Превращение элементов

Дракону подрезают крылья

Дракон — распространённый символ алхимии. Той самой, для которой философский камень был и целью, и средством. Но под влиянием растущих общественных потребностей (развития металлургии, ткачества, военного и строительного дела, роста городов с их ремесленным производством) алхимия, не отказываясь от этой цели, стала постепенно расширять круг своих интересов. В её недрах формировалось направление, представителей которого в исторической науке принято называть химиками-технологами. Ещё Р.Бэкон разделял алхимию на теоретическую и практическую. Натрохимики были в известном смысле первыми, кто повернул алхимию лицом к нуждам общества. Больше всего, однако, для развития этого направления сделали Бирингуччо, Агрикола, Палисси и другие химики-практики.

В десяти книгах огромного труда «Пиротехния», составленного Ваноччо Бирингуччо и вышедшего в свет в 1540 г., рассказывается о добыче и свойствах руд, купоросов, серы, поваренной соли, на уровне практических знаний того времени приводятся сведения о добыче и очистке золота, описывается литейное дело, обработка металлов, производство стекла, изготовление фейерверков и многое другое. Любопытно, что Бирингуччо приводит наблюдение, которое было научно объяснено только два столетия спустя — в результате рождения, развития и смерти теории флогистона. Речь идёт об увеличении веса металлов при их прокаливании.

Саксонца Георгия Агриколу называют «отцом металлургии». Он был современником Бирингуччо и в некотором роде его последователем. По образованию — врач, по призванию — учёный, оставивший заметный след в минералогии, горном деле и металлургии.

В молодости Агрикола сполна отдал дань «золотоискательским» увлечениям. Да и потом не отказывался от самой идеи, но со всей определённостью химика-практика отвергал схоластику, невежество и хвастовство, которыми эта идея густо обросла. Он писал: «…хотя повсюду имелось и имеется так много этих химиков (алхимиков), и все они денно и нощно напрягают свои силы, чтобы получить возможность накопить великие груды золота и серебра, утверждения эти, естественно, вызывают сомнения… ибо если бы они действительно усвоили таковые, то… давно наполнились бы города золотом и серебром. Их суесловие изобличают также книги, которые они подписывают именами Платона, Аристотеля и других философов, чтобы эти славные имена в заголовках их книг придавали последним в глазах простых людей видимость учёности».

Главный труд Агриколы «12 книг о металлах», любовно изданный, превосходно иллюстрированный, пользовался широкой популярностью, был в сущности своеобразной энциклопедией для металлургов в течение долгого времени.

Ещё определённее выразил своё отношение к алхимии Бернар Палисси, с именем которого связано раскрытие секрета технологии фаянса и цветных глазурей. Он был против каких бы то ни было умозрительных спекуляций и признавал только опыт и наблюдение. «Я не имел иной книги, кроме неба и земли, которая известна каждому, и каждый может узнать и прочесть эту прекрасную книгу».

У алхимии всегда были скептически настроенные противники, но отношение к ней и Агриколы, и тем более Палисси — это уже тенденция, наметившаяся в XVI в. и окрепшая в следующем столетии, что, как уже говорилось, отнюдь не означает полного исчезновения приверженцев алхимических воззрений.

Всё более и более становились смешными в глазах современников поиски философского камня, язык и символика алхимических сочинений, но время коренного пересмотра идеи трансмутации ещё не пришло.

Провозвестником нового понимания задач науки выступил английский философ-материалист и государственный деятель Фрэнсис Бэкон. Целью науки, считал он, является увеличение власти человека над природой путём достижения истинных причин явлений, т. е. как раз тем путём, который был неведом алхимикам. Не дедукция, которая позволяла учёному строить свою систему из собственных же понятий, как паук ткёт паутину, а индукция, основанная на аналитическом понимании эксперимента, — вот истинный метод познания природы.

Лондонское Королевское общество, основателями которого были такие учёные, как Роберт Гук, Роберт Бойль и Исаак Ньютон, своим девизом избрало стих римского поэта Горация: «Я не буду следовать рабски словам учителя».

