История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1 (fb2)


Использовать online-читалку "Книгочей 0.2" (Не работает в Internet Explorer)


Настройки текста:


И.Я. Миттова, А.М. Самойлов

ОТ АВТОРОВ

…Нет науки, которая была бы замечательнее и поучительнее истории химии.

Юстус Либих

Эта книга адресована главным образом читателям, чьи профессиональные интересы так или иначе связаны с химией.

Современная химическая наука поистине необъятна: неорганическая химия, органическая, элементоорганическая, физическая, коллоидная, электро- и биохимия, химия координационных соединений, химия полимеров и высокомолекулярных соединений — список областей химической науки неуклонно увеличивается, а следовательно, будет расти и в будущем. Однако есть нечто общее, связывающее воедино разросшиеся ветви химической науки, — ствол громадного дерева — теоретическая химия как совокупность наиболее всеобъемлющих фундаментальных представлений.

Созданию любой теоретической концепции практически всегда предшествует накопление и систематизация огромного количества экспериментальных данных. По своей сути химия была, есть и будет экспериментально-теоретической наукой. А потому, описывая зарождение и эволюцию основных фундаментальных концепций химической науки, следует помнить, что первые зачатки теоретических представлений возникали лишь при осмыслении результатов длительной практической деятельности человека, который накапливал знания и умения, руководствуясь исключительно здравым смыслом. Даже не одухотворенная никакими теориями, химия изначально стремилась к тому, чтобы улучшать условия существования людей. Поэтому вполне уместно представить историю химии как гармоничное единство эволюции теоретических концепций и прикладных знаний, полученных в процессе создания и усовершенствования технологий тех материалов, которые оказали решающее влияние на развитие всей цивилизации.

В начале разговора хотелось бы обозначить несколько общих моментов.

Прежде всего, весьма поверхностным было бы представление истории химии в виде монотонного процесса накопления экспериментальных фактов, приводящего на определенных стадиях ее развития к переосмыслению одних теоретических концепций и замене их другими под влиянием неотвратимой логики обстоятельств. История химии, как, впрочем, и любой другой науки, хранит в себе немало поистине драматических страниц. «История науки — не драма людей, а драма идей», — писал Альберт Эйнштейн. К сожалению, данный принцип реализуется в публикациях сравнительно редко — чаще во главу угла ставят соблюдение хронологии событий и перечисление открытий того или иного ученого. А ведь история любой науки — это прежде всего история теоретических воззрений, которые претерпевали существенные изменения под воздействием неожиданных, порой фантастических, гипотез. В этой книге мы стремились показать, что смена гипотез и теорий практически всегда происходила в результате острых научных дискуссий, столкновения не только точек зрения, но и личностей. Причем научные конфронтации приобретали порой форму ожесточенной и бескомпромиссной борьбы, а потому и создавая краткий исторический очерк становления и развития химической науки, трудно сохранить абсолютную беспристрастность.

При описании борьбы идей и воззрений в процессе эволюции химии необходимо учитывать, что сторонниками или противниками тех или иных теорий и концепций всегда являлись ученые — живые люди, многие из которых весьма бурно переживали собственные триумф или поражение. Для некоторых из них невозможность отстоять свою теорию или гипотезу в научной полемике с общепризнанными авторитетами химической науки оказывалась настолько серьезным ударом, что коренным образом изменяла всю их последующую жизнь и деятельность. Наша книга представляет собой попытку воспроизвести историю химической науки не только как драму идей, но и как драму (а в некоторых случаях — трагедию) людей. Именно такой подход к анализу эволюции любой отрасли человеческого знания обладает явно выраженным педагогическим эффектом{1}.

Один из величайших физиков XIX столетия Дж. К. Максвелл писал: «Наука захватывает нас тогда, когда, заинтересовавшись жизнью великих исследователей, мы начинаем следовать за историей их открытий». Действительно, когда в руки молодому читателю, вступающему на тернистый путь научного поиска, попадают увлекательно и ярко написанные книги об истории науки или творческом пути великих ученых, это помогает ему ощутить благоговение перед гениальными умами человечества, осознать силу их таланта и колоссальный объем выполненных ими экспериментальных или теоретических исследований; загореться желанием хотя бы в малой степени походить на своих кумиров. Вот почему мы видим свою задачу еще и в том, чтобы пропагандировать историю жизни и деятельности великих ученых, которые были главными действующими лицами описываемых событий. Именно поэтому в конце каждой главы мы сочли целесообразным привести краткие биографические данные, содержащие сведения о самых существенных заслугах ученых не только в области химии, но и в других естественных науках.

По вполне понятным причинам авторы могли допустить некоторую субъективность в оценке событий а также результатов деятельности тех или иных выдающихся представителей химической науки. Пытаясь представить общий обзор эволюции химии, используя и сопоставляя уже имеющиеся в литературе фактические данные, анализируя их интерпретацию, мы обнаружили, что зачастую одни и те же события или явления трактуются весьма неоднозначно. Поэтому в данной книге, по мере возможности, указаны расхождения во мнениях разных авторитетных исследователей по наиболее важным вопросам в истории химической науки.

Изложение материала представлено в соответствии с историко-логическим подходом, который считается наиболее убедительным при изучении процесса развития любой науки. В этом случае допустимо параллельное рассмотрение отдельных направлений химических исследований при сохранении принципа последовательного изложения развития событий.

Работая над этой книгой, мы жили надеждой, что результат нашего труда в первую очередь привлечет к себе внимание студентов и аспирантов химических специальностей высших учебных заведений.

Авторы будут благодарны за любые замечания по поводу данного издания. Ваши отзывы просим присылать по адресу: samoylov@chem.vsu.ru

Доктор химических наук, профессор И.Я. Миттова, доктор химических наук, доцент А.М. Самойлов

ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ХИМИИ КАК ЧАСТЬ ОБЩЕЙ ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Не деяниями могущественных князей или прославленных полководцев, а бессмертными именами Колумба, Коперника, Кеплера, Галилея, Ньютона связана история прогресса в естествознании и состояние духовного развития в наше время.

Юстус Либих

1.1. Роль химии в развитии человеческой цивилизации

Никто не станет оспаривать мудрость древнеримских мыслителей: «Historia est magistra vitae» — «История — учитель жизни». Однако чаще всего при слове «история» в сознании обычного человека возникают картины кровавых сражений и грандиозных социальных потрясений, даты великих побед и поражений, имена бесстрашных полководцев, смелых реформаторов и деспотичных правителей. Это совершенно естественно прежде всего потому, что большая часть истории человечества была написана не чернилами, а кровью мужественных воинов и слезами вдов и сирот. Между тем среди читателей, проявивших интерес к истории химической науки, вряд ли найдется человек, который бы усомнился в том, что важнейшей составляющей материальной и духовной культуры является наука, которая на протяжении многих веков создавала не только интеллектуальное, но и материальное богатство общества. Наметившиеся в последнее время тенденции позволяют надеяться, что в ближайшем будущем при изучении всемирной истории произойдет смещение акцентов в сторону более глубокого осознания роли науки и техники в процессе эволюции человеческой цивилизации. Однако еще рано утверждать, что в обозримом будущем определяющая роль науки в прогрессе человечества будет осознана большинством людей. Авторы этой книги искренне надеются, что изучение истории науки займет подобающее ей место, по крайней мере, в исследованиях ученых.

По поводу того, в каких отношениях в настоящий момент находятся общая история и история науки, существует, по меньшей мере, три точки зрения{2}. Первая из них принадлежит американскому физику Роберту Оппенгеймеру, который сформулировал ее так: «Исследования по истории науки смогут внести самосогласованность в общую интеллектуальную и культурную жизнь нашего времени». Эту точку зрения можно назвать принципом дополнительности истории науки к общей истории.

Основная идея второго подхода к этой проблеме была сформулирована Джеральдом Холтоном на XIII Международном конгрессе по истории науки в 1971 г.: «Наблюдатель, находящийся в системе, называемой «историей науки», получает такое понимание событий, которое по своему качеству и значимости равноценно пониманию, полученному наблюдателями, находящимися в системах «политическая теория», «социально-экономическая теория». Сам Холтон назвал этот принцип принципом относительности, в действительности же это принцип эквивалентности{3}.

Третья точка зрения принадлежит известному математику и историку науки Бартелу Лендерту Ван-дер-Вардену, который представил ее в виде вопроса: «Кто отдает себе отчет в том, что с исторической точки зрения Ньютон является самой значительной фигурой XVII века?» Этот принцип можно назвать принципом доминантности истории науки.

Какую из упомянутых выше точек зрения мы должны принять? Вне всякого сомнения, человечество бы только выиграло, если бы общество приняло точку зрения Ван-дер-Вардена, и мы уверены, что наступит время, когда хотя бы концепция эквивалентности роли науки в истории человечества станет преобладающей, но пока история науки в трудах большинства ученых служит лишь дополнением к традиционной истории. Необходимо поддерживать любые усилия, которые способствуют изменению данной ситуации.

Вильгельм Фридрих Оствальд (1853–1932) 
Джон Десмонд Бернал (1901–1971)

Если обратиться к двум основополагающим трудам по истории науки — книгам Вильгельма Фридриха Оствальда «Путеводные нити химии» и Джона Десмонда Бернала «Наука в истории общества», станет ясно, что именно история науки дает весьма надежный фактологический материал, на котором могут быть изучены многие закономерности развития человеческой цивилизации в целом. Бесспорным является тот факт, что большинство эволюционных скачков в развитии человечества непосредственно связано с революционными открытиями в науке и технике. Общеизвестно, что переход к оседлому земледелию, возникновение первых городов и становление рабовладельческого строя были обусловлены усовершенствованием орудий труда, в основе которого лежало овладение технологией получения меди и бронзы.

Необходимо признать, что на различных стадиях эволюции человеческого общества влияние науки и техники на его развитие было неодинаковым. На заре цивилизации жизнь людей определяли природные явления и географические условия обитания, однако по мере того как человек овладевал новыми технологиями и все глубже проникал в тайны природы, роль науки в поступательном движении общества непрерывно усиливалась. Используя химический термин, можно сказать, что этот процесс является авто каталитическим. В XX в. многие открытия в области науки и техники уже не только влияли на социально-экономические условия общества, но порой определяли возможность самой биологической жизни человека. Общепризнано, что в XX столетии наука превратилась в одну из производительных сил общества.

История науки помогает ученым лучше понять происходящие перемены, правильно оценить место любого направления в сложной и постоянно развивающейся системе знаний. Нельзя отбрасывать и прямое дидактическое значение истории науки — конкретные факты из той или иной области человеческого знания служат путеводной нитью при продвижении ученого по сложному и неизведанному лабиринту научного поиска.

Достижения химии на всех стадиях развития человеческого общества были неразрывно связаны с общим уровнем научно-технического прогресса. Успехи и выдающиеся открытия в таких сферах материальной деятельности человека, как физика, математика, биология и медицина, стимулировали процесс научного поиска и в области химии. И наоборот, многие достижения ученых-химиков сразу же использовались либо в практической деятельности человека, промышленном производстве или сельском хозяйстве, либо давали импульс в проведении научных исследований в сопредельных разделах естествознания.

Можно привести множество примеров, иллюстрирующих неразрывную связь всех сфер материальной деятельности человека. Так, в конце XVIII в. потребности медицины в эффективных лекарственных препаратах и текстильнои промышленности в новых стойких красителях вызвали зарождение, а затем и стремительное развитие органической химии как самостоятельной отрасли химических знаний. Изобретение паровой машины и широкомасштабное внедрение ее в промышленное производство послужили побудительным мотивом к становлению химической термодинамики.

Еще более яркие примеры свидетельствуют о влиянии достижений химии на скорость развития цивилизации в целом. Не случайно целые эпохи в развитии человеческого общества именуются по названию тех материалов, которые являлись основными в производстве орудий труда. (И если каменный век еще не связан напрямую с применением химических знаний в изготовлении оружия и орудий труда, то в бронзовый век, а тем более в век железа обойтись в их производстве без химических процессов было уже просто невозможно.) Многие ученые считают, что со второй половины XX в. по настоящий день человечество живет в век кремния, поскольку именно этот материал пока еще является основным в производстве приборов микроэлектронной промышленности{4}.

В поступательном развитии человеческой цивилизации трудно переоценить роль открытий, благодаря которым люди научились изготавливать бумагу, стекло, фарфор, пластмассы и другие материалы, без которых практически невозможно представить жизнь и быт современного человека. Однако не всегда изобретения, связанные с химией и химической технологией, служили исключительно прогрессу и гуманизму: открытие пороха, взрывчатых веществ, разработка технологии разделения изотопов урана стремительно меняли привычный уклад жизни, добавляя немало ужасающих страниц в историю человечества.

C доисторических времен до сегодняшнего дня зависимость человека от достижений химической науки и химического производства постоянно возрастает. Вступив в третье тысячелетие, можно уверенно сказать, что без продукции химической промышленности не может существовать и развиваться ни одна отрасль производства, сельского хозяйства и медицины. Сегодня и повседневную жизнь человека невозможно представить без использования продуктов химической индустрии. Не нужно обладать даром предвидения, чтобы осознавать: в XXI в. роль достижений химической науки и химического производства в поступательном развитии человеческого общества нисколько не уменьшится.

Индустриализация, связанная в том числе и с развитием химии, породила немало проблем, которые нельзя разрешить, не понимая правильно историю человеческого общества. В недалеком будущем сама проблема выживания человечества в условиях Земли и сохранения его как биологического вида не в последнюю очередь будет зависеть от успехов химической науки и технологии. Уже сейчас можно выделить два аспекта этой проблемы. Во-первых, загрязнение почвы, воды и воздуха, парниковый эффект, озоновые дыры, нарушение биологического равновесия, хищническое отношение к тропическим лесам и другим возобновляемым биологическим ресурсам — все это угрожает самому существованию цивилизации. Обострение экологических проблем еще в конце XIX в. предсказывал Ф. Энгельс: «Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой, за каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значения первых… И так на каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над ней так, как кто-либо, находящийся вне природы, — что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри ее, что мы, в отличие от других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять»{5}.

Предостерегая грядущие поколения от небережного и непродуманного отношения к природе, Ф. Энгельс тем не менее не терял надежды, что человеческий разум найдет такие формы эволюции цивилизации, которые будут направлены на постоянное снижение негативного техногенного влияния на окружающую среду. Дальнейшее поступательное развитие человечества будет возможно лишь при условии создания подлинно научного отношения к богатствам природы, которое будет учитывать прежде всего жизненные интересы грядущих поколений. При выработке такого рационального рецепта природопользования весьма полезно обращаться к примерам из истории науки и техники, которые подчеркивают все произошедшие необратимые изменения и их последствия. Угроза загрязнения нашей планеты вряд ли бы достигла такого уровня, если бы государственные деятели и бизнесмены более внимательно прислушивались к рекомендациям и предостережениям ученых, а не руководствовались соображениями сиюминутной политической или экономической выгоды.

Второй проблемой, которая все острее осознается в настоящий момент, является угроза конечности полезных ископаемых, прежде всего энергоносителей. И здесь история науки может оказаться весьма полезной. Можно привести несколько примеров, подтверждающих, что человечество уже испытывало аналогичные трудности в прошлом: к примеру, на рубеже II–I тыс. до н.э. отсутствие достаточного количества оловянной руды, необходимой для выплавки бронзы, привело к использованию железа в качестве основного металла для изготовления оружия и орудий труда. Еще одним примером является переход к каменному углю (коксу) при выплавке чугуна и стали, поскольку использование древесного угля для непрерывно возрастающих потребностей черной металлургии привело к окончательному уничтожению лесных массивов в Западной Европе. Последний пример особенно показателен с двух точек зрения. Во-первых, он демонстрирует, что проблема исчерпаемости ресурсов не является абсолютной и может существовать только в рамках той или иной технологии, иными словами, для того или иного уровня развития науки и техники. Следовательно, подобные трудности можно успешно преодолевать, переходя на новый этап развития, овладевая новыми технологиями. Во-вторых, мы убеждаемся, что экологические проблемы уже весьма остро поднимались и в прошлом, однако здравый смысл позволил их решить, не отбрасывая человечество на предыдущий этап развития, а наоборот, продвигая его к новым вершинам в науке и технике. Поэтому не стоит впадать в уныние, а надо надеяться, что очередной виток эволюции естествознания позволит с успехом справиться и с насущными экологическими проблемами.


1.2. История химии как часть истории культуры

История химии является неотъемлемой частью истории культуры человечества. При этом культуру следует понимать как специфический способ организации и развития жизнедеятельности человека, представленный в продуктах материального и духовного труда, в системе социальных норм и духовных ценностей{6}.

Можно привести и другие определения культуры. В частности, немецкий просветитель Иоганн Годфрид Гердер определял культуру как историческую ступень совершенствования человечества и связывал ее с уровнем развития наук и просвещения{7}. Но несмотря на множество определений, все они рассматривают две составляющие жизни человечества — материальную и духовную. Большинство отраслей науки относятся именно к материальной составляющей культуры. Не будет большим преувеличением, если сказать, что в настоящее время вся материальная культура человечества опирается на достижения науки и что материально-техническая составляющая культуры сильно влияет на духовный, интеллектуальный и социальный уровень развития общества в целом{8}.

Духовная деятельность человека связана с осознанием ценности процесса познания окружающего мира, человека и его разносторонней деятельности, а также человечества в целом. Духовную компоненту культуры помимо различных видов искусства составляют так называемые гуманитарные науки: философия, психология, филология, социология и многие другие.

В историографии химии долгое время обсуждался принципиальный вопрос о непрерывности химических знаний. Многие исследователи склоняются к мнению, что «истинно» научная химия возникла лишь в конце XVIII в. Однако авторы данной книги считают такой подход излишне категоричным. Постановка вопроса о делении химии на научную и «ненаучную» разрушает культурные, исторически сложившиеся связи и прежде всего игнорирует тот факт, что человек стал использовать химические превращения веществ с той поры, как он стал homo sapiens — человеком разумным. Во все исторические эпохи человек стремился осуществить химические превращения веществ. Все дело лишь в том, что отдельные периоды эволюции химии различались глубиной понимания законов этих превращений.

Еще на заре цивилизации использование химических процессов в ремесленном производстве способствовало расширению ассортимента производимых изделий. Поэтому благодаря первому естественному разделению труда произошло возникновение торгового обмена. В дальнейшем, принимая все более регулярные формы, торговля расширялась, сначала при участии соседних племен, а затем и народов различных частей света. Всемерное расширение торговли стимулировало потребность людей в новых, более качественных, товарах и в конечном итоге привело к возникновению всеобщего эквивалента — денег. Можно предположить, что совершенствование химических ремесел внесло свой весомый вклад в расширение сферы общения различных племен и народностей, а посредством производства и торговли папирусом, пергаментом и бумагой способствовало культурному обмену, развитию языка и письменности, расцвету поэзии и искусства.

Необходимо признать, что разделение культуры на две составляющие не отражает всей сложности их переплетения в истории человечества. В процессе научных изысканий увлеченный исследователь зачастую находится в таком же состоянии эмоционального подъема, как и человек под впечатлением от произведений искусства. Процесс познания гармонии и красоты Природы имеет право развиться в важнейшую потребность духовной жизни человека. К сожалению, способность эмоционального восприятия красоты науки, так же как и отдельных видов искусства, дана далеко не всем{9}. Однако в любом случае стремление к возвышенному и прекрасному должно быть свойственно человеку, поэтому любовь к процессу познания можно воспитывать и развивать, ибо процесс научного познания мира совершенствует не только разум, но и душу.

Великие научные открытия Николая Коперника, Исаака Ньютона, Чарльза Дарвина, Луи Пастера, Константина Циолковского, Альберта Эйнштейна влияли на человеческое мировоззрение, приводя к скачкообразным изменениям всей культуры в целом. Миропонимание людей теснейшим образом связано с наукой, но оно не отделимо от других видов деятельности человека, и прежде всего от искусства. Достижения науки оказывают влияние на развитие языка как средства общения людей. Большую роль в проникновении научных терминов в литературный язык играет научно-популярная литература. В заключение можно сказать, что только отражение окружающего мира средствами научного познания совместно с различными формами духовного творчества позволяют сформировать адекватное мировоззрение человека. Работа ученых и деятелей искусства объединяет людей в сообщество, которое мы и называет человечеством.


1.3. Зарождение и становление истории химии

Становление химии как самостоятельной отрасли естествознания вызвало интерес к пониманию путей ее исторического развития. Появление самых первых признаков целостности системы химических знаний породили химическую историографию. В дальнейшем анализ эволюции химической науки стал предметом специальной дисциплины — истории химии. Первая попытка исторического обзора процесса поступательного развития химических знаний была предпринята Р. Валленсиусом еще в XVI в. В следующем столетии появляется уже несколько книг, посвященных истории химии, самой известной из которых стала монография немецкого алхимика Иоганна Кункеля. Автор первой химической теории флогистона Георг Э. Шталь (см. гл. 6, п. 6.3) также интересовался вопросами истории химии, критически относясь к воззрениям своих предшественников. В XVIII в. наиболее глубоким анализом отличались труды шведского ученого Торберна Улафа Бергмана «О происхождении химии» и «История химии в средние, или темные, века от середины VII в. до середины XVII в.». По всей видимости, эти книги были первыми печатными источниками, автор которых уделял большое внимание предмету истории химии и подчеркивал пользу его изучения. В конце того же столетия вышла книга немецкого ученого Иоганна Виглеба «Историко-критическое исследование алхимии…» (1777), которая завершила начальный период создания историографии химии. В 1790–1791 гг. И. Виглеб первым опубликовал данные об «открытиях нового периода» в хронологическом порядке с 1651 по 1790 гг. Эта работа послужила началом создания подлинно научной историографии химии. На рубеже XVIII–XIX вв. немецкий ученый Иоганн Фридрих Гмелин опубликовал трехтомный труд «История химии со времен становления науки до конца восемнадцатого столетия». Несмотря на то что это издание представляло собой преимущественно аннотированную хронологию событий, в нем обсуждались некоторые методологические проблемы истории химии, в частности влияние других отраслей науки, таких как философия и медицина, на процессы накопления и систематизации химических знаний. Трехтомник И.Ф. Гмелина послужил важным источником фактических сведений для будущих исследователей истории химии.

В XIX в. многие выдающиеся ученые, имена которых вписаны в анналы мировой науки, на определенном этапе своей творческой деятельности проявляли интерес к истории химии. Прежде всего необходимо выделить написанные с заметным эмоциональным звучанием работы немецкого ученого Юстуса Либиха (см. гл. 9, п. 9.3), а также исследования по истории химии на ее самом первоначальном этапе, выполненные на основе расшифровки материальных памятников Древнего Египта одним из классиков органического синтеза Пьером Эженом Марселеном Бертло (см. гл. 9, п. 9.2). Несмотря на достаточное количество книг, написанных различными авторами в XIX в., центральной фигурой среди специалистов того времени по праву следует считать Германа Франца Морица Коппа, посвятившего изучению историко-химических проблем около полувека своей жизни. Едва ли будет преувеличением сказать, что Г. Konn является классиком современной научной истории химии. И до настоящего времени все работы немецкого ученого не утратили своей актуальности.

В России первым изданием по истории химии стала книга Николая Александровича Меншуткина «Очерк развития химических воззрений» (1883), посвященная, в основном, проблемам становления теоретической химии.

В XX в. объем химических знаний неизмеримо возрос, поэтому объектом исследования все чаще становились либо отдельные периоды эволюции химических знаний, либо развитие определенных отраслей с момента их возникновения. Одному автору становилось уже не под силу провести детальное исследование возникновения и прогресса химической науки за весь период ее существования. Единственной попыткой подобного всеобъемлющего анализа можно считать монументальный 4-томный труд английского ученого Джеймса Риддика Партингтона «История химии»{10}, общим объемом около трех тысяч страниц. К сожалению, это ценнейшее исследование до настоящего времени не переведено на русский язык. По мнению известного отечественного специалиста в области истории химии С.А. Погодина, книги Дж. Партингтона представляют собой уникальный справочник по эволюции химической науки, содержащий огромное количество интереснейших фактов и сведений.

Единственное, что осталось вне поля зрения британского ученого, — влияние социально-экономических факторов на процесс становления и развития химических знаний.


1.4. Периодизация истории химии

Единый, целостный подход к истории химии с самых отдаленных времен до современной эпохи окажется более плодотворным, если прибегнуть к подразделению ее на периоды. Такая периодизация имеет как мнемонический, так и дидактический смысл, и поэтому ее целесообразность принята всеми историками науки.

В первых работах по историографии химии весь процесс эволюции химических знаний и теорий делили на два основных периода: эмпирический и теоретический. Такой подход кажется вполне оправданным, поскольку на рубеже XVIII–XIX вв. химия пережила процесс глубоких и, можно сказать, революционных преобразований. До этого решающую роль в процессе познания играл эксперимент, в подавляющем большинстве случаев не одухотворенный никакой научной теорией[1]. В XVIII в. все большее внимание ученые стали уделять осмыслению полученных опытных данных, попыткам объяснить их при помощи единой умозрительной концепции.

По мнению многих историографов, только с развитием теоретических представлений химия стала наукой. Происходило это в течение двухсотлетнего периода — с середины XVI в. и до середины XVIII в. Зарождение научной химии некоторые специалисты связывают с работами Парацельса и Агриколы (см. гл. 5, пп. 5.1, 5.2). Созданная в начале XVIII в. теория флогистона являлась вершиной развития теоретических знаний в химии до тех пор, пока А.Л. Лавуазье не разработал свою кислородную теорию процессов горения и окисления (см. гл. 6, пп. 6.5.1, 6.5.2). Если Г.Э. Шталю для объяснения горения нужен был мифический флогистон, то французский химик смог объяснить процессы окисления и восстановления как результат взаимного превращения элементов, реально участвующих в этих реакциях. C этого момента многие ученые критерием правильности химических теорий стали признавать не только качественное, но прежде всего количественное экспериментальное доказательство. Лишь убедившись в необходимости предоставления точных доказательств в подтверждение теоретических воззрений, химия превратилась в современную науку.

Однако об ограниченности такого упрощенного подхода к периодизации истории химии свидетельствует тот факт, что даже в эпоху преимущественного развития теории эксперимент по-прежнему сохранил свое особое значение. Только в сочетании с экспериментальными методами исследования теория приобрела решающее значение для развития всех областей химической науки.

Джеймс Риддик Партингтон (1886-1965)

Целесообразность более подробной периодизации истории химии отстаивал Джеймс Р. Партингтон. В соответствии с классификацией, принятой большей частью историков химии, различают следующие эпохи:

1. Период предалхимический (от начала цивилизации до IV в. н.э.). По мнению некоторых специалистов, предалхимический период завершился гораздо раньше, поскольку алхимия зародилась примерно в IV в. до н.э., однако данная точка зрения основана лишь на анализе мифов и преданий, так как письменные источники, восходящие к этому периоду, были написаны (или переписаны?) гораздо позднее.

К сожалению, в настоящее время ученые не располагают материальными историческими памятниками или документами, прямо подтверждающими, что возникновение греко-египетской алхимии можно отнести к эпохе проникновения эллинской культуры на Ближний Восток и в Северную Африку.

Для предалхимического периода характерно отсутствие понятий, обобщающих приобретенные практические знания, передававшиеся по традиции из поколения в поколение кастами жрецов или ремесленниками.

2. Период алхимический (IV в. н.э. (или IV в. до н.э.) — конец XVII в.).

Отличительными признаками данного этапа в истории химии являются:

— вера в магическую силу философского камня, способного осуществить процесс трансмутации неблагородных металлов в золото или серебро;

— поиски эликсира долголетия, алкагеста или универсального растворителя;

— создание и распространение большого количества мифов.

Алхимический период, в свою очередь, можно разделить на подпериоды, которые обозначаются именами народов, практиковавших «превращение» неблагородных металлов в золото или серебро. Различают алхимию египетскую, греческую, арабскую, раннего и позднего Средневековья, натуральной магии и т.д.

3. Период объединения химии охватывает XVI, XVII и XVIII вв. и состоит из четырех подпериодов: ятрохимии, пневматической химии (химии газов), теории флогистона и антифлогистической системы А.Л. Лавуазье.

Подпериод ятрохимии, заканчивающийся во второй половине XVIII в., ознаменован трудами Парацельса и идеями присоединения химии к «великой матери» — медицине, на которую смотрели как на универсальную науку. В течение этого подпериода родилась настоящая прикладная химия, которую можно рассматривать как начало современной промышленной химии, поскольку в это время развились металлургия, производство стекла и фарфора, искусство перегонки и т.п.

Подпериод пневматической химии характеризуется исследованием газов и открытием газообразных простых веществ и соединений. Кроме Р. Бойля, установившего известный закон зависимости объема газа от давления, с пневматологией связаны имена Дж. Блэка, Г. Кавендиша, Дж. Пристли, К.В. Шееле и других ученых. Все эти великие химики (за исключением Бойля, которого в известной степени можно считать предвестником последующего периода) были приверженцами теории флогистона.

