УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

К середине XVII в. капиталистическое производство (мануфактура) получило широкое развитие во всех главных странах Европы. Зародилось машинное производство, были изобретены и вводились в практику простейшие механические устройства и приспособления, облегчавшие, а также и вытеснявшие ручной труд.

Торговля в большинстве европейских стран оживилась и расширилась. Появились торговые биржи (Антверпенская биржа) и банки. Возникли крупные торговые компании (Гвинейская, Ост-Индийская, Московская и др.). Торговая и промышленная буржуазия постепенно приобретала все большее и большее политическое влияние, финансируя войны, добиваясь выгодного для себя законодательства, оказывая давление на разорившихся сеньоров при выборах королей и т. д.

Наряду с ростом и усилением буржуазии в течение XVII в. в Западной Европе происходил быстрый процесс ломки феодально-крепостнических отношений. Наемный труд постепенно вытеснял крепостнический, в некоторых странах началась быстрая пауперизация и пролетаризация крестьянства и городских ремесленников. В отдельных странах крестьянство было доведено до крайней степени обнищания, в связи с чем возникло бродяжничество. Так, в Англии вследствие развития шерстяных мануфактур и овцеводства крупные землевладельцы сгоняли крестьян с насиженных веками земель и отводили их под пастбища. Бедственное положение крестьян и городских ремесленников вызвало в ряде стран народные восстания и гражданские войны. Вместе с тем в течение XVII в. велись войны и между отдельными государствами, главным образом из-за рынков сбыта. Примером таких войн служит Тридцатилетняя война (1618–1648), начавшаяся в Германии и охватившая почти всю Европу. В середине XVII в. в Англии произошла буржуазная революция (1649 г.).

В идеологической жизни Западной Европы заметные следы оставили религиозные войны и восстания XVII в. Широкое движение реформизма, охватившее почти всю Европу с начала XVI в., привело к возникновению многочисленных христианских течений и сект, враждебных католичеству. В Германии и других странах центральной Европы со времени Мартина Лютера (1483–1546) получило распространение протестантство. Во Франции реформисты (гугеноты) приобрели большое политическое влияние, особенно в южных районах страны. В Англии после длительной религиозной борьбы возникла самостоятельная англиканская церковь и множество христианских сект.

Несмотря на то что новые религиозные течения и секты возникли в борьбе с католицизмом — ярым врагом науки, их отношение к передовой науке было не менее враждебным и непримиримым. Реформисты всех оттенков в борьбе с естественнонаучным материализмом пользовались в сущности теми же средствами и методами, что и католическая инквизиция.

Однако выступления против католицизма, против считавшихся в течение многих веков непререкаемыми религиозных доктрин весьма содействовали распространению в Европе свободомыслия. Критика религиозной и аристотелианской перипатетической схоластики вызвала появление новых представлений о мироздании в противовес старым, пропагандировавшимся церковниками библейским легендам о сотворении мира. Именно с этого и началось развитие нового естествознания.

Борьба реформистов против Ватикана и католицизма еще в XVI в. вызвала так называемую католическую реакцию. В Испании, Италии и Франции католическое духовенство вновь укрепилось, отвоевав некоторые утерянные позиции. В 1540 г. возник «орден иезуитов» — воинствующих церковников, беспощадно преследовавших «еретиков». Прекрасно организованным иезуитам удалось на два столетия захватить в свои руки школу и подчинить начальное и даже высшее образование интересам католицизма. Однако Ватикан даже при помощи иезуитов не смог в новых социально-экономических условиях воспрепятствовать быстрому распространению естественнонаучного материалистического мировоззрения. В истории естествознания XVII век явился эпохой крушения религиозной схоластики и возникновения на развалинах реакционного аристотелизма новой материалистической картины мира. К этому периоду относятся многие крупные теоретические и экспериментальные открытия. Признание и широкое распространение среди ученых получил экспериментальный метод исследования.

Особенно важные открытия были сделаны в области физико-математических наук и прежде всего механики и астрономии. Выше уже говорилось, что на рубеже XVI–XVII вв. итальянец Галилео Галилей (1564–1642) основал механику. В Германии Иоганн Кеплер (1571–1630) на основе наблюдений датского астронома Тихо де Браге (1546–1601) вывел законы движения планет. Ученик Галилея — Эванжелиста Торричелли (1608–1647) открыл существование атмосферного давления и изобрел барометр. Француз Блэз Паскаль (1623–1662) продолжил исследование Торричелли и сделал ряд физических и математических открытий. Голландский физик, астроном и математик Христиан Гюйгенс (1629–1695) создал волновую теорию света. Дени Папен (1647–1714) изобрел паровой котел с клапанами и т. д.

Вершиной достижений в области механики и физики в XVII в. явились выдающиеся исследования великого английского ученого Исаака Ньютона (1643–1727). В 1687 г. вышла замечательная книга Ньютона «Математические начала натуральной философии» («Philosophiae naturalis principle Mathematica»), в которой он, анализируя положения Кеплера о движении планет, вывел закон всемирного тяготения и сформулировал всем известные законы механики.

Крупнейшие открытия были сделаны в этот период и в других областях естествознания. Так, еще в начале XVII в. Уильям Гарвей (1578–1657) открыл законы кровообращения. Начиная с середины XVII в. быстрое развитие получила сравнительная анатомия, особенно благодаря введению в исследовательскую практику микроскопического метода итальянцем Марчелло Мальпиги (1628–1694) и голландцем Антони ван Левенгуком (1632–1723).

К концу XVII в. относится открытие Готфридом Вильгельмом Лейбницем (1646–1716) и Исааком Ньютоном дифференциального исчисления, сделавшегося с тех пор важнейшим инструментом научного исследования.

Блестящие достижения физико-математических наук вызвали широкий интерес к научным исследованиям и новым открытиям среди ученых и любителей наук — меценатов. Этот интерес отразился, в частности, на возникновении в XVII в. ряда научных обществ. Некоторые из них стали называться «академиями».

В 1603 г. в Риме возникло научное общество под названием «Академия зорких» («Accademia dei Lincei», т. е. буквально «Академия рысей»). Виднейшим ее членом был Г. Галилей. «Академия зорких» просуществовала, однако, недолго, лишь до 1630 г., и распалась после смерти ее основателя-мецената принца Чези. Но и за короткий срок своего существования академия успела выпустить несколько важных изданий.

В Германии в 1652 г. по инициативе врача Иоганна Лоренца Бауша была основана «Академия естествоиспытателей» («Academia naturae curiosorum»), которой впоследствии было присвоено название «Леопольдина» («Cesarea Leopoldina»). Эта академия возникла после опустошительной эпидемии чумы в Западной Европе, как объединение врачей, к которому присоединились и некоторые ученые-естествоиспытатели. В течение всей своей истории академия интересовалась главным образом вопросами медицины и биологии. До сих пор девизом академии служит изречение «Numquam otiosus», т. е. «никогда не будь праздным». В настоящее время местопребыванием этой академии, именуемой «Германская академия естествоиспытателей — Леопольдина», является г. Галле на р. Заале в Германской демократической республике.

В 1657 г. по инициативе Э.Торричелли и других ученых во Флоренции возникла «Академия опыта» («Accademia del Cimento»), просуществовавшая около 10 лет. Деятельность этой академии получила широкую известность в ученом мире и вместе с тем привлекла пристальное внимание католического духовенства, обеспокоенного весьма быстрым распространением идей естественнонаучного материализма. Вследствие происков флорентийского духовенства Академия и была закрыта. В 1667 г. вышел в свет том трудов «Академии опыта», содержащий описание различных физических приборов и инструментов.

Вскоре по образцу «Академии опыта» были основаны крупные научные общества и академии в различных европейских странах. В Англии в 1662 г. возникло Лондонское королевское общество (Royal Society), объединившее в своем составе крупнейших ученых Англии, в том числе Р. Бойля, И. Ньютона и др. Предшественником Королевского общества была так называемая невидимая коллегия (invisible college) — объединение ученых в Оксфорде, собиравшихся для обсуждения различных научных вопросов еще в годы гражданской войны, начиная с 1645 г. В качестве своего девиза Королевское общество избрало изречение «Nullius in verba», взятое из стиха Горация: «Nullius addictus iurare in verba magistri» («Я не буду следовать рабски словам учителя»). Лондонское королевское общество, играющее роль Английской академии наук, возникло в годы, когда влияние индуктивной философии Ф. Бэкона было особенно большим. Общество ставило основной своей целью опытное исследование. На одном из первых собраний общества его цели были сформулированы в следующих словах: «Общество не будет признавать никаких гипотез, систем, учений натуральной философии, предложенных или признававшихся древними или современными философами…, но будет испытывать и обсуждать все мнения, ни которого не принимая до тех пор, пока после зрелого обсуждения и иных доказательств, даваемых правильно поставленными опытами, не будет бессомненно доказана истинность каждого положения».

С 1664 г. Лондонское королевское общество выпускает свой журнал под названием «Philosophical Transactions».

Такова же в общих чертах и история возникновения Парижской академии наук. Ее предшественниками были небольшие кружки ученых, собиравшихся еженедельно по очереди друг у друга для обсуждения научных вопросов еще с 1636 г. По примеру Лондонского королевского общества Кольбер в 1666 г. учредил на базе этих кружков Академию наук в составе 21 члена, среди них было несколько иностранцев. Позднее по образцу Королевского общества и Парижской академии наук в разных странах Европы возникли и другие академии. Таким образом, во второй половине XVII в. научная и научно-общественная жизнь в Европе значительно оживилась. Открытия физиков, новые методы исследования, новые научные приборы и инструменты, а главное, новые и важные идеи естественнонаучной философии стали предметом изучения и обсуждения образованных людей и многочисленных любителей науки. Потребности в научном общении ученых, в обмене мыслями и результатами исследований вызвали и появление первых научных журналов, а также сборников информационных материалов, описывающих новые открытия и исследования. Широкое развитие получила и переписка между отдельными учеными по научным вопросам.

 

СОСТОЯНИЕ ХИМИИ И ПРЕДПОСЫЛКИ ЕЕ РАЗВИТИЯ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В

В то время как механика, физика и астрономия достигли к середине XVII в. определенных успехов, химия значительно отставала в своем развитии. Главным направлением деятельности химиков — в подавляющем большинстве врачей и аптекарей — по-прежнему оставалась иатрохимия, достигшая высшей точки развития в трудах Ван-Гельмонта, его учеников и последователей. Задачи, которые ставили перед собой иатрохимики, ограничивались усовершенствованием искусства изготовления лекарственны составов и, лишь попутно, некоторых химикалий и материалов (красок, пиротехнических составов) для практических целей. Накопленные химиками в течение ряда столетий фактические данные и результаты наблюдений пополнялись весьма медленно и не обобщались. Химики еще не владели методами анализа веществ и смесей и пользовались весами лишь в пробирном искусстве, а также для дозировок веществ при воспроизведении фармакопейных прописей.

Несмотря на то что в этот период занятия алхимией и поисками «первичной материи» и философского камня постепенно отходили на второй план, многие алхимические верования, в частности вера в возможность трансмутации металлов, еще жили в умах химиков. Уцелели и алхимические учения о трех началах тел и сохранились многие традиции, оставшиеся в наследство от прошлых периодов, например вера в существование «духов» (Архей Ван-Гельмонта), управляющих жизненными процессами и химическими превращениями в организме, признание существования и особой роли в химических процессах различных «тонких материй» (невесомые флюиды), погоня за тайными средствами в медицине и фармации и т. д. Словом, химия представляла собой лишь собрание рецептов изготовления всевозможных составов и смесей с описанием отдельных веществ, без всяких попыток научного объяснения явлений. При таком состоянии, естественно, химия не могла претендовать на право называться «наукой» и справедливо именовалась «искусством». Впрочем, в этот период подобное же положение в той или иной степени имело место и в других областях естествознания, прежде всего в физике. Несмотря на значительный фактический материал, накопленный за два столетия, несмотря на некоторые важные открытия, физикам явно недоставало данных для обобщения. Но они и не стремились делать обобщения. Большинство физиков видели свою задачу лишь в изучении отдельных явлений и не пытались сопоставлять эти явления друг с другом. Физика того времени, как и ее младшая сестра химия, в лучшем случае удовлетворялась чисто «механическими» объяснениями явлений, причем привлекались и старые метафизические представления о мистических силах, будто бы присущих материи или же существующих вне ее. Такого рода подход к объяснению явлений поддерживался даже крупнейшими учеными, в том числе Ньютоном. Широкое распространение получило учение о невесомых флюидах — особых невещественных жидкостях света, теплоты (огненная материя, или теплород) и электричества.

В течение XVII в. возникли новые учения и даже целые системы естественнонаучной материалистической философии, имевшие непосредственное отношение к химии. Из этих учений прежде всего следует назвать индуктивный метод научного исследования, предложенный Ф. Бэконом.

Фрэнсис Бэкон Веруламский (1561–1626) — английский философ и политический деятель. Он учился в Кэмбридже и получил юридическое образование. С 1584 г. началась его политическая карьера в качестве члена нижней палаты. Уже в 90-х годах XVI в. Бэкон получил известность благодаря своим философским трудам. Главные его сочинения вышли в начале XVII в., в частности «Новый органон (1620 г.) (2). В 1618 г. Бэкон стал лордом-канцлером и получил титул барона Веруламского. Через несколько лет он был обвинен парламентом во взяточничестве, однако после осуждения был помилован королем. В связи с этим он ушел от политической деятельности, посвятив последние годы жизни исключительно занятиям наукой.

Критикуя в своих сочинениях схоластические учения и схоластический, основанный лишь на чувственном восприятии метод познания, Бэкон выдвинул в качестве основного научного метода изучение явлений посредством опыта. Конечно и до Бэкона опыт (эксперимент) применялся при решении отдельных вопросов. Так, алхимики, искавшие в течение многих столетий способы получения философского камня и трансмутации металлов, проделывали неисчислимое количество опытов с самыми различными веществами и смесями. Однако все это не носило систематического характера и по большей части представляло собой попытки воспроизвести туманные и зашифрованные рецепты из алхимических книг. Бэкон писал об этом следующее: «Если же кто-либо направит внимание на рассмотрение того, что более любопытно, чем здраво, и глубже рассмотрит работы Алхимиков и Магов, то он, пожалуй, придет в сомнение, чего эти работы более достойны — смеха или слез. Алхимик вечно питает надежду, и когда дело не удается, он это относит к своим собственным ошибкам. Он обвиняет себя, что недостаточно понял слова науки или писателей, и поэтому обращается к преданиям и нашептываниям. Или он думает, что ошибся в каких-то мелких подробностях своей работы, и поэтому до бесконечности повторяет опыт. Когда же в течение своих опытов он случайно приходит к чему-либо новому по внешности или заслуживающему внимания по своей пользе, он питает душу доказательствами этого рода и всячески превозносит и прославляет их, а в остальном хранит надежду. Не следует все же отрицать, что алхимики изобрели не мало и одарили людей полезными открытиями» (3).

Говоря о значении опыта как основного метода научного исследования, Бэкон имел в виду «методический опыт», т. е. систематическое, заранее обдуманное опытное исследование явлений. «Следует, однако, заботиться, — писал он, — не только о большом запасе опытов, но об опытах другого рода, чем те, кои совершены до сих пор. Должно ввести совсем другой метод в порядок и ход работы для продолжения и обогащения опыта. Ибо смутный и руководящийся лишь собой опыт… есть чистое движение на ощупь и скорее притупляет ум людей, чем осведомляет их. Но когда опыт пойдет вперед по определенному закону, последовательно и беспрерывно, то можно будет ожидать для наук чего-либо лучшего» (4). Таким образом, основная заслуга Бэкона состоит в провозглашении им в качестве основного метода исследования организованного и методически поставленного эксперимента. И хотя Бэкон отразил в своем учении те сдвиги в области метода научного исследования, которые происходили в то время в области физики (опытные исследования Галилея, Торричелли и др.), тем не менее он по праву считается основоположником экспериментального индуктивного метода. Недаром К. Маркс назвал Бэкона родоначальником «английского материализма и всей современной экспериментирующей науки» (5).