«Химики, — писал Роберт Бойль, — до сих пор руководствовались чересчур узкими принципами, не требовавшими особенно широкого умственного кругозора; они усматривали свою задачу в приготовлении лекарств, в извлечении и приготовлении металлов. Я смотрю на химию с совершенно другой точки зрения; я смотрю на неё не как врач, не как алхимик, а как должен смотреть на неё философ. 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 путём опытным».

Важнейшим печатным трудом Бойля была его книга, названием которой он выражал поставленную перед наукой задачу — «Скептический химик».

Заслуги Бойля в развитии науки огромны, и некоторые историки охарактеризовали его как основателя современной химии. «Я привык рассматривать мнения, как монеты… — признавался Бойль, — я обращаю гораздо меньше внимания на имеющуюся на ней надпись, чем на то, из какого металла она сделана… Если после тщательного исследования я нахожу, что она хороша, то тот факт, что она долгое время и многими принималась не за настоящую, не заставит меня отвергнуть её. Если же я нахожу, что она фальшивая, то ни изображение и подпись монарха, ни возраст её, ни число рук, через которые она прошла, не заставят меня принять её…»

«Скептический химик» имел знаменательный подзаголовок: «Химико-физические сомнения и парадоксы, касающиеся основных положений, выставляемых большинством алхимиков». Бойля не удовлетворили ни аристотелевские начала-стихии, ни первоначала алхимиков. Элементов гораздо больше, и они не продукты, созданные умозрительно, не таинственные, а чисто материальные вещества, тела, которые не могут быть химическим анализом разложены на более простые. Сколько их? Это надо установить экспериментальным путём. Каковы они? Это тоже будет выяснено опытом, когда то или иное тело будет разложено до конца и полученные продукты изучены.

Подобные мысли высказал до Бойля гамбургский ученый Иохим Юнгиус, но он дальше рассуждений не пошёл и ничего не предпринял для нахождения первичных элементов. Бойль же, можно сказать, раскрепостил химию, вывел её за рамки трёх-четырёх первоначал. В «Диалектике природы» Ф.Энгельса значение работ английского учёного охарактеризовано следующими словами: «Бойль делает из химии науку».

Чтобы объяснить, как химические элементы образуют сложные тела, Бойль обратился к атомистике древних.

И вот тут нам пришло время вернуться к спору, который вели между собой греческие мудрецы о непрерывности и прерывности стихий.

Сторонники прерывности Левкипп (ок. 500–440 гг. до н. э.), Демокрит (ок. 460–370 гг. до н. э.), Эпикур (341–270 гг. до н. э.) утверждали, что материя состоит из отдельных, невидимых, неощутимых и более неделимых частичек — атомов. Справедливости ради следует сказать, что мысли на этот счёт были высказаны ещё раньше древнеиндийскими философами, творцами философских систем ньяя и вайшешика, но именно греки придали этим намёткам атомистики форму учения о дискретном строении веществ.

По мнению Демокрита (и его учителя Левкиппа), вокруг нас — пустота, в ней движутся атомы. Сталкиваясь между собой, атомы образуют «все… сложные (тела) и наши тела, и их состояния и ощущения». Атомы могут соединяться по-разному в зависимости от своей формы и расположения в пространстве. Форма же атомов в основном определяет свойства образующихся веществ и их взаимодействие между собой.

Эпикур развил и дополнил взгляды своих великих предшественников. Важно отметить два основных положения Эпикура. Первое. Он считал, что атомы движутся в пустоте не «вообще» — для них возможны три вида движения: в результате столкновений, под действием силы тяжести и самопроизвольного (спонтанного) отклонения от прямолинейного движения. Это положение Эпикура расширяет возможность столкновений, т. е. взаимодействий атомов и, стало быть, точнее обусловливает многообразие веществ и их свойств. Второе. Эпикур ввёл такую важную физическую характеристику атома, как его вес (масса). Правда, нам тут же следует оговориться: масса атома, придуманная Эпикуром (именно придуманная, потому что, как и античное учение об элементах-стихиях, античная атомистика была в основном плодом умозрительных размышлений), — это совсем не та масса, которая экспериментально установлена и математически рассчитана современной физикой.