Подпериод теории флогистона по времени почти совпадает с периодом пневматической химии. Он характеризуется широким распространением теории флогистона, созданной на рубеже XVII и XVIII вв. Г.Э. Шталем для объяснения явлений горения и обжигания металлов. Представление о флогистоне быстро распространилась и почти в течение века господствовало при объяснении химических явлений. Люди выдающегося ума — Дж. Пристли и К.В. Шееле — были настолько захвачены идеей флогистона, что так и не осознали роли полученного и исследованного ими кислорода в явлениях горения и обжигания.

Подпериод антифлогистической системы характеризуется новаторскими трудами А.Л. Лавуазье, который, изучая горение и обжигание, не только выяснил и сделал очевидной для других роль кислорода в этих явлениях, разрушив тем самым основу теории флогистона, но также внес четкость в понятие химического элемента и доказал экспериментально закон сохранения массы вещества.

Период объединения химии, охватывающий эти четыре подпериода, очень важен потому, что с ним связано зарождение и упрочение химии как науки, не зависимой от других естественных наук.

4. Период количественных законов охватывает первые шестьдесят лет XIX в. и характеризуется возникновением и развитием атомистического учения Дж. Дальтона, молекулярной теории А. Авогадро, экспериментальными исследованиями по определению атомных масс, установлением и обоснованием правильных атомных масс, разработкой С. Канниццаро реформы атомно-молекулярного учения с его точными формулировками основных понятий химии: атом, молекула, эквивалент.

5. Современный период длится с 60-х гг. XIX в. до наших дней. Это наиболее насыщенный событиями период химии, потому что в течение без малого ста пятидесяти лет ученые совершили открытия, которые составили фундаментальную основу для дальнейшего развития науки. Были разработаны периодическая классификация элементов, учение о сложном строении атома, представления о валентности и химической связи, теория ароматических соединений и стереохимия. Углубились методы исследования строения вещества, были достигнуты огромные успехи в синтетической органической химии, подготовлено уничтожение всяких преград между живой и неживой материей, а также многое другое.

Объем химических исследований в современный период значительно возрос, так что отдельные ветви химии — неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, техническая химия, фармацевтическая химия, химия пищевых продуктов, агрохимия, геохимия, биохимия, ядерная химия и др. — приобрели признаки независимых наук.

Следует признать, что разделение процесса эволюции химических знаний на периоды является, до определенной степени, условным. Его не следует переоценивать по двум основным причинам. Во-первых, потому, что науку нельзя расчленять в ее историческом развитии, поскольку этот процесс является единым и непрерывным. Во-вторых, потому, что строгую хронологию в таком разделении проследить удается далеко не всегда: отдельные периоды перекрываются либо предыдущими, либо последующими, а иногда сосуществуют и с теми, и с другими одновременно.


1.5. Краткие биографические данные ученых

ОППЕНГЕЙМЕР (Oppenheimer) Роберт (1904–1967), американский физик. Учился в Гарвардском, Кембриджском и Геттингенском университетах. В 1928–1929 гг. работал в Лейдене и Цюрихе. C 1929 г. профессор Калифорнийского университета и Калифорнийского технологического института. C 1947 г. директор института фундаментальных исследований в Принстоне. Совместно с М. Борном разработал теорию строения двухатомных молекул (1927). Объяснил природу мягкой компоненты космического излучения и предложил теорию образования ливней в космических лучах (1936–1939). В годы Второй мировой войны (1939–1945) возглавлял работы по созданию атомной бомбы; в 1943–1945 гг. был директором Лос-Аламосской лаборатории, а в 1947–1953 гг. — председателем генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии США. В 1954 г. был снят со всех постов, связанных с проведением секретных работ и обвинен в «нелояльности»; главной причиной этого была оппозиция Оппенгеймера созданию водородной бомбы, а также выступление за использование атомной энергии только в мирных целях.

ВАРДЕН, Ван-дер-Варден (van der Waerden) Бартел Лендерт (р. 1903, Амстердам), математик. По национальности голландец. Профессор университетов в Гронингене (с 1928), Лейпциге (1931–1945), Амстердаме (с 1948) и Цюрихе (с 1951). Основные работы — в области алгебры и алгебраической геометрии. Его книга «Современная алгебра» (1930–1931; русский перевод: ч. 1–2, 1934–1937; 2-е изд., ч. 1–2, 1947) завершила период создания современной «общей» алгебры. Занимался также вопросами истории математики и астрономии в Древнем Египте и Древнем Вавилоне.

БЕРНАЛ (Bernal) Джон Десмонд (1901–1971), английский физик и общественный деятель, иностранный член АН СССР (1958), член Лондонского королевского общества (1937). В 1922 г. окончил Кембриджский университет. В 1923–1927 гг. работал в лаборатории Дэви-Фарадея в Лондоне. В 1927–1937 гг. преподавал в Кембриджском университете. C 1937 г. профессор Лондонского университета. В 1939–1942 гг. работал в области противовоздушной защиты, в 1942–1945 гг. научный советник штаба объединенных операций. Основные научные труды в области кристаллографии. Исследовал структуры графита, металлов, воды, стиролов, гормонов, витаминов, белков, вирусов, цементов. В 1933 г. дал так называемую берналовскую модель льда, которая позволяет объяснить поведение воды во всех соединениях. Ему принадлежат также работы по теории жидкого состояния. Автор трудов о роли и месте науки в жизни общества, в которых он осветил философское значение науки, взаимосвязь науки, техники и социальных условий; влияние науки на общественное развитие с позиций диалектического материализма; показал особенности развития науки при капитализме и социализме. Книга Бернала «Социальная функция науки» (1938) (в русском переводе «Наука в истории общества») положила начало новой области знания — науковедению. Активный борец за мир, президент-исполнитель Президиума Всемирного Совета Мира (1959–1965), вице-председатель Всемирной федерации научных работников, президент Международного союза кристаллографов (1963–1966). Иностранный член АН СССР (1958) и многих др. академий наук мира. Лауреат Международной Ленинской премии «За укрепление мира между народами» (1953).

ОСТВАЛЬД (Ostwald) Вильгельм Фридрих (1853–1932), немецкий физико-химик и философ-идеалист. Окончил в 1875 г. Дерптский (Тартуский) университет. Профессор Рижского политехнического училища (1882–1887), Лейпцигского университета (1887–1906). Член-корреспондент Петербургской АН (1895). Основные научные работы посвящены развитию теории электролитической диссоциации. Обнаружил связь электропроводности растворов кислот со степенью их электролитической диссоциации (1884); дал способ определения основности кислот по электропроводности их растворов; установил закон разбавления, названный его именем (1888); предложил рассматривать реакции аналитической химии как взаимодействия между ионами (1894). Изучал также вопросы химической кинетики и катализа; разработал основы каталитического окисления аммиака. В 1887 г. совместно с Я. Вант-Гоффом основал «Журнал физической химии» («Zeitschrift für physikalische Chemie»), а в 1889 г. осуществил издание «Классики точных наук» («Ostwald’s Klassiker der exakten Wissenschaften»). Автор «энергетической» теории в философии, одной из разновидностей «физического» идеализма: считал единственной реальностью энергию, рассматривал материю как форму проявления энергии. Нобелевская премия по химии (1909).

ГЕРДЕР (Herder) Иоганн Готфрид (1744–1803), немецкий философ, критик, эстетик. В 1764–1769 гг. пастор в Риге, с 1776 г. — в Веймаре. Теоретик движения «Бури и натиска», друг И.В. Гете. Проповедовал национальную самобытность искусства, утверждал историческое своеобразие и равноценность различных эпох культуры и поэзии. Трактат о происхождении языка, сочинения по философии, истории, которая, по Гердеру, есть осуществление «гуманности». Собирал и переводил народные песни. Оказал влияние на немецкий романтизм.

КУНКЕЛЬ Иоганн (1630 или 1638–1703), немецкий алхимик. Изучал аптечное дело и химию металлов. Основная его деятельность — аптекарь и алхимик при дворах герцогов и курфюрстов. C 1688 г. — придворный алхимик шведского короля Карла XI. Профессор Виттенбергского университета. Был сторонником теории T. Парацельса о трех началах, а также учения Я. Ван Гельмонта. Провел исследования по получению стекла. Предложил рецепт красного рубинового стекла. Описал конструкцию и практическое применение паяльной трубки.

БЕРГМАН (Bergman) Торнберн Улаф (1735–1784), шведский химик и минералог, член Королевской АН с 1764 г. Родился в Катаринберге. Окончил Упсальский университет в 1758 г. Вначале занимался изучением права, но проявлял большой интерес к биологии, медицине, математике и химии. В 1767 г. получил кафедру химии в университете г. Упсала. Основные исследования посвящены анализу неорганических веществ и минералов. Разработал ряд методов качественного анализа. В течение последующих 16 лет Бергман написал большое количество статей, которые в 1779–1788 гг. были изданы в виде собрания сочинений в пяти томах под названием «Небольшие работы по физике и химии». Его работы были переведены на немецкий и французский языки. Составил таблицы химического сродства, которыми пользовались до начала XIX в. Бергман был прекрасным исследователем и педагогом и принадлежал к числу химиков, приобретших международную известность. Он оказывал поддержку К.В. Шееле, которого очень ценил и как человека, и как тонкого экспериментатора.

ГМЕЛИН Иоганн Фридрих (1748–1804), немецкий химик и врач. Окончил Тюбингенский университет. Работал там же (с 1775 — профессор), с 1780 г. — профессор Геттингенского университета. Работы посвящены систематизации химических знаний. Широко известен как автор ряда руководств по химии, химической технологии и истории химии. Был одним из первых естествоиспытателей, которые сочетали в своих трудах проблемы теоретической химии и истории химии, которая в его изложении служила средством возбуждения интереса к ее изучению. Иностранный почетный член Петербугской АН (с 1770).

КОПП (Kopp) Герман Франц Мориц (1817–1892), немецкий химик и историк химии. Профессор Гисенского (с 1843) и Гейдельбергского (с 1864) университетов. Ученик Ю. Либиха. Изучая связь физических свойств органических соединений с их составом, установил постоянство разности температур кипения соответствующих производных метана, этана и др. (1842). Подобную же зависимость обнаружил (1864) для молекулярных теплоемкостей органических соединений (правило Коппа-Неймана). Установленные Коппом закономерности имеют приближенный характер. Автор трудов «История химии» (Т. 1–4, 1843–1847), «Развитие химии в новое время» (1871–1874), «Материалы к истории химии» (Т. 1–3, 1869–1875). Президент Немецкого химического общества (с 1880).

МЕНШУТКИН Николай Александрович (1842–1907), русский химик. Окончил Петербургский университет (1862). Профессор Петербургского университета (1869–1902) и Петербургского политехнического института (1902–1907). Основное направление работ — исследование скорости химических превращений органических соединений. Изучая разложение третичного амилацетата при нагревании, нашел, что один из продуктов реакции (уксусная кислота) ускоряет ее; это был классический пример автокатализа. Открыл влияние растворителя на скорость химической реакции (1887–1890), а также влияние разбавления и химического строения на скорость химического взаимодействия. За работы по химической кинетике был удостоен Ломоносовской премии (1904). Автор книг: «Аналитическая химия» (1871; 16 изд., 1931), «Лекции по органической химии» (1884; 4 изд., 1901). Его работа «Очерк развития химических воззрений» (1888) — первый в России оригинальный труд по истории химии. Был одним из основателей Русского химического общества и редактором его «Журнала…» (с 1869 по 1900). Под его руководством были построены и оборудованы химические лаборатории Петербургского университета (1890–1894) и политехнического института (1901–1902).

ПАРТИНГТОН (Partington) Джеймс Риддик (1886–1965), английский химик и историк химии. Член Международной академии истории науки. Окончил Манчестерский университет. В 1911–1913 гг. совершенствовал свое образование под руководством В. Heрнста. C 1913 г. работал в Манчестерском университете. В 1919–1951 гг. профессор Лондонского университета. Известен в основном работами по истории химии. Главные среди них — «История химии» (Т. 1–4, 1961–1970). Занимался также химической термодинамикой; определял удельную теплоту газа. Автор пятитомного труда «Расширенный курс физической химии» (1949–1954).

ГЛАВА 2. НАКОПЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ДОИСТОРИЧЕСКИЕ ВРЕМЕНА

Однако, по крайней мере, доисторические времена делятся на периоды на основании естественнонаучных, а не так называемых исторических изысканий, по материалу орудий труда и оружия: каменный век, бронзовый век, железный век.

Карл Маркс 

2.1. Источники знаний о химических навыках древнего человека

Проследить возникновение химии на заре цивилизации представляется весьма нелегкой задачей. Древняя история любой науки сводится к сумме обособленных сведений, ссылкам на достигнутый в те времена технический прогресс и не может являть собой целостного изложения. Систематизация фактов, относящихся к истории химии, возможна лишь тогда, когда существенную роль начинает играть общая теория, оказывающая влияние на последующую эволюцию химических знаний. Для химии тех далеких времен однозначно еще не решен вопрос: была ли она искусством или наукой.

Сотни тысяч лет назад в эпоху палеолита человек впервые создал искусственные орудия труда. Сначала он использовал только те материалы, которые находил в природе — камни, дерево, кости, шкуры животных. Он научился их обрабатывать, придавать нужную форму. Однако после такой механической обработки камень все еще оставался камнем, а дерево — деревом{11}.

Прежде чем приступить к рассмотрению уровня химических знаний древнего человека, целесообразно сопоставить важнейшие источники, содержащие сведения о химических ремеслах до нашей эры. Одним из основных источников наших представлений об укладе жизни доисторических людей являются материальные памятники, найденные во время археологических раскопок. На основании научного анализа обнаруженных ими при раскопках предметов ученые воссоздали довольно подробную картину образа жизни и характера труда древних племен и народов. Изучение инструментов, оружия, керамических и стеклянных сосудов, украшений, остатков каменных стен, фрагментов их росписи, отдельных кусков мозаики позволяет сделать важные выводы о характере развития химических ремесел. Таким образом, можно понять, какие из химических процессов наиболее широко использовались в то время для получения разнообразных веществ, необходимых для жизни людей.

В 1872 г. неподалеку от египетского города Фивы был найден папирус, возраст которого составил, по мнению ученых, тридцать шесть веков. По имени расшифровавшего текст известного немецкого египтолога Георга Эберса он был назван папирусом Эберса и отдан на хранение в библиотеку Лейпцигского университета. В этом документе собраны многочисленные фармацевтические и медицинские рецепты Древнего Египта. Примерно на два столетия меньше возраст найденного при раскопках в столице Древнего Египта Мемфисе «папируса Бругша». Его содержание также составляют фармацевтические и медицинские рецепты.

Фрагмент Лейденского папируса 

Чрезвычайно важными письменными источниками сведений о состоянии химических ремесел в древнем мире стали еще два папируса, найденные в 1828 г. при раскопках в Фивах. По местоположению библиотек, в которые они затем были помещены на хранение, эти папирусы получили названия «Лейденский» и «Стокгольмский». В них приведены многочисленные сведения об известных в древности веществах, способах их получения и выделения. Эти манускрипты являются менее древними, чем папирусы Эберса и Бругша: они датируются началом нашей эры. Тем не менее, анализ их содержания позволяет предположить, что приведенные в них рецепты были созданы на основе тысячелетней традиции развития химических ремесел. Такой вывод можно сделать с учетом общеисторического подхода к процессу развития ремесленного и промышленного производства. В древние времена существовала многовековая традиция сохранения тайны «производственных секретов», согласно которой многие практические навыки передавали из поколения в поколение, тщательно скрывая их от посторонних и непосвященных. Эти правила были нарушены лишь в XVIII в. и особенно в XIX–XX вв., что, в первую очередь, было обусловлено началом технической революции и возникновением научного естествознания.

Весьма интересную информацию можно почерпнуть из сочинений великих врачей Древнего Египта и античности:

— «папируса Эдвина Смита», фундаментального медицинского исследования, которое хотя и относится к 1700–1550 гг. до н.э., но основано на материалах, известных с Древнего или даже Раннего царства;

— Эмпедокла (V в. до н.э.; его труды сохранились лишь в виде фрагментов);

— Гиппократа (III в. до н.э.);

— Галена (II в. н.э.).

В этих манускриптах обсуждались, главным образом, вопросы медицины и фармации. Неудивительно, что при этом рассматривались и тесно связанные с медицинской практикой достижения химиков-практиков (аптекарей), занимавшихся приготовлением лекарственных и косметических препаратов. Развитие медицины, химии и фармации не только в древности, но и в Средние века, а также в эпоху Возрождения были тесно связаны друг с другом. Вплоть до XVIII в. химия и врачебное искусство соприкасались настолько тесно, что нередко знаменитые целители и аптекари одновременно были и выдающимися химиками.

Необходимо упомянуть некоторые другие важные письменные источники, донесшие до нашего времени главным образом сведения о теоретических

представлениях в древности. Безусловно, это Библия, «Илиада» и «Одиссея» Гомера, а также некоторые фрагменты сочинений древнегреческих философов. Среди наследия античной философии особо следует выделить сохранившиеся отрывки из диалога Платона «Тимей», сочинения Аристотеля «О небе» и «О возникновении и уничтожении», а также книгу Теофраста «О минералах».

Из древнеримского периода до нашего времени уцелели два труда «Естественная история» знаменитого ученого Плиния Старшего и трактат Диоскорида «О лекарственных средствах», в которых подробно и очень интересно (хотя и не без ошибок) изложены не только представления античных философов о составе и свойствах веществ, но и многочисленные рецепты получения различных соединений и препаратов.

Плиний Старший (23–79 гг. н.э.) 

2.2. Покорение огня

Возможность осуществлять химические превращения некоторых веществ первобытные люди получили лишь тогда, когда научились разводить и поддерживать огонь. Следовательно, процесс горения явился первым химическим превращением, сознательно и целенаправленно используемым человеком в повседневной практике. Для первобытных людей огонь стал универсальным средством защиты от хищных зверей, холода и темноты и, что особенно важно, оказался необходимым средством труда. Согласно замечательному определению Карла Маркса, средство труда есть вещь или комплекс вещей, которые человек помещает между собой и предметом труда и которые служат для него в качестве проводника его воздействий на этот предмет. «Укротить» огонь удалось лишь после того, как человек научился самостоятельно его добывать. Остроумные приспособления, предназначенные для сохранения и получения огня, накапливались и усовершенствовались в течение нескольких тысячелетий. Этот процесс продолжался вплоть до второй половины XIX столетия, до изобретения спичек и первой зажигалки, и был направлен на достижение одной цели — сделать существование человека менее зависимым от господства природных стихий, превратить огонь во всеобщее средство труда. Таким образом, горение стало тем первым природным процессом, овладение которым оказало решающее влияние на всю последующую историю цивилизации, и по меткому выражению Ф. Энгельса, «окончательно отделило человека от животного царства».

Зависимость от огня самого человеческого существования древними народами ощущалась настолько, что у многих племен наблюдался его культ: либо сам огонь почитали как божество (огнепоклонники древней Персии, Сварогбог огня славян-язычников), либо возникали легенды о даровании огня людям богами или эпическими героями (древнегреческий миф о Прометее).

Человечество еще находилось в каменном веке, когда — около 8000 лет до н.э. — произошла так называемая неолитическая революция, связанная с коренным изменением в способе добывания пищи. Сначала человек стал разводить животных, а несколько позднее — выращивать растения. Создание нового, принципиально иного способа хозяйствования было длительным и сложным процессом, который проходил самостоятельно и независимо только в нескольких точках земного шара. Одним из древнейших центров возникновения земледелия и скотоводства являлся регион «Плодородного полумесяца» (Ближний Восток). «Плодородный полумесяц», бассейн Средиземного и Черного морей, некоторые районы современной Турции в различные периоды данного временного отрезка предоставляли наилучшие условия для эволюции людей. Именно в этих регионах человек осуществил самостоятельно, без всякого влияния извне, переход к новому экономическому укладу и новому образу жизни в течение IX–VII тыс. до н.э. Распространение земледелия заставило человека перейти от кочевого образа жизни к оседлому; возникли постоянные поселения и первые города.

По мере накопления знаний о свойствах огня в различных районах земного шара первобытные люди усмотрели новые возможности его использования, осознали его важнейшее значение для совершенствования техники и условий жизни.

Уместно привести хотя бы неполный список химических ремесел, известных с глубокой древности, для которых было необходимо использование огня, главным образом, как источника энергии. Прежде всего, это — крашение, мыловарение, получение клея, скипидара, выделение древесной смолы и масел из семян различных масличных растений. Не менее важную роль огонь играл в процессе изготовления пива, получения сажи (важнейшего компонента красок и чернил) и других красителей, а также некоторых лекарственных препаратов. Например, знаменитую синюю египетскую краску готовили сплавлением в глиняных сосудах песка, соды и медных стружек. Таким образом, огонь, оказавшись в руках человека, породил немало разнообразных ремесел, многие из которых явились по существу первым опытом химического производства{12}.

Древние племена стали использовать огонь для получения важнейших предметов обихода, в первую очередь, посуды. Зарождение гончарного производства стимулировало широкое применение первобытным человеком еще одного природного сырья — различных сортов глины. Первые глиняные фигурки датируются временами палеолита (около 27 тыс. лет до н.э.). Несколько позднее появляются глиняные сосуды для хранения воды и продуктов питания. Примерно в это же время возникает новая отрасль техники того времени — обжиг, создается гончарное производство, способное удовлетворить потребности первобытных людей в керамических сосудах и иных изделиях, предназначенных для сбора, хранения и перевозки воды и продуктов питания. Сосуды из древесины и кожи, применявшиеся до керамических, нельзя было подвергать нагреванию, поэтому использование сосудов из обожженной глины оказало огромное влияние на эволюцию человечества в целом, существенным образом раздвинув границы применения огня в технике и повседневной жизни.

Керамические изделия эпохи неолита, созданные в разных частях Земли, очень похожи. Они еще достаточно несовершенные, большей частью открытых форм, с толстыми стенками, сохранившие следы пальцев древних ваятелей. В позднем палеолите появляются сосуды с плоским дном, их начинают украшать вылепленным орнаментом; керамика, произведенная в разных местах, обретает самобытность форм и орнаментов.

Тонкостенный глазурованный сосуд из высококачественной белой глины — каолина. Китай. Середина II тыс. до н.э.

В VI тыс. до н.э. в ряде регионов (Средняя Месопотамия, побережье Эгейского моря) ремесленники переходят к производству расписной керамики. Появляется лощеная керамика прекрасного качества (коричневых и красных или строго черных тонов). В этот же период при помощи обжига начинают производить не только посуду, но и кирпичи — ценный строительный материал. Человек получил возможность создавать прочное долговременное жилье даже в безлесных районах, причем эти дома были в гораздо меньшей степени подвержены опасности возникновения пожаров.

Обожженная керамика использовалась также для отделки зданий. Прекрасным примером подобного рода прикладного искусства можно считать ворота Иштар в Вавилоне (см. цветную вклейку). В городах Хараппской цивилизации (долина реки Инд) кирпичные плитки использовали для мощения полов. В Вавилоне примерно в VI в. до н.э. искусство обжига кирпича достигло очень высокого уровня — в берлинском музее «Пергамон» хранятся образцы покрытий мостовых Вавилона, которые поражают воображение посетителей не только прочностью материала и качеством обработки, но и цветовой гаммой глазури{13}.

Глина стала одним из первых природных материалов, с помощью которых человек реализовывал свои художественные замыслы. Древние скульпторы совершенствовали свое мастерство в изготовлении фигурок животных и человека. Керамические статуэтки девушек-кор, относящиеся к крито-микенской культуре[2], пленяют своим изяществом.

В бронзовом веке в государствах Междуречья и Египта ремесленники изобрели гончарный круг; после его внедрения изготовление керамики становится наследственной профессией. Примерно в тот же период происходит еще одно существенное усовершенствование в технологии гончарного производства: древние мастера начинают использовать глазурь (бесцветную или окрашенную) — стекловидное защитно-декоративное покрытие на керамике, которое закрепляется обжигом. Благодаря глазури пористые сосуды становились водонепроницаемыми, а разнообразные цвета и украшения превращали керамические изделия в подлинные произведения искусства. В Китае, благодаря использованию качественной белой глины — каолина, уже во II–I тыс. до н.э. производили тонкостенную глазурованную посуду. В Древнем Египте во II тыс. до н.э. появляется фаянс.

Использование устойчивых к нагреванию сосудов позволяло не только готовить более вкусную пищу, но и консервировать ее путем упаривания. Применение различных методов термического воздействия на пищевые продукты помогло уже в древности сделать ценные наблюдения и важные практические открытия. Особо следует отметить выделение жира, получение травяных настоев и отваров, упаривание растворов, экстракцию целебных и ядовитых веществ из соков растений. В результате использования химических реакций с участием продуктов, выделяемых из веществ растительного и животного происхождения, была усовершенствована технология выделки шкур животных, появилась возможность придавать им мягкость и эластичность, предотвращать гниение.

Наблюдения за изменением свойств жиров и масел при нагревании оказали большое влияние на развитие способов освещения. Открытое пламя костра и горящую лучину сменили факелы и масляные светильники. Только после этого стала возможна постоянная работа в темных закрытых помещениях, например, в шахтах и штольнях, пробитых в горах для добычи полезных ископаемых. На протяжении нескольких тысячелетий вплоть до второй половины XIX в. сжигание растительных масел и животных жиров оставалось основой разнообразных осветительных устройств.

Все приведенные факты подтверждают, что естественнонаучная деятельность человека зародилась не в момент появления первых теорий, а в гораздо более раннем периоде. Зачатки научных знаний возникли уже тогда, когда первобытные люди стали осмысленно и целенаправленно применять химические и технологические процессы, которые могли изменять свойства веществ, с целью получения продуктов, необходимых для их жизнедеятельности. Овладение огнем позволило перейти от использования материалов, предоставляемых средой обитания, к первым попыткам осознанного выделения и синтеза веществ, и поставило качество жизни древнего человека на совершенно другой уровень, послужило мощным стимулом для последующего развития не только сфер науки и материального производства, но и всей человеческой цивилизации.


2.3. Эра металлов

2.3.1. Медь и бронза

Накопление и систематизация наблюдений за процессами обжига привели к совершенствованию конструкций печей, что способствовало развитию методов регулировки силы пламени и достижению более высоких температур. Последние обстоятельства повлекли за собой чрезвычайно важные последствия — они позволили совершить еще один революционный скачок в эволюции человечества — перейти к использованию нового вида минерального сырья — металлов. Чтобы обозначить важность этого этапа в истории человечества, его выделяют в особый период, который называется энеолитом, халколитом или каменно-медным веком. Для него характерно появление первых медных изделий на фоне преобладающего использования каменных орудий труда.

Первыми металлами, которые в различных целях стали применять древние люди, были самородные медь и золото. Знакомство древнего человека с металлами произошло, по всей видимости, случайно в процессе поиска минералов, подходящих для изготовления каменных орудий. В первую очередь люди натолкнулись на медные самородки, которые более распространены в природе по сравнению с золотыми или серебряными{14}. Сначала эти металлы применяли для создания украшений, то что медь и золото обладают пластичностью и ковкостью, скорее всего, было обнаружено совершенно случайно. Поэтому самой ранней формой обработки самородных металлов, которая, по мнению некоторых историков, возникла уже в IX–VIII тыс. до н.э. (т.е., в самом начале процесса перехода к оседлости), закономерно стала холодная ковка. Древнейшими из металлических изделий (приблизительно 8500 лет до н.э.) считают медные подвески, найденные на территории северного Ирака. Для сравнения: самые древние золотые украшения, относящиеся лишь к VII тыс. до н.э., были обнаружены в Болгарии (Варненский некрополь и поселение Дуранкулак). Археологические раскопки последних лет доказывают, что изделиями из самородной меди 8 тыс. лет назад пользовались обитатели древнего города Чатал-Гуюк (Западная Анатолия, Турция){15}.

Однако металлы еще не могли получить сколько-нибудь заметного практического применения: самородки были малы, а сковать их вместе без разогрева было невозможно. Как свидетельствуют археологи, первым металлом, который стали выплавлять древние люди, оказался свинец. При раскопках в Чатал-Гуюке были найдены свинцовые бусины, датируемые примерно VI тыс. до н.э. Фактически начало веку меди положило освоение людьми техники горячей ковки и литья, которому во многом способствовало распространение и усовершенствование гончарного производства: печи и керамические формы для отливки дали возможность взяться за опыты с медью уже всерьез. Произошло это на Ближнем Востоке примерно в VII–VI тыс. до н.э., а в Европе и Китае лишь 3000 лет спустя. Самым древним изделием из литой меди (VI тыс. до н.э.) считается верхняя часть жезла или булавы, найденная в поселении Кан-Хасан (Турция).

Литье в высшей степени упрощало процесс получения готового изделия, а медный топор только за счет своей большей массы ускорял процесс рубки дерева втрое. Однако распространению медных орудий на данном этапе еще препятствовали как трудность отыскания самородков, так и крайняя мягкость меди, значительно ограничивающая ее применение при обработке других материалов. Некоторые историки считают, что металлургия меди не повлекла за собой коренных изменений в образе жизни людей, так как медные орудия не только никогда не вытесняли полностью каменных, но и уступали им во многих отношениях, имея решительное преимущество лишь в технологичности. Более того, запасы самородной меди стремительно истощались.