Философия Бэкона и его экспериментально-индуктивный принцип исследования получили признание прежде всего в Англии и отразились на деятельности большинства английских естествоиспытателей XVII в.

С другой стороны, весьма важное значение для дальнейшего развития химии и физики приобрели атомистические учения, развитые в XVII в. несколькими видными философами и естествоиспытателями. XVII век с полным правом можно назвать «эпохой Возрождения» и развития античной атомистики. Атомистические (корпускулярные) теории сделались важной составной частью философских и естественнонаучных систем XVII в. Впрочем, возникшие в этот период представления об атомах и корпускулах, составляющих тела, носили явно механистический и даже метафизический характер и к тому же фактически почти не привлекались для научного объяснения химических явлений. Тем не менее возрождение атомистики следует рассматривать как важную предпосылку для дальнейшего развития всего естествознания.

Известно, что в течение всего периода средневековья и первых столетий нового времени атомистическое учение находилось в «подполье», оно жестоко преследовалось христианским духовенством. Еще в IV в. один из виднейших идеологов только что возникшего христианства — блаженный Августин — ополчился против атомистики Левкиппа и Демокрита, объявив их учение языческим и несовместимым с догмами христианства. С утверждением римско-католической церкви преследования атомистов сделались особенно жестокими. Несмотря на это, в конце средних веков и в начале нового времени атомистические учения излагались в сочинениях некоторых смелых философов, иногда в завуалированной форме.

В средние века научным языком, на котором писались сочинения теологов, юристов и медиков и велись диспуты в монастырских школах и университетах, был латинский язык. Поэтому вся научная терминология была латинизирована. Естественно, что греческое слово «атом» (нерассекаемый, неделимый) почти исчезло из обращения и обычно заменялось латинским словом «корпускула», т. е. частичка, или «тельце» (corpuscula — уменьшительное от слова corpus — «тело»). Как мы видели, у Лукреция атомы назывались corpora prima. Первичные, далее неделимые корпускулы назывались элементами, что связано с происхождением этого термина. Именно поэтому атомистическое учение в эпоху Возрождения и вплоть до конца XVIII в. обычно фигурировало под названием «корпускулярная теория».

Одним из представителей корпускулярной теории эпохи Возрождения был философ кардинал Николай Кузанский (1401–1464). В дальнейшем атомистические идеи высказывались многими философами. Среди них следует назвать философа-материалиста Джордано Бруно (1548–1600), развившего учение «минимальных» как субстанции всех вещей. В физике «минимальными» Бруно считал «монаду» (от греческого — «единичный»), в математике — точку. За свои убеждения и взгляды, признанные римско-католической инквизицией еретическими, Бруно 17 февраля 1600 г. был сожжен на костре в Риме.

Несмотря на то что сторонники атомистических учений жестоко преследовались как римско-католическим духовенством, так и протестантами, их число быстро росло в течение всего XVII в. Об этом свидетельствует, в частности, постановление Парижского парламента от 4 сентября 1624 г., вызванное попыткой организовать в Парижском университете публичный диспут о корпускулярной теории. Этим постановлением запрещалось под страхом смертной казни «утверждать и преподавать положения, направленные против древних и признанных авторов и устраивать диспуты без одобрения докторов теологического факультета» (6). Запрещение это оказалось, однако, малодейственным, так как именно французские ученые достаточно широко разработали в середине XVII в. философские корпускулярные теории. Одним из виднейших ученых — авторов корпускулярной теории материи — был философ и математик Р е н э Декарт (1596–1650), известный также под латинизированным именем Картезий (Renatus Сartesius). С восьмилетнего возраста Декарт обучался в иезуитской школе, где усердно изучал математику. Юношей он прожил несколько лет в Париже, а в 1617 г. переселился в Голландию, где служил в армии и принял участие в Тридцатилетней войне. Объехав затем почти всю Европу, он с 1629 г. целиком посвятил себя занятиям философией и математикой. Декарт является основателем аналитической геометрии (декартовы координаты). В 1637 г. вышло первое сочинение Декарта «Рассуждение о методе, чтобы хорошо направлять свой разум и отыскивать истину в науках» (7). В дальнейшем были опубликованы и другие сочинения Декарта. Под конец жизни, в 1649 г., из-за преследований со стороны голландских протестантов Декарт был вынужден покинуть Голландию и по приглашению шведской королевы переселился в Стокгольм, где вскоре умер.

Корпускулярная теория Декарта, изложенная в ряде изданных им сочинений, противоречива. В приложении к книге «Рассуждение о методе», озаглавленном «О метеорах», Декарт в следующих словах высказывает свои представления:

«Прежде всего, я предполагаю, что вода, земля, воздух и все такого рода тела, которые нас окружают, состоят из многочисленных мелких частиц различной формы и размеров, которые никогда не бывают настолько правильно расположены и не настолько точно прилегают друг к другу, чтобы вокруг них не оставалось промежутков; что эти промежутки не пустые, а наполнены… весьма разреженной материей… Мелкие частицы, из которых состоит вода, длинны, гладки и скользки, наподобие маленьких угрей; хотя они соединяются и переплетаются друг с другом, но никогда не связываются и не сцепляются так, чтобы их нельзя было легко разъединить» (8).

Свои «маленькие частички» Декарт не считал «атомами», т. е. неделимыми, а, напротив, стоял на точке зрения бесконечной делимости материи и, как мы видели, отрицал существование пустоты. «… Знайте, — писал он, — что я не мыслю мелкие частицы земных тел в виде атомов, или неделимых частиц; напротив, считая их состоящими из одной и той же материи, я полагаю, что каждая из них может быть делима бесконечным множеством способов» (9).

Объясняя различные физические явления, Декарт приписывал основную роль форме и размерам частиц и в особенности их вихреобразным движениям. В дальнейшем, после продолжительной полемики с другим французским философом — П. Гассенди — Декарт несколько изменил свои представления о частицах, из которых составлены тела, и высказал идею о существовании трех видов первичных частиц, отличающихся друг от друга размером. Частицы всех этих видов, по его мнению, входят в различных пропорциях в состав любого тела. Они не обладают весом, но приобретают его в результате движения. Под воздействием различных факторов частицы могут менять свою форму. При этом острые частицы образуют соль, мягкие — серу, а тяжелые и круглые — ртуть, т. е. три принципа алхимиков (10).

Эти представления Декарта оказались объектом длительных дискуссий, особенно во второй половине XVII и в начале XVIII в., после появления сочинений Ньютона. Труды Декарта были еще при его жизни запрещены в Голландии и Франции (протестантами и католиками). В 1663 г. они были внесены в индекс книг, запрещенных Ватиканом.

Одним из идейных противников Декарта был французский философ и физик Пьер Гассенди (1592–1655) (11). Благодаря выдающимся способностям он уже в 16 лет был учителем риторики в г. Дин во Франции. Здесь же он принял духовный сан и стал аббатом. В 1646 г. Гассенди был приглашен в Париж в качестве профессора механики и астрономии, но из-за плохого здоровья вскоре был вынужден вернуться в родной город, где и умер. При жизни он успел опубликовать лишь некоторые из своих сочинений. Полное собрание его трудов в шести томах вышло в свет в 1658 г.

Атомистика Гассенди является, в сущности, пересказом атомистического учения Эпикура, которого Гассенди превозносил, одновременно критикуя современную ему науку, основанную на реакционной перипатетической схоластике. В отличие от Декарта Гассенди считал, что бог сотворил определенное число неделимых и непроницаемых атомов, из которых составлены все тела мира. Между атомами, по его мнению, имеется абсолютно пустое пространство. Форма атомов может быть совершенно различной, и, кроме того, атомы различаются по размерам и весу. Возникновение и уничтожение тел объясняется лишь соединениями атомов и распадом этих соединений на исходные атомы. Согласно Гассенди, не только материальные тела, но и «невесомые флюиды», в частности теплота, свет, также состоят из атомов. Атомы непрерывно движутся в пустоте и сталкиваются друг с другом. Тела состоят не из первичных атомов, а из их соединений, которые Гассенди называл «молекулами» (12) (от слова moles — «масса»).

Философия Гассенди (13), в частности его атомистическое учение, по существу представляло собой попытку примирить материалистические представления о веществе и пространстве с религией. Гассенди искал компромисс между допущением вечности пространства и атомов и существованием бога, который их сотворил. По словам К. Маркса, он старался «как-нибудь примирить свою католическую совесть со своим языческим знанием, Эпикура — с церковью, что было, конечно, напрасным трудом» (14).

Атомное учение Гассенди было в общем благожелательно принято естествоиспытателями XVII в. Многие из них, в том числе, как будет видно в дальнейшем, Р. Бойль, И. Ньютон, Р. Гук, основываясь на построениях Гассенди, излагали корпускулярные учения в своих трудах. Корпускулярные теории Декарта и Гассенди не получили в XVII в. дальнейшего развития. Их основные положения лишь повторялись с некоторыми малозначительными изменениями в сочинениях естествоиспытателей и философов.

Механистическая атомистика Декарта и Гассенди, представлявшая материю пассивной, вызвала появление различных точек зрения о причинах движения корпускул и тел. Упомянем здесь о появившемся в начале XVIII в. идеалистическом учении о «монадах» философа и математика Готфрида Вильгельма Лейбница (1646–1716) (15). Согласно Лейбницу основой материи являются одухотворенные монады — «элементы вещей». Они божественного происхождения («излучения божества»), причем само божество является первоначальной монадой, первоосновой всех вещей. Монады наделены «духом» и поэтому способны к самодвижению. Материя и представляет собой форму существования многообразных духовных монад и образуется в результате взаимодействия этих монад. Сама материя, в отличие от монад, неспособна к самодвижению. Однако она наделена силой и способна к действию и противодействию.

«Монадология» Лейбница была принята многими германскими учеными-естествоиспытателями и философами. Из них следует назвать Христиана Вольфа (1679–1754) — учителя М. В. Ломоносова в Марбурге.

Возрождение античной атомистики, появление разнообразных корпускулярных теорий, полемика по вопросам структуры вещества и природы первичных частиц — все это, естественно, отразилось на направлении мыслей химиков и физиков XVII и начала XVIII в. и в общем положительно сказалось на возникновении первых, хотя и туманных теоретических представлений о химических явлениях. Однако недостаток экспериментального материала и вместе с тем живучесть старых традиционных учений об элементах (Аристотеля и «трех началах» алхимиков) сильно препятствовали внедрению атомистики в физику и химию. Корпускулярные теории фактически не применялись при обсуждении и решении конкретных проблем науки, связанных со структурой вещества. Они не сделались еще органической основой естествознания и представляли собой лишь натурфилософские учения, носили чисто описательный характер и не находили экспериментальных подтверждений.

В начале XVIII в. интерес к корпускулярной теории в кругах естествоиспытателей вообще снизился, и вскоре она снова оказалась фактически забытой. Только в середине XVIII в. в трудах М. В. Ломоносова вновь появляется логически последовательное и отчетливое изложение корпускулярной (атомно-молекулярной) теории. Ломоносовым же были сделаны и первые серьезные попытки приложения представлений о корпускулярном строении материи для объяснения некоторых физических явлений. Однако понадобилось еще несколько десятилетий, для того чтобы атомистика сделалась основой химии и всего естествознания.

 

ЗАРОЖДЕНИЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ГОРЕНИИ И ДЫХАНИИ

Хотя в XVII в. химия в теоретическом отношении прогрессировала крайне медленно, процесс накопления нового фактического материала неуклонно продолжался. Потребности расширяющегося производства выдвигали перед химиками новые задачи, требовавшие решения. Одной из таких задач, возникших в связи с быстрым развитием металлургии, было научное объяснение процессов восстановления металлов при их получении из руд и явлений при обжигании металлов. В практическом отношении эти вопросы были давно решены, но не имели сколько-нибудь удовлетворительного объяснения, что естественно отражалось и на развитии технологических приемов металлургии и обработки металлов. Считали, например, что при окислении (прокаливании на воздухе) металл «умирает», превращаясь в «мертвую землю» (окалину, известь, золу), а при восстановлении из нее вновь возрождается.

С давних времен процесс обжигания металла на воздухе, или «кальцинация», т. е. превращение металла в известь (от calx — «известь»), сопоставляли с процессами горения дерева, угля и других горючих тел. в результате которых также оставалась земля (зола). Горение же таких тел рассматривалось как разрушение или распад тела с выделением летучих продуктов. Роль воздуха в процессах горения оставалась невыясненной, несмотря на то что в металлургической практике с древнейших времен применялось дутье для усиления пламени, а металлурги и естествоиспытатели хорошо знали, что для «питания» огня необходим воздух (еще в XV в. об этом писал Леонардо да Винчи). Не уделялось никакого внимания и выяснению природы летучих продуктов горения. Лишь Ван-Гельмонт в XVII в. указал, что в результате горения дерева и угля образуется «лесной дух».

Естественно, что при таком понимании процесса горения кальцинацию металлов также рассматривали как распад металла с выделением неизвестных летучих продуктов. Несмотря на то что такому взгляду противоречил уже давно известный факт увеличения веса металлов при кальцинации на воздухе, химики (иатрохимики) упорно держались этой, ставшей традиционной, точки зрения и не обращали никакого внимания на несообразность такого объяснения.

В 1630 г. французский химик и врач Жан Рей (1583–1645) опубликовал сочинение «Опыты изыскания причин увеличения веса олова и свинца при прокаливании» (16). Здесь впервые приводятся достаточно правдоподобные объяснения этого явления. Работа была начата Реем после обращения к нему аптекаря Брена из Бержерака с письмом, в котором описывался опыт кальцинации олова и свинца. Брен взял 2 фунта 6 унций чистейшего английского олова, поместил его в железный котелок и при постоянном перемешивании прокаливал олово на сильном огне в течение 6 часов. В результате он, к своему крайнему удивлению, получил 2 фунта 13 унций «чистейшей белой извести». Повторив опыт с 6 фунтами свинца, он нашел, наоборот, потерю в весе — около 6 унций. В заключение Брен писал: «Вы меня очень обяжете, если дадите мне объяснение этого чуда» (17).

В ответ на просьбу Брена Рей сделал подробный критический анализ мнений, высказанных ранее о причине этого явления. В

частности, он отверг объяснение Цезальпина, считавшего, что увеличение веса олова происходит вследствие осаждения сажи, и высмеял Либавия, который утверждал: «…Превращение [свинца в золу] изменяет вес… обжигание увеличивает вес… Конечно, не надо быть ни великим химиком, ни великим логиком, чтобы над этим не посмеяться» (18).

Рей совершенно отчетливо сознавал, что воздух имеет вес и что «увеличение веса может происходить только посредством прибавления материи, а уменьшение — только посредством ее отнятия, настолько нераздельно связаны материя и тяжесть» (19).

На основании логических рассуждений Рей пришел к такому выводу: «Итак, опираясь на вышеизложенное, я отвечаю на этот вопрос и торжественно утверждаю: что это увеличение веса происходит от воздуха, который в сосуде был сгущен, утяжелен и благодаря сильному и продолжительному жару печи стал как бы липким; этот воздух смешивается с окалиной (чему помогает частое перемешивание) и пристает к ее мельчайшим частицам, подобно тому как вода утяжеляет песок, который вы в нее бросаете и перемешивается с ней…».

