странах Средиземноморского бассейна в I в. до н. э. и, особенно, после завоевания Египта римлянами (30 г. до н. э.). В самом начале нашей эры наряду с Александрией крупным центром науки и ремесленной техники стал Рим. Завоевания римлян в Европе, Ближней Азии и Африке, образование огромной Римской империи способствовали не только развитию торговли и сосредоточению в столице империи колоссальных богатств, но и концентрации здесь ученых и ремесленников различных наций — греков, сирийцев, евреев, египтян и др. В эту эпоху наука и ремесленная техника в Риме достигли весьма высокого уровня. Из литературных произведений, отражающих уровень философской мысли и химических знаний в Риме, следует назвать прежде всего поэму Тита Лукреция (Кара) (99–55 гг. до н. э.) «О природе вещей» («De rerum natura») (65). Это замечательное произведение, характеризующее ее автора как убежденного материалиста и атеиста, состоит из шести книг. Первые две посвящены обзору и критике античных греческих учений о первоначалах, или стихиях, тел, гомеомериях и т. д. и изложению в образной поэтической форме учения Эпикура. Лукреций — страстный последователь учений Демокрита и Эпикура. Исходя из концепции о вечности вселенной, он считал атомы, из которых состоят все тела мира, вечными и неистребимыми. На этой основе он постулировал положение: «Из ничего не творится ничто по божественной воле» (66) — и продолжал: «Ничто не способно возникнуть из ничего» (67).

Лукреций считал, что атомы различных веществ различаются по форме, чем и объяснял разнообразие в свойствах тел. Так, горькие на вкус вещества, по его мнению, составлены из атомов, обладающих острыми, колючими углами. В своей поэме Лукреций не употреблял греческого термина «атомы» и, жалуясь на бедность латинского языка, пользовался вместо этого названия несколькими латинскими: «первичные тела вещей» (corpora exordia rerum); «первичные начала» (primordia); «первичные тела» (corpora prima); «неделимые» (individua), что ближе всего соответствует значению «атом», и т. д.

Лукреций полагал, что тела состоят либо из одинаковых первичных частиц, либо представляют собой комбинации различных первичных частиц, которые не в состоянии разрушить никакая сила (68).

Атомы всех тел Лукреций представлял себе в непрерывном движении. Картину этого вечного движения индивидов воздуха Лукреций дал в следующих стихах:

Эти строки, как и вся поэма «О природе вещей», показывают, какого высокого уровня достигла материалистическая натурфилософия в Риме в эпоху Юлия Цезаря. Поэма Лукреция оказала большое влияние на последующее развитие материалистических идей в химии и физике.

Назовем так же широко известное произведение Кая Плиния Второго (23–79 гг.), озаглавленное «Естественная история» («Historia naturalis») (70). Это большое сочинение энциклопедического характера, состоящее из 37 книг (глав). В книгах 33–37 изложены сведения по минералогии, металлургии и химии. Плиний использовал при составлении своей «Естественной истории» данные многих авторов, в том числе тех, чьи произведения до нас не дошли.

В отличие от Лукреция Плиний — последователь Аристотеля и его учения о стихиях и о происхождении в земных недрах металлов и минералов. Плиний называет множество минералов, в том числе алмаз, серу, кварц, природную соду (натрон), гипс, известняк (и гашеную известь), мел, алебастр, асбест, глинозем, драгоценные камни и т. п., а также стекло. Из металлов Плиний подробно описывает золото, растущее, по его мнению, вместе с другими металлами в земле, затем серебро, медь, ртуть, железо, галмей, олово. Плинию были известны многие соли, окислы и другие минеральные вещества: киноварь, купоросы, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, сурьма (окись), реальгар, аурипигмент (сернистый мышьяк), квасцы и т. д. Он называет также и органические вещества: нефть, различные смолы, клеи, крахмал, сахар, воск, некоторые органические краски (в частности, индиго, крапп и др.), бальзамы, душистые вещества.

Однако наряду с многими интересными фактами и описаниями у Плиния в «Естественной истории» много фантастических, неверных сведений, почерпнутых им из сомнительных источников. Сам Плиний, по-видимому, был мало знаком с ремесленно-химической и металлургической техникой и был лишь компилятором-энциклопедистом. Тем не менее «Естественная история» дает яркое представление о весьма широком круге химико-практических знаний в Древнем Риме в эпоху возникновения империи. Период расцвета эллинистической культуры и, в частности, натурфилософии и ремесленной химической техники был, однако, непродолжительным. Огромная Римская империя, раздираемая противоречиями — политическими, национальными, территориальными, оказалась непрочной. Уже в III в. варвары с севера, нападавшие на отдельные римские провинции, стали угрожать самому Риму. Различные политические потрясения, связанные с массовыми переселениями народов в придунайские и приднепровские степи, религиозные войны, восстания рабов и другие, привели к дальнейшему ослаблению могущества империи. В IV в. столица империи была перенесена в Константинополь (Восточная Римская империя). В середине V в. под напором варваров Западная Римская империя пала.