Следующий этап развития технологий наступил на рубеже VII–VI тыс. до н.э., когда была открыта возможность получения металлов из руды. О том, как человек от использования самородной меди перешел к ее выплавке, до сих пор не существует единого мнения. Возможность получения меди из руды около 6000 лет до н.э.

к настоящему времени доказана результатами находок археологов при раскопках в Чатал-Гуюке, на Синайском полуострове и в горных областях Шумера (современный Ирак). Ранняя технология получения меди была основана на использовании таких ее соединений, как малахит и азурит.

Ранее высказывалось мнение, что впервые медь из руды получили случайно при помощи обычного костра. Более поздние исследования опровергают эту гипотезу. Как показали эксперименты, выплавить медь из азурита или малахита можно только в печах, поскольку в этом случае удается достичь температуры, необходимой для восстановительной плавки руды{16}.

Наблюдая за горением древесины в печах различных типов, древние металлурги разработали метод получения древесного угля. Его использование позволило осуществлять нагрев до высоких температур, при которых плавились медь и даже железо. Однако применение древесного угля стало плодотворным лишь после осознания роли воздуха в процессе горения и достижения высокого уровня развития техники обжига. В результате многовекового опыта работы с печами для обжига человек научился подбирать и использовать горючие и огнеупорные материалы, а также создал устройства для принудительной подачи воздуха. Использование древесного угля и кузнечных мехов позволили уже в те далекие времена создать основы металлургической техники, которая вплоть до середины XVIII в. изменялась очень незначительно, за исключением постоянно возрастающих объемов производства.

В горизонтах многослойного поселения Чатал-Гуюк, датированных 6400–5700 гг. до н.э., были найдены различные мелкие металлические украшения: медные бусины, трубочки, колечки, а также мелкие изделия из свинца{17}.

Несмотря на существующие различия во мнениях, достаточно большое число историков склоняются к утверждению, что колыбелью цветной металлургии следует считать древние поселения в Западной Анатолии (современная Турция){18}.

Принципиальная схема печей древних металлургов, использовавшихся для выплавки меди и бронзы 

Горы в этой части Малой Азии обладали богатыми залежами меди и олова{19}. Медь также добывали на Кипре, Крите, в Египте, в пустыне Негев (Израиль), Иране и по побережью Персидского залива. Добыча медной руды всегда была весьма трудоемким процессом. В определенном смысле это обусловлено условиями залегания медных руд. C одной стороны, выходы меднорудных жил на поверхность холмов способствовали первому знакомству человека с этими минералами. Под действием потоков воды естественным образом обнажались залежи медьсодержащих минералов, которые было не трудно заметить, поэтому древние медные рудники устраивали на склонах: сбегающие с вершин холмов после дождя ручьи размывали пустую породу, что облегчало добычу медной руды (см. цветную вклейку).

Сухопутными и морскими торговыми путями драгоценную медь ввозили на территорию древнейших государств Египта и Месопотамии. C этого времени медь стала вполне доступным материалом для изготовления оружия, орудий труда и предметов домашнего обихода: медная сковорода, найденная в древнеегипетском захоронении, датируется 3200 г. до н.э.{20}

Вполне обоснованным следует считать мнение некоторых историков о том, что использование медных орудий труда не слишком заметно повлияло на общий уровень развития цивилизации, в его пользу свидетельствуют результаты экспериментов по реконструкции некоторых технологических приемов древних ремесленников.

Как известно, величественные египетские пирамиды считаются одним из семи чудес света. Создание подобных грандиозных архитектурных памятников в эпоху достаточно примитивных технологий порой порождает домыслы о вмешательстве инопланетного разума. Самую большую из египетских пирамид — пирамиду Хеопса (Хуфу) египтяне возвели в XXVII в. до н.э., когда медь еще только начинала уступать свои позиции бронзе. В 2001 г. группа американских ученых поставила эксперимент, целью которого было доказать, что египтяне, вооруженные только медными орудиями для обработки камня, действительно были способны построить эти гигантские сооружения. Была предпринята попытка реконструкции технических приемов, которые могли применять египтяне, чтобы выпиливать каменные блоки для строительства пирамид. Для обработки природного розового гранита применяли четырнадцатикилограммовые медные пилы длиной 1,8 м, шириной 15 см и толщиной 6 мм. В качестве абразивного материала использовали сухой и влажный кварцевый песок. Результаты экспериментов показали, что скорость стачивания гранита была в четыре раза выше, чем скорость деградации медных пил. При этом распил имел клиновидный профиль, по форме и размерам очень похожий на следы, которые видны на гранитных блоках саркофага фараона Джедефра (IX Династия), хранящегося в Каирском Музее.

Основные центры возникновения технологии выплавки меди
Получение металлов из руды и древесного угля в яме. Воздух вдувается кузнечными мехами. Древнеегипетское изображение 

Приведенный пример еще раз красноречиво свидетельствует о том, что наши представления об уровне развития ремесленного производства и общем объеме естественнонаучных знаний в эпоху Древнего мира весьма фрагментарны, нуждаются в постоянном пополнении и уточнении.

Примерно в середине IV тыс. до н.э. человечество вступило в новую продолжительную эпоху — бронзовый век. Именно к этому периоду относят появление первых бронзовых изделий, найденные при раскопках поселений, относящихся к так называемой майкопской культуре (Северный Кавказ, Россия). Как считают некоторые специалисты по истории Древнего мира, именно отсюда технология бронзы быстро распространилась по всему Ближнему Востоку, а несколько позднее достигла поселений, расположенных в долине Инда. В древнем Китае первые бронзовые изделия появились примерно 4100 лет назад. Несмотря на то что хронология весьма приблизительная, бронзовый век обычно делят на три периода: ранний (3500–2000 лет до н.э.), средний (2000–1500 лет до н.э.) и поздний (1500–1200 лет до н.э.).

Схема, иллюстрирующая эксперимент по реконструкции условий обработки каменных блоков с помощью медных орудий труда:
1 — гранитные пилы распиливали медными пилами с ходом 115 см с использованием песка в качестве абразивного материала; 2 — деревянные ручки для двух рабочих, по одному с каждой стороны; 3 — каменные гири, прикрепленные к пиле с каждой стороны (общей массой до 32 кг); 4 — блок розового гранита длиной 95 см; 5 — порошок из мелких частичек меди, гранита и песка 

Открытие технологии выплавки бронзы, несомненно, было случайным событием, поскольку металлургия чистых металлов (мышьяк и олово), используемых в качестве добавок к меди, древним людям не была известна. Подтверждением данного постулата служит и тот факт, что первые бронзовые изделия были выполнены из сплава меди и мышьяка с содержанием последнего до 7% по массе. Археологические раскопки показали, что медная руда, используемая в тот период, была в значительной мере обогащена соединениями мышьяка, поэтому мышьяковистую бронзу можно было легко получить непосредственным сплавлением природного сырья. В Альпах, на границе Австрии и Швейцарии, в леднике были найдены хорошо сохранившиеся останки мужчины (Oetzi the Iceman); при нем был найден топор, изготовленный из меди чистотой 99,7%. Повышенное содержание мышьяка в волосах этого древнего человека позволяет предположить, что он был причастен к процессу выплавки меди. Случайно или в результате осмысленных наблюдений древние металлурги пришли к заключению, что добавка к меди другого металла приводит к повышению твердости сплава, снижает температуру плавления (приблизительно на 100 градусов) и облегчает разливку расплава в заготовленные изложницы вследствие снижения его вязкости.

Период использования мышьяковистой бронзы оказался сравнительно коротким. По всей видимости, древние металлурги убедились, что пары, образующиеся в процессе изготовления этого сплава, являются смертельно ядовитыми. К началу III тыс. до н.э. наблюдается повсеместное вытеснение сплавов меди и мышьяка оловянной бронзой. Производители убедились, что добавление олова в количестве 10% по массе является практически идеальным вариантом при изготовлении сплавов на основе меди. Наиболее древние изделия из оловянной бронзы были обнаружены в гробнице египетского фараона Итети, который правил в XXX в. до н.э.{21} В качестве основной руды, содержащей олово, использовали касситерит. Оловянная бронза обладала рядом существенных достоинств по сравнению с мышьяковистой:

— она была более твердой, но при этом менее хрупкой;

— ее можно было закалять при охлаждении;

— при последующей ковке ее механические свойства заметно улучшались;

— при отливке изделий снизилась вероятность образования раковин;

— технология изготовления стала относительно безопасной.

В более поздний период в Средиземноморье возникает технология еще одного сплава на основе меди — латуни. Благодаря своему красивому золотистому цвету этот сплав получил достаточно широкое распространение в Древней Греции и Риме.

Бронзовые изделия, найденные во время археологических раскопок на территории Румынии
Лошадка. Поздний бронзовый век (около XIV в. до н.э.). Найдена при раскопках в г. Мцхета (Грузия) 

Обработка меди и бронзы прошла эволюцию от холодной ковки металла до литья в двустворчатых каменных формах. Бронза стала основным материалом для изготовления орудий труда, оружия и предметов обихода. Использование бронзы привело к появлению новых видов орудий труда и оружия: впервые появились прямые длинные мечи. Причем в Китае, где бронза стоила дешево, изготовление оружия из нее продолжалось даже во II в. н.э., — т.е. уже в эпоху широкого распространения железных орудий. Бронзовый клинок был легче и острее железного, хотя из-за меньшей, чем у стали, твердости рубящей кромки не годился для поражения железных доспехов и фехтования против железного меча.

Широкое использование бронзы выявило множество преимуществ, среди которых наиболее весомыми были возможность многократного использования металла, а также быстрота и легкость его обработки (см. цветную вклейку). Наступление бронзового века, сменившего энеолит, привело к заметному росту производительности труда. Этот период в истории человечества ознаменовался распадом первобытнообщинного строя и возникновением в некоторых районах Земли рабовладельческих государств. По мнению некоторых историков, одним из наиболее известных событий бронзового века, подробно описанных в мировой литературе, следует считать многолетнюю осаду и гибель Трои{22}.

Основной причиной, по которой бронза так и не смогла полностью вытеснить из употребления каменные орудия и оружие была прежде всего высокая себестоимость ее производства: необходимые для изготовления бронзы медные руды встречаются несравненно реже железных, а олово было остродефицитным материалом еще в глубокой древности — финикийцы плавали за ним к берегам туманного Альбиона. Результаты анализа некоторых бронзовых изделий, найденных при раскопках в бассейне Средиземного моря, однозначно свидетельствуют, что находящееся в этих образцах олово по изотопному составу идентично оловянной руде, добываемой в Великобритании.

Как уже говорилось выше, первоначально древние металлурги эксплуатировали только выходы рудных пластов на поверхность главным образом на склонах гор. Но жила уходила вглубь, и, чтобы добраться до нее, возникала необходимость строить глубокие колодцы. Рудокопам приходилось решать задачи по укреплению сводов деревом, созданию искусственного освещения, подъему добытой руды на поверхность. В горном деле стали использоваться первые механизмы — «журавли» и вороты. Ранние рудники колодезного типа возникли кое-где еще в эпоху варварства. Создавались и обслуживались они небольшими артелями земледельцев, работавших в них в свободное время. C возникновением государств появились и огромные (по тем временам, естественно) карьеры, разработки в которых осуществлялись силами тысяч рабов. Но даже такое количество работников ничего не могли сделать, когда жила уходила в землю на десятки метров. В I тыс. до н.э. в наиболее развитых государствах для добычи медной руды появились уже настоящие шахты: со стволами, уровнями, вагонетками и водоподъемными механизмами.

Дефицит медной и, главным образом, оловянной руд в итоге приводил к тому, что бронзовая индустрия развивалась только у цивилизованных народов. Сырье, необходимое для получения бронзы в количестве, достаточном для изготовления орудий труда и массового вооружения армии, можно было добыть только в рудниках, либо получить в результате обмена. Бесперебойное производство бронзы способствовало развитию товарообмена между различными государствами. При этом отмечается существенный прогресс в кораблестроении и мореходстве, поскольку основные торговые пути пролегали через Средиземное море. Более того, некоторые племена и народы, например, финикийцы или жители острова Крит в эпоху кносской культуры, сделали резкий рывок в своем развитии исключительно за счет торговли. Считается, что бронзовая культура критян возвысилась за счет экспорта медной руды и древесного угля, а позднее еще и обеспечивала безопасность торговых путей. Создав большой флот, критяне подчинили себе ряд островов Эгейского моря. Широкие торговые и дипломатические связи с Египтом и государствами Передней Азии обеспечили Криту первенство в Эгейском бассейне. Морское владычество (талассократия) критян этого времени сохранялось в памяти греков много веков спустя.

Разновидности прямых бронзовых мечей. Поздний бронзовый век 

Рекордный по тем временам показатель производства бронзы на душу населения, около 300 граммов в год, ученые отмечают в Вавилоне (притом, что в самом Междуречье не было существенных запасов ни оловянных, ни медных руд). В Египте же производство этого металла составляло всего порядка 50 граммов в год на одного жителя. Племена, находившиеся на более низких ступенях развития, редко могли располагать бронзой в достаточном количестве, за исключением тех случаев, когда территория их обитания была богата всеми необходимыми для производства этого сплава ресурсами, как это имело место в Скандинавии. Либо, как в случае скифов, племена поддерживали постоянные экономические контакты с греческими поселениями на побережье Черного моря. Историки считают, что пребывание какого-либо народа в эпохе бронзы подразумевает наличие среди археологических находок бронзовых изделий культового назначения или оружия (см. карту на цветной вклейке). Даже строительство хорошо оснащенных шахт не снимало проблему дефицита бронзы, поскольку у народов, располагающих такими возможностями, и потребности в металле были очень высокие. Удовлетворить их могло только в 15 раз более распространенное, чем медь, железо. Быстрое истощение доступных запасов меди и олова ускоряло переход к новому этапу металлургии.

Закату бронзового века способствовало и еще одно обстоятельство. Многие высокоразвитые культуры в этот период оказались стертыми с лица Земли либо в результате грандиозных стихийных катастроф, либо под ударами более воинственных и менее цивилизованных соседних племен — «народов моря»[3]. Около 1470 г. до н.э. тектоническая катастрофа на острове Фера повлекла за собой череду губительных землетрясений на Крите. Разрушение городов и деревень, гибель населения и флота — все эти обстоятельства определили запустение острова и гибель кносской культуры острова Крит. Началом переселения, ставшего важнейшим рубежом в истории Южной Европы и Ближнего Востока, послужила экспансия индоевропейцев, населявших бассейн Верхнего и Среднего Дуная. В первой половине XIII в. до н.э. по неизвестным причинам они внезапно двинулись на юго-запад в направлении Балканского, Апеннинского и Пиренейского полуостровов, вызывая «по цепочке» новые и новые перемещения племен. Одним из последствий такого переселения народов явился заметный упадок экономики и культуры. В цветущих и преуспевающих городах Восточного Средиземноморья практически в течение нескольких десятилетий воцарились хаос и разрушения. Все это привело к тому, что в налаженной системе торговых отношений, обеспечивающих бесперебойную поставку сырья для производства бронзы, выпали звенья, которые играли весьма существенную роль{23}. Цивилизации, зависящие главным образом от привозного сырья, были поставлены перед проблемой прекращения производства этих сплавов. Древние металлурги вынуждены были озаботиться поиском новых материалов и технологий для производства оружия и орудий труда.

2.3.2. Железо и сталь

Еще один скачкообразный рывок в развитии цивилизации связан с открытием технологии получения железа. Термин «железный век» был введен в науку около середины XIX в. датским археологом К.Ю. Томсеном. Этот металл был известен человеку с древнейших времен. Археологические раскопки выявляют изделия из железа, датируемые примерно IV тыс. до н.э. и относящиеся к древнеегипетской и древнешумерской цивилизациям. Поделки из железа того времени представляют собой главным образом наконечники для стрел и украшения. В них использовалось метеоритное железо, а точнее — сплав железа и никеля, из которого состоят эти небесные тела. Упоминание о неземном происхождении железа осталось во многих языках. Например, древнеегипетское название «бенипет» означает «небесное железо», а древнегреческое слово «sideros» связывают с латинским «sidus» (родительный падеж sideris) — «звезда, небесное тело». Хеттские тексты XIV в. до н.э. упоминают о железе как о металле, упавшем с неба. В хеттском захоронении, относящемся приблизительно к XXV в. до н.э., был найден железный кинжал с бронзовым эфесом. Недавно было подсчитано, что на территории Древнего Ближнего Востока могло находиться до 1 млн. тонн железных метеоритов{24}.

Самым древним из известных образцов железа, полученных восстановлением из оксидов, можно считать маленький слиток, найденный при раскопках на Синайском полуострове, поблизости от печей для выплавки меди. Его возраст — около 5000 лет. Оксиды железа использовали в качестве флюса при выплавке меди и бронзы. Возможно, что подобные слитки могли образоваться как побочные продукты. В начале II тыс. до н.э. в Месопотамии, Анатолии и Египте появляются первые предметы, изготовленные из переплавленного железа, что можно констатировать по отсутствию никеля в составе сплава. Тем не менее, железо использовалось в основном в культовых предметах. Вероятно, железо в те времена было очень дорогим — более дорогим, чем золото. Можно сослаться на древние тексты, в которых указывается, что хетты, поставляя железо ассирийцам, обменивали его на серебро в соотношении один к сорока по массе. В Древней Греции оружие было в основном бронзовым, однако в 23-й песне «Илиады» рассказывается, что Ахилл наградил диском из железной крицы победителя в соревновании по метанию диска.

Большинство историков склоняются к мнению, что секрет плавки железа был открыт примерно в 1600–1500 гг. до н.э. в Малой Азии. Согласно одному из наиболее вероятных предположений, сыродутный процесс получения железа был впервые применен племенами хатти, жившими в горах Армении (Антитавр) в XX–XV вв. до н.э. Народность хатти находилась в зависимости от более могучих и многочисленных племен хеттов. Широко использовать железо первыми стали именно хетты, проживавшие на территории древнего государства Урарту (Армения) и позднее расселившиеся вплоть до современной Сирии. Еще древнегреческий географ и историк Страбон в своих трудах писал, что в Канеше — колонии Ассирии — производство железа было налажено в середине II тыс. до н.э. Двести лет хетты хранили секрет изготовления железа, но, тем не менее, между 1600 и 1200 гг. до н.э. производство этого металла достаточно широко распространилось на Ближнем Востоке. В этот период железо все еще значительно уступало по распространению бронзе, несмотря на то, что исходное сырье для его производства было значительно доступнее.

Только после XI в. до н.э. началось массовое изготовление железного оружия и орудий труда в Палестине, Сирии, Малой Азии, Закавказье, Индии. Ассирийское войско в IX–VIII вв. до н.э. считается первой в истории армией, полностью оснащенной железным оружием и доспехами. В это же время железо становится известным на юге Европы. В XI–X вв. до н.э. отдельные железные предметы проникают в область, лежащую к северу от Альп, а также на Европейскую часть современной территории России. Однако преобладание железных орудий в этих областях отмечают только начиная с VIII–VII вв. до н.э. В VIII в. до н.э. железные изделия широко распространяются в Месопотамии, Иране, а несколько позднее — в Средней Азии. Первые известия о железе в Китае относятся к VIII в. до н.э., но распространяется оно только с V в. до н.э.{25}

В отличие от сравнительно редких месторождений меди и олова, железные руды, правда, чаще всего низкосортные (бурые железняки), встречаются почти повсюду, но получить железо из руды гораздо труднее, чем медь. Чтобы реализовать на практике восстановление руды с целью получения железа, пригодного для дальнейшей переработки, необходимо было выполнить три условия:

1. Введение оксидов железа в зону нагревания в условиях восстановления;

2. Достижение температуры, при которой получается металл, пригодный для механической переработки;

3. Открытие действия флюсов — добавок, облегчающих отделение примесей в виде шлаков. Использование шлаков облегчало получение ковкого металла при температурах, ниже точки плавления железа{26}.

Сначала для получения железа использовали костры, а затем специальные плавильные ямы — сыродутные горны. В горн, выложенный из камня, загружали легковосстановимую руду и древесный уголь. Дутье, необходимое для горения угля, подавалось в горн снизу (первое время естественной тягой, а впоследствии при помощи мехов). Образующийся угарный газ восстанавливал оксиды железа. Металл получали в тестообразном состоянии за счет восстановления железной руды при температуре около 900–1350° С. Относительно низкая температура процесса и большое количество железистого шлака препятствовали науглероживанию металла и позволяли получать железо только с низким содержанием углерода. На дне печи образовывалась крица — комок пористого или губчатого железа весом 1–5 кг, которую необходимо было проковывать для уплотнения, а также удаления из нее шлака. Процесс был малопроизводительным и обеспечивал извлечение из руды лишь около половины содержащегося в ней железа. К тому же сыродутное железо по качеству значительно уступало бронзе. Вот почему металлургия железа развивалась медленнее, чем металлургия меди и сплавов на ее основе. Это объясняется и тем, что при достижимых в то время температурах металлургических процессов бронза получалась в расплавленном состоянии, а железо — в виде тестообразной массы с многочисленными включениями шлака и несгоревшего древесного угля. В связи с низким содержанием углерода сыродутное железо было мягким. Изготовленные из него оружие и орудия труда быстро затуплялись, гнулись, не подвергались закалке, поэтому по функциональным свойствам, и прежде всего по долговечности, они пока еще не выдерживали конкуренции с бронзовыми изделиями.

Для перехода к более широкому производству и применению железа необходимо было усовершенствовать примитивный сыродутный процесс, а главное — овладеть процессами науглероживания железа и его последующей закалки, т.е. создать технологию получения стали. Лишь примерно в начале I тыс. до н.э. в Индии, Месопотамии, Армении и Египте были разработаны методы получения железа, оказавшие определяющее влияние на развитие металлургии последующих веков.

Прямые железные мечи и железный фрагмент орнамента на кожаных ножнах. Западная Европа. VI–V вв. до н.э. 

По мере усовершенствования способов дутья и увеличения высоты горна температура процесса повышалась, поэтому определенная часть железа в большей степени насыщалась углеродом, т.е. получался чугун или, точнее, передельный чугун. Этот сравнительно хрупкий продукт считали отходом производства. Отсюда название чугуна — «чушка», «свинское железо» (англ. — pig iron). Первые сведения о чугуне относятся к VI в. до н.э. В Китае из высокофосфористых железных руд получали чугун, содержащий до 7% фосфора, с низкой температурой плавления, из которого отливали различные изделия. C VI–V вв. до н.э. этот материал получали уже и ремесленники Древней Греции и Рима.

Решающее усовершенствование технологии получения железа заключалось в повторном прокаливании железного слитка в присутствии угля. При этом поверхностный слой металла слегка насыщался углеродом и упрочнялся. Изделия, полученные таким способом, уже были заметно более надежными, чем бронзовые. После повторного нагревания железа в печи с древесным углем оно превращалось в ковкую сталь (англ. — wrought iron). В I тыс. до н.э. такие усовершенствования обеспечили железу главенствующее положение среди материалов, используемых человеком. Также было замечено, что при повторном прожигании в горне в условиях сильного дутья и чугун превращается в железо хорошего качества; более того, практика показала, что такой двустадийный процесс является более выгодным, чем сыродутный. Примерно в это же время древние металлурги обнаружили еще несколько важных закономерностей:

— чем длительнее выдержка сыродутного железа при повторном нагревании в смеси с древесным углем, тем качественнее изделие;

— быстрое охлаждение железа от температуры красного каления (закалка) приводит к улучшению механических характеристик (повышается твердость).

Наконечники копья, дротика и щиты из железа. Западная Европа. VI–V вв. до н.э. 

На завершающей стадии совершенствование механических свойств стальных изделий (повышение твердости при сохранении пластичности) уже практически полностью зависело от мастерства кузнеца, вот почему эта профессия долгие годы была весьма почитаемой у разных народов (недаром практически у всех европейских наций аналоги русской фамилии «Кузнецов» являются одними из самых распространенных: в Великобритании — Смит, в Германии — Шмидт и др.). Мастерство кузнеца позволяло выковать меч или топор, у которых режущая кромка была значительно тверже, чем остальная часть. Это давало существенные преимущества — такие клинки были довольно пластичными, поэтому сломать их в бою было достаточно трудно.

Все усовершенствования технологии получения ковкой стали привели к тому, что к началу новой эры металлургия железа была почти повсеместно распространена в Европе и Азии. Этому способствовали преимущественно два обстоятельства: 1) достаточно низкая себестоимость процесса, обусловленная главным образом доступностью исходного сырья; 2) отсутствие необходимости вовлечения в технологический процесс большого числа людей. Именно эти факторы оказались решающими в распространении технологии железа даже среди народностей и племен, которые находились в условиях общинно-родового строя.

В то же время, нельзя не учитывать мнения влиятельной группы историков, которые связывают переход к технологии железа исключительно с природными катаклизмами и массовой миграцией менее цивилизованных народов, происходящими в XII–XI вв. до н.э. Эти специалисты считают, что все названные процессы привели к разрушению отлаженной системы доставки сырья, необходимого для производства бронзы. Аргументом выступает тот факт, что в Древнем Египте, который не был вовлечен в эти разрушительные процессы, доминирование производства бронзы сохранялось вплоть до завоевания его ассирийцами в 663 г. до н.э.

Получение стали явилось поворотным моментом в истории развития металлургии и всей истории развития человечества. Железо стало символом новой силы и мощи, иного военного и политического порядка. Человечество получило доступ к орудиям труда и оружию высокого качества. Технический переворот, вызванный распространением железа и стали, намного расширил власть человека над природой. Стала возможной расчистка под посевы больших лесных площадей, расширение и совершенствование оросительных и мелиоративных сооружений, в целом улучшилась обработка пахотных земель. Ускорилось развитие различных ремесел, особенно кузнечного и оружейного. Усовершенствовалась обработка дерева для строительства, производства транспортных средств (судов, колесниц и т.п.), изготовления разнообразной утвари. Ремесленники, начиная с сапожников, каменщиков и кончая рудокопами, получили в свое распоряжение более совершенные инструменты. К началу нашей эры все основные виды ремесленных и сельскохозяйственных ручных орудий (кроме винтов и шарнирных ножниц), употреблявшихся в Средние века, а частично и в новое время, были уже в ходу. Облегчилось сооружение дорог, усовершенствовалась военная техника, расширился обмен, распространилась металлическая монета как средство обращения.

Тем не менее необходимо отметить, что использование железа не вытеснило полностью использование бронзы. Переход от каменного века к бронзовому, а затем и к железному для разных народов проходил крайне неравномерно. При археологических раскопках на месте Марафонской битвы были обнаружены не только стальные и бронзовые мечи, но и каменные наконечники стрел. И в более поздние периоды бронза сохраняла некоторое значение, так как превосходила железо в технологичности: если железному изделию можно было придавать форму только ковкой (поэтому даже старинные гвозди имели квадратное сечение), то бронзовые орудия можно было изготовить, используя процесс литья. Изделие сложной формы проще было именно отлить, чем выковать. Что же касается прочности, то бронза однозначно была тверже сыродутного железа и не такой хрупкой, как сталь. Бронзовые доспехи, в том числе цельнолитые кирасы, вплоть до начала нашей эры использовались в Риме (см. цветную вклейку). Вплоть до XIX в. в Европе и шлемы делали преимущественно из бронзы.

Дополнительным достоинством бронзы было ее удобство при массовом производстве. Так, китайцы, например, уже в первом тысячелетии новой эры отливали из бронзы детали к арбалетным замкам, наконечники и ушки для арбалетных болтов и многое другое. Бронзовый наконечник, конечно, не обладал пробивной способностью стального. Однако каждый стальной наконечник надо было выковывать и закаливать персонально, а их бронзовые собратья отливались в специальном станке по 100–200 штук разом, причем обладали стандартностью — качеством, недостижимым для железных изделий того времени.

2.3.3. Технология получения других металлов

Параллельно с развитием технологии черной металлургии совершенствовались и методы получения других металлов. Всего древним народам было известно семь металлов: железо, золото, медь, олово, серебро, свинец и ртуть (жидкое серебро).

Золото и серебро с глубокой древности использовали для изготовления украшений и драгоценностей. Ювелирное искусство Древнего Египта, отличающееся любовью к ярким полихромным эффектам, находилось на высокой стадии развития. Материалами служили преимущественно золото, лазурит, аметист, бронза, яшма, обсидиан и изумруды. При этом использовали чеканку, гравировку и так называемую холодную эмаль (включение кубиков стеклянной пасты и цветных камней между золотыми перегородками). Пристрастие к яркой полихромии, частое использование лазурита и техники холодной эмали характерно также и для ювелирных изделий Междуречья.