В начале своих «Опытов» Рей доказывает, что огонь и воздух должны обладать весом и что воздух становится более тяжелым при сжатии (уплотнении). Рей выступает против мнения о «смерти» металлов, а также и против допущения потери ими при прокаливании каких-либо летучих веществ. Уменьшение веса свинца во втором опыте Брена он объясняет тем, что свинец был нечистым (21). Предел прибыли в весе металла при прокаливании, по его мнению, связан с насыщением извести воздухом, который, как вода — песок, обволакивает все, в том числе и самые мельчайшие частицы извести (22).

Сочинение Рея, однако, не получило какого-либо отклика его современников. Только через 150 лет, при втором издании книги в 1777 г., взгляды ученого стали широко известны и оказались созвучными формировавшимся в этот период новым представлениям о горении и кальцинации металлов.

Спустя 35 лет после появления мемуара Жана Рея, в 1665 г. известный английский физик Роберт Гук (1635–1703) опубликовал сочинение под названием «Микрография» (23), в котором была изложена общая теория горения. Гук рассмотрел вопрос о роли воздуха не только при кальцинации металлов, а вообще в процессах горения. Он полагал, что в воздухе содержится особое вещество, похожее на то, которое имеется в связанном состоянии в селитре. Это вещество, по его мнению, обладает способностью растворять все горючие тела, но лишь при условии, если температура этих тел будет достаточно высокой. При этом возникает огонь, представляющий собой, как считает Гук, только результат движения. Продукты «растворения» горючих тел могут быть твердыми, жидкими или воздухообразными. В селитре растворяющее горючие тела вещество находится в сильно сжатом состоянии, так что в определенном объеме селитры его содержится значительно больше, чем в соответствующем объеме воздуха. Горение в замкнутом пространстве прекращается, как только горючее тело будет насыщено этим «растворителем». При доступе воздуха, т. е. при постоянном притоке растворителя, наоборот, горение проходит интенсивно и тело полностью сгорает. Гук обещал в своем сочинении далее развить изложенную теорию, однако никаких новых данных по этому вопросу в его дальнейших трудах не появилось (24).

Взгляды Р. Гука на горение развил другой английский химик, оксфордский врач Джон Майов (1640–1679). В 1669 г. он издал на латинском языке трактат «О селитре и воздушном спирте селитры» (25). Майов рассмотрел вопрос о растворителе Гука, содержащемся в воздухе, еще более широко. Он назвал этот растворитель «воздушным спиртом селитры» (spiritus nitroaereus). Прежде всего Майов подробно изучил селитру и ее составные части. По его мнению, это удивительное вещество должно было произвести полный переворот в науке, такой же, какой оно произвело в военном деле. Майов считал, что селитра состоит из двух частей: кислого селитряного спирта (селитряной кислоты, т. е. азотной) и щелочного вещества. Это доказывалось тем, что при действии селитряной кислоты на щелочь получается настоящая селитра. Таким же путем, по его мнению, селитра образуется и в природе. Однако в воздухе содержится лишь составная часть этого спирта, а именно: «воздушный спирт селитры». Это вещество обладает способностью поддерживать горение, оно же необходимо и для дыхания животных (26).

Далее Майов указывает, что это вещество, входящее в состав селитряного спирта и содержащееся в воздухе, не является собственно селитрой, как думают некоторые, а представляет собой «воздушные огненные частицы», необходимые для поддержания пламени. При горении добавление селитры к горящему телу, например к сере, делает его способным гореть без доступа воздуха в замкнутом пространстве. Сами воздушные огненные частицы не являются ни кислыми, ни щелочными. Они способны вступать в соединение с металлами при их обжиге и являются причиной увеличения веса, происходящего при этом. Эти частицы, по мнению Майова, содержатся также и в кислотах.

Исторический интерес представляют опыты Майова над горением и дыханием животных. Эти опыты проводились в приборе, представляющем собой опрокинутый стеклянный колокол, погруженный в воду. Майов установил, что при горении серы под колоколом вода поднимается вверх и, следовательно, объем воздуха уменьшается. Если во время горения свечи под колоколом там же находится животное (мышь), то горение прекращается быстрее. Отсюда Майов пришел к выводу, что воздух, содержащий воздушные огненные частицы, необходим и для дыхания. При горении и дыхании расходуется не весь воздух, а только часть его. Майов констатирует, что воздух, оставшийся под колоколом, после опыта несколько легче, чем обычный воздух, и не поглощается водой.

Развивая далее теорию дыхания, Майов указывал, что воздушно-селитряные частицы при вдохе поглощаются легкими и кровью, в результате чего возникает брожение, сопровождаемое образованием тепла, подобно тому как это происходит при действии этих частиц на колчедан, который превращается при этом в купоросное масло с выделением тепла. Брожение крови и является причиной теплоты крови. Поглощение воздушных частиц кровью вызывает изменение темной окраски венозной крови в ярко-красный цвет артериальной крови. Резюмируя свои представления о дыхании, Майов писал: «Я придерживаюсь того взгляда, что и у животных, и у растений селитряный воздушный спирт есть главный источник жизни и дыхания» (27).

Что касается объяснений кальцинации металлов Майовом, то на них в известной степени отразились господствовавшие в ту эпоху представления. Майов считал, что тела горят не только потому, что содержат в себе способные гореть составные части (он называл их «сернистыми частицами» — particulae sulphurea), но и потому, что эти сернистые частицы соединяются с воздушно-селитряным спиртом. Горение, таким образом, состоит во взаимодействии сернистых частиц сжигаемого тела с воздухом, в результате чего и появляется пламя. Майов произвел опыт обжигания сурьмы на воздухе при помощи зажигательного стекла; взвесив вещество до и после опыта, он обнаружил некоторое увеличение веса и пришел к следующему заключению: «Я отлично знаю, что по общепринятому взгляду кальцинирование сурьмы заключается в удалении содержащейся в ней серы. Несмотря на это, я склонен думать, что взгляд этот неверен».

Отчетливые и в основном правильные представления о горении и дыхании, высказанные Майовом более чем за 100 лет до появления теории горения и дыхания А. Л. Лавуазье, не были приняты его современниками, в том числе даже такими передовыми учеными, как Р. Бойль. Причину этого, по-видимому, следует искать в том, что, с одной стороны, идущие от глубокой древности традиционные взгляды на горение лишь как на процесс распада горючих тел, сопровождающийся удалением в виде тонкого «флюида» содержащихся в них горючих (сернистых) частиц, еще полностью владели умами ученых XVII в. С другой стороны, хотя Майов и стоял на грани открытия кислорода, его доводы о существовании воздушно-селитряного спирта не казались современникам убедительными, так как не были достаточно обоснованы. Возможно, что если бы Майов не умер слишком рано (в 38-летнем возрасте), он мог бы развить и доказать свою теорию.

Проблеме горения и кальцинации металлов были посвящены и исследования некоторых других ученых второй половины XVII в., о которых будет сказано в дальнейшем. Казалось бы, что передовые представления, развитые Ж. Реем, Р. Гуком и особенно Дж. Майовом, должны были привести к быстрому и полному выяснению истинного механизма горения. Однако недостаток экспериментальных данных и отсутствие общей руководящей теории, объясняющей химические явления, обусловили иной ход событий. Представление о горении лишь как о распаде горючих тел, осталось господствующим в науке, в результате чего химия пошла по ложному пути.

Понадобилось более 100 лет, чтобы ученые в конце концов убедились в неправильности этих традиционных представлений и вновь вернулись к идеям, высказанным Майовом. Но это произошло уже, когда были открыты многие новые явления и факты и была дана их количественная оценка.

 

Р. БОЙЛЬ И ЗАРОЖДЕНИЕ «НАУЧНОЙ ХИМИИ»

В развитии химии в XVII в. особенно значительная роль принадлежит английскому ученому Р. Бойлю. В многогранной научной и научно-общественной деятельности Бойля нашли яркое отражение новые веяния в науке и прежде всего борьба против схоластического аристотелизма и традиционных пережитков алхимического периода. Последователь и пропагандист индуктивной философии и экспериментального метода Ф. Бэкона, Бойль явился одним из первых и ярких представителей экспериментальной химии. Но он не был простым собирателем опытных данных. На основе экспериментального материала, полученного как им самим, так и его современниками, он сделал важные теоретические выводы и обобщения.

При всем этом некоторые его идеи и представления носят печать ограниченности знаний XVII в. Бойль не смог преодолеть силы традиций при объяснении некоторых химических явлений, в частности явлений горения и кальцинации металлов. На него, по-видимому, не произвели никакого впечатления передовые идеи Р. Гука — его бывшего ассистента и Дж. Майова, с работой которого Бойль был, несомненно, хорошо знаком. Вместе с тем в деятельности Бойля отразился и религиозный характер английской буржуазной революции, современником которой он был. Бойль наряду с научными исследованиями много занимался теологическими проблемами и комментированием «священного писания».

Роберт Бойль родился 25 января 1627 г. Он был четырнадцатым ребенком в семье ирландского аристократа, графа Корка. Бойль был болезненным и слабым и всю жизнь придерживался строгого режима «регулярного образа жизни» и соблюдал диэту. По обычаю, распространенному в то время среди ученых, Бойль не был женат. Общее образование он получил дома и в аристократическом колледже в Итоне. В 12-летнем возрасте Бойль был послан отцом для продолжения образования в Европу. В Женеве он в течение полутора лет изучал философию и юриспруденцию, одновременно занимаясь и математикой. Затем Бойль отправился в путешествие по Италии и другим странам Европы, а в 1646 г. вернулся на родину.

Не застав отца в живых, он поселился в одном из оставшихся ему в наследство имений (Стальбридже), где, по-видимому, впервые начал экспериментальные исследования. В 1654 г. он переехал в Оксфорд и вступил в кружок ученых, называвшийся невидимой коллегией (invisible college), который впоследствии стал основой для возникновения Лондонского королевского общества. В оксфордский период жизни Бойль провел несколько весьма важных исследований по физике и химии. В 1668 г. он переехал в Лондон и стал деятельным членом только что организовавшегося Королевского общества. В 1680 г. Бойль был избран его президентом, но отказался от этой должности. Умер Бойль 30 декабря 1691 г.

Бойль принадлежал к распространенному в Европе в течение XVII и XVIII вв. типу ученых-богачей. Он располагал собственными, хорошо оборудованными лабораториями и имел нескольких помощников-ассистентов и мастеров. Публикации научных исследований Бойля стали появляться с 1660 г. В то время ученый занимался исследованиями упругости воздуха. Основываясь на трудах Г. Галилея, давшего метод определения веса воздуха, Э. Торричелли, изобретшего барометр, и О. Герике, демонстрировавшего в 1654 г. «магдебургские полушария» и построившего первый воздушный насос, Бойль в своей первой опубликованной работе описывает сконструированный им воздушный насос, который в дальнейшем он использовал для опытов. Здесь же описаны опыты определения упругости воздуха при помощи неравноплечной U-образной трубки с одним запаянным концом. В результате этих опытов Бойль сформулировал свой известный закон об обратной пропорциональности объема и давления воздуха. Спустя 17 лет этот же закон, независимо от Бойля, был открыт Эдмом Мариоттом (1620–1684), причем Мариотт для получения опытных данных, в сущности, пользовался тем же прибором, что и Бойль.

В 1661 г. появилась (в первом издании анонимно) книга Бойля «Химик-скептик» («The Sceptical Chemist») (30). Книга эта представляет особый исторический интерес. Она посвящена анализу и критике теории перипатетиков (схоластических аристотелианцев) и спагириков (алхимиков, последователей Парацельса) о составных частях веществ. Бойль подробно обсуждает вопрос: можно ли признать «элементы» перипатетиков — огонь, воздух, воду и землю, — а также «принципы» спагириков — ртуть, серу и соль — в качестве истинных элементов тел. В книге «Химик-скептик» (31) Бойль поставил пять главных вопросов. Каждому из них он посвятил особую главу книги. Вопросы эти таковы:

1. Является ли огонь «универсальным анализатором» всех тел?

2. Являются ли продукты прокаливания (кальцинации) действительно элементами, или началами?

3. Может ли быть число веществ, которые принимаются в качестве элементов, или начал, действительно ограничено тремя, четырьмя или пятью?

4. Действительно ли существуют элемент «соль», элемент «сера» и элемент «ртуть», которые так называют?

5. Существуют ли вообще реальные элементы, или начала?»

В последней (шестой) главе книги Бойль излагает свою теорию и дает собственное определение понятия «элемент».

Чтобы выяснить значение поставленных Бойлем вопросов, отметим, что проблема элементов, или основных составных частей тел, в то время была в центре внимания физиков и химиков. Единой точки зрения по вопросу об элементах не было. Иатрохимики и их последователи в своей практической (врачебной и фармацевтической) деятельности в общем удовлетворялись аристотелевскими элементами-качествами. При назначении лекарств они продолжали руководствоваться аристотелевскими характеристиками их свойств (горячительные, охладительные, влажные и пр.) и применяли их в соответствии с симптомами болезни. Но это относилось главным образом к лекарствам растительного происхождения. Минеральные же (химические) лекарственные средства они расценивали с точки зрения спагирического учения об элементах. К тому же значительная часть химиков-врачей еще находилась во власти алхимических идей и веры в возможность трансмутации металлов. В литературе того времени нередко обсуждался вопрос, действительно ли металлы содержат все три принципа алхимиков или же состоят только из двух.

Поэтому учение о четырех элементах-качествах Аристотеля в XVII в., в сущности, было вполне равноправным с учением алхимиков о tria prima, т. е. трех принципах, или началах. Противоречия, которые возникали при толковании различных явлений при помощи обоих учений о первоначальных составных частях тел, сглаживались тем, что в элементах Аристотеля многие видели принципы алхимиков, например соль сравнивали с землей, ртуть — с водой, серу — с огнем. Но некоторые химики не удовлетворялись такими сопоставлениями и пытались примирить оба учения другими путями. Ощущая недостаточность того или другого отдельно взятого учения об элементах, для характеристики состава всех без исключения тел они стремились эклектически слить оба учения воедино. В результате появились теории о пяти или шести элементах.

При обсуждении вопроса о том, какие же именно вещества следует считать элементами, в XVII в. получила распространение точка зрения, что в качестве элементов следует признать продукты разложения тел. В частности, Ван-Гельмонт на основе этого считал реальным элементом лишь воду, получаемую при разложении растений и животных материалов с помощью огня. Однако число средств разложения сложных тел было в то время весьма ограниченно.

Химические методы разложения (например, действием кислот) практически не применялись. Главным средством разложения считали «универсальный анализатор» — огонь. «Sine igne nihil operamur» (32), — говорили химики и, получая в результате прокаливания тел, в частности в результате кальцинации металлов, различные выделения и остатки, трактовали их как элементы. Реальными элементами считались и продукты других операций, производимых при помощи нагревания (дистилляции, сублимации и пр.). Кроме огня упоминался еще «универсальный растворитель», или универсальный анализатор — «алкагест», но он существовал лишь в воображении алхимиков.

В первой главе книги «Химик-скептик» Бойль сформулировал исходные предпосылки, которые он положил в основу обсуждения поставленных вопросов. В этих предпосылках-тезисах сформулированы основные положения корпускулярной теории, которой придерживался Бойль. Тезисы эти таковы:

«1. Не представляется абсурдным допущение, что при первом творении смешанных тел универсальная материя, из которой они составлены, так же как и все тела мира, может быть реально разделена на маленькие, различным образом движущиеся частицы, обладающие различной величиной и формой.

2. Также не невозможно, что некоторые из этих малых частичек, наиболее мелкие и смежные, могли бы соединяться в маленькие массы, или «кучки», и, благодаря таким соединениям, образовывать большое количество таких мелких первичных твердых телец, или масс, которые нелегко разъединить на частицы, из которых они составлены.