Разгром Рима привел к почти полному уничтожению культуры и ремесел. Италия одичала. Уцелевшие ученые и ремесленники переселились частично в Константинополь, частично в города Ближней Азии. Но здесь они также не нашли достаточно благоприятных условий для своей деятельности.

Крайне отрицательное влияние на развитие науки и, прежде всего, материалистической натурфилософии как основы для объяснения химических явлений оказало распространение христианства в первые века новой эры. Высшее христианское духовенство уже в III и IV вв. срослось с рабовладельческой верхушкой общества и сделалось оплотом реакции. В IV в. христианство стало государственной религией (в Константинополе). Воинствующие отцы церкви начали беспощадную борьбу против какого бы то ни было проявления материализма в философии и науке. Сторонники античной философии Демокрита, Эпикура и даже Аристотеля жестоко преследовались как самые опасные противники христианства.

Гонениям со стороны христианского духовенства и поддерживавших его константинопольских императоров подвергались не только философы и ученые из «язычников» — прямых противников христианских вероучений, но и так называемые еретики — «монофизиты» и «несториане» , среди которых было немало образованных людей — знатоков античной греческой философии. В 529 г. император Юстиниан по требованию высших церковных властей жестоко расправился с монофизитами и объявил вне закона все античные философские учения как несовместимые с христианскими догматами.

Многие ученые — монофизиты и несториане, в том числе и химики, — вынуждены были спасать свою жизнь бегством из Константинополя в Сирию и Персию. Однако и здесь они не нашли благоприятных условий для научной работы и, не пользуясь какой бы то ни было поддержкой властей, влачили жалкое существование, занимаясь главным образом комментированием александрийских авторов, особенно неоплатоников.

Падение Западной Римской империи привело, таким образом, к полному упадку науки, культуры и ремесел в древних, некогда процветавших городах Италии, Ближней Азии и Египта, в том числе и в самом Константинополе. На смену передовым материалистическим натурфилософским учениям пришли грубо примитивные «сказки» о мироздании и веществах, базирующиеся на старозаветных легендах и «творениях» отцов церкви. Являясь оплотом рабовладельческого общества, христианская церковь и ее высшая иерархия проповедовали смирение и покорность среди угнетенных и обездоленных людей, обещая им все блага в загробной жизни. При этом всякое проявление свободомыслия жестоко преследовалось. Так называемая светская научная деятельность рассматривалась духовенством как источник свободомыслия и ересей и поэтому запрещалась.

Наряду с этим резко упало ремесленное производство. Многие приемы искусного ремесла, в частности ремесленно-химической техники, были полностью забыты. В таком жалком состоянии страны древнего мира, объединенные ранее Римской империей, вступили в «темную ночь средневековья» (Энгельс).

Только значительно позднее, в VIII и IX вв., в Византии — так стала называться Восточная Римская империя — вновь наметился некоторый прогресс в развитии ремесленной химической техники, но уже под влиянием новых внешних факторов.

 

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА В ИНДИИ И КИТАЕ В ПЕРВЫЕ ВЕКА НОВОЙ ЭРЫ

В странах Азии, почти не участвовавших в политических событиях, которые происходили на Западе, и экономически мало связанных с Западной Европой, развитие химических и химико-практических знаний в начале средних веков шло самостоятельным путем. Остановимся лишь на некоторых важнейших достижениях ремесленно-химической техники и на натурфилософских представлениях в Индии и Китае в первые века новой эры.

Северо-западная Индия еще со времен Александра Македонского, завоевавшего эту область, была связана с греческой культурой. Однако к началу нашей эры эти связи оказались утраченными. С I в. и вплоть до нашествия на Индию гуннов в VI в. Северо-западная Индия управлялась династией «кушанов» китайского происхождения.