Пектораль (нагрудное украшение) фараона Тутанхамона (покровительницей царской власти считали богиню Нехбет, священным животным которой был гриф).
Золото, инкрустация. Древний Египет. XIV в. до н.э. Каир. Египетский национальный музей
Серебряная амфора древнегреческой работы из Чертомлыкского кургана (Днепропетровская область, Украина). IV в. до н.э. Санкт-Петербург. Эрмитаж 

Ювелирные изделия стран Эгейской культуры, обнаруженные главным образом при раскопках в Микенах (Крит) и Трое, представляют собой посмертные золотые маски, украшения со сканью и зернью, золотые сосуды с изображениями быков, каракатиц, морских звезд и отмечены большей сдержанностью цветовых решений. В классическом древнегреческом ювелирном искусстве (V–IV вв. до н.э.) важнейшим средством художественных эффектов являлся матовый блеск золота. Особую известность среди ювелирных изделий эллинистического периода получили художественные изделия из серебра (см. цветную вклейку).

Естественные свойства золота — однородность, делимость, устойчивость к воздействию химически агрессивных сред, портативность (большая стоимость при небольшом объеме и массе) — делали его на протяжении длительных исторических периодов наиболее подходящим материалом для роли всеобщего эквивалента, т.е. денег. В качестве денег золото употреблялось еще за 1500 лет до н.э. в Китае, Индии, Египте и Месопотамии. Первоначально золото обращалось в форме слитков, а в I тыс. до н.э. в нескольких государствах Древнего мира стали чеканить монеты (см. цветную вклейку).

Помимо бронзы и латуни, были известны и другие сплавы. Например, хорошо была изучена технология получения сплавов золота и серебра. Для того чтобы золото и серебро стали более твердыми, например при чеканке монет, к этим металлам добавляли медь. В ювелирном деле широко использовали сплав, состоящий из трех частей золота и одной части серебра. Такой сплав греки называли электром и считали его индивидуальным металлом.

Свинец, например, применяли для отливки ядер для пращей и стенобитных машин, изготовления досок для письма, грузил, монет и т.п.

В Древнем Риме свинцовые трубы использовали при создании систем водоснабжения и канализации. Кроме того, большие количества свинца расходовали в процессах приготовления красок, таких, как свинцовые белила или сурик. Уже в те времена было известно, что эти краски надежно защищают различные поверхности от разрушающего воздействия влаги. Еще во времена Геродота древние греки красили корпуса своих кораблей суриком{27}.

Шлем знатного аккадца Мескаламдуга. Изготовлен из электра — сплава золота с серебром. Царское захоронение в Уре. Около 2500 г. до н.э. Багдад. Иракский музей 

По свидетельству Плиния, ртуть очищали, продавливая ее через кожу. В трудах Диоскорида есть упоминания о том, что ртуть можно очистить путем перегонки. В те времена была известна не только металлическая ртуть, но и некоторые ее соединения, например киноварь HgS. Ее употребляли как пигмент при получении некоторых красителей, а также как сырье для получения самой ртути. В отличие от золота, серебра или меди, ртуть не служила материалом для получения изделий, а применялась лишь для амальгамирования. На этом методе был основан один из древнейших способов извлечения золота и серебра из руды.

Таким образом, возникновение металлургии позволило человечеству на практике овладеть важнейшими химическими процессами: обжигом — окислением металла и обратным превращением — восстановлением оксида в металл. Известный химик Пауль Вальден, занимавшийся историей науки, писал: «Так эмпирически было открыто важное для химии положение об обратимости процесса, или реакции; однако для научного осмысления этого положения потребовалось длительное развитие химии — в течение нескольких тысячелетий. Это произошло лишь в конце XVIII века».


2.4. Общий уровень развития прикладной химии древних цивилизаций

2.4.1. Химические технологии, связанные с использованием высоких температур

Древние цивилизации накопили большой объем знаний по прикладной химии не только в области металлургии. В понимании человека огонь из грозной непобедимой стихии все больше и больше превращался в незаменимого и искусного помощника. Осознавая, какие безграничные возможности скрываются в умелом использовании этого мощного средства труда, ремесленники старались расширить область его практического применения. Наблюдая за изменениями свойств и взаимным превращением веществ под воздействием высоких температур, древние мастера постоянно не только совершенствовали уже известные объекты и методы прикладной химии, но и старались овладеть новыми материалами и технологиями.

Античные жители Средиземноморья в совершенстве овладели гончарным искусством. Для покрытия керамических изделий разноцветной глазурью была разработана особая техника. Выдающихся достижений в этом направлении добились древние греки и римляне. Расписанные художниками античные амфоры и пифосы и по сей день вызывают восхищение.

Народам древности также была известна технология изготовления стекла. Большинство историков считают, что зарождение технологии производства этого материала произошло в Древнем Египте примерно 4000 лет до н.э., хотя при раскопках в Месопотамии находят фрагменты стеклянных изделий, которые старше более чем на 500 лет. Древние стеклянные изделия археологи находят в культурных слоях, относящихся к эпохе зарождения цивилизации в Китае. Зарождение технологии стекла обычно связывают с развитием гончарного производства. На поверхность изделия из глины могла попасть смесь соды и песка, в результате чего появлялась стекловидная пленка-глазурь.

Развитию стекольного дела в Египте способствовали большие природные запасы соды. Первое стекло было непрозрачным и мутным. Позднее стали уменьшать содержание соды и вводить оксиды свинца и олова. За две тысячи лет до н.э. в Египте стекло варили в глиняных горшочках — тиглях емкостью около 0,25 л. Такое непрозрачное стекло изготавливалось путем прессования в открытых глиняных формах или путем навивания стеклянной массы на палочку. Однако позднее ремесленники научились окрашивать стекло в голубой, зеленый и красный цвет (см. цветную вклейку). Для окрашивания в состав стекла стали добавлять соединения марганца и кобальта. Плиний Старший указывал на возможность получения окрашенных стекол, имитирующих драгоценные камни.

Коренные изменения в технологии стеклоделия произошли на рубеже нашей эры, когда были решены две важнейшие проблемы — изготовление прозрачного бесцветного стекла и формование изделий выдуванием. Получение прозрачного стекла стало возможным в результате усовершенствования стекловаренных печей, что позволило повысить температуру варки и надежно воспроизводить условия хорошего осветления расплавленной массы. Стеклодувная трубка, изобретенная за несколько веков до н.э., оказалась универсальным инструментом, с помощью которого стало возможным создавать простые, доступные всем предметы обихода, например посуду. Была разработана стеклодувная техника, которая мало изменилась вплоть до начала XX столетия.

Амфора с росписью геометрического стиля. VIII в. до н.э. Афины. Национальный музей 
В VI веке до н.э. в Древней Греции сложился чернофигурный (чернолаковый) стиль, при котором силуэтные изображения наносились черным лаком на желтую или красную глину, детали одежды, орнамента выполнялись белой и пурпуровой красками

Именно в Египте, где изготавливались чаши, небольшие вазы, блюда, бусы, серьги, браслеты, печати, амулеты в основном зелено-бирюзовой гаммы, стеклоделие древнего мира развивалось наиболее динамично. В течение долгого времени Фивы славились искусными мастерами, создававшими художественные украшения из стекла. Из стеклянной пасты делали вставки в изделия из золота и бронзы. Египетское стекло было предметом активного экспорта; а бусы, видимо, играли роль своего рода «международной валюты»: их находят даже на местах расселения славян. После завоевания Египта фалангами Александра Македонского в эпоху царствования династии Птолемеев (IV–I вв. до н.э.) искусство египетских мастеров стекольного дела достигло своего наивысшего расцвета.

Помимо египтян производство стекла было известно и другим народам Древнего мира. Так, в Финикии из стекла делали украшения и стеклянные скульптурные маски; древнегреческие мастера нашли способ свободного выдувания стекла с помощью трубки. Греческие стеклянные сосуды известны в основном во фрагментах. Редчайшие находки из Таврии (Крыма) хранятся в Эрмитаже.

Римляне уже производили сложные изделия с налепным и инкрустированным декором, так называемое стекло-камея. Образцом такого сосуда является знаменитая Портлендская ваза из синего непрозрачного стекла с белым рельефным узором на тему мифа о Пелее и Фетиде. Эта ваза (I в. н.э.), хранящаяся в Британском музее, в XVIII в. породила волну подражаний, как в стекле, так и в керамике.

Одним из примеров такого подражания является, в частности, знаменитая копия Дж. Веджвуда (см. гл. 7, п. 7.1.3). Римлянам удалось освоить изготовление сложных изогнутых форм, к сосудам они научились приделывать ручки (см. цветную вклейку). Позднее римляне овладели технологией производства хрусталя (стекла с солями свинца). К сожалению, после падения Римской империи под ударами племен варваров Западная Европа практически на шесть веков погрузилась в «темные времена» раннего Средневековья. Многие материалы и технологии их изготовления, известные античным ремесленникам, оказались утраченными. Подобная история случилась и с изготовлением хрусталя: его производство впоследствии заново было открыто европейцами только в XVIII в.

Портлендская ваза. Стекло-камея. Древний Рим. I в. н.э. Лондон. Британский музей 

Древние зодчие применяли высокотемпературные процессы не только в производстве кирпичей и черепицы, но также при изготовлении строительных растворов. При возведении зданий широко использовали строительные растворы на основе гашеной извести. Поэтому повсеместно развивалась технология обжига мела и известняка, которую использовали для получения негашеной извести. Полученную в результате обработки водой гашеную известь применяли и в других целях. В «Естественной истории» Плиния можно найти описание процесса приготовления мыла путем обработки жиров известью, золой и щелочами естественного происхождения. Очевидно, что огонь был необходим и при выделении древесной смолы, различных масел, при получении сажи и изготовлении некоторых красок, например, знаменитой синей египетской, чернил и лекарственных препаратов.

2.4.2. Процессы брожения

После того как древние люди стали заниматься скотоводством, одним из основных продуктов питания животного происхождения стало молоко и молочные продукты. Уже в глубокой древности человек осознал, что в результате быстро протекающих в молоке превращений образуется немало других продуктов — кислое молоко, сыворотка, творог, сыр. Люди научились получать разнообразные молочные продукты, базовый ассортимент которых мало изменился до настоящего времени.

До зарождения земледелия и скотоводства, первобытные люди добывали себе пищу только охотой и собирательством. Уже в этот период они заметили, что спелые плоды со временем меняют свой вкус, т.е. процессы брожения сладких фруктовых соков, приводящие к получению спирта, известны людям с давних времен. Накопленные наблюдения позволили перейти к целенаправленному возделыванию таких сельскохозяйственных культур, как виноград, финики, плодовоягодную продукцию которых можно было непосредственно употреблять в пищу и использовать для приготовления вина. Историки считают, что в Средиземноморье выращивать пшеницу и виноград стали практически в одно и то же время. Земледельцы Древней Греции и Рима возделывали различные сорта винограда, а полученное из них вино реализовывалось на внутреннем рынке и экспортировалось в другие страны.

Древние виноделы заметили, что при брожении виноградного или иного фруктового сока без каких-либо внешних воздействий в одних условиях образуется вино, а в других — уксус. Уксус так же, как вино и пиво, был широко распространенным продуктом и притом не только пищевым. Его применяли в ремесленной практике, например при изготовлении свинцовых белил. Для получения всех этих веществ использовали вымачивание, измельчение, продавливание через отверстия, процеживание, сушку (в том числе на нагретых солнцем камнях) и целый ряд других операции{28}.

2.4.3. Изготовление красок и косметических средств

Как известно, первым материалом для изготовления одежды были шкуры животных. Производство и выделка кож были бы невозможны без умения обрабатывать шкуры животных, в том числе и химическим путем. При этом широко использовались хорошо известные к тому времени природные соединения: поваренная соль, квасцы и дубильные вещества растительного происхождения, которые добывали из коры сосны, ольхи и дуба. Со временем возникла необходимость окраски кожаных изделий, поэтому стала развиваться и совершенствоваться технология производства различных красителей. Например, в черный цвет кожу окрашивали, обрабатывая медным купоросом, который, в свою очередь, получали кристаллизацией из водного раствора соли. При этом воду соляных месторождений, содержащую сульфат меди, упаривали, а остаток кристаллизовали в специальных емкостях. Другие красители для кож были, как правило, растительного (пигменты, добываемые из лотоса или марены) или животного происхождения. Например, красную краску кармин добывали из кошенили — насекомых подотряда кокцидовых.

C переходом к скотоводству и оседлому земледелию у древних людей произошли изменения и в способе изготовления одежды. Кожаную одежду постепенно начинают вытеснять изделия из различных тканей. Ткачество, как и прядение, возникло в эпоху неолита и широко распространилось при первобытнообщинном строе. Ручной ткацкий станок с вертикальным расположением основы появился примерно в VI–V тыс. до н.э. Ф. Энгельс считал изобретение ткацкого станка одним из важнейших достижений человека на первой ступени его развития{29}. В этот период изготавливали ткани из натуральных волокон животного и растительного происхождения: шерсти, шелка, хлопка и джута. Шелководство известно в Китае с III тыс. до н.э. Родиной хлопководства считают Индию, где в долине Инда уже 5000 лет назад в период хараппской цивилизации выращивали эту культуру и изготовляли пряжу из его волокна. Сведения о возделывании хлопка в Египте относятся к гораздо более позднему периоду — примерно II в. до н.э. Кустарное производство шерстяных тканей имело место еще в городах Древнего Междуречья.

При изготовлении текстильных изделий природные волокна подвергались химической обработке под действием разнообразных веществ — красителей, протрав, моющих средств. Заметим, что краски человек стал впервые использовать еще в каменном веке — для настенной живописи. Постепенно предназначение красящих веществ и их спектр значительно расширились. Качество красок для живописи, изготавливаемых из охры, оксидов железа и меди, сурика и др., было таково, что они тысячелетиями сохраняли свой цвет.

Красители для тканей получали преимущественно из веществ растительного и животного происхождения, а также из минеральных солей. Список растений, наиболее широко использовавшихся для крашения тканей, достаточно внушителен: сафлор, хна, индиго, марена, шафран, резеда, вайда (синильник), дуб, дрок, орех, а также черника{30}. Очень высоко ценился пурпур, который добывали из желез морских брюхоногих моллюсков семейства иглянок (пурпурных улиток). В качестве протравы применяли квасцы, известь, мочевину, смесь оксидов железа с уксусом, медный и железный купорос, экстракт чернильных орешков. Для отмывки тканей использовали растворы соды и аммиака (который добывали из мочи).

В косметологии черную краску приготовляли из свинцового блеска и антимонита (сурьмяного блеска); черную и коричневую — из пиролюзита (диоксида марганца) и некоторых видов глины, содержащих железо, а также из оксида меди; зеленую — из соединений меди (например, яри-медянки); красную — из экстракта хны. Важнейшими косметическими средствами были мази и духи. Мази изготовляли на основе масел и жиров — чаще всего ланолина. Ланолин получали из шерсти овец, выполняя при этом ряд последовательных операций — кипячение, промывание смеси морской водой, фильтрование продукта, его отбеливание на солнце. Масла добывали из оливок, миндаля, орехов (фундука и грецких), плодов кунжута. Эфирные масла извлекали из цветов при обычной или повышенной температуре экстрагированием оливковым или ореховым маслом. Так получали, например, розовое масло. Косметическими средствами считали также кремы и лекарства, которые смешивали с красящими веществами, с консервирующими добавками соли, со смолой и смолоподобными веществами{31}.

Одним из веществ, используемых с самой глубокой древности, является поваренная соль. C незапамятных времен она нашла разнообразное применение в жизни человека, стала важнейшим средством для консервирования продуктов питания. Сначала первобытные люди использовали каменную соль, затем научились получать ее выпариванием морской воды и воды минеральных источников. Особую роль поваренная соль играла в Древнем Египте: она входила в состав смесей, используемых для мумификации.

2.4.4. Лекарства и яды

Как свидетельствуют письменные источники, сохранившиеся до наших дней (см. гл. 2, п. 2.1), древние египтяне уже в III–II тыс. до н.э. для лечения многих болезней использовали различные химические вещества минерального и органического происхождения. Как писал римский историк Плиний, в его время было известно большое количество медицинских препаратов, действующих на человеческий организм как расслабляющие, успокаивающие, возбуждающие и болеутоляющие лекарства. Например, железный купорос с древности использовался как рвотное средство, растворы квасцов — для компрессов и полосканий горла, экстракт из семян мака — как снотворное и т.д. Разнообразие лекарственных и косметических препаратов, применявшихся в эпоху античности, свидетельствует о довольно высоком уровне знаний химических и фармакологических свойств многих веществ.

Были известны также различные виды минеральных вод и их целебное действие на организм человека. На основании археологических раскопок ученые пришли к выводу, что не только знатные женщины, но и богатые вельможи в рабовладельческих государствах древности широко использовали в повседневной жизни разнообразные косметические вещества: кремы, благовония, средства ухода за волосами, составы для грима — от палочек для подкрашивания губ до теней для век.

Хотя в то время еще не была понятна химическая сущность веществ, пагубное действие некоторых из них на живые организмы было хорошо известно{32}. Так, не имея еще представления о том, что монооксид углерода — индивидуальное газообразное вещество, люди знали, что при неполном сгорании древесного угля получается «дым», который при добавлении к воздуху даже в довольно незначительных концентрациях приводит к смерти людей и животных. Довольно рано состоялось знакомство первобытных людей и с ядами животного и растительного происхождения. Древние охотники, рыболовы и собиратели знали, какие животные и растения представляют собой смертельную опасность. Со временем человек научился извлекать ядовитые выделения животных и соки растений. Яды издавна широко использовались при охоте на крупных животных; во время сражений ими смазывали наконечники стрел и копий. В ходе военных действий сражающиеся забрасывали на укрепления или на корабли противника глиняные сосуды с ядовитыми змеями. Бывало, что это решало исход сражения, как в случае победы карфагенян под командованием Ганнибала над флотом пергамского царя Эвмена II, армия которого во время Пунических войн сражалась на стороне римлян.

Как гласит предание, великий философ Сократ отравился соком цикуты во исполнение смертного приговора, вынесенного ему афинским судом. Яды в древности были и одним из наиболее распространенных средств, используемых для сведения личных счетов, знатные сановники зачастую прибегали к их помощи в борьбе со своими противниками. Это было настолько распространенным явлением, что многие из них имели даже специальных слуг, которые опробовали напитки и кушанья. История знает немало примеров, когда на пути к власти и богатству нежелательных соперников или политических конкурентов устраняли с помощью ядов. Злоумышленное отравление в то время не было связано с риском разоблачения, поскольку было трудно установить, что смерть наступала именно в результате действия яда. Предполагают, что Агриппина (мать одного из самых жестоких правителей Рима — Нерона) в 54 г. н.э. отравила своего мужа императора Клавдия, вероятно, соком аконита. Древнеримский сатирик Ювенал писал: пусть не страшится сока аконита тот, кто пьет из глиняных кружек, пусть его боится только тот, кто пьет из драгоценных кубков.

Существовало поверье, что человеческий организм можно обезопасить от действия ядов несколькими способами: имея священные амулеты, используя определенные вещества, которым приписывали способность обнаруживать яды в напитках и кушаньях, а также постоянно принимая микроскопические дозы ядовитых веществ. Использование ядов в политических интригах продолжалось и в Средние века. Неувядаемой дурной славой на этом поприще покрыли себя члены семьи римского папы Александра VI Борджиа и французская королева Екатерина Медичи. Число преступлений подобного рода резко сократилось лишь в XIX в., когда были открыты химические реакции, позволяющие обнаружить в организме отравляющие вещества.

Однако далеко не всегда ядовитые вещества применяли исключительно из злого умысла. Очень часто их применяли для борьбы с вредными насекомыми. Так, например, сосуды для приготовления и хранения вина предварительно «окуривали» серой; дымом от сгорания специально приготовленной смеси серы, масла и смолы уничтожали вредителей виноградных лоз. Специально приготовленными «маслами» обрызгивали посевы зерновых культур, чтобы уничтожить вредных насекомых. В Древнем Китае за 200 лет до н.э. использовали соединения мышьяка для борьбы с насекомыми, а также применяли специальные вещества для обработки семян перед посевом.

Уже в древности люди знали и широко использовали многочисленные вещества, обладающие опьяняющим либо успокаивающим действием (в том числе наркотические средства, притупляющие сознание). В качестве наркотиков часто применялись экстракты из семян белены или корня мандрагоры, в которых содержатся алкалоиды (особенно скополамин){33}.

Следует признать, что наши знания об уровне развития прикладной химии в те далекие времена никак нельзя назвать исчерпывающими. К сожалению, сохранилось слишком мало исторических источников, которые помогли бы представить объем химических знаний того периода. Вероятно, многие из них по тем или иным причинам утеряны безвозвратно. Хотя не прекращающиеся изыскания археологов постоянно поставляют все новые и новые артефакты.

Например, 14 июня 1936 г. при раскопках древней столицы Парфянского царства Ктесифона неподалеку от Багдада (Ирак) немецкий археолог Вильгельм Кениг отыскал небольшой керамический сосуд, содержавший медный цилиндр и железный стержень{34}. Верхняя часть горлышка глиняного сосуда была намеренно удалена, а на круглом отверстии заметны следы асфальта или битума. В. Кениг задался вопросом: не было ли прежде аналогичных находок в культурных слоях, относящихся к эпохе Парфянского царства (250 г. до н.э. — 250 г. н.э.)? Детальный анализ показал, что подобные артефакты были обнаружены поблизости от иракской столицы группой археологов Мичиганского университета в начале 30-х гг. XX в.

Группой ученых было высказано предположение, что это устройство — названное «парфянской батареей» — может представлять собой древнейший гальванический аппарат. Начиная с 1940 г. различными учеными предпринимались попытки разгадать его истинное предназначение. Например, инженер-электрик из США У.Ф.М. Грей создал первую действующую реконструкцию «парфянской батареи». В 1957 г. М. Швальб опубликовал статью, в которой предположил, что загадочное устройство древние мастера могли использовать для нанесения на металлические предметы тонких золотых покрытий гальваническим способом. Известный американский физик российского происхождения Г. Гамов в своей книге «Рождение и смерть Солнца» поддержал идею о том, что «парфянская батарея» предназначалась для получения слабого электрического тока.

«Парфянская батарея»: а — модель, изготовленная У.Ф.М. Греем в 1940 г. для выставки в Беркгиирском музее (в разрезе); б — схема батареи, представленная X. Брошем в 1992 г. (в разрезе)
(из книги Н. Канани «Парфянская батарея. Электрический ток 2000 лет назад?») 

В последующие годы, вплоть до начала XXI в. специалистами в области электрохимии было проведено немало экспериментов на приборах, представляющих собой реконструкции «парфянских батарей». В результате было установлено, что, используя доступные в те времена электролиты (уксусная и лимонная кислоты), можно получить значение э.д.с. порядка 0,5 В и тока в 1 мА. В этот период была высказана еще одна гипотеза по поводу возможного применения данных приборов: вполне вероятно, что их использовали в медицинской практике для обезболивания или других видов электротерапии.

Однако до настоящего времени вопрос о предназначении удивительных находок не нашел окончательного решения. Нельзя не считаться и с мнением ряда ученых, которые отвергают все предположения о связи этих приборов с электричеством, считая, что загадочные сосуды использовали для хранения сакральных текстов, написанных на материалах с органической основой.

В этой научной дискуссии еще рано ставить точку. «Неужели древние шумеры имели какое-либо представление об электролизе? Откуда же они получали тогда электрический ток? Может быть, с помощью этих загадочных глиняных сосудов? … Из электролитов шумерам были известны только разбавленные лимонная и уксусная кислоты. Для того чтобы между медным цилиндром и железным бруском, помещенными в раствор какого-либо из этих электролитов, возникла достаточная разность потенциалов, необходимо последовательно соединить несколько сосудов. Неужели, несмотря на всю сложность получения золотых покрытий электролитическим путем, этот способ был известен в древности?»{35}. Вот лишь некоторые из вопросов, возникающих в связи с «парфянской батареей», и в настоящее время их существует гораздо больше, чем ответов.

К сожалению, ученые еще не в состоянии окончательно ответить на вопрос, с каких времен человек стал использовать электрохимию. Если будут найдены изделия двухтысячелетней давности с хорошо сохранившейся гальванической позолотой, либо удастся отыскать письменные источники, свидетельствующие, что парфянские мастера умели наносить на бронзовые или медные изделия тонкие слои серебра или золота, гипотеза об электрохимическом использовании «парфянской батареи» получит объективное материальное подтверждение, но до тех пор ее истинная природа останется загадкой.

Современное представление об уровне развития химических ремесел в Древнем мире было бы весьма ограниченным, если бы опиралось только на материальные памятники археологических раскопок. Весьма важные сведения о химических знаниях той эпохи были получены при расшифровке древнейших письменных источников (см. гл. 2, п. 2.1). Однако многие ученые считают, что в те времена далеко не все секреты химических превращений люди доверяли папирусу или пергаменту — передача знаний (в том числе и химических) происходила в значительной мере «из уст в уста». Зачастую ремесленники тщательно хранили тайну известных им способов превращений веществ, а обучение секретам химического ремесла было сопряжено с обязанностью обучающихся не разглашать полученные знания. Того, кто пренебрегал этой традицией, ждало презрение коллег по химическому «цеху» и даже смерть. Меры повышенной секретности позволяли ремесленникам обеспечить себе монополию на производимую продукцию. Такой способ передачи навыков потерял свое значение только в XIX–XX вв., когда научное познание природы превращений веществ позволило раскрыть тщательно охраняемые «секреты». Однако, приходится признать, что наши знания о химических методах и веществах, использовавшихся ремесленниками и жрецами древних цивилизаций, весьма приблизительны. В табл. 2.1 представлен общий анализ уровня развития химических знаний и ремесел разных народов Древнего мира.

Таблица 2.1
Общий анализ уровня развития прикладной химии в предалхимический период

Высокотемпературные процессы

— Огонь — более 100 тыс. лет до н.э.

— Глиняные изделия — десятки тыс. лет до н.э.

— Обжиг известняка (>1100°С) — примерно 4500 лет до н.э., Египет

Металлургия. Позже (алхимики): Золото Au — Солнце, Серебро Ag — Луна, Медь Cu — Венера, Железо Fe — Марс, Ртуть Hg — Меркурий, Олово Sn — Юпитер, Свинец Pb — Сатурн

— Cu, Au (самородные) — IX тыс. до н.э.;

Выплавка меди из руды — около 6000 лет до н.э., Малая Азия, Синайский полуостров, Ближний Восток

— Бронза: сначала (Cu+As), позднее (Cu+Sn) — около 3500 лет до н.э., Северный Кавказ, Малая Азия, Египет, Месопотамия

— Pb: VI тысячелетие до н.э.,

Ag: 4000–3500 лет до н.э.

— Fe: метеоритное — с V–IV тысячелетий до н.э.,

Fe: получение из руды — 1500 лет до н.э.,

ковкая сталь — 1100 лет до н.э., Южный Кавказ, Малая Азия

— Hg: IV–III вв. до н.э.

— Sb (сурьму плохо отличали от свинца)

Стекло

— Египет: IV–III тыс. до н.э., Китай: III–II тыс. до н.э.

Фармация, парфюмерия, бальзамирование

— Папирус Эдвина Смита — XVIII в. до н.э., папирусы Эберса и Бругша — примерно XVI в. до н.э.

Красители и протравы

— Начиная с VII тыс. до н.э.

Папирус и пергамент

—Папирус: IV тыс. до н.э.,

—Пергамент: середина II в. до н.э.

Строительные материалы

— Гипс (около 2000 лет до н.э.), асфальт, битум, известняк, известковые растворы

Биохимические процессы (брожение)

Пищевые продукты

Кулинария

— Более 10 тыс. лет до н.э. 


2.5. Рост потребностей и накопление химических знаний

Анализируя лишь важнейшие достижения ремесленной химической практики в древности, приходится признать, что даже в те далекие времена химия проникала практически во все сферы человеческой деятельности и особенно — материального производства. Изучение истории древних рабовладельческих государств подтверждает сформулированное ранее положение: вещества по-разному внедряются в практику: одни позволяют по-иному удовлетворять возникшие ранее потребности, другие способствуют появлению у людей новых запросов. Этот процесс, который можно назвать законом роста потребностей, и по сей день играет значительную роль в развитии человеческого общества{36}.

Развитие химической ремесленной практики предоставило человеку неограниченные возможности. C одной стороны, были получены вещества, на основе которых возникли новые отрасли материального производства, с другой — разработка новых способов получения различных веществ позволила изменить выбор важнейшего сырья, используемого для производства орудий труда и предметов повседневного обихода. И.Б. Троммсдорф писал: «Лишь после того, как человек сумел осознать потребность в чем-либо, он должен был приложить усилия для ее удовлетворения»{37}. Иоганн Виглеб в труде «Историко-критическое исследование алхимии» (см. гл. 1, п. 1.3) анализировал особенности раскрытия тайн природы. «Поскольку все тела природы без исключения являются химическими телами, — отмечал Виглеб, — то можно, не опасаясь впасть в ошибку, заявить, что человечество даже для удовлетворения самых насущных потребностей должно было иметь определенные знания о свойствах веществ. Необходимость заставила человека еще в глубокой древности использовать природные вещества; здравый смысл подсказал человеку пути их наилучшего применения»{38}.