3. Я не хочу решительно оспаривать, что из большинства смешанных тел животного и растительного происхождения невозможно при помощи огня получить определенное число (будь то два, три, четыре или пять, или меньше, или больше) субстанций, которые таковы, что им можно присвоить различные названия.

4. Равным образом можно признать, что различные субстанции, которые можно получить из твердых тел, или из которых последние состоят, без очень большой натяжки можно назвать элементами или принципами» (33).

Принимая существование атомов и молекул (первичных частиц и корпускул), взаимодействием которых можно объяснить разнообразные химические явления, Бойль допускает существование в «смешанных» телах (т. е. в соединениях и смесях) промежутков, или пор, между корпускулами. Эти поры, по его мнению, заполнены испарениями из очень мелких частиц. Именно эти испарения, согласно Бойлю, и являются основной причиной химических взаимодействий. Испарения, содержащиеся в порах одних тел, активно взаимодействуют с испарениями других тел, в результате чего происходит либо химическое разложение, либо соединение. Вообще пористой структуре тел и особенно роли испарений Бойль придавал исключительно важное значение в своих объяснениях химических явлений.

На основе всех этих предпосылок Бойль подробно разбирает в своей книге вопрос об элементах. Критикуя представления сторонников учения Аристотеля и алхимическую теорию о трех принципах, он приходит к выводу, что концепция ограниченного числа «универсальных элементов», из которых будто бы состоят все без исключения тела, несостоятельна и что, таким образом, в действительности не существует ни аристотелевских, ни спагирических элементов как веществ, из которых составлены все тела и на которые эти тела могут быть разложены. Критика Бойля направлена против схоластических и метафизических учений, господствовавших в то время. Как сторонник экспериментального метода в химии Бойль приводит в качестве аргументов не только чисто логические доводы, но и полученный им самим экспериментальный материал. В частности, он приводит результаты своего опыта с выращиванием тыквы, поливавшейся только водой (ср. опыты Ван-Гельмонта с ивой).

В результате обстоятельного обсуждения поставленной проблемы Бойль приходит к следующему определению понятия «элемент»: «Я понимаю под элементами, в том смысле, как некоторые химики ясно говорят о принципах, определенные, первоначальные и простые, вполне несмешанные тела, которые не составлены друг из друга, но представляют собой те составные части, из которых составлены все так называемые смешанные тела и на которые последние в конце концов могут быть разложены» (34).

Это определение было весьма важным для того времени. Оно впервые поставило перед химиками реальную задачу: искать те последние, далее уже неразложимые составные части сложных тел (а не понимать их только философски, как это делали схоласты-перипатетики и спагирики), познание которых должно в конце концов решить стоявшую в течение многих веков задачу о природе сложных тел в связи с их свойствами. Признавая значение огня (нагревания) в качестве «анализатора» сложных тел и зная природу продуктов, получающихся при разложении тел, Бойль, в отличие от своих современников, не считает эти продукты элементами. Таким образом, «скептицизм» Бойля в оценке господствовавших в то время учений принес весьма важные плоды.

Бойль в следующих словах характеризует свое скептическое отношение к различным мнениям, в том числе и к господствующим среди ученых: «Я привык рассматривать мнения, как монеты. Когда мне в руки попадает монета, я обращаю гораздо меньше внимания на имеющуюся на ней надпись, чем на то, из какого металла она сделана. Мне совершенно безразлично, вычеканена ли она много лет или столетий тому назад, или она только вчера оставила монетный двор. Столь же мало я обращаю внимания на то, прошла ли она до меня через много или мало рук, если я только на своем пробирном камне убедился, настоящая ли она или фальшивая, достойна ли она быть в обращении или нет. Если после тщательного исследования я нахожу, что она хороша, то тот факт, что она долгое время и многими не принималась за настоящую, не заставит меня отвергнуть ее. Если же я нахожу, что она фальшивая, то ни изображение, ни подпись монарха, ни возраст ее, ни число рук, через которые она прошла, не заставят меня принять ее, и отрицательный результат от одной пробы, которой я сам подверг ее, будет иметь для меня гораздо больше значения, чем все те обманчивые вещи, которые я только что назвал, если бы они все доказывали, что она нефальшивая» (35).

Заметим, однако, что, отвергнув старинные учения об элементах и началах тел и сформулировав определение понятия «элемент» в новом слысле, Бойль не называл ни одного конкретного элемента в новом понимании. Впрочем, это не может вызвать удивления. В его распоряжении еще не имелось ни достоверных экспериментальных данных, ни убедительных доводов в пользу того, что известные ему тела действительно представляют собой элементы.

Среди других исследований Бойля упомянем здесь о его книге, вышедшей в 1673 г. под заглавием «Новые эксперименты о том, как сделать огонь и пламя стойкими и весомыми». В ней описываются опыты прокаливания металлов на воздухе. Естественно, что при этом Бойль констатировал увеличение веса. При объяснении этого явления он, однако, оказался во власти старых традиционных представлений. Как мы видели, он с самого начала своей исследовательской деятельности интересовался воздухом и его физическими свойствами. Помимо упругости воздуха он изучал его влияние на химические реакции и для этого применял свой воздушный насос, под колоколом которого («бойлевский вакуум») он осуществлял соответствующие опыты. Производя такие опыты горения различных тел в ограниченном объеме воздуха, Бойль заметил (так же, как и Майов), что горение прекращается, хотя оставшийся под колоколом воздух сохраняет еще свою упругость. На основании этих и других опытов (над дыханием животных) Бойль пришел к правильному заключению, что не весь воздух поддерживает горение и дыхание, а только часть его.

Как уже говорилось, Бойль, несомненно, знал об опытах по кальцинации металлов своего ассистента Р. Гука, а также Дж. Майова и об объяснении ими явлений увеличения веса металлов при прокаливании на воздухе. Тем не менее при объяснений собственных опытов по кальцинации металлов он высказал совершенно иную точку зрения. Он полагал, что через поры стеклянной реторты, в которой прокаливался металл, проникает тончайшая «огненная материя», образовавшаяся при горении нагревающих реторту углей. Эта «огненная материя» прилипает к металлу, «материализуется» и, таким образом, увеличивает вес металлической извести.

Можно, конечно, видеть в этой «огненной материи» известный намек на воздушно-селитряный спирт Майова. Но Бойль ничего не говорит об ее связи с воздухом как имеющимся в реторте, так и поступающим извне через ее отверстие. Некоторые историки химии видят в «огненной материи» Бойля прообраз «горючей материи», или флогистона, который вскоре занял совершенно особое место в трактовке химических явлений в XVIII в. Именно поэтому принято считать, что флогистический период в химии начинается с Бойля. Но сопоставление «огненной материи» с флогистоном нельзя признать правильным. Как мы увидим в дальнейшем, «горючая материя» по представлениям флогистиков освобождается из горящего тела, а также и из металла в процессе кальцинации в виде огня, а отнюдь не присоединяется к ним.

Следует особо отметить химико-аналитические исследования Бойля, тесно связанные с главной проблемой, которую он разрабатывал — изучением состава тел. Современники Бойля почти не уделяли внимания химическому анализу, если не считать анализа при помощи огня. В редких случаях они пользовались простейшими приемами пробирного анализа с помощью пробирного камня, а также некоторыми «сухими» методами. Лишь в трудах иатрохимика Тахения можно найти отдельные примеры анализа «мокрым» путем. Бойль систематизировал известные до него методы такого рода определений и сам предложил несколько химико-аналитических реакций.

Обычно Бойлю приписывается заслуга введения в химию термина «анализ» (от «разложение»), под которым он понимал способы разделения тел и определения их составных частей. Для производства качественного анализа Бойль применял различные чувствительные реактивы и по явлениям осаждения, по цвету и форме осадков, по изменению цвета испытываемых растворов судил о присутствии в них тех или иных веществ. Так, серную кислоту он узнавал по осадку, образующемуся при добавлении к раствору известковых солей, соляную — при помощи раствора ляписа (нитрата серебра), соли меди он определял по синему окрашиванию при добавлении к раствору избытка аммиака или летучей щелочной соли (карбоната аммония), железо определялось им по черному окрашиванию при добавлении к раствору настоя чернильных орешков или настоя дубовой коры и т. п. Кроме того, Бойль ввел в употребление индикаторы в растворах или пропитывал ими бумажки. Так, кислоты и щелочи он узнавал по изменению цвета настоек лакмуса, фиалок и васильков.

При анализах Бойль пользовался и «универсальным анализатором» — огнем. Он упоминает также об «алкагесте» Ван-Гельмонта как о «всеобщем растворителе». Изучая химические взаимодействия веществ и, в частности, вытеснение металлов из их солей, Бойль ввел первоначальные понятия о химическом сродстве. Способность веществ к взаимодействию он объяснял «симпатией» и «антипатией» одних веществ по отношению к другим.

Не останавливаясь здесь на других сторонах научной деятельности Бойля, укажем лишь, что для дальнейшего развития химии его экспериментальные исследования и теоретические обобщения имели исключительно большое значение. Особенно велика роль Бойля как основоположника экспериментальной химии. Выше всего Бойль ставил опыт, который, по его мнению, должен служить главным критерием правильности умозаключений и теорий. Применение экспериментального метода позволило Бойлю рассматривать задачи химии неизмеримо шире по сравнению с его предшественниками и современниками, особенно принадлежавшими к иатрохимической школе.

Бойль в следующих словах высказал свои представления о новых задачах химии: «Химики до сих пор руководствовались чересчур узкими принципами, не требовавшими особенно широкого умственного кругозора; они усматривали свою задачу в приготовлении лекарств, в извлечении и превращении металлов. Я смотрю на химию с совершенно другой точки зрения; я смотрю на нее не как врач, не как алхимик, а как должен смотреть на нее философ. Я начертал здесь план химической философии, который надеюсь выполнить и усовершенствовать своими опытами и наблюдениями. Если бы люди принимали успехи истинной науки ближе к сердцу, нежели свои личные интересы, тогда можно было бы легко доказать им, что они оказывали бы миру величайшие услуги, если бы посвятили все свои силы производству опытов, собиранию наблюдений и не устанавливали бы никаких теорий, не проверивши предварительно их справедливости путем опытным» (36).

Стремление Бойля рассматривать химию как «науку» — химическую философию, в отличие от его современников, считавших химию лишь «искусством», было, пожалуй, несколько преждевременным. Однако сделанные им открытия и теоретические обобщения, и в особенности введение в химию экспериментального метода, действительно привели к зарождению «научной химии», как экспериментальной науки. Ф. Энгельс отметил эту заслугу Бойля весьма определенно и лаконично: «Бойль делает из химии науку» (37).

Представляет интерес оценка Бойля современными нам английскими историками науки. Виднейший историк химии Д. Р. Партингтон дает следующую характеристику достижениям Бойля: «Бойль должен быть назван основателем современной химии по трем причинам: 1. Он высказал мнение, что химия достойна изучения с точки зрения ее собственных целей, а не единственно только с той точки зрения, что она представляет собой вспомогательное средство для медицины или алхимии, несмотря на то, что он верил в возможности последней (т. е. алхимии. — Н. Ф.). 2. Он ввел строгий экспериментальный метод в химию. 3. Он дал ясное определение элемента и экспериментально показал, что четыре элемента Аристотеля и три начала алхимиков (ртуть, сера и соль) не заслуживают того, чтобы называться элементами, или началами, — с того времени ни один из этих элементов не мог «извлекаться» из тел, например металлов. Во многих отношениях Бойль был предварен Ван-Гельмонтом, труды которого тщательно изучал и на которого часто ссылался как на авторитет» (38).

В заключение — несколько слов о мировоззрении Бойля. Как мы видели, в области науки он был, в общем, передовым ученым-материалистом. Вместе с тем он оставил довольно много теологических трактатов и комментариев «священного писания» и, таким образом, совмещал научные занятия с активной религиозной деятельностью. Одно время, около 1660 г., он даже намеревался целиком отдаться служению церкви, но, к счастью, этого не произошло. С 1662 г. он занимал пост руководителя «Корпорации по распространению библии в Новой Англии». Завещание Бойля проникнуто религиозными мотивами (39).

При оценке такой ярко выраженной двойственности Бойля, следует иметь в виду крайнюю и даже болезненную религиозность средних и высших классов Англии в XVII в. Известно, что и некоторые другие современники Бойля — ученые, в том числе И. Ньютон, — также были весьма религиозными людьми, что связано, конечно, с их воспитанием в эпоху, в которую идеология периода религиозных войн XVI в. была в Англии господствующей. Это отразилось и на мировоззрении буржуазии и части дворянства в период английской буржуазной революции (1649), т. е. в годы молодости Бойля.

Пример Бойля церковники пытались (и до сих пор пытаются) использовать для пропаганды тезиса о совместимости плодотворных научных занятий с религиозностью ученых. Однако двойственность мировоззрения Бойля ничего не доказывает, поскольку его естественнонаучные и теологические труды по идейной направленности полностью исключают друг друга. Деятельность Бойля подтверждает лишь, что ученые, независимо от того мировоззрения, которого они держатся, решая серьезные вопросы науки, вольно или невольно становятся на материалистическую почву. Будучи при этом глубоко религиозными, они объективно подрывают своими трудами и открытиями религиозные догмы и, в частности, мифы о сотворении мира. «С богом никто не обращается хуже, — писал Ф. Энгельс, — чем верующие в него естествоиспытатели». Бойль и принадлежал к числу таких естествоиспытателей — «стихийных материалистов», о которых писал В. И. Ленин.

 

ОТКРЫТИЕ ФОСФОРА

Как мы видели, химия в XVII в. переживала переходную эпоху. В умах большинства химиков в эту эпоху удивительно уживались новые передовые материалистические взгляды и старые алхимические верования. Переход химиков на новые позиции «научной химии» происходил весьма медленно и болезненно. Пережитки и традиции средневековья были настолько сильны, что даже вполне, казалось бы, очевидные новые факты и обобщения, публиковавшиеся отдельными исследователями, не укладывались в сознание химиков. Лишь отдельным ученым, таким как Майов и Бойль, удавалось подняться до уровня идей новой химии и решительно отказаться от некоторых верований прошлого. Большинство же химиков иатрохимической школы продолжало трактовать вновь возникающие проблемы со старых позиций и объяснять открываемые явления с точки зрения учений и мнений философов далекого прошлого.

Для характеристики состояния химических знаний в XVII в. весьма показательна история открытия фосфора. Сделанное совершенно случайно, это открытие вызвало сенсацию во всей образованной Европе. Оно содействовало подрыву алхимических верований в трансмутацию металлов и другие чудеса и явилось одним из важных событий, завершающих историю алхимии.

Светящиеся в темноте вещества были довольно широко известны и до открытия фосфора. Помимо светящихся насекомых и светящегося гниющего дерева еще в 1602 г. было открыто свечение в темноте так называемого болонского камня, предварительно облученного на солнце. В середине XVII в. саксонский чиновник Балдуин получил действием азотной кислоты на известь продукт, весьма гигроскопичный и расплывающийся на воздухе. Прокалив этот продукт в реторте, Балдуин обнаружил, что он светится в темноте. По имени автора этого наблюдения безводный нитрат кальция стали называть «фосфором Балдуина» (42). Таким образом, слово «фосфор» было известно еще до открытия элемента фосфора.

Имеются даже некоторые указания на то, что будто бы арабским алхимикам был известен секрет изготовления фосфора. Так, Гефер (43) отмечает, что около XII в. араб Альхильд Бехиль получил при перегонке мочи в смеси с глиной, известью и органическим веществом, или углем, некое тело, названное им carbunculus (уменьшительное от слова carbo — «уголь») и, по-видимому, представлявшее собой фосфор. Однако в XVII в. едва ли кто-либо мог знать об этих опытах Бехиля. Во всяком случае, открытие фосфора с его удивительными и необъяснимыми в то время свойствами явилось полной неожиданностью для ученого мира.