В течение первых веков нашей эры в Индии продолжали развиваться ремесленные производства. Рано появилась литература химико-технического содержания. Однако произведения древнеиндийских ремесленников-техников до нас не дошли. Лишь по сочинениям общего характера можно судить об уровне развития химических ремесел, а также металлургии и других областей техники в Древней Индии. Так, еще в конце IV в. до н. э. была написана книга «Артхашастра» (71), автором которой считается Каутилья (или Чанакья) — первый министр у одного из императоров династии Маурьев (321–296 гг. до н. э). «Артхашастра» посвящена политической, общественной, гражданской и военной организации государства. Рассматривая соответствующие вопросы административного характера, автор уделяет определенное внимание вопросам экономики и в ряде мест рассказывает о добыче и использовании природных минеральных богатств, о металлургическом производстве и ремесленной химической технике. Даются общие сведения о рудах золота, серебра, меди, свинца, олова и железа, а также о способах добычи и переработки этих руд и выплавки металлов. Кроме того, в книге приводятся данные и о других химико-технических приемах ремесленной техники, в частности об изготовлении алкогольных напитков.

В Индии, как и в Древнем Египте, были распространены учения о превращении металлов. Широкой популярностью пользовалась теория получения всех металлов от «родительской пары» — ртути и серы.

Цеховая организация древнеиндийского ремесла способствовала усовершенствованию приемов производства и расширению сведений о различных веществах и их свойствах. В первые десятилетия нашей эры в Индии было известно много разных химикатов. В практике химических ремесел применялись медный и железный купоросы, в медицине — препараты серы, для различных целей использовались природные соединения мышьяка — реальгар (As4S4) и аурипигмент (As2S3), уксус, для технических целей изготовлялись щелочи. С IV в. стал известен белый мышьяк (As2О3)

В эту же эпоху при крашении применялись квасцы, были известны прочные красители. С 550 г. в технике стали применяться цементированные металлы. Приблизительно около 600 г. уже была хорошо известна селитра (72). Свидетельством высокого уровня металлургической техники и обработки металлов может служить большая железная колонна близ Дели (Делийская колонна) весом около 6,5 т. Колонна имеет в длину 7,3 м, диаметр ее у основания — 41,6 см, а у вершины — 29,5 см. Колонна была изготовлена в IV в. как памятник какой-то победы. По-видимому, она была сделана из небольших криц, путем их сварки и последующей проковки. В район Дели колонна была перенесена в 1050 г. (73)

Делийская колонна состоит из почти чистого железа (99,72 % Fe) и содержит лишь незначительные примеси углерода, серы и фосфора. Этим и объясняется ее долговечность и коррозионная устойчивость.

Начиная с первых веков нашей эры в Индии получила распространение алхимия и появились алхимические сочинения. Крупнейшим алхимиком Древней Индии был Нагарьюна (VIII в.), который в книге «Разаратнакара» описывает пути и возможности «фиксации ртути» и другие типичные алхимические операции. Крупные успехи в развитии ремесленной химической техники были сделаны в Китае в первые столетия нашей эры. Наряду с развитием техники обработки руд и выплавки металлов, с усовершенствованием процессов крашения и расширением ассортимента красок, в эту эпоху были сделаны и другие технические открытия.

В 12 г. до н. э. в китайских летописях упоминается о бумаге. Ее получали в виде тонких пластинок из шелковой ваты — отхода производства шелка. В 105 г. чиновник Цай Лунь, ведавший снабжением императорского двора промышленными изделиями, изобрел способ изготовления настоящей бумаги из древесной коры, конопли, тряпок, старых рыболовных сетей и т. д. Этот способ значительно позднее был освоен и в других странах: в Корее — около 600 г., в Японии — в 610 г., в 751 г. китайский способ производства бумаги был осуществлен в промышленном масштабе в Самарканде. В Китае же были изобретены и первые приемы книгопечатания (74).

Большие успехи китайских ремесленников нужно отметить и в области производства керамических изделий. Еще в эпоху Хань (206 г. до н. э.) были сделаны важные усовершенствования в рецептурах шихт для производства глиняной и фаянсовой посуды. По мнению ряда авторов, именно к этому времени следует отнести появление первых фарфоровых изделий, еще грубых вследствие несовершенства обжигательных печей. В VII в. были введены в практику специальные печи для обжига фарфоровых изделий, и с этого времени в Китае началось массовое промышленное изготовление фарфора, завоевавшего вскоре широкую известность как в азиатских государствах, так и в Европе. Секрет производства фарфора оставался неизвестным европейцам вплоть до начала XVIII в. (75)