Закон роста потребностей достаточно многогранен. Его применение в каждом конкретном случае зависит, во-первых, от уже существующего уровня развития потребностей, а во-вторых, от уровня развития производства, позволяющего удовлетворять лишь определенные потребности на конкретном этапе развития общества. Уместно также напомнить, что в законе роста потребностей отражается органичное переплетение всех направлений человеческой деятельности: взаимосвязь материальной и духовной культуры, так, возникновение письменности в Древнем Междуречье и Египте способствовало появлению и усовершенствованию технологий изготовления папируса и пергамента, которые стали достижимы лишь на определенном уровне развития химических ремесел.

Человеческие потребности, складывающиеся в процессе функционирования того или иного общества, В. Штрубе детерминирует по их значению. По его мнению, следует отделять простейшие потребности, необходимые для каждого человека (пища, жилье, одежда, средства передвижения), от значительно более сложных запросов, возникающих на определенном этапе развития общества (информация, торговый обмен, образование людей, удовлетворение их культурных запросов). Каждому времени соответствуют определенные требования в одежде, обстановке и даже в стиле поведения людей. Все эти виды потребностей тесно связаны друг с другом; их удовлетворение в значительной мере определяется уровнем развития общества, с одной стороны, и стимулирует это развитие — с другой.

Специфика каждого конкретного периода развития человечества нередко приводит к появлению неоправданных или даже амбициозных претензий не только отдельных личностей и сословий, но даже государства в целом. Следует подчеркнуть, что характер потребностей может иметь не только положительные, но и отрицательные последствия для человечества. К настоящему времени вполне очевидны примеры того, что неограниченное потребление природных ресурсов не всегда используется в созидательных целях. На протяжении последних десятилетий ученые-экологи настойчиво привлекают внимание общества к проблеме усиливающегося «парникового эффекта» на фоне непрерывно сокращающихся площадей вечнозеленых тропических лесов. Последствия такого эффекта, вызванного в том числе и увеличением содержания углекислого газа в атмосфере, могут послужить причиной глобального изменения климата на планете. Общеизвестно, что по потреблению энергоресурсов на душу населения практически единоличным лидером в мире являются Соединенные Штаты. Тем не менее, правительство США не торопится подписать Киотский протокол, регламентирующий выброс углекислого газа в атмосферу, поскольку считает, что подобное соглашение снизит уровень жизни граждан этой страны.

Хотелось бы надеяться, что человеческая цивилизация наконец достигнет такого уровня, когда в сознании подавляющего большинства жителей нашей планеты возникнет понимание необходимости радикальных перемен отношения к природе. Люди должны осознать, что дальнейшее развитие человеческого общества невозможно без достижения экологического равновесия с окружающей средой, и, вняв призывам античных философов, изменить направление вектора эволюции: от безудержной гонки за удовлетворением материальных потребностей — к достижению морально-этического совершенства.


2.6. Происхождение термина «химия»

Современная история химии пока еще не в состоянии дать однозначного ответа на вопрос о происхождении этого слова. Можно лишь с уверенностью проследить эволюцию термина в более поздний период. На разных европейских языках слово «химия» имеет сходное звучание: chemistry (английский), Chemie (немецкий), chimie (французский), chimica (итальянский), quimica (испанский и португальский), kemi (шведский и датский), kimya (турецкий). Такое сходство свидетельствует о том, что европейские языки обогатились этим термином практически в одно и то же время и из одного источника. Большинство специалистов абсолютно уверены, что таким источником было арабское слово «al-kimiya». Поэтому первоначально в Средневековой Европе появились слова «алхимия» и «алхимик».

По всей видимости, термин «химия» в более или менее современном произношении — «химейа» (χημεια) впервые употребил в IV в. н.э. греческий философ и естествоиспытатель, один из основателей алхимии Зосима Панополитанский. Затем это слово перешло в арабский язык, где получило новое звучание с учетом специфики языка — «al-kimiya».

К настоящему времени об истоках происхождения слова «химия» существует несколько гипотез. Согласно одной из версий, его родиной следует считать Древнюю Грецию. Термин «химия» созвучен древнегреческому слову χυμος — «химос» или «хюмос», которое означало «сок растения». Таким образом, χημεια может означать «искусство выделения соков из растений». Такая трактовка присутствует в древнегреческих сочинениях по медицине и фармакологии. Однако «сок», о котором идет речь, древние греки могли использовать и в переносном смысле — «расплавленный металл». Поэтому χημεια способно означать и «литье», «искусство металлургии», «искусство литья и плавления металлов»{39}. Кроме того, в древнегреческом языке существовало и сходное по звучанию слово χυμευσις — «химевсис», что, скорее всего, следует понимать как «смешивание» — необходимую операцию во многих химических процессах{40}. Поэтому и это слово вполне могло стать предтечей современного термина «химия».

Другие исследователи считают, что родиной понятия «химия» все же следует считать Древний Египет. Слово χημεια могло означать «египетское искусство». Первые письменные источники, в которых упоминается этот термин, относятся к периоду эллинизма в истории Древнего Египта, который начался после завоевания Страны вечного Нила фалангами Александра Македонского. Поэтому древние греки, пораженные объемом химических знаний египтян, могли называть этим словом магическое искусство превращать обыкновенные металлы в золото и серебро. Название это, вероятнее всего, произошло от древнего названия Египта (Khame, Khem или Chuma), что по одной из версий означает «черная земля». Сами египтяне называли свою страну «Черной землей». Плодородная илистая почва в дельте Нила контрастировала с цветом «Красной земли» — бесплодной пустыни, охватывавшей долину великой реки с запада и востока. Этой точки зрения придерживался знаменитый французский химик Марселей Бертло, который немало потрудился на ниве истории науки. Любопытно, что похожее слово «гумус» (humus) в латинском языке означает «почва». Согласно библейским текстам, один из сыновей Ноя — Хам поселился именно там, где впоследствии возникло Египетское государство. Поэтому в Библии Египет считали землей, где проживали потомки Хама. Сведения по истории египетской цивилизации указывают, что, по всей видимости, химическое ремесло возникло именно там.

Еще одна версия происхождения термина «химия» также связана с Древним Египтом. Согласно ей, химическими знаниями обладали боги Древнего Египта. Существует предание о письме богини и мифической властительницы Страны вечного Нила Изис своему сыну Гору, в котором она якобы открывает рецепт получения золота. В этом письме «Мудрый Химес» (или «Хемес») назван первым из простых смертных, кому удалось разгадать эту великую тайну. Поэтому наука и носит имя первого ученого. Очень часто этого ученого отождествляли с древнеегипетским богом Солнца Амоном-Ра и называли «величайшим, прославленным, известным всему миру Химесом»{41}.

И, наконец, существует утверждение, что родиной термина «химия» был Древний Китай. Сторонники этой версии считают, что слово «химия» происходит от древнекитайского «ким» — «золото».


2.7. Краткие биографические данные ученых

ЭБЕРС (Ebers) Георг (1837–1898), немецкий египтолог и писатель. Его именем назван найденный и опубликованный им в 1875 г. древнеегипетский медицинский трактат («Папирус Эберса»). Автор исторических романов.

ЭМПЕДОКЛ из Агригента (ок. 490–430 гг. до н.э.), древнегреческий философ, поэт, врач, политический деятель. В гилозоистической натурфилософии Эмпедокла «корни» всего сущего — четыре вечных неизменных первовещества (земля, вода, воздух, огонь), а движущие силы — любовь (сила притяжения) и вражда (сила отталкивания), под действием которых космос то соединяется в единый бескачественный шар, то распадается. По Эмпедоклу, подобное познается подобным. Образ Эмпедокла получил отражение в мировой литературе (Ф. Гельдерлин).

ГИППОКРАТ (лат. Hippocrates, греч. Иппократис), (ок. 460–377 гг. до н.э.), древнегреческий врач, естествоиспытатель, философ, реформатор античной медицины. В трудах Гиппократа, ставших основой дальнейшего развития клинической медицины, отражены: представление о целостности организма; индивидуальный подход к больному и его лечению; понятие об анамнезе; учения об этиологии, прогнозе, темпераментах. C именем Гиппократа связано представление о высоком моральном облике и образце этического поведения врача. Гиппократу приписывается текст этического кодекса древнегреческих врачей («Клятва Гиппократа»), который стал основой обязательств, принимавшихся впоследствии врачами во многих странах.

ГАЛЕН (Galenus) (ок. 130200 гг. н.э.), древнеримский врач. В классическом труде «О частях человеческого тела» дал первое анатомо-физиологическое описание целостного организма. Ввел в медицину вивисекционные эксперименты на животных. Показал, что анатомия и физиология — основа научной диагностики, лечения и профилактики. Обобщил представления античной медицины в виде единого учения, оказавшего большое влияние на развитие естествознания вплоть до XV–XVI вв. Учение Галена канонизировано церковью и господствовало в медицине в течение многих веков.

ГАМОВ (Gamow) Георгий Антонович (1904–1968), американский физик-теоретик, член-корреспондент АН СССР (1932). Родился в России (г. Одесса), выпускник Ленинградского университета (1926; некоторое время он учился вместе с А.А. Фридманом). Гамов рано обратил на себя внимание выдающимися способностями и по праву считается одним из наиболее перспективных молодых ученых своего поколения. В 1934 г. Гамов командируется вместе с Л.Д. Ландау на стажировку в «Мекку новейшей физики» — Институт теоретической физики Нильса Бора в Копенгагене. В том же году эмигрировал в США. Круг научных интересов Гамова был необычайно широк и охватывал квантовую механику, атомную и ядерную физику, астрофизику, космологию и биологию. Разработал теорию альфа-распада. Высказал предположения о существовании туннельного эффекта. Выдвинул гипотезу о «горячей Вселенной» и реликтовом излучении. Сделал первый расчет генетического кода. Много сил отдал делу популяризации науки.

ДИОСКОРИД (Dioscorides) Педаний (I в. н.э.), древнеримский врач. По происхождению грек. В основном сочинении «О лекарственных средствах» систематически описал все известные медикаменты растительного, животного и минерального происхождения, сгруппировал свыше 500 растений по морфологическому принципу. Труды Диоскорида сыграли значительную роль в разработке систематики растений в XVI–XVII вв.

МАРКС (Marx) Карл (1818–1883), мыслитель и общественный деятель, основоположник марксизма. Родился в г. Трир (Германия) в семье адвоката. В 1835–1841 гг. учился на юридическом факультете Боннского, затем Берлинского университетов. C 1842 г. редактор демократической «Рейнской газеты». В 1843 г. переехал в Париж, где познакомился с представителями социалистического и демократического движения. В 1844 г. началась дружба Маркса с Ф. Энгельсом. В период революционных событий в Европе (1848–1849) активно участвовал в работе международной организации «Союз коммунистов» и вместе с Энгельсом написал ее программу «Манифест Коммунистической партии» (1848 г.). В июне 1848 г. — мае 1849 г. Маркс вместе с Ф. Энгельсом издавал в Кельне «Новую Рейнскую газету» и был ее главным редактором. После поражения революции Маркс в 1849 г. переехал в Лондон, где прожил до конца жизни. Теоретическую и общественную деятельность продолжал благодаря материальной помощи Ф. Энгельса. Маркс был организатором и лидером 1-го Интернационала (1864–1876). В 1867 г. вышел главный труд Маркса — «Капитал» (т. 1); работу над следующими томами Маркс не завершил (их подготовил к изданию Энгельс (т. 2, 1885; т. 3, 1894)). В последние годы жизни активно участвовал в формировании пролетарских партий; разработал принципы материалистического понимания истории (исторический материализм), теорию прибавочной стоимости, исследовал развитие капитализма и выдвинул положение о неизбежности его гибели и перехода к коммунизму в результате пролетарской революции. Идеи Маркса оказали значительное влияние на социальную мысль и историю общества на рубеже XIX–XX вв.

ЭНГЕЛЬС (Engels) Фридрих (1820–1895), мыслитель и общественный деятель, один из основоположников марксизма. Родился в г. Бармен (ныне Вупперталь, Германия) в семье фабриканта. В 1841–1842 гг., отбывая воинскую повинность в Берлине, посещал университет. Встреча с Марксом в Париже в 1844 г. положила начало их дружбе. Энгельс активно участвовал в организации (1847) и деятельности «Союза коммунистов», вместе с Марксом написал программу Союза — «Манифест Коммунистической партии» (1848). В июне 1848 г. — мае 1849 г. вместе с Марксом издавал в Кельне «Новую Рейнскую газету». В 1849 г. участвовал в вооруженном восстании в Юго-Западной Германии. В ноябре 1849 г. переехал в Лондон, в ноябре 1850 г. — в Манчестер, где работал в торговой конторе, с 1870 г. жил в Лондоне. Вместе с Марксом руководил деятельностью Первого Интернационала. Стремился обобщить достижения современного ему естествознания и распространить диалектико-материалистический метод на познание природы. Основным результатом этих занятий была большая незавершенная рукопись «Диалектика природы» (написана в 1873–1883 гг., опубликована в 1925 г.). Согласно Энгельсу, «единство мира состоит в его материальности», а движение есть способ существования материи. Существуют пять форм ее движения — механическая, физическая, химическая, биологическая и социальная. Пространство и время являются формами существования материи. Критиковал естественные науки и естествоиспытателей за преимущественно позитивистскую ориентацию мышления с характерными для него господством эмпиризма и забвением теоретических и философских проблем. Резко возражал агностицизму во всех его проявлениях; разрабатывал диалектико-материалистическую методологическую альтернативу идеалистическим, спиритуалистическим, метафизическим и вульгарно-материалистическим парадигмам. Считал неизбежным трансформирование философии в науку о мышлении.

ТЕОФРАСТ (Феофраст) (наст, имя Тиртам) (372–287 гг. до н.э.), древнегреческий естествоиспытатель и философ, один из первых ботаников древности. Ученик и друг Аристотеля, после его смерти — глава перипатетической школы. Автор св. 200 трудов по естествознанию (физике, минералогии, физиологии и др.), философии и психологии. Создал классификацию растений, систематизировал накопленные наблюдения по морфологии, географии, применению растений в медицине.

ПЛИНИЙ СТАРШИЙ (Plinius Maior) (23 или 24–79 гг. н.э.), римский писатель и ученый. Единственный сохранившийся труд — «Естественная история» в 37 книгах — является энциклопедией естественнонаучных знаний античности, содержит сведения по истории искусства и быта Рима.

СТРАБОН (Strabo) (64/63 г. до н.э. — 23/24 г. н.э.), древнегреческий географ и историк. Много путешествовал. Автор «Географии» (17 книг), являющейся итогом географических знаний античности, и «Исторических записок» (не сохранились до нашего времени).

ВАЛЬДЕН (Walden) Пауль (Павел Иванович) (1863–1957), российский химик, академик Петербургской АН (с 1910); директор Рижского политехнического института, академик РАН (с 1917); академик АН СССР (с 1925); иностранный почетный член АН СССР (с 1927). По происхождению латыш. C 1919 г. — в Германии. Труды по электрохимии растворов, оптической изомерии (открыл так называемое вальденовское обращение), истории химии.

ГЛАВА 3. ПЕРВЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДРЕВНИХ О ПРИРОДЕ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Теоретическое естествознание, если оно хочет проследить историю возникновения и развития своих теоретических общих положений, вынуждено обращаться к грекам.

Ф. Энгельс

3.1. Эволюция химии в древнейшие времена: опыт и знания

Выделяя основные тенденции процесса накопления химических знаний в древнейшие времена, целесообразно применять гибкий комплексный подход, который позволяет учитывать различные, порой достаточно противоречивые, явления. Было бы весьма продуктивно рассматривать процесс эволюции химических ремесел на фоне картины социально-экономических изменений в обществе. Эволюция общественных отношений в Древнем мире проходила неравномерно. Отдельные племена еще жили в условиях первобытно-общинного строя, а на других территориях уже существовали мощные рабовладельческие государства с развитой политической структурой. Рабство как источник дешевой рабочей силы в течение долгого времени обеспечивало рост производства в этих государствах Древнего мира. В этих странах развитие горного дела, металлургии, кораблестроения, красильного и гончарного ремесел, строительство жилищ, пирамид и храмов находились на довольно высоком уровне. Во многом это являлось результатом труда громадного числа рабов. Соответственно и накопление химических знаний в Древнем мире происходило медленно и неравномерно: одни народы уже владели многими химическими технологиями, в то время как большинство племен пребывало в каменном веке. Как известно, многие народы Африки и Азии оказались в железном веке значительно позже жителей Средиземноморья и Передней Азии.

Несомненно, появление и совершенствование химических ремесел в Древнем мире было сопряжено главным образом с тяжелым физическим трудом. На первый взгляд кажется, что в этом долгом процессе доля чисто умственных усилий слишком мала. Укреплению позиций такого подхода способствует достаточно распространенная точка зрения, что реализация таких социально-экономических условий, при которых могла появиться сколько-нибудь заметная группа людей, целиком посвятившая себя изучению устройства окружающего мира, осуществилась лишь на последней стадии истории Древнего мира. При этом необходимо заметить, что эта социальная группа не участвовала в материальном производстве, управлении государством или отправлении религиозных культов.

Среди некоторых профессиональных историков химии все еще распространено мнение, что анализу состояния химических знаний в Древнем мире не стоит уделять большого внимания, поскольку истинно научных знаний в эту эпоху еще попросту не существовало, а весь объем информации был получен лишь на основе случайных наблюдений. По их мнению, только для очень близких по характеру явлений использовались объяснения, основанные на аналогии с уже изученными процессами. Ряд исследователей эволюции науки придерживается подобной точки зрения, явно недооценивая достижения древних ремесленников в накоплении знаний о составе веществ и особенностях их превращений. Немецкий ученый Эрнст Мейер упрекал натурфилософов и химиков-практиков античности в «недостаточном количестве результатов наблюдений». Как отмечал ученый, «нежелание получить результаты наблюдений основано на известной нечувствительности природных процессов» к воздействию на них способами, имевшимися в то время. Все это Э. Мейер назвал «характерными признаками рассмотрения природы в древности»{42}.

Герман М. Копп примерно сто пятьдесят лет назад гораздо осторожнее оценивал уровень развития химических знаний в античном мире. По его мнению, специалист, интересующийся историей химии, не должен пренебрегать «рассмотрением химических знаний» в «истории химии старого времени», поскольку «сама научная химия» не только «находится в тесной связи с эмпирическим химическим знанием», но и опирается на него. Между тем необходимо признать, что накопление знаний о протекании химических процессов у ремесленников античности представляет собой намного более высокую ступень познания, чем первые наблюдения отдельных химических свойств веществ, случайно оказавшихся в поле зрения первобытного человека. Несомненно, что наречие «случайно» означает несколько неожиданное и непредвиденное явление. Однако и при таком стечении обстоятельств тот, кто подготовлен к восприятию такого явления, вполне способен сделать открытие. Это суждение подтверждает вся современная практика развития науки и производства. В более поздние исторические эпохи аналогичное событие произошло и в эволюции химических знаний на фоне естественного исторического процесса разделения труда в обществе: химические знания распались на две основные компоненты: ремесленную и научную. Однако на этом основании еще нельзя делать вывод о том, что в отличие от талантливых ученых, работавших в лабораториях, среди ремесленников тех далеких времен не было поистине замечательных химиков.

Одним из критериев подлинно научного знания является его системность, т.е. органическое единство эмпирической, теоретической и философской составляющих{43}. Пауль Вальден подчеркивал, что в химической практике древности были слиты воедино ремесло, эксперимент и теоретические представления. Деятельность античных химиков он охарактеризовал следующим образом: «Эти эмпирики древности в высокой степени овладели искусством превращения веществ только путем систематических опытов и наблюдений, осмысленного «опробирования» и «обдумывания» результатов»{44}.

Пожалуй, за редким исключением все использовавшиеся в химических ремеслах способы обработки веществ вошли в практику химических лабораторий и используются по сегодняшний день. Такими экспериментальными методами стали обжиг, плавление, кипячение, фильтрование, осветление, сушка, кристаллизация, перегонка, закалка, купелирование и цементация. Все вещества, которые ранее использовались ремесленниками в сугубо практических целях, нашли широкое применение и в научных химических лабораториях нового времени.

Одним из первых лабораторных методов, оказавших в последующем влияние на развитие химии, является перегонка жидкостей. Уже в глубокой древности люди знали, что влагу, образовавшуюся после конденсации паров кипящей морской воды, можно пить. Издавна люди прекрасно понимали разницу в свойствах воды минеральных источников, речной и морской воды. Выводы о целебном действии минеральных вод на человеческий организм были сделаны не из умозрительных представлений, а на основе многочисленных наблюдений. Также было известно о выделении примесей из воды при ее нагревании в котлах, а также об очистке воды фильтрованием и ее осветлении с помощью яичного белка. Только в результате систематического и целенаправленного использования метода перегонки жидкостей был получен терпинеол — очень важный растворитель, выделявшийся из кипящей древесной смолы.

Из дошедших до наших дней документов отчетливо видно, что уже на заре цивилизации ремесленники очень хорошо представляли себе, что различные добавки отдельных металлов существенным образом влияют на свойства сплавов. Такие знания могли быть получены только в результате осмысления многочисленных опытов по сплавлению разнообразных металлов. В упоминаемых ранее Лейденском и Стокгольмском папирусах, относящихся примерно к концу III в. н.э. (см. гл. 2, п. 2.1), описаны многочисленные химические методы обработки веществ, приведенные в 250 рецептах. Принимая во внимание довольно медленное развитие химических ремесел в то время, можно предположить, что описанные в этих папирусах способы были известны к тому времени уже сотни, если не тысячи лет. Например, многие египтологи считают, что первый медицинский трактат — «папирус Эдвина Смита» является копией, переписанной в XVI в. до н.э. Оригинал, по их мнению, был написан Имхотепом — ближайшим советником фараона Джосера — еще в XXVIII в. до н.э. Специалисты по Древнему Египту уверены, что Имхотепа можно считать первым ученым в истории человечества.

Подобно многим государствам древности, Египет испытал и закат своего могущества: начиная с VII в. до н.э. он практически утратил независимость и находился под властью чужеземных завоевателей: сначала ассирийцев, затем персов, греков и римлян. Вовлечение Страны вечного Нила в орбиту эллинизма не повлекло за собой уничтожения памятников самобытной культуры и науки одной из древнейших на Земле цивилизаций. Более того, эллинистический период в истории Египта отмечен дальнейшим расцветом науки и ремесел, поскольку древние греки всегда с уважением относились к научным традициям египтян. Толерантно к культурным и религиозным памятникам покоренной страны поначалу отнеслись и римские завоеватели. Однако в III в н.э. отношение римских императоров к богатейшему научному наследию египетских и греческих мудрецов резко изменилось: в 272–273 гг. н.э. при императоре Аврелиане была ликвидирована знаменитая Александрийская библиотека; в 296 г. н.э. римский император Диоклетиан повелел найти и уничтожить все рукописные сочинения, в которых могли содержаться рецепты приготовления поддельных золота, серебра и драгоценных камней. Окончательно Александрийская «дочерняя библиотека» была уничтожена в эпоху христианского Рима в 391 г. при императоре Феодосии I Великом после выхода эдикта, направленного против языческих культов. К сожалению, уцелели лишь ничтожные крохи из тех знаний, которые хранились в священных храмах Древнего Египта. Остается лишь предположить, что, кроме обнаруженных папирусов, существовало еще очень много других рецептурных сборников, в которых были описаны и иные способы обработки веществ.

Бесспорно, люди использовали химические превращения еще в те времена, о которых не сохранилось письменных памятников. Некоторые ученые отстаивают позицию, что естествознание возникло уже в каменном веке, когда человек стал целенаправленно и осознанно накапливать и передавать другим знания об окружающем мире. Подобную точку зрения сформулировал Дж. Бернал в своей книге «Наука в истории общества». Он писал: «Так как основное свойство естествознания заключается в том, что оно имеет дело с действенными манипуляциями и преобразованиями материи, главный поток науки вытекает из практических, технических приемов первобытного человека» (см. гл. 1, п. 1.1).

Все сказанное выше свидетельствует, что зачатки научных знаний возникли уже тогда, когда первобытные люди стали целенаправленно применять химические и технологические процессы, которые могли изменять свойства веществ, с целью получения продуктов, необходимых для их жизнедеятельности. В те далекие времена отсутствие теоретических представлений о природе и сути технологических процессов практически не сказывалось на их использовании. Однако, с другой стороны, каждый новый факт о взаимосвязи природных явлении, который устанавливали даже при неосознанном применении химических реакций, способствовал становлению и закреплению естественнонаучных навыков и знаний.

Химические вещества как предметы натурального обмена имели большое значение для развития торговли между народами. Без преувеличения можно сказать, что расцвет разнообразных химических ремесел во многом способствовал появлению высокоразвитых цивилизаций древних государств — Вавилона, Египта, Китая, Индии, Греции и Рима — с их товарообменом, письменностью и замечательной самобытной культурой.


3.2. Античная натурфилософия

Краткий анализ основных положений античной натурфилософии является вполне уместным, поскольку именно воззрения античных мыслителей представляют собой первые попытки дать научное объяснение устройства окружающего мира.

Со временем признаки упадка рабовладельческого общества отчетливо проявились во всех крупных государствах древности. Едва ли можно установить все специфические черты эволюции каждого из наиболее известных государств Древнего мира, хотя некоторые важные обстоятельства достаточно очевидны. Имеет смысл сопоставить несколько основных факторов, определяющих условия становления и развития великих цивилизаций древности: государственное устройство, религия и система образования.

Все древние государства Ближнего Востока не знали тех форм демократии, которые были развиты в ряде государств Древней Греции и в античном республиканском Риме. Государственное устройство древних царств Междуречья, Египта, Ассирии, Вавилона можно считать абсолютной монархией. В практически безграничную власть верховного владыки — царя или фараона, зачастую почитавшегося наравне с богами, могли вмешиваться только жрецы. В Вавилоне и Египте существовали поддерживаемые светской и духовной властями бюрократические учреждения, которые привели к более быстрому упадку этих государств по сравнению с Древней Грецией и Римом.

Для всех государств Ближнего Востока характерно то, что правители и жрецы были прежде всего озабочены сохранением власти и своих несметных богатств. Было бы невозможно построить величественные храмы и пирамиды в Древнем Египте без использования разнообразных превращений веществ, в том числе и химических. Однако археологами обнаружены лишь медные и железные инструменты, керамические и стеклянные изделия, а также папирусы с описанием тех или иных практических действий. Поэтому нет почти никаких свидетельств существования в Древнем Египте теоретических научных представлений о химических процессах и превращениях веществ.

Нельзя утверждать, как это позволяют себе некоторые историки, что в государствах Ближнего Востока светская и духовная власть не поощряла изучение явлений природы. Напротив, жрецы Древнего Египта и наиболее дальновидные из ближайших советников фараонов осознавали, что изучение законов окружающего мира, и в первую очередь установление причин разнообразных природных явлений, способствует укреплению господствующего положения власть имущих.

Как свидетельствуют найденные археологами глиняные таблички с клинописью Междуречья и египетские папирусы («папирус Ринда»), жрецы древних цивилизаций Ближнего Востока обладали обширными знаниями в области арифметики и геометрии. Они умели проводить действия не только с натуральными числами, но и с дробями; вычисляли площади треугольников, прямоугольников и трапеций, а также рассчитывали объемы некоторых геометрических тел. Очевидно, что без таких знаний в области математики египтяне и жители Междуречья не добились бы столь высокого уровня развития строительного искусства и земледелия (не стоит забывать, что после каждого разлива Нила земельные участки было необходимо разграничивать заново). Из достижений вавилонской математики в области геометрии, выходящих за пределы познаний египтян, следует отметить разработанное измерение углов и некоторые зачатки тригонометрии, связанные, очевидно, с развитием астрономии. Как считают многие ученые, вавилонянам уже была известна теорема Пифагора.

Жрецы в древних государствах Ближнего Востока интенсивно занимались и астрономическими исследованиями. Наблюдение за небом, звездами и планетами осуществлялось жрецами-астрономами из «домов жизни», учреждений при храмах, где жрецы получали и хранили знания. Практические астрономические наблюдения тесно переплетались с религиозными представлениями, связанными с почитанием многочисленных астральных богов. О высоком уровне развития математики и астрономии в древних государствах Ближнего Востока свидетельствует тот факт, что великие ученые античной Греции Фалес и Пифагор Самосский изучали эти науки у египетских и вавилонских жрецов.

Развитие медицины и химических ремесел в этих государствах находилось под неусыпным контролем касты жрецов, а все, кто занимался изучением природных явлений, обязаны были хранить в строжайшей тайне результаты своих наблюдений. Не удивительно, что покровителем химических ремесел древние египтяне считали Тота[4] — бога с телом человека и головой птицы — ибиса, который также покровительствовал магии и волшебству.

Очевидно, что химические ремесла, связанные с превращением веществ, у жителей Страны вечного Нила практически отождествлялись с одной из разновидностей магии и были окутаны плотной завесой тайны.