В шестидесятых годах XVII в. гамбургский любитель-алхимик Хенниг Бранд (44) в поисках секрета трансмутации металлов и приготовления философского камня подвергал обработке (выпариванию, дистилляции, прокаливанию и пр.) самые разнообразные продукты, исходя из предположения, что продукты жизнедеятельности высшего на земле существа — человека — могут содержать «первичную материю». В 1669 г. он занялся перегонкой человеческой мочи в надежде получить жидкость, при помощи которой можно серебро превратить в золото. Бранд собрал около тонны мочи (из солдатских казарм) и выпаривал ее до тех пор, пока не получил сиропообразную жидкость. Эту жидкость он подверг дистилляции, в результате чего получилось тяжелое и красное «уринное масло». Он перегнал это масло еще раз и обнаружил на дне куба остаток «мертвой головы» (caput mortuum). Прокаливая длительное время этот остаток «мертвой головы», он заметил появление в реторте белой пыли, которая оседала на дно и ярко светилась.

Первым заключением, к которому пришел Бранд, было то, что в его «маслянистой мертвой голове» сам собой возник элементарный огонь. Исследовав более подробно полученный «фосфор», т. е. «Светоносец» (от греческого φῶς — «свет» и φέρω — «несу»), Бранд решил, что ему наконец удалось получить «первичную материю», обладающую столь необычайными свойствами. По-видимому, при помощи этой «материи» он безрезультатно пытался осуществить трансмутацию серебра в золото. Получив новые порции фосфора, Бранд продолжил свои опыты. Не добившись никаких результатов при попытках получить золото, он решил до поры до времени держать свое открытие в секрете. Однако пораженный удивительными свойствами фосфора, он не смог удержаться от рассказов о чудодейственном веществе некоторым своим знакомым, и через несколько лет сведения о фосфоре и его необычных свойствах стали известны многим алхимикам и ученым.

Иоганн Кункель, состоявший в то время на службе в качестве алхимика у саксонского курфюрста, услышав об открытии фосфора Брандом, попросил своего сослуживца, врача Иоганна Даниила Крафта (1624–1697), отправлявшегося по какому-то делу в Гамбург, подробнее разузнать об этом открытии. Крафт разыскал Бранда и уговорил его продать секрет изготовления фосфора (за сравнительно небольшую сумму — 200 талеров), с условием, что Крафт никому, в частности Кункелю, не сообщит о способе изготовления фосфора. Получив по способу Бранда некоторое количество фосфора, Крафт отправился в путешествие по Европе и Америке, где с большим успехом демонстрировал при дворах королей, князей, вельмож и богачей различные опыты с фосфором.

Кункелю, однако, удалось кое-что выяснить о способе изготовления фосфора (он узнал от Бранда, что фосфор получен из мочи) и в середине семидесятых годов алхимик принялся за работу. Вскоре ему удалось получить фосфор способом, несколько отличавшимся от способа Бранда. В отличие от Бранда, Кункель стремился широко рекламировать фосфор. Свойства фосфора были подробно описаны Кункелем (1678 г.) и его друзьями в нескольких трактатах. Однако о способе изготовления фосфора в этих трактатах не сообщалось ни слова. Он продолжал оставаться секретом, известным только трем лицам.

В третий раз фосфор был получен Р. Бойлем в 1680 г. в растворе, а в 1682 г. — в твердом состоянии. Некоторые данные о способе изготовления фосфора Бойль узнал от Крафта еще в 1677 г. Так же как и Кункель, Бойль описал свойства фосфора в нескольких статьях (1682 г.), но способ его изготовления сообщил лишь Лондонскому королевскому обществу в закрытом пакете. Описание способа Бойля было опубликовано лишь в 1694 г., уже после его смерти.

Открытие фосфора вызвало широкий интерес в среде ученых различных специальностей. Появились многочисленные описания свойств этого удивлявшего всех вещества. В Англии помимо Бойля фосфором заинтересовался Р. Гук и другие ученые. В Парижской академии наук с докладом о свойствах фосфора выступил известный немецкий физик Е. В. Чирнгауз (1651–1708), узнавший некоторые подробности о фосфоре и путях его получения от Г. В. Лейбница, оставившего ряд данных по истории открытия фосфора.

В Германии фосфором заинтересовались не только алхимики и иатрохимики, но и некоторые серьезные ученые, и среди них Ф. Генкель, И. Бехер и др. Однако подавляющее большинство ученых того времени не столько интересовалось подробным исследованием химических свойств нового вещества, сколько главным образом его способностью светиться и самовоспламеняться на воздухе. Обсуждался вопрос и о том, в каком отношении фосфор находится к элементу — огню. Конечно, было немало попыток использовать фосфор для алхимических целей.

Отношение химиков различных направлений и школ к открытию фосфора показывает, насколько живучими во второй половине XVII в. оставались алхимические традиции в деятельности химиков. Правда, новая социально-экономическая обстановка (развитие торгового и промышленного капитализма) сказалась на психологии алхимиков. Те из них, которым удавалось в результате собственных изысканий или другим путем добиться успеха в овладевании секретом изготовления каких-либо веществ, суливших выгоды, охотно оставляли свои алхимические занятия и превращались в своего рода кустарей-производителей таких веществ. Так, Крафт и Кункель, изготовлявшие и публично демонстрировавшие фосфор, сделались богачами. Правда, Крафт после своих успешных путешествий по странам Европы с лекциями и демонстрациями свойств фосфора под влиянием амстердамских алхимиков увлекся алхимией и умер в большой бедности (45). Особенно широкую производственную деятельность по изготовлению и продаже фосфора развил бывший ассистент Бойля А. Г. Хенквиц (1660–1740), который в течение 40 или 50 лет, после того как узнал в лаборатории Бойля секрет получения фосфора, монопольно поставлял его в страны Европы по весьма высокой цене. Унция фосфора (31,1 г) стоила в то время в Голландии 16 дукатов (46).

Другим алхимиком того времени, оставившим поиски философского камня, может служить адепт Иоганн Фридрих Беттгер (1685–1719) (47), узнавший около 1705 г. от Е. В. Чирнгауза (известного своими оптическими работами) секрет изготовления китайского фарфора. Беттгер немедленно переключился на новую область деятельности, сулившую большие выгоды, и стал основателем Майссенской фарфоровой мануфактуры.

 

ХИМИКИ — СОВРЕМЕННИКИ Р. БОЙЛЯ В АНГЛИИ И ДРУГИХ СТРАНАХ ЕВРОПЫ

Из химиков-современников Р. Бойля в Англии помимо Р. Гуна, Дж. Майова следует назвать Исаака Ньютона (1643–1727). Биография Ньютона и его классические труды по физике, математике, оптике и астрономии широко известны (48). Менее известно, что Ньютон почти всю жизнь занимался химией и алхимией. В кэмбриджский период жизни у него имелась собственная химическая лаборатория (1661–1692), уничтоженная пожаром, при котором сгорели некоторые незаконченные рукописи, в том числе большая работа по химии. Будучи смотрителем (с 1695 г.), а затем и директором Лондонского монетного двора, Ньютон много работал над сплавами металлов, методами пробирного анализа и другими вопросами химии металлов. Благодаря его деятельности монетное дело в Англии было приведено в порядок и поставлено на большую высоту. Помимо этого, Ньютону принадлежат некоторые рецепты легкоплавких сплавов для зеркал рефлекторов.

Теоретические воззрения Ньютона в области химии базировались на корпускулярной теории, которая, впрочем, уживалась у него с глубокими религиозными верованиями. О своих корпускулярных воззрениях Ньютон писал: «При размышлении о всех этих вещах мне кажется вероятным, что бог в начале дал материи форму твердых, массивных, непроницаемых подвижных частиц таких размеров и фигур и с такими свойствами и пропорциями в отношении к пространству, которые более всего подходили бы к той цели, для которой он создал их… Природа их должна быть постоянной, изменения телесных вещей должны проявляться только в различных разделениях и новых сочетаниях и движениях таких постоянных частиц…» (49)

Ньютон придавал большое значение взаимному притяжению частиц, объясняя этим химическое взаимодействие веществ. Для характеристики взглядов Ньютона в этом отношении приведем выдержку из изданной в 1710 г. (написанной же гораздо раньше) его небольшой книги, озаглавленной «О природе кислот»: «Частицы кислот больше частиц воды и потому менее летучи, но много меньше земельных частиц и поэтому значительно менее связаны. У них имеется большая притягательная сила, и в этом состоит их действенность… Природа их средняя между водой и телами, и они притягивают то и другое. Вследствие притягательной силы своей они собираются вокруг частиц тел как каменных, так и металлических… Посредством силы притяжения кислоты разрушают тела, двигают жидкость и возбуждают тепло, разделяя при сем некоторые частицы настолько, что они превращаются в воздух и создают пузырьки. В этом состоит основа растворения и брожения…» (50) Во взглядах Ньютона нашли отражение и некоторые алхимические идеи и верования. Из опубликованных материалов о химических занятиях Ньютона явствует, что его работы по металлическим сплавам были, по-видимому, лишь побочными по отношению к его занятиям алхимией. Весьма вероятно, что Ньютон занимался поисками путей трансмутации металлов. Придавая, так же как и Бойль, большое значение пористой структуре тел, Ньютон представлял себе возможность трансмутации металлов путем преодоления неким растворителем барьера весьма тонких пор металла, недоступных для обычных растворителей. «Золото, — писал он, — состоит из взаимно притягивающихся частиц, сумму их назовем первым соединением, а сумму этих сумм — вторым и т. д. Ртуть и царская водка могут проходить через поры между частицами последнего соединения, но не через иные. Если бы растворитель мог проходить через другие соединения, иначе, если бы можно было разделить частицы золота первого и второго соединений, то золото сделалось бы жидким и текучим. Если бы золото могло бродить, то оно могло бы быть превращено в какое-нибудь другое тело» (61). Деятельность Ньютона в области химии освещена до сих пор недостаточно. Рукописи и архивные материалы, оставшиеся после него, пока еще далеко не полностью опубликованы. По-видимому, Ньютон в результате своих многолетних химических и алхимических изысканий в восьмидесятых годах XVII в. написал большое сочинение по химии (или алхимии?). Рукопись сочинения, которое он очень ценил, и погибла во время пожара в его кабинете в 1691 г.

Из других химиков — современников Бойля в Англии назовем Томаса Виллиса (1621–1675). Он был профессором физики в Оксфорде (1660–1666), а затем переехал в Лондон, где занимался врачебной практикой. С историко-химической точки зрения представляют интерес взгляды Виллиса на основные составные части тела.

Мы видели, что схоласты-аристотелианцы судили об основных составных частях тел по свойствам сложных тел, спагирики же после Парацельса говорили о трех принципах тел. Ван-Гельмонт, по-видимому, впервые высказал мысль, что основными составными частями тел следует считать вещества, которые получаются при их разложении огнем. Бойль в своем определении понятия «элемент» указывал, что элементами должны быть признаны «первичные, вполне несмешанные вещества», на которые могут быть разложены смешанные тела. Идея об элементах, как о конечных продуктах разложения, таким образом, была широко распространена во второй половине XVII в.

В своем трактате «О ферментации, или о движении натуральных неорганических тел» (1659 г.), опубликованном за два года до появления «Химика-скептика» Бойля, Виллис (52) говорит об основных составных частях тела как о веществах, на которые тела могут быть разложены. Однако к вопросу о составных частях сложных тел Виллис подошел чисто эклектически. Он называет следующие составные части: дух (спирт, или соответственно элементам алхимиков ртуть), сера, соль, вода и земля (53). Три первых принципа являются активными по отношению к воде и земле. Он высказывает также мнение, что некоторые из этих составных частей тел могут образовываться при разложении тел огнем, причем до разложения эти части в разлагаемом теле могут и не существовать.

Подобные же эклектические представления об основных составных частях тел можно найти и у французских химиков второй половины XVII в. Так, в курсе химии Николя Лефевра говорится о следующих составных частях сложных тел: флегма, или вода; дух, или ртуть; сера, или масло; соль; земля. Кроме этого, Лефевр принимает существование еще одной элементарной субстанции, которую называет «универсальным спиртом» («универсальным духом») (54). По существу, те же самые пять элементарных принципов фигурируют и в учебнике химии Н. Лемери, распространенном во всей Европе в конце XVII и начале XVIII в.

Николя Лемери (1645–1715)55 был по образованию врачом и фармацевтом. В молодости он преподавал химию в Монпелье. В 1672 г. он переехал в Париж, сделался владельцем аптеки и начал читать публично курс химии с огромным успехом. Его слушателями были представители всех классов тогдашнего общества. Лемери в увлекательной форме, вполне доступным языком излагал основы химии, сопровождая лекции демонстрациями (56).

Материал этих лекций Лемери обобщил в учебнике химии, вышедшем в 1675 г. под названием «Курс химии». Этот курс завоевал огромную популярность. При жизни Лемери вышло в свет 13 французских изданий курса, кроме того, он был переведен на многие европейские и латинский языки. Свои лекции Лемери читал почти 20 лет с неизменным успехом. Но в 1681 г., спасаясь от религиозных преследований, Лемери (он был протестантом) был вынужден бросить свою аптеку и бежал в Англию. Через три года он вернулся в Париж, но не мог найти здесь какого бы то ни было заработка, так как протестантам было воспрещено заниматься медицинской практикой и держать аптеки. Он жил вместе с семьей в крайней нужде до 1686 г., когда, наконец, решил поступиться своими убеждениями и перешел в католичество. Но и после этого ему не сразу было разрешено заниматься врачебной деятельностью. В девяностых годах Лемери вновь приобрел широкую известность как врач. В 1699 г. он стал членом Парижской академии наук.

«Курс химии» Лемери начинается с определения предмета химии: «Химия есть искусство, учащее, как разделять различные вещества, содержащиеся в смешанных телах. Я понимаю под смешанными телами те. которые образуются в природе, а именно: минералы, растительные и животные тела» (57).

Это определение отражает подчиненность химии медицине и фармации. Оно еще не содержит проблем теоретического исследования химических явлении и процессов, поэтому химия справедливо именуется Лемери «искусством», а не «наукой». Вслед за этим определением Лемери перечисляет «химические начала», т. е. основные составные части тел (простые вещества). Первым началом, по мнению Лемери, является «универсальный дух», который, будучи распространен повсюду, производит будто бы различные действия и разнообразные вещества. «Но это начало, — пишет Лемери, — несколько метафизично». Поэтому лучше говорить о тех началах, которые реально можно получить. Анализируя (разлагая) различные смешанные тела, продолжает Лемери, химики обнаружили пять видов субстанций и пришли к выводу, что существуют пять основных начал веществ: спирт, масло, соль, вода и земля. Первые три — активные начала, а два последних — вода и земля — пассивные, так как ослабляют «живость» активных начал.

Описывая более подробно эти принципы, Лемери указывает, что «спирт» (дух), называемый иначе «ртутью» (меркурием), является первым и активным началом, обнаруживаемым при «анатомии» (разложении) смешанных тел. Это весьма легкое и тонкое вещество, которое всюду проникает. Оно содержится в больших количествах в растительных и животных организмах, содействует их росту, но при избытке становится причиной распада этих тел. В минеральных веществах мало «спирта» и поэтому они не подвергаются порче. При разложении смешанных тел спирт получается нечистым, в смеси с маслом, и в этом случае называется «летучим спиртом». В солях «спирт» нелетуч, поэтому называется «фиксированным спиртом».