Упомянем, наконец, еще об одном достижении китайских химиков-практиков этой эпохи — изобретении пороха. В первые века нашей эры в Китае были хорошо известны составные части пороха — селитра и сера, применявшиеся в медицине. Кроме того, еще в VI в., а вероятно и ранее, в Китае существовали мануфактуры для производства «огненных составов», применявшихся для увеселительных целей во время праздников при императорском дворе. В 682 г. китайский алхимик Сунь Сымяо описал один из первых образцов пороха — весьма интенсивно горящую смесь из серы, селитры и древесного порошка. В 808 г. другой китайский алхимик — Цинь Сюй-цзы — сообщает о порохе, состоящем из серы, селитры и древесного угля. По-видимому, еще ранее (VIII в.) этот состав был хорошо известен китайским химикам и применялся при изготовлении фейерверков (76). В период династии Тан (618–907 гг.) порох стал применяться в качестве взрывчатого вещества в военном деле. Позднее (XII в.) в Китае было введено первое огнестрельное оружие — бамбуковая трубка, заряжавшаяся порохом и пулей.

Секрет изготовления и применения китайского пороха довольно быстро проник к арабам, а через них — в Византию и, несомненно, послужил основой для изготовления «огненных составов» («греческий огонь»). В Европе порох появился лишь в XIII в.

Наряду с развитием ремесленной химической техники в Китае в первые века нашей эры получили значительное развитие и алхимические идеи. Китайская алхимия обладала всеми характерными чертами, присущими позднейшей западноевропейской алхимии. Она была тесно связана с магией и астрологией. Характер изложения в алхимических сочинениях Древнего Китая тот же, что и у александрийских, а в дальнейшем и у западноевропейских алхимиков. Описания операций полны мистики, символики и таинственных выражений и заклинаний. Авторы трактатов явно стремятся зашифровать то, что составляет самую суть рецептов, скрыть «тайну».

При дворах китайских императоров существовали штатные алхимики, которые были одновременно магами и астрологами. Одной из их обязанностей было изготовление «эликсира бессмертия». В состав таких эликсиров входили обычно ядовитые ртутные соли, и понятно, что легковерные императоры и сановники, отваживавшиеся принять эликсир, умирали. Поэтому нередко алхимиков принуждали попробовать на себе действие эликсира.

В Китае алхимия процветала уже во II в. до н. э. и позднее получила весьма широкое распространение. Одним из видных китайских алхимиков был даосист Вэй По-ян (около 140 г.). Вэй По-ян оставил несколько сочинений. В книге «Шу-и цзан-ту-ши» он приводит рецепт приготовления «пилюль бессмертия». Книга эта — мистическое произведение с характерными для алхимических текстов аллегориями и символикой. Вот отрывок из нее: «Форма печи похожа на луну, лежащую на спине. Белый тигр нагревается на горне. Туда же добавляют голубого дракона, а ртутное солнце представляется растопленной жемчужиной; восток и запад исчезают вместе, и так хунь и пио контролируют друг друга. Красная птица — дух огня, и она справедливо распределяет победу и поражение. И вот поднимается вода, и огонь низвергнут» (78).

Среди различных веществ, которые удалось расшифровать в такого рода описаниях, наиболее часто встречается, пожалуй, киноварь («ху-ша», или «тан-ша») — соединение, которое у алхимиков пользовалось особым вниманием и постоянно фигурирует в описаниях алхимических операций в ряде стран древнего мира. Вэй По-ян также изготовлял «пилюли бессмертия» на основе киновари. В легенде о Вэй По-яне говорится, что, изготовив такие пилюли, он сам попробовал их. То же сделали его ученики. Пилюлю дали и собачке. Все они умерли, но потом воскресли и сделались бессмертными (79).

К более позднему времени относится сочинение китайского алхимика Ко Хунта (281–361 гг.). Он также был даосистом. Его сочинение «Пао-Пу-Цзу» состоит из 70 книг (глав). В самом начале описывается изготовление «пилюль долгой жизни», а также различных лекарственных средств. В дальнейшем он переходит к описанию чисто алхимических операций приготовления искусственного золота.

Таким образом, в развитии китайской алхимии можно различать два периода соответственно основным целям, которые ставили перед собой последователи «тайного искусства». В первом периоде (раннем) речь шла главным образом об изготовлении «панацеи» — фантастического лекарственного средства, обеспечивающего бессмертие или долгую жизнь. В дальнейшем эта задача становится уже побочной. На первый план выдвигается проблема превращения неблагородных металлов в золото. Так, для Ко Хунга уже характерно наряду со стремлением описать способы изготовления «пилюль долгой жизни» желание отыскать пути для превращения ртути, меди, железа и других неблагородных металлов в золото. Он уверен в том, что путем трансмутации можно получить настоящее золото.