Очень рано в древних государствах Ближнего Востока сформировалась самобытная письменность в виде иероглифики, ставшей отличительной особенностью всей культуры примерно с 3000 г. до н.э. Благодаря сохранившимся до настоящего времени многочисленным письменным источникам можно проследить, как развивался египетский язык. В Древнем Египте существовали три вида письма, древнейшим среди которых являлось иероглифическое. Иероглифическая графика предназначалась для официальных надписей на стенах храмов, гробниц, стелах и культовых предметах. Деловые документы, сказки и письма записывались скорописью — иератикой, практиковавшейся с конца Древнего царства по Новое царство включительно. Примерно в VII в. до н.э. появилась новая разновидность скорописи — демотическое письмо. Вся древнеегипетская литература, документы и письма писались на папирусе, который являлся основным писчим материалом древних египтян. В древнем Вавилоне записи вели на специально подготовленных глиняных табличках.

Древнеегипетское изображение бога Тота 

Однако грамотность была доступна весьма ограниченному слою людей, так как требовала длительного обучения и материальных затрат, поэтому должность писца считалась очень престижной и доходной. Сохранившиеся египетские школьные поучения призывают ученика быть писцом и восхваляют положение последнего в сравнении с другими профессиями: «Будь писцом! Это избавит тебя от грязной работы, защитит от труда непосильного. Не будут стоять над тобой многочисленные хозяева и бесчисленные надсмотрщики. Писец сам не делает ничего и лишь надзирает над всеми работами на земле Египта. Заметь себе это!»

Эволюцию общества в Древнем мире нельзя анализировать без учета религиозных культов. Основанная на мифологии религия служила главной опорой государства и была важнейшим средством сохранения власти привилегированных классов. Царствование фараонов в течение трех тысяч лет было одним из главнейших принципов древнеегипетской религии, так как именно фараон — божественный властитель считался гарантом порядка и гармонии в стране. Именно он был ответствен за благосостояние государства и за правильное отправление культов многочисленных грозных богов. Религия Древнего Египта за три тысячи лет существования претерпевала изменения — появлялись новые божества, изменялась их иерархия, однако, неизменной оставалась цель отправления культов различных богов — внушить подданным чувство покорности воле могущественных небесных и земных владык. Земное существование египтяне рассматривали как краткий миг подготовки к вечной загробной жизни, поэтому практика мумификации тел умерших существовала на протяжении всей древнеегипетской истории и была одной из главных особенностей культуры этого государства. Сохранение тела являлось необходимым условием воскресения в загробном мире и обретения вечной жизни.

Самобытность и замкнутость культуры и ремесел Древнего Египта обусловила его географическая изолированность. Нубийцы, ливийцы, азиаты и кочевники западной и восточной пустынь традиционно считались врагами и в символическом смысле являлись олицетворением хаоса, угрожавшего гармонии египетского государства. Особенности мировоззрения египтян, относившихся к чужеземцам с подозрением, также препятствовали распространению научных знаний (в том числе и химических) на сопредельные территории.

Рассуждая о науке Древнего Египта или Месопотамии, следует понимать, что это лишь первые шаги человечества в сторону науки, если можно так выразиться, только «протонаука». Как считают многие специалисты, это был неизбежный и необходимый этап в развитии человеческого мышления, без которого не состоялась бы истинная наука с ее методами, абстракциями и проблемами{45}.

Иную картину в государственном устройстве, религиозных верованиях и системе образования можно усмотреть в Древней Греции. В VIII–VI вв. до н.э. в Греции сформировались города-государства (полисы). Государственное устройство в них было более демократичным, нежели в Египте или Междуречье. В зависимости от результатов борьбы земледельцев и ремесленников с родовой знатью государственная власть в полисе была либо демократической (в Афинах), либо олигархической (в Спарте, на о. Крит). В экономически развитых полисах (Коринф, Афины и др.) широко распространилось рабство, однако в Спарте, Аргосе еще долго сохранялись пережитки родового строя. Период расцвета полисов приходится на V–IV вв. до н.э. Он был связан с возвышением Афин в результате победы греков в войнах с Персией. Время наивысшего могущества Афин, наибольшей демократизации политического строя и расцвета культуры пришлось на годы правления Перикла (443–429 гг. до н.э.).

Возникновение ранней греческой науки было одним из проявлений общего «культурного скачка», который пережила Эллада в VI–V вв. до н.э. и который зачастую именуют «греческим чудом». В течение очень короткого периода времени греки доказали свое культурное лидерство для всего Средиземноморья, оставив позади более древние цивилизации Вавилона и Египта{46}.

Отсутствие жесткой автократии и явного политического гнета, равноправие свободных граждан перед законом, их участие в выполнении общественных функций в жизни древнегреческих полисов способствовало формированию особых человеческих качеств. Человек, обладающий чувством гражданской ответственности, критичностью мышления, умением убедительно защищать свое мнение, а также искусством красноречия, мог занять важную выборную государственную должность. Отсутствие в греческих полисах многочисленных сословий потомственных чиновников или жрецов сказывалось во всех сферах общественной жизни, прежде всего в системе образования. Ее целью было воспитание достойного гражданина. В VII–V вв. до н.э. для свободнорожденных мальчиков и юношей сложилась многоуровневая система так называемого «афинского воспитания». В Афинах с 7 до 16 лет дети и подростки обучались в грамматической школе, школе кифариста и палестре. Отпрыски наиболее состоятельных семей до 18 лет могли продолжать занятия в гимнасии. Воспитание юношей 18–20 лет завершалось в эфебии. Система «афинского воспитания» находилась под контролем государства и ставила задачу умственного, эстетического, нравственного и физического совершенствования юных граждан. Ученики получали литературное и музыкальное образование, знакомились с основами наук, изучали ораторское искусство, политику, этику и философию.

Анализируя мифы и легенды древних греков, можно прийти к выводу, что их система религиозных верований сильно отличается от Египта или Месопотамии. Олимпийская мифология характеризуется ярко выраженным антропоморфизмом — боги и демоны в религиозных и мифологических представлениях древних греков обладают физическим телом, имеют самые обыкновенные человеческие качества, а иногда даже пороки и недостатки. Однако этот антропоморфизм, свидетельствующий о растущей власти человека над природой, характеризует только определенную, исторически преходящую ступень в развитии греческой мифологии.

Культовая практика древних греков сводилась к жертвоприношениям и молитвам, которые проходили, как правило, в храмах, посвященных тем или иным божествам. Историки античности считают, что духовная власть жрецов в Древней Греции была далеко не абсолютной. Жизнь человека, безусловно, зависела от воли Зевса, однако последнее слово всегда оставалось за самим человеком.

Образы греческой мифологии стали почвой для развития античного искусства. Она оказала воздействие на формирование древнеримской религии и мифологии. Как и вся греческая культура, она была широко использована идеологами Возрождения, играла значительную роль и в последующие эпохи, получая различную интерпретацию в науке и искусстве.

Примерно к началу VI в. до н.э. древние греки, научная мысль которых предвосхитила многие позднейшие научные открытия, обратили свое внимание на природу Вселенной и на структуру составляющих ее веществ. «Теоретическое естествознание, — писал Ф. Энгельс, — если оно хочет проследить историю возникновения и развития своих теоретических общих положений, вынуждено обращаться к грекам»{47}. Первыми мыслителями древности, которые впервые попытались найти научное объяснение разнообразным явлениям природы, в том числе и химическим процессам, безусловно, были античные натурфилософы.

Занятия научными изысканиями не регламентировались в Древней Греции государственными или религиозными институтами — они были частным делом свободных граждан и поэтому не имели сугубо практической направленности, характерной для египетской или вавилонской науки. Античные мыслители стремились придать своим научным концепциям общезначимость, сделать их приемлемыми для всех людей, независимо от того, каким богам они поклоняются{48}.

Философская система, созданная древнегреческими мыслителями, впоследствии получила название натурфилософии[5] (от нем. Naturphilosophie).


3.2. Античная натурфилософия

Натурфилософию понимают как философию природы, умозрительное истолкование природы, рассматриваемой в ее целостности. Центральной проблемой натурфилософии оставался вопрос о происхождении Вселенной или вообще о природе вещей, поэтому даже психологию и этику стремились обосновывать с позиций космологии. Космологизм составлял специфическую особенность древнегреческой философии, отличавшую ее от средневековой и новоевропейской философии.

Греческую науку и философию (по крайней мере в классический период) характеризуют, если иметь в виду ее методологию, три основные черты:

а) созерцательность;

б) противопоставление теории практике, отразившее отношение к умственному и физическому труду в древнегреческом рабовладельческом обществе;

в) принцип разумного миропонимания или рационального обоснования, следуя которому, греческая философия, возникнув на почве древней мифологии, разрушила мифы и расчистила путь для подлинно научного исследования.

Древнегреческая философия была созерцательна как в том смысле, что мысль была направлена на мир в целом (причем картина мира должна была складываться на основе рационального миропонимания), так и в том — что познание понималось древними греками как теория — созерцание. Именно созерцание, чувственное или умственное, античные мыслители представляли главным средством и смыслом научного познания действительности{49}, а не изучение способов получения веществ и методов их практического применения.

Другими словами, древнегреческие философы первыми занялись тем, что сегодня называется теоретическим естествознанием. Несомненно, проблема генезиса химической науки может быть правильно поставлена и продуктивно решена только в том случае, если она формулируется в рамках более широкой проблемы — генезиса теоретического мышления вообще{50}. Поэтому, хотя и с определенными оговорками, можно вести речь о том, что в работах натурфилософов присутствуют зачатки химической теории{51}. Античных мыслителей прежде всего интересовала суть веществ и процессов. Отсюда можно сделать вывод, что древнегреческие натурфилософы нередко и природные явления рассматривали лишь умозрительно, пытаясь получить естественнонаучные знания на основе наиболее общей системы взглядов.

Вторая отличительная черта древнегреческой науки проявилась в одностороннем предпочтении теории практике. Об этом, в частности, свидетельствовал Аристотель в своей «Метафизике»: «Но все же знание и понимание мы приписываем скорее искусству, чем опыту, и ставим людей искусства выше по мудрости, чем людей опыта, ибо мудрости у каждого имеется больше в зависимости от знания: дело в том, что одни знают причину, а другие — нет»{52}.

Главным устремлением античных натурфилософов, оказавших большое влияние на дальнейшее развитие естественнонаучных знаний, было постижение общих закономерностей устройства мира. Анализ частностей интересовал их в гораздо меньшей степени. Более того, зачастую наука рассматривалась не как результат практической деятельности или вид человеческого труда, а как продукт досуга, т.е. времяпрепровождения, свободного от труда. Многие исследователи античной натурфилософии отмечают, что большинству греческих ученых была абсолютно чужда даже мысль о том, что научная деятельность может быть подчинена практическим интересам. Эрнст Мейер указывал: «Резкой противоположностью антипатии древних народов к эксперименту, с помощью которого можно раскрыть тайны природы, стала их явная симпатия к умозаключениям, на основе чего они отважно пытались объяснить причины всех явлений»{53}. Повышенный интерес древнегреческие философы проявляли только к тем явлениям и предметам, изучение которых подтверждало правильность наиболее общих положений натурфилософии. И хотя отдельные примеры говорят о весьма точных и детальных познаниях древнегреческих натурфилософов, все же приоритетным для них было проникновение в тайны общих законов мироздания, а не изучение отдельных отраслей естествознания.

Положение химии как самостоятельной отрасли естествознания в этот период четко сформулировал один из первых исследователей истории данной науки Герман М. Копп: «Каким бы важным ни был подъем, который позже наметился в развитии греческой философии, основные естественные науки, для которых главными были наблюдения над явлениями природы, лишь незначительно продвигались вперед. Особенно заметно это было в области химии, влачившей в то время жалкое существование. Наука находилась преимущественно под духовным влиянием древнегреческой философии и могла выбирать себе средства и методы лишь из числа имевшихся в ней, не пытаясь даже проверить соответствие этих философских идей точно установленным фактам действительности»{54}.

Что касается принципа разумного обоснования, означающего в вопросах знания отказ от всякого религиозного или исторического авторитета и замену его авторитетом человеческого разума, становящегося судьей в вопросах истины, то он заставил уже в VI в. до н.э. при решении космогонических и космологических проблем отказаться от мифа и искать объяснения явлений природы в ее строении. Тот же принцип разумного миропонимания господствует и в философских течениях V и IV вв. до н.э., начиная материалистической школой Левкиппа и Демокрита и кончая идеалистическим рационализмом Сократа и Платона.

Философские школы греков были свободными объединениями, в которых вокруг основателя того или иного течения собирались единомышленники и ученики. Первой из таких школ была милетская школа (VI в. до н.э.), основанная Фалесом, которую еще иначе называют ионийской. Другой ранней школой древнегреческой философии являлся пифагореизм (основан Пифагором в VI в. до н.э.). Пифагорейцы считали началом всего сущего число. Вначале вещи они отождествляли с числами, позже через числа стали осмысливать принципы и причины вещей. Согласно учению пифагорейцев, в числе осуществляется синтез единства и множества, и оно является основанием всякой меры, гармонии и пропорциональности. Наряду с бесконечностью пифагорейцы принимали предел, а Вселенная рассматривалась как гармоническое объединение противоположных начал через число.

Мысль о едином неизменном начале всего была оформлена философами элейской школы (VI–V вв. до н.э.) через учение о вечности истинно сущего бытия. Основателем элейской школы был поэт Ксенофан из Колофона. Законченную форму учение элеатов получило у Парменида, провозглашавшего истинно сущее как единое, вечно неизменное, неподвижное бытие, которое не может ни происходить из ничего, ни обращаться в ничто.

В V в. до н.э. философская мысль концентрировалась в Афинах, ставших после окончания персидских войн экономическим, политическим и культурным центром всей Эллады. В это время начался новый период древнегреческой философии, который неразрывно связан с именем Сократа. Этот античный мыслитель отказался от исследования космологии и перенес исследование в нравственную область, стремясь найти всеобщее и безусловное знание не в чем-то внешнем, а в себе самом. «Познай самого себя» — это изречение древнегреческого ученого стало своеобразным девизом всей его философской системы.

В учении Сократа самопознание есть начало мудрости и истинной человеческой деятельности, теоретической и практической. Обличая мнимое знание, Сократ отыскивал универсальное начало разумного познания. Он утверждал нравственное достоинство человека как свободного и разумного существа, призванного осуществлять высшую правду.

Сократ (ок. 470–399 гг. до н.э.). Мраморный бюст 

Ранняя древнегреческая натурфилософия досократовского периода (милетская, элеатская школы и пифагореизм) явилась, по существу, первой исторической формой философии вообще. Ее расцвет в значительной мере был обусловлен не только очевидными успехами античных математиков, но и знаниями и умениями, накопленными ремесленниками в области прикладной химии. Как уже было отмечено выше, развитию оригинальных натурфилософских концепций безусловно способствовало более демократическое государственное устройство полисов Древней Греции по сравнению с Вавилоном или Египтом. Однако явное противопоставление идейного мира египтян и вавилонян, с одной стороны, и греков — с другой, не вполне оправданно. Принимая во внимание очевидные особенности уклада жизни, верований и социально-политического устройства в различных государствах Древнего мира, необходимо признавать, что их народы все же стояли на одной и той же ступени исторического развития, для их мировоззрения было характерно наличие гораздо большего числа общих черт, нежели различий. Этот факт ярко иллюстрирует процесс достаточно органичного смешения и взаимного проникновения культурных и научных традиций античной Греции и стран Ближнего Востока, наблюдавшийся после военных походов Александра Македонского. Греки не только распространили эллинизм на все покоренные территории, но и сами впитали многое из духовного наследия завоеванных народов.

При изучении достижений античной натурфилософии, а также ее влияния на последующее развитие всего естествознания следует учитывать историческую ситуацию: в умах подавляющего большинства людей, даже имеющих отношение к изучению природы в различных ее проявлениях, теории противопоставлялся миф, познанию — вера, философии — религия, а потому было особенно важно найти всеобщее объяснение законов материального мира. Для того чтобы в сознании древних греков сформировалось уважение к философии и ее творцам, не достаточно было объяснять лишь отдельные явления природы, необходимо было создать стройную, логически непротиворечивую систему представлений, которая помогла бы объяснить сущность многочисленных явлений без привлечения сверхъестественных сил и заменила бы религиозные учения.

Идеи античной натурфилософии продолжали влиять на научную мысль всех последующих периодов. В своей книге «Диалектика природы» Ф. Энгельс писал: «…В многообразных формах греческой философии уже имеются в зародыше, в процессе возникновения, почти все позднейшие типы мировоззрений».

Развитие мышления было сложным процессом. Оно шло собственным и часто непредвиденным путем через сотворение мифов, верований, создание религий и разнообразных культов. При этом формировались новые категории и понятия. Абстрактное мышление должно было реализовываться в совершенно иных измерениях по сравнению с привычным ранее предметно-конкретным.

Ф. Энгельс писал: «Люди стоят перед противоречием, с одной стороны, перед ними задача — познать исчерпывающим образом систему мира в ее совокупной связи, а с другой стороны, их собственная природа, как и природа мировой системы, не позволяет им когда-либо полностью разрешить эту задачу. Но это противоречие не только лежит в природе обоих факторов, мира и людей, оно является также главным рычагом всего умственного прогресса и разрешается каждодневно и постоянно в бесконечно прогрессивном развитии человечества. Фактически, каждое мысленное отображение мировой системы остается ограниченным, объективно — историческими условиями, субъективно — физическими и духовными особенностями его автора»{55}.

Несмотря на явный недостаток первоисточников, все же удается проследить эволюцию главных особенностей свободного от религиозных канонов мышления первых античных натурфилософов. C нашей точки зрения, особый интерес вызывают их взгляды на протекание химических реакций, поскольку уже во время начальной фазы накопления научных знаний представления о взаимном превращении веществ развивались в русле общего понимания природы материального мира.


3.3. Формирование абстрактных понятий

В рамках нашей темы особенно интересно рассмотреть развитие этого вида умственной деятельности людей по следующим направлениям: во-первых, узнать, на какой основе возникли абстрактные понятия. (При этом целесообразно учесть, какую роль при формировании абстрактных понятий играли наблюдения древних ремесленников за химическими процессами, которые они проводили.) Во-вторых, определить, какое влияние использование этих понятий оказало на дальнейшее развитие химических знаний.

Абстрактные понятия, которыми пользовались древнегреческие натурфилософы, в значительной мере были результатом осмысления ими явлений природы и процессов, лежащих в основе химических ремесел. Попытки выяснения первопричины процессов, а также состава веществ «минерального, растительного и животного царств» ставили перед древними философами множество вопросов. При этом должны были выявиться две важнейшие особенности превращений веществ: постоянство воспроизведения определенных свойств и постоянство происходящих изменений веществ. Эти выводы, полученные людьми из наблюдений, способствовали развитию ремесленной практики.

Совершенствование процессов превращения веществ, ранее наблюдавшихся лишь в природных условиях, достигалось «хитроумием» ремесленников. Постепенно возможности людей поднимались на новый качественный уровень: человек отчасти научился управлять ранее противостоявшими ему силами природы, которым в тот исторический период еще продолжали приписывать божественное происхождение. Постепенно в сознании людей появились мысли о том, что могущество богов не безгранично, и они вынуждены раскрывать человеку свои тайны. Однако еще довольно долгое время люди продолжали оставаться в плену мифологических представлений и пытались объяснить природные явления и превращения веществ «божественным промыслом». Только благодаря многолетнему опыту проведения разнообразных производственных процессов были накоплены и систематизированы знания о превращениях веществ. Все современные естественные науки впоследствии возникли на основе осмысления этих первоначальных знаний и навыков.

Первые теоретические взгляды в эпоху античности базировались на следующих положениях{56}:

а) любые действия или поступки вызывают соответствующие ответные реакции;

б) определенные природные процессы можно повторить в искусственных условиях, если разработать представления о специфике их протекания.

Знания, полученные из наблюдений, подготовили античных мыслителей к объяснению законов природы. Насколько известно, древнегреческие философы наблюдали превращения различных веществ и в природе, и в ремесленной практике. Однако по степени достоверности представлений о превращениях веществ их взгляды существенно различаются. Также достаточно разнообразными были и подходы к пониманию сущности процессов превращения одних веществ в другие.

Определяющей стадией интеллектуального развития античного общества стало выдвижение первыми натурфилософами представлений о том, что «в основе вещей лежат лишь материальные первопричины»{57}. Это положение о единстве происхождения мира, о первоматерии, первичном веществе — элементе или субстанции присутствовало практически во всех натурфилософских концепциях. Разница состояла лишь в том, как философы эту субстанцию называли, и считали ли ее единой или существующей в нескольких формах. В основе всех этих суждений лежала мысль о том, что не божественное или духовное, а материальное начало является первичной субстанцией всех вещей.

Столь же важным для развития философской мысли оказалось другое положение натурфилософии — о вечном существовании одной или нескольких первичных субстанций. Таким образом, особое внимание натурфилософов привлекли следующие общие вопросы:

а) материальность мира;

б) невозможность появления «из ничего» новой материи и ее полного исчезновения (превращения в «ничто»);

в) способность материи принимать различные формы, способные к взаимному превращению, при сохранении ее основной субстанции.

Наименование основных субстанций явилось второй проблемой античной натурфилософии, имеющей определенное значение, поскольку взгляды натурфилософов в этой сфере способствовали эволюции представлений о природе веществ. Как правило, первичной материей различные философы древности считали наиболее важные для жизни человека вещества или явления окружающего мира — стихии.

Появление зачатков «химической теории» можно связать с именами представителей ионийской философской школы (табл. 3.1), которые первыми среди мыслителей раннего досократовского периода античной натурфилософии стали задумываться над этой проблемой, и прежде всего с именем Фалеса.

Фалес из Милета (ок. 640 г. до н.э. — ок. 546 г. до н.э.)  

По мнению многих ученых, Фалес является зачинателем методологии современного естествознания. Еще в VI в. до н.э. в поисках первоосновы всего сущего Фалес остановил свой выбор на воде. Однако существует мнение, что первые натурфилософские концепции основателей ионийской школы еще глубоко погружены в стихию мифа{58}. Следовательно, учение об элементах-стихиях, развитое представителями ионийской школы, извлечено ими из размышления над мифическими началами, и поэтому развито в форме космогонических теорий. При таком подходе вода у Фалеса — деятельная, одушевленная и господствующая. Именно в таких качествах она издревле была представлена в основе многих древнейших космогонических мифов{59}

Таблица 3.1
Наиболее важные достижения античных греческих натурфилософов досократовского периода

Учение Фалеса о существовании некоего первоначала было воспринято и последующими философами. Однако на вопрос, является ли таковым именно вода, они отвечали по-разному: Анаксимен из Милета полагал, что первооснова Вселенной — воздух; Гераклит и Гиппий из Элиды ставили на первое место огонь (см. табл. 3.1). Весьма важными для развития философии и естествознания оказались попытки создания представлений о многообразии проявлений и функций веществ, возникших из определенной первичной субстанции: например, пифагорейцы считали действие огня и солнца похожими.

Анаксимен из Милета (585–525 гг. до н.э.) 

Автором наиболее общих натурфилософских представлений был ученик Фалеса Анаксимандр (610–547 гг. до н.э.). Он считал, что первичная субстанция не какое-либо конкретное вещество, а полностью неопределенный абстрактный принцип — «апейрон». Все вещества материального мира возникают в результате проявления апейрона в различных формах. Характеризуя учение о начале вещей «тех, кто первыми занялись философией», Аристотель избирает в качестве корректного определения такого начала именно формулировку Анаксимандра (см. гл. 3, п. 3.5){60}. Заслуга Анаксимандра в истории науки состоит прежде всего в деантропоморфизации и демифологизации картины мироздания, хотя некоторые ее элементы могли быть заимствованы из космологических представлений народов Востока{61}.

Для развития натурфилософской мысли не имело существенного значения, является ли первоматерия конкретным веществом (воздух, вода, земля) или неопределенным «принципом» (апейрон), важно, что впервые в умах людей родилась гипотеза о материальности мира, его единстве и многообразии.

Центральной проблемой античной натурфилософии был вопрос о том, как многообразие веществ могло возникнуть из одной или нескольких первичных субстанций. Анаксимандр пытался объяснить это с помощью понятия «движение», которое он считал свойством «апейрона». Одновременно философ использовал понятие «противоположность». Анаксимандр предполагал, что противоположность является силой, побуждающей развитие, т.е. причиной возникновения субстанций из их «первоосновы» и приобретения ими важнейших качеств. В своем

представлении о вечной повторяемости мировых процессов Анаксимандр приближался к формулированию категории «необходимость». Эти мысли Анаксимандра имели очень большое значение для формирования новых понятий — философских категорий. Так слова, обозначающие абстрактные величины, становились орудиями философского исследования. Сформулированные Анаксимандром категории — движение, противоположность, необходимость — столь содержательны, что до сих пор являются важным инструментом научного познания.

Анаксимандр (610–547 гг. до н.э.). Барельеф 

После Фалеса и Анаксимандра следующий значительный шаг вперед в развитии естественнонаучных взглядов сделали натурфилософы Анаксимен и Гиппий из Элиды, которые ввели понятия «сгущение» и «разрежение». Они привлекли данные категории, чтобы объяснить на основе наблюдений явлений природы возникновение веществ из одной первичной субстанции — «воздуха» или «огня», а также особенности их превращений. В дальнейшем подобный метод формирования понятий снова и снова повторялся в истории науки: вначале наблюдение внешних признаков процессов и явлений, потом все более глубокое проникновение в их сложные свойства, затем формулирование термина и его определение. На завершающей стадии происходило совершенствование знаний о процессах и одновременно более широкое обобщение термина и наконец его признание и широкое использование в научной деятельности.

Большая группа новых понятий была введена пифагорейцами, элеатами и последователями философии Гераклита. Особенно много было сделано этими натурфилософами для изучения количественных отношений свойств тел окружающего мира, которые в эпоху античности считались отражением их сущности. По представлениям пифагорейцев, число — основа всего существующего. Кроме чисел символами тел могут быть геометрические фигуры. Пифагорейцы рассматривали «противоположность» в тесной взаимосвязи с другими качествами тел. Таким образом, именно они положили начало диалектической трактовке этой категории.

Пифагореец Алкмеон Кротонский (ок. 500 г. до н.э.) выдвинул концепцию человеческого тела как микрокосма и сбалансированной системы противоположностей. Развивая эту мысль, он пришел к заключению, что заболевание есть нарушение «равновесия сил» в человеческом организме. В эпоху античности взгляды Алкмеона были с пониманием восприняты многими натурфилософами и врачами. Во времена Возрождения Парацельс, один из основателей ятрохимии, положил похожее представление в основу своих воззрений о функционировании человеческого организма (см. гл. 5, пп. 5.1, 5.2). Представления Алкмеона о равновесии сил использовались Гераклитом, Эмпедоклом, Демокритом в разработке учений об отношениях противоположностей (в попытках решить проблему взаимодействия веществ).

Гераклит Эфесский (около 550 г. до н.э. — около 480 г. до н.э.)

Гераклит в созданной им теории противоположностей более точно определил «равновесие сил» как результат единства противоположностей. Главный труд Гераклита — книга «О природе» сохранилась в отрывках, но часто цитируется в работах более поздних античных философов: Платона, Аристотеля и др. Эта книга состояла из трех частей — о природе, о государстве и о Боге — и отличалась оригинальностью содержания, образностью и афористичностью языка. Вместе с тем, она была трудна для понимания, за что уже в античные времена Гераклит получил прозвище Скутинос (Темный).

Основная идея Гераклита заключается в том, что в природе нет ничего постоянного. Именно Гераклиту приписывалось знаменитое изречение «нельзя дважды войти в одну и ту же реку». Одно постоянно переходит в другое, меняя свое состояние. Символическим выражением всеобщего изменения для Гераклита является огонь. Огонь есть непрерывное самоуничтожение, он живет своей смертью. Гераклит также ввел новое философское понятие — логос (слово), подразумевая под этим принцип разумного единства мира, который упорядочивает его при помощи смешения противоположных начал. Человеческий разум и логос, по мнению мыслителя, имеют общую природу, но логос существует в вечности и управляет космосом, частицей которого является человек.

Противоположности представлялись Гераклиту движущей силой, которая вызывает превращения веществ и изменение их качеств. Противоположности находятся в вечной борьбе, порождая новые явления («раздор есть отец всего»). Для химии особенно важно представление о соединении друг с другом различных веществ. «Вещи соединяются, — считал Гераклит, — за счет существующих между ними отношений противоположностей»{62}. Античный философ полагал, что взаимодействие противоположностей может определять не только гармонию, но и противоречия в мире. Мир как противоборство противоположного Гераклит передавал образом мира-схватки, мира-сражения («полемос»). Образ всеобщего сражения, которым охвачено все сущее в целом и в котором каждое сущее схвачено в том, что собственно оно есть, оказывается также и образом понимания всего и каждого. Таковым у Гераклита представал всеобщий ум в отличие от частных недоразумений, единая и единственная мудрость, соответствующая складу самого сущего, тому, как множество сущего слагается в единство бытия.

Еще Аристотель обращал внимание на неопределенность высказываний Гераклита, вследствие чего практически каждое изречение можно трактовать по-разному. Гераклит попытался ответить на вопрос, как все есть одно, или что такое (одно) бытие (множественного) сущего? Самый известный ответ на этот вопрос состоит в тезисе «все течет, ничто не покоится». В существовании многого проистекает единое бытие. Быть — значит постоянно становиться, перетекать из формы в форму, обновляться, подобно тому, как та же самая река несет новые и новые воды. Другой метафорой бытия как постоянно происходящего оказывается у Гераклита огонь. Строй самодовлеющего мира («космос») есть «вечно живой огонь, мерно возгорающийся, мерно угасающий».