«Масло», благодаря своей горючести, называется также «серой» и представляет собой жирное и мягкое вещество, выделяемое из смешанных тел после спирта. Наличием масла в смешанных телах обусловлены запахи и цвета тел; оно противодействует порче растительных и животных продуктов, происходящей от избытка влажности. Масло также извлекается из тел в нечистом виде: в смеси со спиртом оно плавает на поверхности воды, в смеси с солью — оседает на дно в виде осадка.

«Соль» — самое тяжелое из активных начал и выделяется из смешанных тел в последнюю очередь. Она предохраняет тела от гниения и обусловливает их вкус. Различают три рода солей: «соль постоянная», «соль летучая» и «соль существенная». Постоянная соль извлекается из продуктов прокаливания растворением в воде и последующей кристаллизацией. Летучие соли легко возгоняются. Существенная соль получается из соков растений. Из золы же растений получается «щелочная соль».

«Вода», иначе называемая «флегмой», — первый пассивный принцип смешанных тел. При дистилляции она извлекается в нечистом виде, так как содержит примеси активных начал. Поэтому действие такой воды сильнее, чем природной. «Земля», которую также называют «мертвой» или «проклятой землей», — последнее пассивное начало тел. Она также не может быть получена в чистом виде и особенно прочно удерживает спирты. Даже если она освобождается от них, на воздухе снова их поглощает (58).

Далее Лемери замечает, что название перечисленных субстанций «начала тел» нельзя признать вполне точным. Эти субстанции являются для нас началами лишь постольку, поскольку химики не смогли далее разложить эти тела. Очевидно, эти начала могут быть в свою очередь разделены на более простые, которые и было бы правильнее называть началами тел. Таким образом, то, что принимается в качестве начал, — это субстанции, полученные в результате разделения смешанных тел и отделенные лишь настолько, насколько позволяют это сделать слабые средства, которыми располагают химики (59).

В вводной части курса Лемери, где речь идет о химических началах, изложены также взгляды автора на горение тел и кальцинацию металлов. По мнению Лемери, процесс горения может происходить лишь при наличии в сжигаемых телах маслянистого, или сернистого, начала, которое при горении освобождается из сжигаемого тела. В большем числе тел, способных гореть, это начало содержится наряду с другими составными частями, которые при сгорании остаются. Это же маслянистое, или сернистое, начало содержится в качестве составной части и в металлах, и именно оно обусловливает те изменения, которые происходят с металлами при их прокаливании. При кальцинации металлов из них удаляются сернистые частицы, которые также можно удалить и мокрым путем при воздействии на металлы кислотами. Увеличение веса металлов при их кальцинации, несмотря на то что при этом улетучиваются сернистые частицы, Лемери объясняет присоединением к металлу «огненной материи». В этом отношении его взгляды вполне совпадают со взглядами Бойля. Впрочем, и в ряде других вопросов, например в вопросе о влиянии формы и движения частиц, составляющих тела, на химические отношения, Лемери находился под влиянием идей, высказанных Бойлем в его ранних сочинениях.

«Курс химии» Лемери состоит из трех частей. Первая, самая объемистая, часть посвящена описанию минералов и минеральных тел, вторая посвящена растительным веществам, а третья — животным. Введение к курсу помимо общих теоретических вопросов включает описание главных химических операций, а также приборов, в нем разъясняются некоторые химические термины и названия. В конце введения приложена таблица химических знаков (60).

Лемери довольно резко выступал против некоторых алхимических заблуждений. Так, характеризуя металлы, которые он считал сложными телами, Лемери указывал, что не все металлы содержат сернистое начало и поэтому не превращаются при прокаливании на воздухе в известь. По его мнению, нельзя согласиться с теми, кто утверждает, что все без исключения металлы составлены из трех начал — серы, соли и ртути.

Продолжая алхимические традиции, в частности, как мы видели, в объяснении состава сложных тел, Лемери вместе с тем декларировал отрицательное отношение к алхимии. Указывая на бесплодность идей и занятий ее адептов, он следующими словами характеризовал алхимическое искусство: «Это искусство без искусства: в начале — лгать, в середине — работать, в конце — нищенствовать» (61).

Коллегой Лемери по Парижской академии был Вильгельм Гомберг (1652–1715). Большая часть его жизни прошла крайне беспокойно, в постоянных переездах из одного города в другой. При этом он неоднократно менял свои занятия, а также изменил вероисповедание, приняв в 1682 г. католичество. Около 1680 г., будучи в Англии, Гомберг некоторое время работал в лаборатории Бойля и увлекся химией и алхимией. В 1691 г. он был приглашен Кольбером в Париж и стал членом Парижской академии наук. С 1704 г. и до самой смерти Гомберг состоял лейб-медиком и алхимиком при дворе герцога Орлеанского.

Теоретические взгляды Гомберга в области химии были отсталыми. Он слепо верил в возможность трансмутации металлов и даже опубликовал в 1709 г. в «Мемуарах Парижской академии наук» свои опыты по мнимому превращению серебра в золото. В качестве основных составных частей тел Гомберг принимал начала алхимиков — ртуть, серу и соль. Особое значение он придавал сере, признавая ее элементом, входящим в состав растений и органов животных, а также горючих минеральных веществ.

При всем этом Гомберг был хорошим экспериментатором и наблюдателем. Им сделано несколько открытий. Так, нагревая в колбе смесь кристаллов железного купороса и буры, он первым получил борную кислоту (sal sedativum Hombergi). Гомберг исследовал воспламенение эфирных масел смесью серной и азотной кислот (62). Он приготовил пирофор — самовоспламеняющийся на воздухе порошок, полученный нагреванием квасцов с продуктами обмена веществ в организме человека (63). Изучая в 1699 г. отношение кислот к щелочам, он определил, что одна унция поташа нейтрализуется 14 унциями лучшего уксуса, двумя унциями и тремя драхмами соляной кислоты, одной унцией, двумя драхмами и тридцатью шестью гранами азотной кислоты и пятью драхмами купоросного масла (64). Это было первой попыткой в истории химии установить весовые эквиваленты кислот, нейтрализующих определенные количества щелочей.

Кроме того, Гомберг работал над сплавами металлов, особенно над тройными легкоплавкими сплавами олова, свинца и висмута. Им разработаны рецептуры тушей, лаков, симпатических чернил, усовершенствованы методы пробирного анализа благородных металлов.

В Германии современниками Бойля были несколько алхимиков и иатрохимиков, занимавшихся отчасти вопросами технической и прикладной химии. Во второй половине XVII и в начале XVIII в. химия в Германии, по сравнению с Англией и даже Францией, находилась в упадочном состоянии (65). Тем не менее, как будет видно, именно в Германии зародилась теория флогистона, распространившаяся в начале XVIII в. по всей Европе.

Одним из видных немецких химиков (и алхимиков) второй половины XVII в. был Иоганн Кункель (1630, или 1638–1703 (66). В молодости он изучал аптечное дело и химию металлов и увлекся алхимией. Вся его дальнейшая деятельность протекала на службе при дворах герцогов и курфюрстов в качестве аптекаря, придворного алхимика и тайного камердинера. Не имея возможности удовлетворить своих хозяев, требовавших от него раскрытия мнимого секрета трансмутации металлов и производства искусственного золота. Кункель вынужден был часто менять места службы. Наконец, в 1688 г. он был приглашен в Швецию в качестве придворного алхимика к королю Карлу XI, который дал ему дворянство и титул «горного советника». Умер Кункель в Стокгольме.

В противоположность своим современникам — Бойлю, Лемери и другим, пытавшимся ставить перед химией некоторые новые задачи теоретического и экспериментального характера, Кункель стоял на весьма отсталых теоретических позициях. Он был твердо уверен в возможности трансмутации металлов и даже утверждал в одном из своих сочинений, что ему однажды удалось при помощи несколько «недоработанной» тинктуры превратить некоторое количество серебра в золото.

Кункель был сторонником теории Парацельса о трех началах — ртути, сере и соли. Все металлы и минеральные тела, по Кункелю, состоят из этих трех основных веществ. Сера, по его мнению, обусловливает цвет и запах металлов. Ртуть содержится в небольших количествах даже в растительных и животных организмах. Кункель также был поклонником алхимических и мистических учений Ван-Гельмонта.

Явления горения, в частности увеличение веса металлов при кальцинации, Кункель толковал еще более запутанно, чем Бойль. Кункель считал, что «огненная материя» не имеет веса и что увеличение веса металлов при прокаливании на воздухе связано с переходом плотного металла в пористую «известь». По его мнению, давление воздуха на металл и известь различно и значительно больше в случае пористой «извести», вес которой благодаря этому больше, чем вес исходного металла.

Будучи алхимиком, Кункель работал также над решением некоторых химико-технических вопросов, выдвигавшихся в то время практикой. Ранее уже говорилось об участии Кункеля в открытии фосфора. Им проведены также довольно обширные исследования по технологии производства стекол, особенно окрашенных в различные цвета. В частности, Кункелем составлен рецепт красного рубинового стекла. Кроме того, он установил тождественность растительных щелочей (поташа), полученных из различных растений и т. д.

Несмотря на то что Кункель был убежденным алхимиком, он беспощадно разоблачал жульничество и некоторые фантастические учения адептов алхимии. Он выступал, например, против учения об «алкагесте» как универсальном растворителе и универсальном лекарстве. Он бичевал продавцов поддельной «золотой тинктуры», изготовлявших это средство, считавшееся в то время чудодейственным, из спирта, подкрашенного жженым сахаром.

Видным немецким химиком был Иоганн Иоахим Бехер (1635–1682) (67). Детство и юность Бехера прошли в крайней нужде, и он должен был зарабатывать на пропитание семьи. Однако молодой Бехер упорно занимался самообразованием и, получив таким путем серьезные познания в различных областях науки, после многих усилий сделался врачом. Ему представился случай совершить большое путешествие по Швеции, Голландии и Италии, в результате которого он значительно расширил свои знания. В 1666 г. Бехер был назначен профессором медицины в Майнце и одновременно получил должность лейб-медика майнцского курфюрста. Однако вскоре он оставил это место и стал лейб-медиком баварскою курфюрста в Мюнхене. Неудовлетворившись, однако, и этим положением, он переселился в Вену и тоже поступил на придворную службу. В 1678 г. Бехер переехал в Голландию, а затем в Англию. Здесь он занимался горным делом и пытался внести некоторые усовершенствования в способы добычи руд. В разгаре этих занятий он и умер.

Бехер был беспокойным, неуживчивым человеком, чем и объясняются его постоянные переезды с места на место. Кроме того, Бехер имел склонность к фантастическим проектам, которые предлагал различным высокопоставленным лицам, чем нередко вызывал к себе неприязненное отношение. Так, в 1678 г. он предложил Генеральным штатам Голландии организовать в грандиозном масштабе переработку морского песка с целью извлечения из него золота, что, по его мнению, сулило огромные выгоды. Свой проект он подкрепил даже «удачными экспериментами». Однако эта затея осталась неосуществленной, так как Бехер был выслан из Голландии.

Бехер верил в трансмутацию металлов, хотя сам, по-видимому, не занимался практической алхимией. Он также верил в возможность «рождения» металлов в земле и даже доказывал опытным путем, что железо может «рождаться» из глины. Для этого он смешивал глину с маслом, смесь эту нагревал, а затем прокаливал. После измельчения полученного продукта ему удавалось при помощи магнита извлечь из него некоторое количество железа.

Теоретические взгляды Бехера следует признать в общем весьма отсталыми. Видный историк химии Г. Копп указывает на невозможность их точного и ясного изложения. Сочинения Бехера написаны весьма запутанным языком, мысли его не всегда ясны, мнения по одному и тому же вопросу разноречивы. Кроме этого, он употребляет одни и те же слова в совершенно различных значениях (68).

В своих ранних сочинениях Бехер выступает как последователь алхимического учения о трех первоначалах, составляющих все тела. В дальнейшем, особенно в сочинении, написанном в мюнхенский период жизни и вышедшем в 1667 г. под заглавием «Подземная физика» (69), он развивает некоторые оригинальные положения. Все тела, по мнению Бехера, имеют сложный состав и различаются по степени сложности. Основными составными частями минеральных тел землистой, каменистой и металлической природы служат земля и вода, которые представляют собой начала тел. Но Бехер употребляет слово «земля» (terra) по меньшей мере в трех значениях и полагает, что в состав всех минеральных (так же как растительных и животных) веществ входят три рода земли: «первая земля» — плавкая, или каменистая; «вторая земля» — жирная (terra pinguis) и «третья земля» — летучая.

Первую землю Бехер считает огнепостоянной и стеклующейся, вторая земля присоединена к первой, как душа к телу, она влажной и жирной природы и, кроме всего прочего, обусловливает горючесть тел. Третья земля придает металлам ковкость и обусловливает плавкость и летучесть тел. Хотя Бехер и не отрицает аналогии своих земель и начал алхимиков — серы, соли и ртути, он полагает, что эти последние начала неподходящи в качестве основных составных частей тел. Таким образом, земли Бехера представляют собой не что иное, как сочетание начал Парацельса с элементами Аристотеля, т. е., по существу, те же эклектические начала, что и у Лефевра, Лемери и других химиков XVII в.

Взгляды Бехера на горение тел в основных чертах отразили распространенные в его время точки зрения. Горение, согласно Бехеру, есть разложение горючих тел огнем, разделение этих тел на разнородные части. Горючесть тел связана с наличием в их составе «второй земли», жирной (terra pinguis). Однако Бехер одновременно указывает, что причиной горючести тел может быть и входящая в их состав сера.

Обыкновенную серу Бехер считает сложным телом, состоящим из двух субстанций — некой кислой материи и «второй земли». Однако для горения тел, утверждал Бехер, недостаточно содержания в них «второй земли», необходимо еще и наличие соляных частиц.

При воздействии огня на неблагородные металлы содержащиеся в них летучие части выгоняются. Однако указаний на то, что при этом из металла удаляется содержащаяся в них «вторая» земля, у Бехера нет. Увеличение веса металлов при прокаливании на воздухе и превращении в известь Бехер объясняет, в полном соответствии с воззрениями своего века, присоединением «огненной материи» (70).

Упомянем также о взглядах Бехера на состав солей и кислот. Бехер полагал, что соли и кислоты образуются в том случае, когда элементарные земли соединяются с водой. Основой всех кислот и солей служит «первоначальная», или «первобытная», кислота (acidum primigenium). Эта «первобытная» кислота, содержащаяся в различных количествах в продуктах сочетания земель с водой, и дает все разнообразие кислот и солей.

Бехер чрезвычайно гордился развитым им учением, которое он (совершенно необоснованно) считал оригинальным. Он писал: «Я был первым, кто в нашем веке развил новое учение о началах металлов в «Подземной физике»; конечно, начала металлов представляют собой земли… и земли же рассеивают эти металлические первоначала по всему свету» (71).

Деятельность Бехера в области экспериментальной и технической химии была малозначительной. Помимо сочинений по теоретической химии он оставил несколько книг по экономике, финансовым вопросам и истории.

 

Г. Э. ШТАЛЬ И ОСНОВАНИЕ ТЕОРИИ ФЛОГИСТОНА

В сочинениях химиков второй половины XVII в. большое внимание отводилось толкованиям явлений горения и кальцинации (превращение в «известь») металлов. Такое внимание вполне понятно и связано с потребностями расширявшегося производства, в первую очередь с топливной проблемой. Развитие металлургической и металлообрабатывающей промышленности, стекольного производства и других отраслей техники привело в ряде стран Западной Европы к катастрофическому истреблению лесов. Недостаток древесного топлива и особенно древесного угля — единственного в то время средства для восстановления металлов из руд, широко применявшегося в производстве, поставил перед учеными и практиками задачу найти пути более экономичного и рационального использования топлива. Одновременно начались поиски заменителей древесного угля в металлургических процессах. Еще в 1619 г. Дад Дадлей (1599–1684) предложил применять в доменном процессе вместо древесного угля каменный. Поэтому технологи-металлурги и химики, разрабатывавшие пути осуществления этого предложения, довольно широко изучали процессы горения и свойства топлива.

