Шрифт:
Закладка:
Самым сильным ударом по алхимии стала публикация «Скептического химерита» Бойля (1661) — главного классика в истории химии. Он извинился за то, что «позволил» своему трактату «выйти за границу в таком искаженном и несовершенном виде». 45 Но из-за своих многочисленных недугов он не был уверен в долгой жизни. Он утешался тем, что «заметил, что в последнее время химия начинает, как она того и заслуживает, культивироваться учеными людьми, которые раньше ее презирали». 46 Он называл свою химию скептической, потому что предлагал отвергнуть все мистические объяснения и оккультные свойства как «святилище невежества», и был намерен полагаться на «эксперименты, а не на силлогизмы». 47 Он отказался от традиционного деления материи на четыре элемента — воздух, огонь, воду и землю; по его мнению, это были соединения, а не элементы; настоящими элементами были «некоторые примитивные и простые, или совершенно несмешанные тела, которые, не будучи составлены ни из каких других тел или друг из друга», являются компонентами всех соединений и в которые могут быть превращены все соединения. Он не имел в виду, что элементы являются конечными составляющими материи; эти minima naturalia, по его мнению, были крошечными частицами, невидимыми глазу и различающимися по форме и размеру, как атомы Лейциппа. Из разнообразия и движения этих частиц и их объединения в «корпускулы» возникают все тела, а также все их качества и состояния, такие как цвет, магнетизм, тепло и огонь, чисто механическими средствами и законами.
Огонь завораживал ученых не меньше, чем мечтателей у очага. Что заставляет вещество гореть? Как объяснить эти постоянно меняющиеся языки пламени, прекрасные, властные и ужасные? В 1669 году немецкий химик Иоганн Иоахим Бехер свел все «элементы» к двум — воде и земле; одну из форм последней он назвал «маслянистой землей», которая, по его мнению, присутствует во всех горючих телах; именно она и горит. В восемнадцатом веке Георг Шталь, следуя этому ложному примеру, на несколько десятилетий ввел химию в заблуждение своей аналогичной теорией «флогистона». Бойль взял другой пример. Отметив, что различные горящие вещества перестают гореть в вакууме, он пришел к выводу, что «в воздухе есть немного жизненной квинтэссенции… которая служит для освежения и восстановления нашего жизненного духа». 48 Его младший современник Джон Майоу, также член Королевского общества, продвинулся (1647 г.) к нашей современной теории огня, указав среди составляющих воздуха вещество, которое соединяется с металлами при их прокаливании (окислении); он также считал, что подобное вещество, попадая в наш организм, превращает венозную кровь в артериальную. Прошло еще сто лет, прежде чем Шееле и Пристли окончательно открыли кислород.
Около 1670 года немецкий алхимик Хенниг Бранд обнаружил, что может получить из человеческой мочи химическое вещество, которое светится в темноте без предварительного воздействия света. Дрезденский химик Крафт представил новый продукт Карлу II в Лондоне в 1677 году. Бойль добился от скрытного Крафта лишь признания, что светящееся вещество «было чем-то, принадлежащим телу человека». 49 Намека оказалось достаточно: вскоре Бойль получил собственные запасы фосфора и путем серии экспериментов установил все, что до сих пор известно о свечении этого элемента. Новый продукт стоил покупателям шесть гиней (315 долларов?) за унцию, несмотря на изобилие источника.
VII. ТЕХНОЛОГИЯ
До девятнадцатого века промышленность больше стимулировала науку, чем наука промышленность; и до двадцатого века изобретения реже делались в лаборатории, чем в мастерской или в поле. В самом важном случае — разработке парового двигателя — эти два процесса, возможно, шли рука об руку.
Герой Александрийский в третьем веке нашей эры или раньше сделал несколько паровых машин, но, насколько нам известно, они использовались как игрушки или чудеса, чтобы развлекать толпу, а не как механизмы, заменяющие человеческую энергию. В начале шестнадцатого века Леонардо да Винчи описал пушку, которая под давлением пара могла бы продвинуть железный болт на двенадцатьсот ярдов; но его научные рукописи оставались неопубликованными до 1880 года. Некоторые из греческих трудов Геро были переведены на латынь в 1589 году. Джером Кардан (1550) и Джамбаттиста делла Порта (1601) указали, что вакуум может быть создан конденсацией пара, а Порта описал машину для использования давления пара для поднятия столба воды. Аналогичные способы применения расширяющегося пара были предложены Саломоном де Каусом в Париже в 1615 году и Бранкой в Риме в 1629 году; а в 1630 году Дэвид Рамсей получил от Карла I патент на машины для «поднятия воды из низких ям с помощью огня…..для изготовления всякого рода мельниц, которые могли бы двигаться по стоячей воде непрерывным движением, без помощи ветра, веса или лошади». 50 В 1663 году Эдвард Сомерсет, маркиз Вустер, получил от парламента монополию на девяносто девять лет на «самую грандиозную работу во всем мире» — «двигатель для управления водой», который поднимал воду на высоту сорока футов; 51 С помощью этого механизма он планировал управлять водопроводом в значительной части Лондона, но умер, так и не успев воплотить свои планы в жизнь. Около 1675 года Сэмюэл Морланд, мастер-механик Карла II, изобрел плунжерный насос, а в 1685 году он опубликовал первое точное описание экспансивной силы пара. В 1680 году Гюйгенс создал первый газовый двигатель с цилиндром и поршнем, приводимый в движение экспансивной силой взрывающегося пороха.
Французский помощник Гюйгенса, Дени Папен, отправился в Англию, работал с Бойлем и в 1681 году опубликовал описание «дигестера» — скороварки для размягчения костей путем кипячения воды в закрытом сосуде. Чтобы предотвратить взрыв, он прикрепил к верхней части сосуда трубку, которую можно было открыть, когда давление достигало определенной отметки; этот первый «предохранительный клапан» сыграл спасительную роль в развитии парового двигателя. Далее Папен показал,