Взгляды Гераклита способствовали развитию диалектических представлений о природе и закономерностях природных явлений. Его философская система в какой-то мере заложила основы теории научного познания. Например, она впервые четко разграничила чувственное восприятие мира от его познания с помощью разума. Чувственное восприятие, по мнению философа, — основа наблюдении за явлениями природы и их осмысления, но чувственный опыт сам по себе еще недостаточен для возникновения знаний, «разум должен использовать его как мерило истины»{63}, иными словами, теория или научное познание должны использовать практику как критерий правильности выдвигаемых гипотез. Учение Гераклита оказало значительное влияние на натурфилософские теории эпохи Возрождения. Без особого преувеличения можно сказать, что развитие этих представлений Гераклита в дальнейшем составило один из центральных вопросов диалектики познания, заинтересованной в детальном изучении взаимосвязи практики и теории.

Определенный вклад в развитие натурфилософии внесли представители элейской философской школы, несмотря на то, что по многим проблемам они придерживались взглядов, противоположных воззрениями Гераклита. Например, диалектике Гераклита один из представителей элейской школы Парменид противопоставил метафизику. Он утверждал, что образование и превращения веществ существуют лишь в представлениях человека, что явления природы также на самом деле не существуют, доверяться чувственному опыту нельзя, а истинные знания можно получить лишь в результате умозаключений. Отрыв знания от чувственного восприятия и от практического опыта вообще привел представителей элейской школы к ложным умозаключениям: отрицанию реального существования вещей, попыткам доказательства невозможности движения. Зенон из Элеи подтверждал учение Парменида о единстве и неподвижности бытия диалектическими аргументами, показывая, что противоположные ему обычные представления о множественности и движении распадаются во внутренних противоречиях. Для обоснования невозможности движения, пространства и множественности вещей он высказал свои знаменитые парадоксы или апории — «Ахиллес и черепаха», «Стрела», «Дихотомия» и «Стадион»{64}.

В то же время представители элейской философской школы впервые попытались определить важные понятия, которые стали потом основополагающими в науке {величина, объем, масса, пространство), стремились осмыслить многообразие и делимость «тел» (хотя нередко ставили это многообразие под сомнение). Хотя элеаты и подняли философскую мысль до уровня абстрактных обобщений, но свое самое пристальное внимание они сосредоточили на поисках «вечных истин», основ явлений и вещей, названных позже Платоном «идеями».


3.4. Учение Эмпедокла об элементах

Первая попытка объяснить устройство окружающего мира с позиций обобщенной теоретической системы принадлежит Эмпедоклу из Агригента на Сицилии. Как свидетельствуют историки, Эмпедокл был прославленным философом, большим знатоком ремесел и искусным врачом. Он слыл не только чрезвычайно тонким наблюдателем явлений живой и неживой природы, но и хорошим специалистом в ремесленной и фармацевтической практике. Существуют гипотезы, что Эмпедокл сам изготовлял лекарства. Ему были известны не только многочисленные вещества, но и способы их приготовления{65}. Жизнь и даже смерть Эмпедокла овеяны множеством легенд, в которых он предстает как мудрец, врач и чудотворец сверхчеловеческой мощи{66}. (Например, ему приписывают воскрешение женщины, находившейся до этого целый месяц без дыхания.) В историю греческой культуры он вошел как выдающийся философ, поэт, мастер ораторского искусства и основатель школы красноречия на Сицилии.

Эмпедокл старался диалектически осмыслить первые опыты предшествующих философов в познании природы на основе единой стройной системы; его представления ознаменовали наступление первого этапа наивысшего развития знаний античной эпохи, когда были диалектически осмыслены важнейшие понятия в их тесной взаимосвязи.

Анализ взглядов Эмпедокла целесообразно начать с наиболее разработанного им учения об элементах, в основе которого лежит представление о четырех вечно существующих первичных субстанциях (первостихиях, первоэлементах): огне, воде, воздухе, земле. Сам Эмпедокл называл их «корнями всех вещей»{67}. Выделение четырех элементов как основы материального мира стало первой в науке попыткой классификации веществ, исходя из общего принципа (выражаясь современным языком) агрегатных состояний. Важную роль играло описание специфики первоэлемента с помощью сочетаний неизменных качеств — сухости, влажности, тепла и холода. Во всяком случае, именно Эмпедокл первым попытался охарактеризовать неизменные качества первичных элементов, которые можно определить при помощи органов чувств человека. Согласно данному учению, огонь — теплый и сухой, вода — влажная и холодная, воздух — влажный и теплый, земля — сухая и холодная.

Эмпедокл из Агригента (ок. 490 — ок. 430 гг. до н.э.) 

Среди элементов Эмпедокла особую роль играл огонь — «огненное вещество», «растворенное» в воздухе. Эмпедокл попытался диалектически осмыслить протекание природных процессов. Поэтому он рассматривал особенности взаимодействия частиц в процессе их движения, в результате которого происходит не только образование, но и распад веществ, который также протекает «согласно природе вещей». Оригинально и другое умозаключение Эмпедокла: все сущее может быть одновременно единым и многообразным.

У Эмпедокла первоэлементы заполняют все пространство и находятся в постоянном движении, перемещаясь, смешиваясь и разъединяясь. Они неизменны и вечны. Все вещи как бы складываются из этих стихий, «вроде того, как стена сложена из кирпичей и камней». Эмпедокл отвергал мысль о рождении и смерти вещей и считал, что они образуются посредством смешения и соединения стихий в определенных пропорциях: например, кость, по его мнению, состоит из двух частей воды, двух частей земли и четырех частей огня. 

Очень важным, с точки зрения химии, было также представление Эмпедокла о том, что из четырех элементов образуются мельчайшие «осколки»{68}. Оно позволяет утверждать, что Эмпедокл первым связал многообразие качественно различных веществ с взаимодействием этих «осколков» между собой. Если при этом допустить существование различных элементов и их «смесей», то таким способом можно объяснить многообразие веществ. Если бы основная субстанция была едина, то все вещества по своей сути были бы однообразны. Тогда для объяснения различных свойств веществ вполне достаточно оперировать понятиями «уплотнение» и «разбавление». Но если считать, что основных элементов несколько, то необходимо было выдвинуть новые теории, объясняющие многообразие веществ. Это и сделал Эмпедокл, впервые применив понятия «объединение» и «разъединение». Воззрения Эмпедокла отличались оригинальностью и в самой постановке вопроса об особенностях протекания «соединения» и «разъединения» частиц элементов: источником движения, происходящего в природе, являются не сами «первостихии», так как они неизменны, а две противоположные силы — «любовь» (Φιλια) и «вражда» (Νειχοζ). Эти две силы обладают вполне определенными физическими качествами, так, «липкая любовь» имеет все свойства влаги, а «губительная вражда» — свойства огня. Таким образом, весь мир представляет собой процесс смешения и разделения смешанного. Если начинает господствовать «любовь», то образуется Сфайрос — шар, при котором «вражда» находится на периферии. Когда «вражда» проникает в Сфайрос, то происходит движение стихий, и они оказываются разделенными. Затем начинается обратный процесс, который заканчивается воссозданием Сфайроса — однородной неподвижной массы, имеющей шаровидную форму{69}.

Концепция Эмпедокла сводится к следующей схеме: в мире существует единство и множество, но не одновременно, как у Гераклита, а последовательно. В природе происходит циклический процесс, в котором сначала господствует «любовь», соединяющая все элементы — «корни всех вещей», а затем воцаряется «вражда» («ненависть»), разъединяющая эти элементы. Когда господствует «любовь», в мире воцаряется единство, а качественное своеобразие отдельных элементов пропадает; когда же побеждает «вражда» («ненависть»), проявляется своеобразие материальных элементов, т.е. множественность сущего. Господство «любви» и господство «вражды» разделяется переходными периодами, из этих повторяющихся циклов и состоит мировой процесс. В контексте всех происходящих изменений сами элементы не возникают и не уничтожаются, они вечны.

«Любовь» и «ненависть» между частицами, по Эмпедоклу, существуют как принципы, исключительно вне вещей. Эти принципы в некоторой степени аналогичны противоположностям — частному и целому, постоянно присутствующим в «вещах». C другой стороны, «любовь» и «ненависть» между частицами тесно связаны с разработанными Эмпедоклом понятиями «симметрия» и «избирательное сродство». Философ считал, что многообразные вещества образуются в результате качественно различных объединений частиц первоэлементов. Таким образом, становилось понятным существование разнообразных форм материи и возможности ее превращений.

Учение Эмпедокла значительно расширило взгляды на природу взаимодействия веществ. Его представления о «порах», «симметрии», «избирательном сродстве» — теоретические модели предполагаемого элементарного строения различных веществ, отражающие их способность к соединению{70}. Предположения, что частицы элементов различаются по структуре и имеют поры, через которые могут проникать друг в друга, было по своей сути механистическим. В то же время биоморфные гипотезы Эмпедокла о симметрии и избирательном сродстве, об объединении и разъединении, о «живущих» и «страдающих» частицах элементов способствовали развитию динамического направления в натурфилософии.

В своей философской концепции Эмпедокл высказывал много гениальных мыслей, которые в то время еще не могли быть подтверждены эмпирически. Так, он писал, что свету требуется определенное время для своего распространения. (Даже Аристотель в IV в. до н.э. считал это мнение ошибочным.) Столь же замечательной была идея Эмпедокла о выживаемости биологических видов, которые отличались целесообразностью. В этом высказывании можно заметить слабые зачатки теории естественного отбора.

Эмпедоклу принадлежит и ряд замечательных гипотез в области медицины: так, он полагал, что невозможно овладеть врачеванием, если не знать, не исследовать человека. В своей теории чувственного восприятия Эмпедокл выдвигал глубокую мысль, что этот процесс зависит от строения телесных органов. Он полагал, что подобное постигается подобным, поэтому органы чувств приспосабливаются к ощущаемому. Если же орган чувств в силу своего строения не может приспособиться к воспринимаемому, то предмет не ощущается. Органы чувств имеют своеобразные поры, через которые проникают «истечения» от воспринимаемого объекта. Если поры узкие, то «истечения» не могут проникнуть, и восприятия не происходит. Теория ощущений Эмпедокла оказала большое влияние на последующую древнегреческую философскую мысль.

В дискуссиях ученых XVIII в. основные положения учения Эмпедокла играли важную роль. Они подготовили почву для формирования представлений о сродстве как причине химического взаимодействия{71}. Представления Эмпедокла, переосмысленные и развитые в работах более поздних античных философов, оказали значительное влияние на развитие естествознания вплоть до XVIII в.

В истории науки нередко значительный период развития знаний (фаза накопления знаний) завершает фаза высшего развития знаний, определяющаяся деятельностью одного ученого. В дальнейшем на основе этой фазы начинается новый период накопления знаний, в течение которого происходит развитие до определенного уровня новых основополагающих теорий. Для этапа высшего развития знаний недостаточно лишь простого обобщения ранее выдвинутых гипотез. Для него характерно создание значительно более глубокой и детально разработанной теории и осознание ее определяющего места в системе знаний. Этого можно достичь только тогда, когда одновременно вводятся новые важные экспериментальные данные и делаются попытки их осмысления.

Другой греческий мыслитель — Анаксагор был прямым продолжателем идей представителей милетской школы. Философские идеи Анаксагора, изложенные в книге «О природе», представляют собой пик развития греческой философии древнейшего периода.

Анаксагор (500–428 гг. до н.э.) 

В основе физического учения Анаксагора лежало представление о «существующих вещах», которые не могут ни возникать, ни уничтожаться, и из соединения которых рождаются более сложные образования{72}. Другими словами, основой всего материального Анаксагор представлял количественное соотношение различных качественно-определенных элементарных частиц («семена вещей» или «гомеомерии», «подобочастные», как их позднее обозначил Аристотель). Возникновение и исчезновение вещей греческий философ трактовал как результат соединения или разделения делимых до бесконечности «гомеомерии» вещества. Следовательно, возникновения и уничтожения элементов-стихий нет, а есть только изменение того, что уже всегда было, есть и будет. Анаксагор впервые ввел понятие о бесконечном множестве элементарных частиц. Оригинальной чертой его теории материи был принцип «все во всем» или «во всем есть часть всего»{73}. Таким образом, в развитие естественнонаучных знаний Анаксагором был введен новый классификационный принцип: различные вещества образуются соответственно из качественно неодинаковых частиц первоматерии. Данный подход обусловил появление новой натурфилософской проблемы — проблемы индивидуальности и чистоты (однокачественности) веществ. Согласно взглядам Анаксагора, в каждом веществе содержатся частицы разных «элементов», но лишь частицы какого-либо одного «элемента» присутствуют в наибольшем количестве. Они-то и определяют основные качества вещества.

Причиной движения материи, ее изменения и относительного расположения Анаксагор считал «нус» (νους — ум, разум) как объективную реальность. Анаксагор приписывал разуму роль основополагающего «принципа». В то же время многообразие веществ Анаксагор объяснял как возникающее «само по себе». По сути своих взглядов Анаксагор был материалистом. «Видимые вещи, — по его мнению, — являются основой для познания невидимых». Анаксагор считал, что в своей бесконечной делимости частицы веществ достигают размеров, которые выходят за пределы существования необычайно малых частиц первоматерии.

Анализ основных положений натурфилософских систем древнегреческих мыслителей досократовского периода позволяет усмотреть в них не только зачатки химических теорий, но также и истоки научной методологии.


3.5. Платон и Аристотель: учение об элементах-качествах

Наивысшего расцвета в теоретическом обосновании природы веществ линия элементаризма достигла в трудах философской школы, основателем которой является Платон. Он был мыслителем, болезненно ощущавшим кризис афинской демократии. Из 36 дошедших до наших дней сочинений, большая часть посвящена нравственным, эстетическим и другим чисто человеческим проблемам. В своих произведениях Платон искал абсолютные ценности, опору для морали, которая не зависела бы от человеческих установлений.

В Афинах Платон основал Академию — знаменитую философскую школу, над дверями которой, согласно преданию, было написано: «Несведущим в геометрии вход воспрещен». Философия Платона не изложена систематически: произведения представляются современному исследователю скорее обширной лабораторией мысли. В философской системе этого античного мыслителя обычно выделяют три онтологических субстанции: «единое», «ум — нус» и «мировую душу», к которой примыкает учение о «космосе».

Основой всякого бытия, по Платону, является «единое», которое само по себе лишено каких-либо признаков, не имеет частей (т.е. ни начала, ни конца), не занимает какого-либо пространства, не может двигаться, поскольку для движения необходимо изменение. К нему не применимы признаки тождества, различия, подобия и т.п. О нем вообще ничего нельзя сказать, оно выше всякого бытия, ощущения и мышления. В этом источнике скрываются не только «идеи», или «эйдосы», вещей (т.е. их субстанциальные духовные первообразы и принципы, которым Платон приписывает вневременную реальность), но и сами вещи.

В качестве второй субстанции Платон выделяет «ум» (нус), который является бытийно-световым порождением «единого» «блага». Ум, который имеет чистую и не смешанную природу,

Платон тщательно отграничивал от всего материального, вещественного. «Ум» интуитивен и своим предметом имеет сущность вещей, а не их становление. «Ум» есть мысленное родовое обобщение всех живых существ, живое существо или сама жизнь, данная в предельной обобщенности, упорядоченности, совершенстве и красоте. Платон полагал, что «ум» воплощен в «космосе», а именно в правильном и вечном движении неба.

Третья субстанция — «мировая душа» — объединяет у Платона «ум» и телесный мир. Получая от «ума» законы своего движения, «душа» отличается от него своей вечной подвижностью. «Мировая душа» — принцип самодвижения. «Ум» бестелесен и бессмертен, а «душа», будучи сама бессмертной, объединяет его с телесным миром. Индивидуальная душа есть образ и истечение «мировой души». Платон говорил о бессмертии или, вернее, о вечном возникновении тела вместе с «душой». Смерть тела всего лишь переход его в другое состояние.

Платон (428 или 427 г. до н.э. — 348 или 347 г. до н.э.). Скульптурный бюст

Как указывают многие авторы, теория материи Платона, изложенная в «Тимее», обнаруживает определенное сходство с учением Эмпедокла. Платон признавал четыре первоосновы-стихии основными компонентами материального мира{74}. В отличие от Эмпедокла он пытался не просто обозначить существование «элементов», но также изучить природу их невидимых частиц. Платон утверждал, что частицы четырех основных стихий имеют форму правильных многогранников (так называемых Платоновых тел). Например, частицы земли имели форму куба, огня — тетраэдра, воздуха — октаэдра, воды — икосаэдра{75}. Поверхность каждого из указанных многогранников можно представить как комбинацию некоторого числа прямоугольных треугольников — либо неравнобедренных (с углами при гипотенузе 30° и 60°) либо равнобедренных (с углами в 45°). Из треугольников первого типа можно построить частицы огня, воздуха и воды. Треугольники второго типа позволяют получить только кубы, из которых состоит земля.

Платон построил свою химию элементов на основе развитых структурных представлений{76}. Согласно теории Платона, по этой причине земля — неизменный элемент, а огонь, воздух и вода — принципиально иные и могут превращаться друг в друга. «Когда земля встречается с огнем, — считал Платон, — она растворяется и остается в нем самом либо в соединениях огня и воздуха или воды. Так происходит до тех пор, пока частицы земли снова не встретятся и не соединятся друг с другом. Тогда они снова становятся веществом земли. Но ни при каких условиях эти частицы не переходят в другие состояния. Зато частица воды, встречаясь с воздухом или огнем, может разделиться и превратиться в частицу огня и две частицы воздуха:

1 частица воды (икосаэдр, 20 граней, 120 треугольников) 2 частицы воздуха (октаэдр, 8 граней, 48 треугольников) + 1 частица огня (тетраэдр, 4 грани, 24 треугольника).

Частица воздуха может превратиться в две частицы огня:

1 частица воздуха (октаэдр, 8 граней, 48 треугольников) 2 частица огня (тетраэдр, 4 грани, 24 треугольника).

C другой стороны, если смешиваются воздух и огонь, вода или земля (пусть даже в различных отношениях), между частицами возникает борьба — и из двух огненных частиц образуется одна частица воздуха; затем воздух оказывается побежденным — и из двух с половиной воздушных частиц возникает одна частица воды»{77}.

Для развития химических знаний большое значение имела разработанная Платоном теория соединения первоэлементов. Теория взаимодействия элементов носит у Платона силовой характер. Различные элементы борются друг с другом до тех пор, пока один из них не одолеет другой. Победа означает превращение побежденного элемента в более сильный.

Платон уточнил, что понятие «элемент» применимо лишь к элементам в чистом виде, которые встречаются довольно редко, в его учении элемент «вода» может существовать в различных «формах» с иными свойствами, например, вино, уксус, масло. Кроме того, Платон развил понятие «элемент» и показал особенности его использования для описания многочисленных «модификаций» твердых, жидких, летучих или «огнеподобных» веществ. При этом греческий философ исходил из предположения, что первичные элементы в чистом виде могут существовать лишь как исключения, обычно они входят в состав различных соединений; большинство доступных чувственному восприятию вещей возникает, как правило, в результате смешения разных первичных элементов. (Например, металлы — это «труднотекущая» или «плавкая» форма воды с небольшим включением «земляных» элементов, которые постепенно выделяются в виде ржавчины.) Таким образом, понятие «химическое соединение» у Платона отсутствует — сложные тела образуются простым смешением элементов. Фактором, дифференцирующим вещества и их свойства, помимо размеров треугольников в его учении выступал количественный элементный состав тел. Платон довольствовался лишь качественной оценкой количественного элементного состава, которая устанавливалась соотношением «больше — меньше»{78}.

Учение об «идеях» — исходный пункт и основа философии Платона — оказало большое влияние на развитие естественнонаучных знаний и привело к появлению новых представлений о специфике природных явлений. «Идеи» — это предельное обобщение, смысл, смысловая сущность вещей и самый принцип их осмысления. Они обладают не только логической, но и определенной художественной структурой; им присуща собственная, идеальная материя, оформление которой и делает возможным понимать их эстетически. Прекрасное существует и в идеальном мире, это такое воплощение идеи, которое является пределом и смысловым предвосхищением всех возможных частичных ее воплощений; это своего рода организм идеи или, точнее, идея как организм. Дальнейшее диалектическое развитие первообраза приводит к уму, душе и телу «космоса», что впервые создает красоту в ее окончательном виде. «Космос», который в совершенстве воспроизводит вечный первообраз или образец («парадигму»), прекраснее всего. К этому примыкает платоновское учение о космических пропорциях.

Согласно учению Платона, идея не есть «нечто», существующее наряду с материей, она — это активные силы, придающие форму вещам и лежащие в их основе, а вещи и явления — «тени» идей, существующих независимо от материальных «тел». Материальный мир, по Платону, — это лишь «тени идей». Идеи можно понять и познать лишь «душой».

Материя для Платона — лишь принцип частичного функционирования идеи, ее сокращенная, уменьшенная затемненная часть. Материя представлялась Платоном как «восприемница» и «кормилица» идей. Материя — это не сущее, сущее же — только идея. Подлинным бытием для Платона является идеальное бытие, которое существует само по себе, а в материи только «присутствует», материя же впервые получает свое существование оттого, что подражает ему, приобщается к нему или «участвует» в нем.

Познание мира идей для Платона являлось высшей формой познания и осуществлялось с помощью чистого умозрения, родственного теоретическому мышлению математика. Ему удалось сформулировать с высокой степенью абстракции наиболее общие и существенные философские понятия, выявить законы их развития. На первый взгляд может показаться, что это не принесло реальной пользы для развития естественнонаучных знаний. Однако дальнейшая история науки свидетельствует, что учение Платона имеет непреходящее значение для движения познания от частного к общему, к открытию главных закономерностей и созданию теорий. Система Платона оказалась наиболее ценной для первой стадии научного поиска{79}.

Тем не менее Платон не отвергал и эмпирического знания, получаемого с помощью органов чувств, и придавал большое значение изучению явлений природы. В диалоге «Тимей» Платон описал множество глубоких наблюдений явлений природы, обнаружил недюжинные познания в различных ремеслах. Однако он считал, что эмпирическое знание дает информацию только о мире явлений и поэтому носит лишь приблизительный, вероятностный характер{80}.

Изучение Платоном природных явлений сыграло необычайно важную роль для становления методологии научного познания. Многие умозаключения Платона долгие столетия оказывали влияние на развитие химических знаний. Теория Платона о возможности взаимопревращения трех из четырех основных «элементов» углубила представления мыслителей античности о структуре вещества. Так, вплоть до 1770 г. считалось, что вода может превращаться в землю, и лишь К.В. Шееле и А.Л. Лавуазье (см. гл. 6, пп. 6.6, 6.7) опровергли это мнение при помощи количественных экспериментов.

Идеи Платона получили дальнейшее развитие в трудах его ученика и последователя — Аристотеля, чья философская система вплоть до XVIII в. играла чрезвычайно важную роль в развитии химических знаний.

Аристотель плодотворно переработал положения более ранних натурфилософских теорий и поднял естественнонаучное знание на качественно более высокую ступень. Вслед за своими предшественниками он занимался анализом значения практики для всего процесса познания. Физика и этика, естественнонаучные и гуманитарные устремления были приведены Аристотелем к гармоничному единству{81}.

Аристотель (384–322 гг. до н.э.). Скульптурный бюст

В основе естественнонаучных воззрений Аристотеля лежит его учение о материи и форме. Античный мыслитель считал, что истинным бытием обладает единичная вещь, которая представляет собой сочетание материи и формы. Понятия материи и формы, по Аристотелю, не абсолютны, но взаимообусловлены. Четыре элемента-стихии он считал не столько материальными субстанциями, сколько носителями определенных качеств, обнаруживаемых при помощи органов чувств — теплоты, холода, сухости и влажности. Эти четыре свойства материи представлялись ему четырьмя основными «принципами», которые могут включать в себя и различные иные противоположности. По Аристотелю, четыре основных принципа образуют четыре комбинации качеств: теплое — сухое, теплое влажное, холодное — сухое и холодное — влажное. Комбинации теплое — холодное и сухое — влажное он исключал, так как они представляют собой противоположные свойства. Материальным воплощением этих комбинаций качеств Аристотель считал элементы Эмпедокла (огонь теплый и сухой, воздух теплый и влажный, вода — холодная и влажная, земля — холодная и сухая). Поскольку каждый из первичных элементов характеризовался сочетанием двух из этих свойств, Аристотель уже отчетливо представлял себе их «смешение» в виде процесса образования нового вещества со специфическими свойствами. По мнению Аристотеля, из огня и воды может образоваться даже земля, «если огонь потеряет свое тепло, а вода — влажность», а из соединения огня и воды возникает воздух, когда вода лишается холода, а огонь — сухости{82}. Качества или принципы (сухой, холодный, влажный и теплый) являлись одновременно и потенциальными возможностями существования различных видов материи. Согласно Аристотелю, в основе каждого вида материи непременно лежала борьба между противоположными принципами (сухой — влажный, теплый — холодный).

Таким образом, все многообразие вещественного мира возникло из четырех основных «элементов» в результате их смешения. Важнейшие качества каждого вещества определялись преобладающим в нем «элементом».

Сверх этих четырех стихий Аристотель ввел пятый элемент, (quinta essentia) эфирной, или духовной природы. Из этого элемента, думал он, состоят небеса, поскольку они казались неизменными, Аристотель считал эфир совершенным, вечным, нетленным и принципиально отличным от четырех элементов Земли. (Характерно, что до сих пор, имея в виду чистейшую и наиболее концентрированную форму чего-либо, мы говорим «квинтэссенция», используя термин Аристотеля.)

Для развития естественнонаучных знаний плодотворным было дуалистическое представление Аристотеля о «сущем», которое является единством формы и содержания (материи). Аристотель считал, что форма олицетворяет активные, а материя — пассивные начала «вещей». Форма является к тому же сущностью, причиной движения и целью явлений. Лишь благодаря воплощению в различные формы материя приобретает реальные свойства, подобно тому, как камень трудом ваятеля превращается в скульптуру. Согласно взглядам Аристотеля, форма есть проявление того, что в материи заложено лишь как возможность, и сущность любого явления содержится в материи в виде возможности.

В своей философской системе Аристотель объединил положения учения Платона о первичных элементах и о противоположностях. Борьба противоположностей, по мнению Аристотеля, — самостоятельная движущая сила, определяющая природу материи. Аристотель обогатил представления о возникновении и превращении веществ диалектическими воззрениями о потенциальных возможностях и реальных качествах материи. Он оспаривал положение Платона о возможности образовать физическое тело с помощью операций с бескачественными математическими объектами (треугольниками). Общим итогом критики платоновской натурфилософии явился вывод о том, что физический, т.е. по самой своей сути качественный объект не может быть образован из треугольников, лишенных этих качеств. Аристотель подчеркивал, что причиной такой редукции качества является «недостаточность опыта»{83}.

Представления Эмпедокла, Платона и Аристотеля о строении веществ: все вещества построены из взятых в различных пропорциях четырех основных элементов-стихий (качеств): земли (камня), воздуха, огня и воды

Философ различал три способа взаимного превращения всех четырех (в отличие от Платона) элементов-качеств. Согласно Аристотелю, легко происходит последовательное превращение одного элемента в другой в их естественном (космографическом) порядке. Механизмом такого способа являлась конверсия одного из качеств в другое, противоположное исходному{84}:

Огонь (теплое + сухое) → воздух (теплое + влажное) → вода (холодное + влажное) → земля (холодное + сухое) → огонь (теплое + сухое) …

Превращения с одновременным изменением двух качеств протекает более трудно и за больший период времени.

Аристотелю удалось с единой точки зрения рассмотреть проблемы соединения веществ и приобретения ими новых качеств. Философы — предшественники Аристотеля, которые предполагали существование единой «первичной материи» — воды, огня или воздуха — волей-неволей должны были приписывать похожие качества всем веществам, возникающим из одного первоэлемента. Другие же мыслители, допускавшие существование нескольких первичных элементов, могли объяснить возникновение и превращение веществ тем, что «разные первичные элементы соединяются и разъединяются»{85}. Однако все эти теории не объясняли причины возникновения новых соединений с качественно иными свойствами.

Аристотель смог приблизиться к решению проблемы, на которую не обратили внимания или не смогли решить его предшественники. В труде «О возникновении и уничтожении»{86} он выдвинул принципиально новое диалектическое положение: возникновение новых веществ сопровождается изменением их качеств, и тем самым значительно углубил представление о процессе соединения элементов, рассмотрев образование при этом качественно иных веществ. Именно этот вывод Аристотеля оказался очень важным для последующего периода развития естественнонаучных знаний. Высока заслуга Аристотеля и в разработке подхода к объяснению особенностей протекания химических превращений.