С другой стороны, быстро развивающаяся металлургическая промышленность испытывала нужду в рационализации технологии производства в других отношениях. В частности, обсуждался вопрос о больших потерях металла, превращавшегося в окалину при плавке и термической обработке. Поэтому широко изучался процесс кальцинации металлов и восстановления их из окислов. Кроме того, металлурги XVII в. столкнулись с проблемой добычи металлов из бедных руд. Требовалось научное обоснование переработки таких руд с минимальными потерями металлов.

Развитие представлений о горении и кальцинации металлов происходило в тесной связи с учениями о составных частях сложных тел. На общем фоне господства многих традиционных пережитков средневековья, схоластических догматов и алхимических верований эти учения нередко принимали уродливые формы. Единой точки зрения по вопросу об основных первоначалах тел не существовало. Одни химики придерживались учения о трех первоначалах спагириков, а другие признавали лишь старинное аристотелевское учение о четырех элементах-качествах; большинство же химиков XVII в. пыталось примирить оба учения, придумывая при этом различные гипотетические принципы вещей; четвертые, наконец, такие, как Бойль, высказывали сомнение в справедливости учений перипатетиков и спагириков, формулировали новые идеи, но были непоследовательными в их приложении к объяснениям химических явлений.

Правильное по существу определение понятия «элемент», данное Бойлем, ни у него самого, ни у его современников не нашло логического развития. Оставалось неясным, какие же вещества следует считать истинными элементами тел. Вот почему химики не могли, да и не хотели расстаться со старыми представлениями об элементах и занимались поисками путей подтверждения этих учений, имея в своем распоряжении лишь единственное средство для разложения тел: «универсальный анализатор» — огонь.

Убеждение в том, что при горении и прокаливании тела разлагаются на более простые составные части по сравнению с самим прокаливаемым телом, едва ли можно ставить в вину химикам того времени. Они повседневно наблюдали такое разложение, получая в остатке землю (золу) и, в виде летучих продуктов, воду и некоторые воздухообразные вещества, еще неясной в то время природы. Естественно, что и кальцинацию металлов они рассматривали как частный случай горения с образованием в остатке той же земли («извести»). Подтверждение того, что при прокаливании металл разлагается на составные части, они видели и в образовании дыма, например в случае кальцинации сурьмы посредством зажигательного стекла и нечистых металлов. Никого из них не смущало то, что в результате кальцинации металлы значительно увеличиваются в весе. Этот факт рассматривался как второстепенное, побочное явление, не имеющее большого значения при трактовке процессов кальцинации как разложения металла. Любое объяснение этого факта казалось приемлемым, лишь бы оно не противоречило основной концепции. Бойль дал одно из таких объяснений, допустив, что при кальцинации металлов к ним присоединяется огненная материя. И его точка зрения без критики была принята большинством химиков.

В такой обстановке протекала деятельность основателя теории флогистона Г. Э. Шталя. Разработанная им система взглядов, основанная на сложившихся к концу XVII в. представлениях о составных частях тел и явлениях горения, а также явлениях кальцинации металлов, получила вскоре полное и безраздельное признание химиков и на многие десятилетия утвердилась в качестве теоретической основы химии.

Георг ЭрнстШталь (72) (1659–1734) в молодости изучал медицину в Иенском университете, по окончании которого, получив ученую степень в 1683 г., вел здесь же преподавательскую работу в качестве приват-доцента. В 1687 г. он был приглашен на должность лейб-медика к герцогу Саксен-Веймарскому, а в 1693 г. переехал в Галле во вновь основанный университет в качестве второго ординарного профессора медицины и химии (первым профессором был Ф. Гоффман, о котором будет сказано ниже). В течение 22-летней профессорской деятельности в Галле Шталь подготовил много учеников, некоторые из которых впоследствии стали видными учеными. Все они были горячими поклонниками и последователями нового флогистического учения и широко пропагандировали его в своих сочинениях. В 1716 г. Шталь переехал в Берлин, стал членом Прусской академии наук и королевским лейб-медиком. В берлинский период своей деятельности он опубликовал свои важнейшие сочинения по химии и, в частности, известный курс «Основания догматической и экспериментальной химии» (73).

Теоретические воззрения Шталя окончательно сложились в берлинский период его жизни. В начале своей деятельности в Иене Шталь был близок к алхимии. Познакомившись с сочинениями Бехера, он стал горячим последователем его учений. Взгляды Шталя по вопросу об элементарных составных частях тел в этот период в общем отражали господствовавшие в то время представления. Он делил все тела на простые, которые он называл принципами, или началами, и сложные. Эти последние он в свою очередь делил по степени сложности на «смешанные» и «составные» тела. Кроме того, он выделял в особый класс сложные составные тела, которые называл «агрегатами».

В качестве главных составных частей сложных тел Шталь принимал элементы алхимиков, а с другой стороны, он считал началами тел и последние составные части, которые могут быть выделены из сложного тела в результате разложения. Те из них, о которых ничего достоверно не было известно, он называл «физическими началами», остальные же — «химическими началами». Последние он именовал по-разному, однако в соответствии с элементами алхимиков — ртутью и солью. Так, он употреблял термины «сухая землистость», «воспламеняемое летучее» и «летучий флюид», или соль, «масло», «спирт» и т. д.

В сочинениях, которые Шталь опубликовал в конце XVII в., его взгляды о составных частях сложных тел получили некоторое развитие в связи с объяснением им явлений горения и в особенности явления кальцинации металлов. Еще в Иене Шталь начал исследования, связанные, по-видимому, с рационализацией доменного процесса и металлообрабатывающих производств. Мастеровые обратили его внимание на явление, причинявшее им много неприятностей. Впоследствии Шталь писал об этом следующее: «Кузнецы, медники, литейщики колоколов и пуговичные мастера жаловались на то, что из несовершенных металлов в процессе прокаливания их на воздухе выгорает некоторая часть; металлы при этом распадаются, превращаясь как бы в золу… Почему это происходит, что это за явление, как оно протекает, что именно уходит из металла и, равным образом, как следует поступить, чтобы этого не происходило, или каким образом восстановить потери, — это неизвестно даже таким опытным мастерам» (74).

Несомненно, именно в связи с этой проблемой, Шталь уже в своей «Зимотехнии» (75), вышедшей первым изданием в 1697 г., делает упор на особую роль в процессах горения той «составной части» металлов и горючих тел вообще, которая обусловливает их горючесть. Выясняя природу этой «составной части» горючих тел, он обсуждает, в частности, вопрос о составе серы, которую он относил, как и Лемери и другие химики того времени, к сложным телам. В том же году Шталь (76) описывает следующий, по его выражению, «новый эксперимент синтеза» серы. Он нейтрализовал серную кислоту поташом и прокалил получившуюся при этом соль (сульфат калия) с углем, в результате чего образовалась «серная печень», т. е. смесь сульфидов калия. Из раствора этой серной печени действием кислот он получил серу. На основании этого опыта Шталь заключил, что сера состоит из кислой части, т. е. серной кислоты, и из другой части — «горючего начала», которое содержится в угле.

Здесь же Шталь высказывает мнение, широко развитое им в дальнейших сочинениях, что «горючее начало», содержащееся в угле и жирных веществах, входит также в состав неблагородных металлов. Это следует из того факта, что в присутствии угля и маслянистых субстанций металлы восстанавливаются из «известей» при нагревании. Таким образом, металлы помимо землистой составной части содержат это «начало горючести», и именно это «начало» сообщает металлам их металлические свойства. Для обозначения этого принципа горючести Шталь употребляет термин «флогистон» (от греческих — «огонь» и — «горючий») и пишет это слово по-гречески.

В 1703 г. Шталь переиздал книгу Бехера «Подземная физика». В специальном приложении к этой книге, озаглавленном «Специмен Бехера» («Specimen Becherianum») (77), Шталь вновь развивает взгляды о составных частях металлов и о «начале горючести». Он особо подчеркивает, что эти представления принадлежат собственно не ему, а Бехеру: «Becheriana sunt quae profero», т. е. «то, что я излагаю, принадлежит Бехеру» (78). Однако они довольно значительно отличаются от бехеровских. Действительно, в отличие от Бехера и других своих предшественников, полагавших, что все горючие тела содержат сернистые или жирные составные части, или terra pinguis, придающие им способность гореть, Шталь имеет в виду некий абстрактный «принцип горючести» и поэтому вводит для него специальное название — «флогистон» (79), с целью устранить путаницу в обозначениях.

В дальнейших сочинениях и особенно в вышедшей в 1723 г. книге «Основания химии» Шталь еще шире развивает свои первоначальные представления о флогистоне. Исходя из основного положения, что наличие флогистона в телах служит условием их горючести, Шталь выясняет, в частности, отношение флогистона к огню. По его мнению, огонь (нагревание) необходим для осуществления химических превращений, но он не может рассматриваться в качестве составной части тел, выделяющейся при разложении в виде пламени. Иначе сказать, Шталь отрицает элементарность аристотелевского огня-стихии. Что же касается флогистона, содержащегося в горючих телах, то при выделении из них, утверждает Шталь, он способен соединяться с различными веществами, в частности с воздухом, причем такие соединения весьма прочны. При горении тел флогистон улетучивается из них, производя при этом быстрое вихреобразное движение, и, соединяясь с воздухом, образует то, что обычно называется пламенем или огнем. Из воздуха, в котором флогистон рассеивается, его невозможно выделить химическим путем. Только растения могут извлекать его из воздуха; через растения он переходит и в животные организмы.

Шталь знал, что металлы при нагревании без доступа воздуха не могут превращаться в «извести», но не объяснил достаточно отчетливо этот факт. Он знал также, что при кальцинации вес металлов увеличивается, но говорил об этом как о малозначащем факте и объяснял его в соответствии со взглядами Кункеля.

В чистейшем состоянии флогистон, согласно Шталю, содержится в саже, полученной при сжигании хорошо очищенных масел. Таким образом, флогистон как будто бы можно сопоставить с углеродом. Но Шталь не считал флогистон углеродом и вообще каким-либо определенным веществом. Однако, по его представлениям, «горючая субстанция, или способное производить огонь начало, не только нечто действительное, но и нечто телесное (et-was Korperliches)» (80) и вместе с тем это простое вещество, которое не может быть разложено на какие-либо составные части.

Но Шталь принимал, что флогистон является вещественным лишь в том случае, когда он находится в сочетании с другими веществами в сложных телах. Только тогда он способен при нагревании этих тел проявляться в виде огня. В свободном же состоянии это нечто неопределенное. В «Случайных мыслях» (81) Шталь указывает: «…Вне сомнений, он (флогистон) или совсем не дает огня, представляя собой невидимую тонкость, или же образует далеко разветвленный невидимый огонь, а именно: теплоту». Поэтому, продолжает Шталь, эта первоначальная основная сущность горючести «до сих пор не была найдена и познана сама по себе, вне связи и соединения с другими материями, и не была поэтому описана в соответствии с своими основными качествами».

Далее Шталь указывает, что именно наличием флогистона в составе тел объясняются их цвета и запахи. Этот принцип горючести «присутствует во всех смешанных телесных вещах в большей или меньшей степени, притом во всех трех царствах — растительном, животном и минеральном». «Особенно часто встречается это вещество в растительных и животных образованиях, все части которых пронизаны им, за исключением находящейся в них случайно воды» (82).

Не трудно понять, что с точки зрения объяснения явлении окисления и восстановления металлов флогистон Шталя — это нечто противоположное кислороду или, лучше сказать, это «отрицательный кислород». Если воспользоваться методом уравнений для изображения процесса окисления металл а, то, сточки зрения последователей теории флогистона, мы получили бы: Металл — флогистон = металлическая известь (окисел). Эту реакцию, как известно, можно выразить уравнением: Металл + кислород = окисел металла («известь» флогистиков).

Из сказанного очевидно, что учение Шталя о флогистоне основано на совершенно ошибочных представлениях не только о процессах горения и кальцинации металлов, но и о составляющих тела простых, элементарных веществах. В понятии «флогистон» нельзя не видеть обобщения учений об аристотелевских стихиях-качествах и алхимических принципах тел; принцип горючести, т. е. «сернистой» — «жирной», или «горючей» составной части тел, сопоставлен с аристотелевским элементом-качеством — огнем. По представлениям Шталя, флогистон в большей степени абстрактное понятие, чем материальное тело, т. е. флогистон понимался им аналогично тому, как понималась алхимиками «сера» как принцип вещей или аристотелианцами — «огонь» как элемент-качество. Только впоследствии, уже в период расцвета теории флогистона, химики принялись за поиски среди материальных тел этого неуловимого вещества. Ю. Либих писал в связи с этим: «Вначале флогистон был одно только понятие, вопрос же о материальном его существовании не имел никакого значения до тех пор, пока содержащаяся в нем идея не приносила плодов относительно приведения фактов в порядок и новых обобщений» (83).

Преемственность в представлениях алхимиков и флогистиков очевидна. Она сказалась не только в том, что в основу теории флогистона легло учение о горении тел как об их распаде, и не только в неопределенности и в метафизичности самого понятия «флогистон», но и в том, что теория флогистона не устранила алхимических учений и прежде всего учения о трех первоначалах, составляющих тела. Как известно, именно это учение и было своего рода теоретической основой бесплодных поисков алхимиками философского камня и путей трансмутации металлов. Поэтому, если встать на точку зрения некоторых историков химии, считающих возникновение теории флогистона началом научного развития химии, то следовало бы согласиться с мнением, что «алхимия — мать химии». Однако, как будет видно далее, подлинное научное развитие химии началось лишь тогда, когда из научного обихода были полностью изгнаны основы алхимических учений, прежде всего учение о трех элементах алхимиков, и вместе с ним сам флогистон и другие фантазии, окутанные мистическим туманом.

При всем этом теория флогистона принесла несомненную пользу для дальнейшего развития химии. Эта теория позволила рассматривать с единой точки зрения различные химические процессы, которые ранее считались совершенно разнородными и объяснялись в каждом случае особыми причинами. Особенно важно, что эта теория давала возможность просто объяснять явления окисления и восстановления металлов. Правда, «простота объяснения ослепляла как самого Шталя, так и последовавшее за ним поколение химиков, так что никто из них не замечал вопиющих противоречий между флогистической теорией и фактами» (84). Теория флогистона оплодотворила и экспериментальные исследования химиков, получившие в XVIII в. широкое развитие. Как указывает Дж. Бернал: «Центральным вопросом, вокруг которого вращалась эта теория, была универсальность противоположных процессов флогистации-дефлогистации. Таким образом, она объединяла сходные процессы и разделяла несходные» (85).

Следует, однако, иметь в виду, что быстрый прогресс химии в конце XVIII в. был обусловлен отнюдь не тем, что химики истолковывали вновь добывавшиеся ими новые факты с точки зрения флогистического учения. Со второй половины XVIII в. в химии, под влиянием потребностей бурно развивавшейся промышленности и других факторов, в том числе и потребностей самой химии, началось быстрое накопление экспериментального материала, главным образом данных о составе различных солей, минералов, растительных извлечений и т. п. Эти новые факты, добытые в эпоху господства теории флогистона, но совершенно независимо от существования этого учения, и явились той базой, на которой стала возможной и «химическая революция» и внедрение в химию атомистики и учения об элементах.