В сочинении Ко Хунга описывается способ получения ртути из киновари, путем нагревания последней и конденсации образующихся паров ртути. Ко Хунг считает, что если киноварь подвергнуть очень сильному нагреванию, то из нее образуется золото (80).

Между идеями и даже методами и путями, описываемыми в алхимической литературе, а также аппаратурой (например, священные сосуды — «дин») китайских алхимиков и алхимиков Западной Европы более поздних эпох существует несомненная связь. Однако вопрос о путях проникновения алхимических идей и рецептур из Китая в Европу в древности и в средние века еще не изучен.

Таким образом, в течение многовекового периода древнего мира человечество не только накопило многочисленные и различные химико-практические знания и научилось использовать разнообразные вещества и некоторые химические превращения для разных целей, но и создало первоначальные теории о природе веществ, о началах, или стихиях, их составляющих, выдвинуло важнейшие положения об атомном строении материи и теории о происхождении металлов и минералов и т. п.

Все эти достижения натурфилософии и практической химии древнего периода истории человечества невозможно рассматривать иначе как основу дальнейшего развития химии в средние века и в новое время.

Следует, однако, иметь в виду, что в развитии теоретических и химико-практических знаний в древний период четко определились три, почти обособленные друг от друга, направления деятельности:

1. Натурфилософские представления о веществе и началах, его составляющих. Достижения античных греческих философов — материалистов и, прежде всего, атомистов — оказали особенно большое влияние на дальнейшее развитие философии, естествознания и теоретической химии.

Однако наряду с передовыми материалистическими натурфилософскими учениями в древности возникли и идеалистические, религиозно-мистические, философские системы. Они получили развитие как в Греции, так и, особенно, в эллинистическом Египте и в странах Востока. Это неоплатонизм и гностицизм в эллинистическом Египте, а также религиозные вероучения — буддизм, даосизм и, наконец, христианство. Все эти религиозно-философские учения прямо противоположны естественнонаучной материалистической философии. Борьба между этими двумя основными и противоположными мировоззрениями пронизывает всю дальнейшую историю развития естествознания и химии.

2. Химико-практические знания и ремесленные производства, в особенности металлургия и фармация. Развитию этого направления способствовали значительные успехи во всех крупных рабовладельческих государствах — Египте, государствах Междуречья, Индии, Китае и государствах Закавказья, а также в Древней Греции. Ремесленники и химики-практики древнего мира накопили в течение веков большой технический опыт. Практические знания и производственный опыт в области металлургии и фармации оказали особенно большое влияние на дальнейшее развитие химических знаний. Можно утверждать, что именно металлургия и фармация, зародившиеся на заре культурного развития человечества и получившие большое развитие в древности, и являются основой дальнейшего развития химии.

3. «Священное тайное искусство», т. е. поиски путей и возможностей изготовления искусственных благородных металлов, драгоценных камней, поиски чудодейственных универсальных лекарств, обеспечивающих долгую жизнь и даже бессмертие. Это направление, получившее широкое распространение в эпоху разложения рабовладельческого общества, фактически развивалось обособленно от ремесленно-химической практики. Вместе с тем «тайное искусство», по-видимому, с момента своего возникновения было органически связано с наиболее реакционными философскими учениями, религиозной догматикой и мистикой.

Поиски путей трансмутации металлов при помощи философского камня и чудодейственных лекарств сочетались в «тайном искусстве» с черной магией, астрологией, искусством заклинаний, колдовством и т. д. Поэтому это направление стало уже в древности совершенно бесплодной ветвью химии. В дальнейшем развитии химических знаний наиболее прогрессивную роль играла практическая ремесленная химия. Мастера-металлурги, красильщики, врачи и фармацевты и другие химики-практики шаг за шагом продолжали совершенствовать старые способы химических производств, вводили новые способы обработки веществ и новые вещества в производства и, наконец, основывали новые области химической техники и новые производства. Однако очень немногие из них пытались теоретически осмыслить и объяснить осуществляемые ими химические превращения и процессы.

В то же время античная материалистическая натурфилософия, получившая блестящее развитие в древности, в первые века нашей эры подверглась жестоким преследованиям со стороны христианского духовенства и была запрещена. Многие произведения греческих философов были уничтожены. На длительный период в некогда культурных странах Средиземноморского побережья наступил период застоя мысли, господства религиозно-догматической схоластики.

В средние века, вследствие одичания народов Южной Европы, многие достижения науки и культуры древнего мира были полностью забыты. Тем не менее дальнейшее развитие химии, как и науки вообще, происходило на основе химико-практических знаний, производственного опыта и передовых материалистических учений, возникших и получивших развитие в древности.