Атомистика древних греков по самому духу своему была материалистична и атеистична. Она отрицала власть богов над миром, признавала вечными материю и движение. Как говорил Гегель, «естествознание в атомистике впервые чувствует себя освобождённым от необходимости указать основание существования мира». Не случайно атомистика оказалась одним из неприемлемых и гонимых учений. И не случайно же, по-видимому, сочинения древних атомистов не дошли до нас полностью. Так, например, о взглядах Эпикура мы узнали главным образом благодаря великому просветителю, поэту и философу Рима Лукрецию Кару (ок. 99–55 гг. до н. э.) и его поэме «О природе вещей». Атомистику преследовали и в эпоху эллинизма, когда начали процветать идеалистические философские школы, её искореняли и в средние века, когда воцарилось христианство и за приверженность к атомистике можно было легко угодить на костёр, как Джордано Бруно.

Но никогда атомистическое учение не исчезало из поля зрения естествоиспытателей. В средние века оно лишь на время отступило, оттеснённое учением Аристотеля. Учение Аристотеля было сильнее не только потому, что его поддерживала всесильная церковь, но и потому ещё, что оно было более «наглядным». Видел кто-нибудь атом? Никто! Да и невозможно было понять, как это из невидимых, неосязаемых частичек могут образовываться вещества, которые различаются цветом, запахом, плотностью и многим другим. А стихии-элементы объясняли это просто и доступно, потому что каждая стихия уже несла в себе свойство.

И вот теперь Бойль, вслед за Ф.Бэконом и П.Гассенди, обратился к атомистике и предпринял первую попытку на её основе объяснить понятие «элемент». Элементами Бойль назвал «корпускулы первого рода» (с оговоркой можно соотнести с современным определением молекулы), которые сами состоят из более мелких частиц материи (им Бойль названия не дал, но совершенно очевидно, что это атомы). Все химические превращения Бойль объяснял соединением и разъединением корпускул-элементов (по какой причине — не ясно!), каждая из которых «может быть выделена в первоначальном виде». Такими «первоначальными» элементами для него были известные к тому времени металлы, в первую очередь, конечно, золото и серебро. О существовании других элементов он ничего определённого сказать не мог — его время ещё не располагало необходимым для такого вывода теоретическим и экспериментальным материалом. Ещё не было объективных оценок веществ с точки зрения их химической простоты или сложности. Да и самому Бойлю не дано было полностью освободиться от груза традиции. Его можно сравнить с человеком, вступившим на первую, самую нижнюю ступень крутой лестницы. Куда она приведёт — неизвестно, а вот на каком она основании покоится — видно хорошо. Основание — алхимическое представление об универсальной материи, из которой состоят все тела, и вытекающее из этого представления убеждение, что «один вид металла может быть превращён в другой».

Сторонники идеи трансмутации металлов могли быть спокойны: их возлюбленной идее возрождение атомистики пока ничем не угрожало. И Бойль, и его великий современник Ньютон, принявший участие в разработке корпускулярной теории, ставили под сомнение не идею, а её «вульгарное» обоснование. Они сделали первый, но достаточно большой шаг к очищению химии и от алхимической зауми, и от алхимических чудес.

XVII в. — это век торжествующей механики. Она бралась объяснять решительно всё — от движения планет до взаимодействия корпускул. «Части всех однородных твёрдых тел, вполне прикасающиеся друг к другу, сцепляются очень сильно вместе, — пишет в своей работе «Оптика» Ньютон. — Для объяснения этого некоторые изобрели атомы с крючками… другие — что частицы связаны согласованными движениями, т. е. относительным покоем между ними. Я бы, скорее, заключил из сцепления частиц о том, что они притягивают одна другую с некоторой силой, которая очень велика при непосредственном соприкосновении и производит на малых расстояниях вышеупомянутые химические действия…»