Теория флогистона не сразу была принята всеми химиками. Она получила широкое распространение главным образом благодаря деятельности учеников Шталя, многие из которых прославились не столько как теоретики, сколько как экспериментаторы и химики-технологи. Несомненно, что по крайней мере отчасти их достижения в области технической химии и привлекали внимание ученых разных стран Европы. Из сочинений по технической химии, а также из трудов химиков-аналитиков — сторонников теории флогистона и были восприняты европейскими химиками флогистические доктрины.

Приведем в заключение определение, данное Шталем предмету и задачам химии. В курсе «Основания химии» он дает следующее определение химии: «Химия, иначе алхимия и спагирия, есть искусство разделять тела как смешанные, так и составные и агрегированные на их начала (принципы), а также таковые составлять из начал. Ее субъектами служат все смешанные и составные тела, которые могут быть разделены и составлены вновь; цель же ее — само разделение и составление, иначе — разрушение и возрождение» (86). Это определение, так же как и приведенное ранее определение Лемери, типично для химиков-врачей того времени и отражает лишь задачи химии как искусства с чисто практическим направлением, обслуживающего в первую очередь нужды медицины и фармации.

Отметим в заключение, что Шталь был последователем корпускулярной теории, но понимал ее чисто механистически.

 

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ХИМИКОВ В НАЧАЛЕ ФЛОРИСТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА

Основанное Шталем флогистическое учение по духу и содержанию вполне соответствовало переходному периоду, который переживала химия во второй половине XVII и в начале XVIII в. Это учение не отвергало старых традиционных представлений об элементах-качествах, о сложном составе металлов и т. д. Вместе с тем оно выдвигало на первый план роль «невесомых флюидов» в химических явлениях и процессах. Но при всем этом теория флогистона фиксировала внимание химиков на проблемах горения и дыхания и стимулировала развитие исследований в этой области. В частности, следует отметить исследования продуктов разложения сложных тел (нагреванием, действием кислот и щелочей и т. д.) и, особенно, газообразных продуктов, получившие развитие в период теории флогистона.

Впрочем, независимо от теории флогистона, с начала XVIII в. в деятельности химиков все большее место стали занимать экспериментальные исследования, вначале посвященные главным образом проблемам практической и технической химии, а в дальнейшем — химико-аналитическим определениям состава минеральных веществ и растений. К середине XVIII в. экспериментальный метод исследования уже завоевал признание большинства химиков и постепенно оттеснил на второй план грубо эмпирические приемы работ иатрохимиков, составлявших композиции лекарственных средств и различных составов на ощупь, без всякого плана.

Не все химики сразу признали учение Шталя. Некоторые из них принимали его лишь частично, другие же совершенно отвергали, предпочитая оставаться на позициях иатрохимиков и алхимиков. Возникновение теории флогистона не вызвало революционных изменений в теоретических взглядах по основным вопросам химии. Объяснения флогистиками явлений горения и кальцинации металлов, казавшиеся новыми, прекрасно сочетались со старыми алхимическими верованиями и скорее закрепляли установившиеся в XVI и XVII вв. традиции, нежели разрушали их. Да и сама теория флогистона не получала какого-либо заметного развития, оставаясь в течение ряда десятилетий в том же самом виде, в каком была предложена Шталем. Все это следует объяснять крайней ограниченностью фактического материала, которым располагала химия в начале XVIII в. Положение изменилось лишь во второй половине XVIII в., когда на основе нового экспериментального материала стали возможными действительно революционные преобразования.

Рассмотрим вкратце деятельность нескольких виднейших химиков, современников Шталя, а также первых последователей флористического учения.

Коллегой Шталя по университету в Галле был Фридрих Гоффман (1660–1742). Он изучал медицину и химию в Иенском университете и с 1681 г. здесь же был преподавателем химии. При основании в 1693 г. университета в Галле он был приглашен в качестве первого ординарного профессора медицины (вторым профессором стал Шталь) и оставался в этой должности 48 лет.

Как врач Гоффман был последователем иатрохимической школы, однако он выступал против некоторых излишеств в методах лечения, применявшихся Сильвием и Тахением. Гофман считал, что все заболевания можно лечить, регулируя содержание кислот и щелочей в организме. Работая бок о бок со Шталем, Гоффман вначале полностью разделял его точку зрения о флогистоне и роли последнего в химических процессах. Однако вскоре он разошелся со Шталем в вопросе о толковании явления кальцинации металлов. Гоффман считал, что «известь» металла должна содержать, кроме металлического вещества, еще и «кислую соль» (sal acidum), которая удаляется при восстановлении извести в металл. Он не характеризовал подробно эту «кислую соль». Однако очевидно, что его точка зрения была более прогрессивной, чем объяснения флогистиков. Не трудно видеть, что Гоффман вскрывал противоречие в самой идее теории флогистона, рассматривавшей горение и кальцинацию металлов как явление разложения «сложных» веществ.

Гоффман был одним из первых медиков, химически исследовавших минеральные воды. Он предложил первую их классификацию по химическим свойствам, разделив их на щелочные, железистые, магнезиальные, соляные и пр.

Он разработал также улучшенные рецептуры изготовления «серного» (этилового) и «селитряного» (азотноэтилового) эфиров. Он ввел в медицинскую практику смесь серного эфира со спиртом, известную под названием «гоффманских капель».

Современником Шталя был также видный голландский химик (медик по образованию) Герман Бургаве (1668–1738) (87) — последователь скептической философии Б. Спинозы (1632–1677). С 1702 г. он был профессором медицины в Лейденском университете, а несколько позднее также и профессором химии и ботаники. Кроме того, он пользовался громкой славой во всей Европе как врач.

Бургаве приобрел широкую известность как химик, выпустив обширный двухтомный курс «Элементы химии» (88). Курс этот представляет собой систематическое изложение химии того времени. Том I содержит краткую историю химии, ее теорию, учение об огне, воздухе, воде и земле, о растворителях, а также описание лабораторной посуды и другого оборудования. В томе II подробно описаны химические работы с телами растительного, животного и минерального происхождения. Книга Бургаве служила учебником для нескольких поколений химиков и была переведена на многие языки. В частности, первые студенты Московского университета учились химии по учебнику Бургаве.

Предмет химии Бургаве определяет следующим образом: «Химия есть искусство, каким образом производить надежные физические операции, посредством которых при помощи соответствующих инструментов можно открывать, или обнаруживать, чувствительные тела и собирать их в сосуды с тем, чтобы познать отдельные полученные продукты и причины действий, а также применение этих продуктов в различных искусствах» (89).

Несмотря на то, что это определение ограничивает задачи химии лишь практикой изготовления и исследования химических продуктов и производства соответствующих операций, Бургаве стремился в своем курсе представить химию как самостоятельную область знания и изъять ее из-под опеки медицины.

Интересна история появления курса Бургаве. Его содержательные лекции по химии в Лейдене записывались многими студентами, причем, как обычно, эти записи служили затем материалом при подготовке к экзаменам. По-видимому, один из слушателей Бургаве без согласия последнего издал в 1724 г. в Париже свои записки курса под заглавием «Основные положения и эксперименты химии», причем в качестве автора фигурировал Бургаве. Три года спустя, в 1727 г. появился английский перевод этой книги. Ознакомившись с содержанием обеих книг, Бургаве обнаружил в них множество недопустимых ошибок и грубых искажений своих взглядов. Это и заставило его написать и в 1732 г. выпустить курс «Элементы химии».

Бургаве активно выступал против алхимических заблуждений и разоблачал несостоятельность утверждений адептов, пользуясь аргументами, добытыми им самим экспериментальным путем. Так, он наглядно доказал беспочвенность утверждений алхимиков, что ртуть при длительном нагревании будто бы «фиксируется», т. е. затвердевает. Бургаве нагревал ртуть непрерывно в течение 15 лет и, естественно, не обнаружил никаких изменений в ее свойствах. Другое утверждение алхимиков, будто бы ртуть при многократной дистилляции может превратиться в весьма летучий продукт с особыми свойствами, Бургаве опроверг подобным же образом. Он 500 раз перегонял одну и ту же порцию ртути и также не обнаружил каких-либо изменений в ее свойствах.

Взглядами Шталя на процессы горения и кальцинации металлов Бургаве пренебрегал. Однако он считал, что сера представляет собой сложное тело и состоит из серной кислоты и некоего горючего вещества, которое он называл вместе с другими химиками своего времени «пищей огня» (pabulum ignis). Одновременно он возражал против мнения, что металлические вещества имеют землистую природу (т. е. состоят из земли), указывая, что в известях содержится металл. Зная, что для горения и кальцинации металлов необходим воздух, Бургаве объяснял увеличение веса металлов присоединением при прокаливании к ним соляных и серных частиц из воздуха. По его мнению, содержание этих соляных и серных частиц в воздухе разных стран различно; больше всего их содержится в воздухе над Бермудскими островами.

В заключение расскажем об одном опыте Бургаве, имеющем целью опровергнуть утверждения многих химиков, в том числе и Бойля, о весомости «огненной материи». Бургаве взвешивал большие куски металла в холодном и сильно раскаленном состоянии и не обнаружил разницы в весе. Отсюда он пришел к выводу, что «огненная материя» не имеет веса, так как несмотря на большое ее «содержание» в раскаленных металлах увеличения веса последних не наблюдается.

Современником Шталя во Франции был Этьен Франсуа Жоффруа (старший) (1672–1731). Профессор медицины и химии в Королевском ботаническом саду (Jardin des plantes) он прославился как основоположник учения о химическом сродстве. В 1718 г. Жоффруа представил в Парижскую академию наук свои «таблицы сродства». В основу этих таблиц легли результаты собственных опытов Жоффруа над взаимодействием кислот с основаниями и другими веществами. Нейтрализовав, например, едкую щелочь кислотой и получив соль, он действовал на эту соль другой кислотой. В том случае, если эта последняя кислота обладала большим сродством к основанию по сравнению с первой, она вытесняла из соли первую кислоту. Таким путем для каждого основания можно получить ряд кислот, расположенных по степени убывания их сродства к данному основанию. Из нескольких списков веществ, расположенных по степени убывания их сродства к основаниям и кислотам, Жоффруа составил сводную таблицу.

Жоффруа не был сторонником теории флогистона, но его взгляды были близки флогистическим. Он считал, например, что металлы состоят из земель и сернистого начала. Жоффруа выступал против алхимических заблуждений и разоблачал жульничество адептов.

Из ближайших учеников и последователей Шталя в Германии, деятельность которых относится к первым десятилетиям XVIII в., назовем лишь некоторых. В теоретическом отношении они, по существу, ничего нового не внесли в развитие представлений, высказанных Шталем. Некоторые из них были фанатичными поклонниками учения Шталя и придерживались его как догмы.

Профессор врачебных наук в Галле Иоганн Юнкер (1683–1759) выпустил в 1730 г. двухтомный «Конспект теоретической и практической химии, представленный в форме таблиц». Здесь, излагая основы учения Шталя, автор высказывает и некоторые собственные мысли. Так, трактуя вопрос о причинах увеличения веса металлов при их кальцинации, он говорит об «абсолютной легкости» флогистона, в том смысле, что будто бы последний обладает «отрицательным весом». Поэтому, вследствие улетучивания флогистона из обжигаемого металла, остаток делается более тяжелым по сравнению с исходным металлом. Такое представление, естественно, не только осложняло рациональное толкование процесса кальцинации, но вводило в теорию флогистона новое противоречие. Несмотря, однако, на всю нелепость таких представлений о свойствах флогистона, они вскоре были приняты многими химиками без всякой критики.

Другие взгляды Юнкера также отличались крайней отсталостью. Признавая в качестве составных частей тел три начала алхимиков, Юнкер, например, считал, что из металлов можно извлечь ртуть, предварительно удалив из них серу и соль. Но такая «искусственная» ртуть, по его мнению, должна обладать большей тяжестью по сравнению с обычной ртутью.

Учеником Шталя и пропагандистом его учения был профессор Медико-хирургической коллегии в Берлине Каспар Нейман (1683–1737). Он написал несколько химических сочинений, посвященных различным химико-техническим проблемам, в частности приложению химии к медицине.

Другой ученик Шталя и Гоффмана, преемник Неймана по кафедре в Медико-хирургической коллегии в Берлине, Иоганн Генрих Потт (1692–1777) за свою долгую жизнь провел множество химико-технических исследований. Ему, в частности, принадлежат работы в области производства фарфора. Потт провел много анализов различных веществ, особенно солей. Он первым объяснил причины красной окраски паров окислов азота. Работы Потта привлекли внимание химиков-техников разных стран Европы, а также России. Флогистон трактовался Поттом как некоторый род «сульфура», в остальном же воззрения этого ученого целиком основаны на учении Шталя.

Итак, эпоха возникновения теории флогистона должна быть оценена как переходная эпоха в развитии химии. Во второй половине XVII и в начале XVIII в. отдельные, вновь открываемые факты и обобщения, такие, например, как новое учение Бойля об элементах, новые представления о горении и дыхании Ж. Рея, Дж. Майова и другие, не получили признания химиков. Наоборот, представления, которые, по существу, явились развитием алхимических учений, оказались господствующими и почти на целое столетие были приняты химиками в качестве главной теоретической основы.

Причины такого положения можно отчасти видеть в том, что химия в эту эпоху почти полностью находилась в ведении врачей и не получила еще значения отдельной, самостоятельной научной области. Большинство химиков-врачей, естественно, смотрело на задачи химии «через медицинские очки» и интересовалось почти исключительно приложениями химии к нуждам медицины и фармации. Только в начале XVIII в. под влиянием потребностей производства исследования химиков-врачей были расширены и охватили многие химико-технические проблемы.

Однако основной причиной живучести старых традиционных представлений и верований, унаследованных от алхимического и иатрохимического периодов, следует считать крайнюю ограниченность фактического экспериментального материала, которым располагала химия к началу XVIII в. Круг фактических сведений и экспериментальных данных, на основе которых возникла теория флогистона, был, по существу, тем же самым, как и за 100 лет перед этим. При таком состоянии химии, естественно, невозможно было ожидать каких-либо новаторских обобщений и тем более революционных преобразований. Понятно, что теоретическая химия в этот период топталась на месте.

И все же флогистический период развития химии существенно отличается от алхимического и иатрохимического периодов. Деятельность алхимиков и спагириков была полностью оторвана от производства и мало связана с практическими потребностями общества. В таких условиях схоластические доктрины и фантастические верования могли господствовать безраздельно. К тому же еще не были известны самые тривиальные факты и причины явлений. В эпоху возникновения теории флогистона химия уже не могла отгораживаться от воздействия запросов производства и оставаться в иатрохимической скорлупе.

Вот почему теория флогистона при всей ошибочности и нелепости ее основных положений не могла воспрепятствовать дальнейшему, постепенно убыстряющемуся развитию химии. Можно сказать, даже наоборот, эта теория, охватив единой общей точкой зрения различные химические явления и, прежде всего, явления горения и кальцинации металлов, содействовала их изучению путем сопоставлений и сравнений.

Важной особенностью эпохи возникновения теории флогистона было довольно ярко выраженное стремление большинства химиков устранить из науки алхимические верования. Это стремление, как мы видели, проявилось в своеобразном скептицизме некоторых химиков по отношению к алхимическим учениям, а главное — в критике очевидных несообразностей в воззрениях алхимиков, в разоблачении жульничества адептов и т. д. Но время полного отказа от алхимического наследия еще не наступило. При ограниченности фактического материала химии одно только голое отрицание алхимических доктрин без замены их рациональными объяснениями и теориями оказалось невозможным.

Вот почему развитие химии в конце XVII и начале XVIII в. происходило так медленно и мучительно. Для создания новой, подлинно научной экспериментальной и теоретической основы химии понадобилось еще несколько десятилетий напряженной работы многих выдающихся химиков.