Теория Аристотеля о том, что смесь веществ образует качественно новую субстанцию — «миксис», стала базой для новых представлений о процессе взаимодействия веществ. C современной точки зрения, «миксис» у Аристотеля — это и процесс образования нового гомогенного соединения, которое при разложении возвращается к исходным веществам, и само соединение. Понятие качественных изменений Аристотель сделал краеугольным камнем своей теории, однако он практически игнорировал количественное рассмотрение превращений.

Для классификации свойств бытия Аристотель выделил десять предикатов (сущность, количество, качество, отношения, место, время, состояние, обладание, действие, страдание), которые всесторонне определяли субъект. Философ установил четыре начала (условия) бытия: форма, материя, причина и цель, причем главное значение отводилось соотношению формы и материи.

По Аристотелю, существует иерархия форм, отражаемая иерархией понятий. Наивысшей форме соответствует представление о Боге как «перводвигателе» Вселенной. Аристотель считал, что суть и особенности превращения веществ можно постичь разумом. В основе познания лежит чувственное восприятие, исходящее из опыта (эмпирии). Иными словами, на основе понимания явлений должно вырабатываться понятие о них.

В эпоху Аристотеля античная натурфилософия достигла высшей стадии развития. В трудах Аристотеля отразился весь научный и духовный опыт Древней Греции, а сам философ стал эталоном мудрости, оказав огромное влияние на ход развития человеческой мысли. Аристотель стал основоположником формальной логики, создателем силлогистики, учения о логической дедукции. Логика у Аристотеля — не самостоятельная наука, а методика суждений, применимая к любой науке. Его взгляды сказывались на развитии естествознания и философии в течение более чем двух тысячелетий. Ценность его теорий заключалась в идейном богатстве, многообразии и убедительности аналитико-синтетических построений, а также в широких возможностях их применения учеными различных школ (как материалистами, так и идеалистами). Сравнивая взгляды Аристотеля с современным научным знанием, можно прийти к следующему выводу: древнегреческие философы оказали громадное благотворное влияние на развитие творческого мышления людей, ибо способствовали становлению науки.

Сильное влияние учения Аристотеля имело и свои отрицательные стороны: поскольку авторитет философа для ученых древности (и особенно Средневековья) был непререкаем, практически никто не решался выступить против его положений. Это оказывало тормозящее действие на развитие оригинальных научных идей. Оно усиливалось по мере того, как все большее число толкователей взглядов Аристотеля прославляли древнегреческого ученого, считая его величайшим философом всех времен. К тому же в XIII в. система Аристотеля была принята и поддержана католической церковью, что привело к безудержному восхвалению его взглядов и некритическому отношению к ним. Фома Аквинский (см. гл. 4, п. 4.3) основал направление в католической философии и теологии, соединившее христианские догматы с методом Аристотеля.

Засилие взглядов Аристотеля явилось причиной серьезных заблуждений, которые сказались на развитии науки особенно сильно и вызвали замедление ее развития на довольно длительное время — к примеру, представление о четырех элементах-качествах господствовало в умах естествоиспытателей практически 2000 лет. За это время при изучении явлений природы не было выдвинуто новых основополагающих представлений, в философских учениях лишь развивались мысли, высказанные Аристотелем. Безусловный авторитет античного мыслителя послужил причиной того, что практически до конца XVIII в. химические исследования были сконцентрированы главным образом на изучении качественных изменений при взаимодействии веществ. На протяжении всего длительного алхимического периода в истории химии умозаключения Аристотеля были теоретической основой учения о трансмутации, в котором нашла свое отражение мечта о превращении неблагородных металлов в золото и серебро при помощи химических реакций.


3.6. Античная атомистика

Сведения о возникновении атомистики носят противоречивый характер{87}. По всей видимости, только в Индии физика и метафизика смогли получить самостоятельное развитие вне рамок религиозных догм. Именно здесь зачатки атомистики прослеживаются в различных философских системах, самой известной из которых является Санкхья. В этой системе эфир рассматривается как вещество, составляющее основу вещей.

Основателями древнегреческого атомизма по праву считают Левкиппа и Демокрита. В системе Демокрита атом (ατομοι, ατομος или ατωμως) являлся мельчайшей однородной и неделимой частицей мироздания. Учение о том, что материя состоит из мельчайших частиц, и деление материи возможно лишь до определенного предела, получило название атомистики или атомистической теории. Античное атомистическое учение основывалось на четырех фундаментальных постулатах:

а) существование пустоты;

б) множественность всего сущего;

в) возможность изменения;

г) существование движения.

Левкипп (V в. до н.э.) 

Для Демокрита все атомы подобны, неделимы, несжимаемы, не имеют начала и конца. Поскольку он считал реальным только то, что было доступно человеческим чувствам, понятие о бесчисленных атомах, положенных в основу конституции материи, должно было включать и различие между ними. Ему казалось, что атомы различного сорта могут отличаться по массе в соответствии со своей формой и величиной. Философ пытался обосновать атомистику с помощью аргументов, основанных на наблюдениях за реальными процессами, например, сжимаемостью различных тел.

Античная атомистическая теория не уходила от ответа на вопрос: каким образом из однородных первичных элементов могло возникнуть столько качественно неоднородных веществ? Левкипп и Демокрит отвечали следующим образом: во-первых, атомы могут быть различной формы и величины, и это определяет возможности их разнообразных соединений; во-вторых, порядок и расположение атомов в веществах, т.е. структуры веществ, могут существенно различаться — благодаря различным комбинациям разнообразных атомов образуется бесконечное множество веществ. Объяснение многообразия веществ их различной формой и величиной впоследствии сыграло важную роль в формировании «корпускулярной теории» Р. Бойля (см. гл. 6, п. 6.2). Это объяснение легло в основу механистических теорий химических реакций.

Одна из отличительных сторон атомистической системы Демокрита состоит в допущении существования пустоты. Как следствие этого — понятие о прерывности (дискретности) вещественной материи. Согласно представлениям Левкиппа и Демокрита, существование пустоты было основополагающим условием взаимодействия атомов с образованием различных веществ. Только в пустоте атомы могли встречаться и взаимодействовать, изменяя при этом порядок своего взаимного расположения в различных соединениях. Таким образом, понятия «сущее» и «ничто», «полное» и «пустое», метафизически противопоставленные друг другу в предшествующих теориях, в античной атомистике были проанализированы диалектически. Однако только после определения массы воздуха, его давления и введения понятия вакуума в XVI–XVII вв. использование атомистических представлений привело ученых к важным для практики выводам.

Античным атомистам удалось внести немалый вклад в учение об образовании сложных веществ. Но при этом возникла и новая проблема: изменяются ли свойства атомов, когда, соединившись, они образовали новое вещество, или же, как представлял Демокрит, они остаются прежними? Аристотель оспаривал эту точку зрения, поскольку такое механистическое представление не позволяло объяснить качественный скачок при образовании новых веществ.

 Демокрит (ок. 460–357 гг. до н.э.). Каноническое скульптурное изображение 

Демокрит по-новому определил понятие об «элементах» как о простых «телах», составленных из более мелких частиц. Представления Демокрита об отталкивании или, наоборот, взаимном притяжении атомов, т.е. о противоположных свойствах материи, внешними проявлениями которых были вид и форма веществ, при дальнейшем развитии превратились в учение о фундаментальных свойствах материи. В то же время во взглядах Демокрита заметны и определенные противоречия. Нерешенным оставался вопрос о причине движения атомов: согласно одним его высказываниям, атом первично неподвижен и лишь в ответ на удары («толчки») приходит в движение; согласно другим — движение присуще атомам изначально «как вечное свойство». Кроме того, Демокрит считал, что движение и взаимодействие частиц материи необходимы, а вещества образуются случайно. Однако до того, как этот раздел атомистики стал приносить важные для практики результаты, предстояло появиться еще многим теориям. Нужно было осуществить разнообразные эксперименты, в частности те, что привели к развитию учения об электричестве. Первые успехи в этом направлении были достигнуты в течение нескольких десятилетий XIX в., когда в химии господствовала дуалистическая теория Берцелиуса.

Одним из центральных положений античного атомизма была идея необходимости, определявшей все происходящее в мире. Однако это положение не следует понимать в духе механистического детерминизма Нового времени{88}. Совершающимся по необходимости греки называли то, что происходит как под действием внешних воздействий, так и в силу внутренних причин, присущих самому процессу.

Атомистика стала областью естествознания, существенно обогатившей материалистическое мировоззрение. Начиная с эпохи Возрождения, учение об атомах приобретало все большее значение для материалистического осмысления явлений природы и как идеологическое оружие в борьбе против мистицизма. Философским фундаментом атомистики в XIX в. стало материалистическое мировоззрение натурфилософии, уже уступавшей место научному естествознанию.

Материалистическая система античных атомистов послужила также и развитию философских знаний. Атомистические представления оказали влияние на развитие диалектического направления в философии. В первую очередь это относится к формулировке закона о переходе количества в качество. Весьма важной стороной учения Демокрита является утверждение о принципе причинности. C точки зрения сегодняшних знаний, многие высказывания античных атомистов звучат удивительно современно.

Тем не менее во взглядах Левкиппа и Демокрита было немало и методологических противоречий, преодоление которых обусловило дальнейший прогресс философии. Так, Демокрит считал, что на самом деле существуют только те вещи, которые (как, например, атомы) «могут быть постигнуты одним лишь разумом», хотя на самом деле между познанием и чувственным восприятием существует очень большое различие. Однако в трудах древнеримского врача Галена приведено высказывание Демокрита, которое, напротив, очень близко к естественнонаучным взглядам и уже содержит идею о важности опыта.

Главной причиной скорого забвения атомистического учения многие историки и философы считают исключительно теоретический подход к науке. Демокрит не ставил экспериментов, он искал истину в споре, исходя из созерцания «первопричин». Для большинства современников Демокрита (в том числе Аристотеля) понятие о материальной частице, которую нельзя расщепить на более мелкие составляющие, казалось чрезвычайно парадоксальным. Осознать и принять эту концепцию современники Демокрита не смогли.

Однако нельзя категорично утверждать, что атомистическая теория была полностью отвергнута. В своеобразной форме атомизм Демокрита существовал в эллинистическую эпоху в философской системе Эпикура. К сожалению, до настоящего времени сохранились лишь три его письма к ученикам и разрозненные фрагменты изречений, процитированных другими авторами{89}.

Эпикурейцы имели немало приверженцев и в последующие века. Одним из них был древнеримский поэт и философ Тит Лукреций Кар. Атомистическое учение Эпикура невозможно отделить от его изложения Лукрецием в знаменитой поэме «О природе вещей», по мнению многих, лучшей из когда-либо написанных дидактических поэм{90}. В отличие от утраченных трудов Демокрита и Эпикура (известны лишь обрывки цитат), поэма Лукреция сохранилась полностью и донесла атомистическое учение до тех дней, когда появились новые научные методы, которые и привели атомизм к окончательной победе. В 1417 г. известный общественный деятель ранней эпохи Возрождения, секретарь Папы Римского Поджио Браччолини нашел рукопись поэмы Лукреция в отдаленном швейцарском монастыре. Благодаря стараниям Браччолини, книга римского поэта стала известна в Италии. Одна из рукописных копий была сделана в 1483 г. монахом-августинианцем Джироламо ди Маттео де Таурис специально для римского папы Сикста IV. В 1515 г. поэма Лукреция впервые была напечатана в Венеции.

Эпикур (341–270 гг. до н.э.). Мраморный бюст
Тит Лукреций Кар (ок. 95–55 гг. до н.э.) 

Атомистическое учение Левкиппа-Демокрита было переработано Эпикуром в соответствии с основным принципом его каноники, принципом несомненной достоверности чувственного восприятия. Анализ эмпирического восприятия служил для Эпикура и Лукреция универсальным способом обоснования общих положений учения. Как следует из поэмы Лукреция, Эпикуру удалось развить многие важные положения атомизма{91}. В частности, принцип сохранения вещества формулировался в двух эквивалентных утверждениях:

а) сохранение общего количества всех вещей в мире;

б) каждая вещь в мире имеет вещественную причину.

Широко развернута у Эпикура и Лукреция аргументация в пользу существования атомов. Как слова образованы из конечного и неизменного набора букв, так и все вещи составлены из атомов. У Эпикура и Лукреция атомы — незримые тела. Лукреций объяснил понятие незримого тела, анализируя вещественную природу ветра и запахов.

Специфической и одной из важнейших характеристик атома у Эпикура являлось его спонтанное отклонение (παρεγχλισις, clinamen), о котором ничего не сказано в учении Левкиппа-Демокрита.

Изменение прямолинейной траектории движения атомов у Эпикура необходимо для порождения всех вещей, возникающих за счет встреч, соударений и образования агрегатов атомов (промежуточных состояний между изолированными атомами и соединениями). Как указывал К. Маркс, идея Эпикура о спонтанных отклонениях явилась завершением развития античного атомизма. «…Атом, — писал Маркс, — отнюдь не завершен, пока в нем не появилось определение отклонения»{92}.

C историко-химической точки зрения наиболее интересным и важным положением учения Эпикура-Лукреция явилась попытка объяснить, как из бескачественных атомов образуется сложное тело, обладающее набором определенных качеств.

Титульный лист книги Лукреция Кара «О природе вещей» 

Концепцию сложного тела (αθροισμα, consilium) необходимо рассматривать как попытку объединить в одном учении воззрения атомизма с элементаристскими представлениями Аристотеля о миксисе. У Эпикура консилиум — это образованная из атомов новая целостность, наделенная ранее отсутствовавшими у его компонентов свойствами{93}. Эти свойства возникали вследствие гармонии (согласованности, связанности) движения атомов в консилиуме.

Понимая явную эклектичность изложенной концепции Эпикура-Лукреция, большинство историков науки склонны расценивать ее как одно из наиболее значительных достижений античной натурфилософии в попытке объяснить устройство материального мира.

Как отмечают многие исследователи наследия древнегреческих философов, античное мышление с его преимущественно умозрительным подходом к изучению строения вещества и причин физико-химических превращений в материальном мире принципиально не могло гармонично соединить в едином учении представление об атомах с процессом образования химического соединения. Античное мышление развело две эти линии, порождающие в попытках их синтеза химическое теоретическое мышление. Тот факт, что свойства соединения отличны от свойств его компонентов, требовал признания потери атомом своей индивидуальности при образовании нового вещества. Это вступало в противоречие с представлением о его неизменности и вечности{94}. Древнегреческая натурфилософия обнаружила несовместимость в своих рамках концепций вещественных основ химизма (атомы и структуры атомов) и самого химизма (соединения, новые качественные целостности). И самое важное, что эта несовместимость не была осознана в те времена как импульс к теоретическому синтезу — между двумя линиями шла острая полемика{95}.

К сожалению, пришедшие на смену первым философам-атомистам представители стоицизма почти не занимались естественнонаучными проблемами. Они считали гораздо более важным изучение природы человека и путей совершенствования общественного устройства, постижение законов мышления. Все это, разумеется, лишь косвенно способствовало развитию естествознания.

Теории древнегреческих философов, которые были рассмотрены в этой главе, внесли неоценимый вклад в возникновение и развитие «экспериментального естествознания». Абстрактные категории и понятия, разработанные в теориях античных философов, позволили более глубоко проникнуть в сущность материального мира, сыграли важную роль в развитии естествознания. Более того, и до наших дней многие из них не потеряли своего значения для научного познания.


3.7. Краткие биографические данные ученых

ИМХОТЕП (древнеегип. «находящийся в довольстве»), верховный сановник фараона Джосера (первая половина XXVIII в. до н.э.), руководил строительством первой пирамиды — ступенчатой гробницы Джосера в Саккара. Имя и звания Имхотепа сохранились на статуе Джосера в поминальном храме при пирамиде фараона. Автор первого в истории Египта литературного поучения — «Поучения Имхотепа» (не сохранилось). В египетской традиции пользовался славой величайшего из мудрецов и чародеев. Позднее обожествлен как покровитель врачевания, чтившийся в Мемфисе; в этом качестве отождествлен около середины I тыс. до н.э. греками с богом Асклепием.

ФАЛЕС (Thales) (ок. 640 до н.э. — ок. 546 до н.э.), древнегреческий философ и ученый, основатель так называемой ионийской (милетской) школы, родоначальник античной философии и науки; в древности почитался как один из «Семи мудрецов». Аристотель начинает с Фалеса историю метафизики, Евдем — историю астрономии и геометрии. Происходил из города Милета в Малой Азии, принадлежал к аристократическому роду. Диоген Лаэртский сообщал, что Фалес установил продолжительность года и разделил его на 365 дней. По словам Геродота, в 585 г. до н.э. Фалес предсказал полное солнечное затмение. Имя Фалеса уже в V в. до н.э. стало нарицательным для мудреца. Мудрость его истолковывалась по-разному: то как практическая смекалка и изобретательность, то как созерцательная отрешенность (Платон). Из приписываемых Фалесу сочинений ни одно до нас не дошло. Фалес впервые сформулировал две основные проблемы греческой натурфилософии: проблемы начала и всеобщего. Все многообразие явлений и вещей он сводил к единой основе-первоначалу, которым Фалес считал воду. Отличая душу от тела, душевную жизнь от процессов природы, Фалес вслед за Гомером представлял душу в виде тонкого эфирного вещества. Он считал, что душа, как активная сила и вместе с тем носитель разумности и справедливости, причастна к божественному (разумному и прекрасному) строю вещей.

ПИФАГОР Самосский (VI в. до н.э.), древнегреческий философ, религиозный и политический деятель, математик, основатель пифагореизма (религиозно-философское учение в Древней Греции VI–IV вв. до н.э., исходившее из представления о числе как основе всего существующего). Числовые соотношения — источник гармонии космоса, структура которого мыслилась в пифагореизме как физико-геометрическо-акустическое единство. Пифагореизм внес значительный вклад в развитие математики, астрономии (утверждение о шарообразности Земли) и акустики. Вместе с орфиками пифагорейцы учили о переселении душ и разработали сложную систему культовых запретов («пифагорейский образ жизни»). Пифагору приписывается изучение свойств целых чисел и пропорций, доказательство теоремы Пифагора и др.

КСЕНОФАН Колофонский (ок. 570 — после 478 до н.э.), древнегреческий поэт и философ, учил о единстве, вечности и неизменяемости сущего. Выступил с критикой антропоморфизма и множества богов греческой религии.

ПАРМЕНИД (ок. 515 — ок. 445 до н.э.), древнегреческий мыслитель, основоположник элейской (элеатской) школы, одного из важнейших философских направлений классической эпохи. К этой школе относят Ксенофана, ближайших учеников Парменида Зенона и Мелисса, а также Эмпедокла, Анаксагора, Левкиппа. C Парменида «началась философия в собственном смысле этого слова» (Гегель). Родился в г. Элее, греческой колонии на юге Италии. Принадлежал к знатному и богатому роду. Слушал Анаксимандра, был знаком с Ксенофаном, но стал учеником малоизвестного пифагорейца Аминия, человека бедного и праведного, который обратил его к жизни уединенного мыслителя. Основное сочинение Парменида «О природе» написано гекзаметром, как эпическая поэма. В нем философ уподобляет исходное положение мысли, ищущей истину, сказочному образу путника на перекрестке, решающего, каким путем идти. Первым отвергается блуждание по истоптанным тропам «многоопытной привычки» в путанице и распутице обыденной жизни, среди условных наименований, общепринятых мнимостей и двусмыслиц. Неистинность мира повседневной жизни коренится в его противоречивости: ни о чем здесь нельзя решить — есть оно или не есть, но все всегда как-то и есть и не есть одновременно. Истина же требует решительного различения есть от не есть. Отсюда решающее суждение Парменида: есть либо бытие, либо небытие, третьего не дано. Учение Парменида — исток онтологического обоснования законов логики.

СОКРАТ (ок. 470–399 гг. до н.э.), древнегреческий философ, один из родоначальников диалектики как метода отыскания истины путем постановки наводящих вопросов — так называемого сократического метода. Был обвинен в «поклонении новым божествам» и «развращении молодежи» и приговорен к смерти (принял яд цикуты). Излагал свое учение устно; главный источник знаний о нем — сочинения его учеников Ксенофонта и Платона. Цель философии — самопознание как путь к постижению истинного блага; добродетель есть знание или мудрость. Для последующих эпох Сократ стал воплощением идеала мудреца.

АНАКСИМЕН (VI в. до н.э.), древнегреческий философ, представитель милетской школы. Ученик Анаксимандра. Первоначалом всего считал воздух, из сгущения и разрежения которого возникают все вещи.

ГЕРАКЛИТ Эфесский (лат. Heraclitus, греч. Ираклитос) (около 550 г. до н.э., Эфес, Малая Азия — около 480 до н.э.), древнегреческий философ, один из крупнейших представителей ионийской школы философии. Коренной житель Эфеса, Гераклит принадлежал к древнему аристократическому роду. Его главный труд — книга «О природе» сохранилась в отрывках, но обширно цитируется в работах античных философов (Платона, Аристотеля и др.). Эта книга состоит из трех частей: о природе, о государстве и о Боге, и отличается оригинальностью содержания, образностью и афористичностью языка. Первоначалом сущего Гераклит считал огонь. Создатель концепции непрерывного изменения, учения о «логосе», который истолковывался как «Бог», «судьба», «необходимость», «вечность». Гераклиту приписывалось знаменитое изречение «нельзя дважды войти в одну и ту же реку». Наряду с Пифагором и Парменидом Гераклит определил основы античной и всей европейской философии. Выявляя всестороннюю загадочность знакомого мира мифа, обычая, традиционной мудрости, Гераклит открывает само бытие как загадку. Истолковав учение Гераклита в духе расхожей мировой скорби о скоротечности жизни и всего в мире, популярная философия видела в нем прототип «плачущего мудреца», подобно тому как в Демокрите находила тип «мудреца смеющегося».

АНАКСИМАНДР (англ. Anaximander, греч. Анаксимандрос), (около 610 — после 547 гг. до н.э.), древнегреческий философ из Милета, представитель ионийской философии, один из выдающихся ученых милетской школы натурфилософии. Ученик Фалеса. Автор первого философского трактата на греческом языке «О природе» (547 г. до н.э.). На основной вопрос ионийской философии, что является началом всего сущего, Анаксимандр отвечал, что таковым является безграничная, вечная, неизменная первоматерия — апейрон. Первоматерия по Анаксимандру не являлась водой или воздухом, как у его предшественников, что представляло собой более высокую степень философской абстракции. Из алейрона выделяются противоположности: холодное и теплое, влажное и сухое. Взаимодействие между ними образует вещи и миры. Устройство окружающего мира (происхождение небесных тел, движение звезд, землетрясения, метеорологические явления) Анаксимандр объяснял естественными причинами. В центр мироздания он ставил неподвижную Землю, имеющую цилиндрическую форму. Анаксимандр дал цельное, рациональное объяснение мира, свободное от мифологии. Он также считается одним из основоположников географии. C его именем связано создание небесного глобуса и географической карты.

АНАКСАГОР (лат. Anaxagoras, греч. Анаксагорас), (500–428 гг. до н.э.), древнегреческий философ, уроженец малоазиатского города Клазомены, по приглашению своего друга Перикла переехал в Афины, где стал первым профессиональным преподавателем философии. За смелые мысли Анаксагор был обвинен в безбожии и едва избежал смертной казни. Изгнанный из Афин, он умер в Лампсаке (Малая Азия). Из сочинений Анаксагора ничего не сохранилось. Сведения о его трудах дошли во фрагментах и свидетельствах других античных авторов. Философские идеи Анаксагора, изложенные в книге «О природе», представляют собой пик развития греческой философии древнейшего периода. Анаксагор понимал все существующее как хаос, материальную стихийную множественность. Основой всего материального ему представлялось количественное соотношение различных элементарных частиц («семена вещей» или гомеомерии). Возникновение и исчезновение вещей есть результат соединения или разделения делимых до бесконечности частиц вещества. Анаксагор впервые ввел понятие о бесконечном множестве элементарных частиц. Анаксагор признавал, что хаос может стать гармоническим целым — космосом. Для этого необходима внутренняя качественная потребность, общая идея. Таким творческим началом по Анаксагору является ум (нус). В философии Анаксагора сознание находит в уме действующую причину бытия. Анаксагор высказал ряд смелых для своего времени догадок. Он первым стал утверждать, что небесные светила отнюдь не божества, а раскаленные куски скал, оторвавшиеся от Земли, что Луна светит отраженным солнечным светом, объяснил природу солнечных затмений, дал понимание неба с физической точки зрения.

ГИППИЙ из Элиды (V в. до н.э.), древнегреческий софист, вел жизнь странствующего учителя и часто выполнял посольские миссии своего родного города. Выведен (в карикатурном виде) собеседником Сократа в диалогах Платона «Гиппий Больший» и «Гиппий Меньший».

АЛКМЕОН Кротонский (VI–V вв. до н.э.), древнегреческий врач и натурфилософ, представитель кротонской медицинской школы. В сочинении «О природе» впервые дал натурфилософскую концепцию человеческого тела как микрокосма и сбалансированной системы противоположностей. Проводил анатомо-физиологические исследования.

ЗЕНОН (Zenon) из Элеи (V в. до н.э.), древнегреческий философ, любимый ученик Парменида, подтверждал его учение о единстве и неподвижности бытия диалектическими аргументами, показывая, что противоположные ему обычные представления о множественности и движении распадаются во внутренних противоречиях. Аристотель называл его изобретателем диалектики. Автор знаменитых парадоксов или апологий: «Ахиллес и черепаха», «Дихотомия», «Стрела» и «Стадион».

ПЛАТОН (Plato) (428 или 427 г. до н.э. — 348 или 347 г. до н.э.), древнегреческий философ. Ученик Сократа, ок. 387 г. до н.э. основал в Афинах школу — Академию. Платон считал, что идеи (высшая среди них — идея блага) — вечные и неизменные умопостигаемые прообразы вещей, всего преходящего и изменчивого бытия; вещи — подобие и отражение идей. Познание есть анамнесис — воспоминание души об идеях, которые она созерцала до ее соединения с телом. Любовь к идее (Эрос) — побудительная причина духовного восхождения. Идеальное государство — иерархия трех сословий: правители-мудрецы, воины и чиновники, крестьяне и ремесленники. Платон интенсивно разрабатывал диалектику и наметил развитую неоплатонизмом схему основных ступеней бытия. В истории философии восприятие Платона менялось: «божественный учитель» (античность); предтеча христианского мировоззрения (Средние века); философ идеальной любви и политический утопист (эпоха Возрождения). Сочинения Платона — высокохудожественные диалоги; важнейшие из них: «Апология Сократа», «Федон», «Пир», «Федр» (учение об идеях), «Государство», «Теэтет» (теория познания), «Парменид» и «Софист» (диалектика категорий), «Тимей» (натурфилософия).

АРИСТОТЕЛЬ (Aristoteles) (384–322 гг. до н.э.), древнегреческий философ. Учился у Платона в Афишах. В 335 г. до н.э. основал Ликей, или перипатетическую школу. Воспитатель Александра Македонского. Сочинения Аристотеля охватывают все отрасли тогдашнего знания. Научная продуктивность Аристотеля была необычайно высокой, его труды охватывали все отрасли античной науки. Основоположник формальной логики, создатель силлогистики. «Первая философия» (позднее названа метафизикой) содержит учение об основных принципах бытия: возможности и осуществлении, форме и материи, действующей причине и цели. Колебался между материализмом и идеализмом; идеи (формы, эйдосы) — внутренние движущие силы вещей, неотделимые от них. Источник движения и изменчивого бытия — вечный и неподвижный «ум», нус (перводвигатель). Ступени природы: неорганический мир, растение, животное, человек. «Ум», разум, отличает человека от животного. Центральный принцип этики — разумное поведение, умеренность. Человек — существо общественное. Наилучшие формы государства — монархия, аристократия, «политая» (умеренная демократия), наихудшие — тирания, олигархия, охлократия. Суть искусства — подражание, цель трагедии — «очищение» духа (катарсис). Основные сочинения: логический свод «Органон» («Категории», «Об истолковании», «Аналитики» — 1-я и 2-я, «Топика»), «Метафизика», «Физика», «О возникновении животных», «О душе», «Этика», «Политика», «Риторика», «Поэтика».

ЛЕВКИПП (V в. до н.э.), древнегреческий философ. Основоположник атомизма, учитель и друг Демокрита. О жизни Левкиппа практически ничего не известно. Местом его рождения считают Милет, Элею или Абдеру. Упоминаются его сочинения «Большой диакосмос» и «О разуме».

ДЕМОКРИТ (ок. 460–357 гг. до н.э., по некоторым источникам, прожил более 100 лет), древнегреческий философ, атомист и энциклопедист. Часть своей жизни провел в длительных путешествиях, долго пребывал в Египте. В «Диакосмосе» — самом значительном его произведении — изложена материалистическая система понимания мира.

ЭПИКУР (ок. 341–270 г. до н.э.), древнегреческий философ. Основал в Афинах общину, которая на основе гедонистических принципов исповедовала примитивный материализм. Философию делил на физику (учение о природе), канонику (учение о познании, в котором Эпикур придерживался сенсуализма) и этику. В физике Эпикур следовал атомистике Демокрита. Признавал бытие блаженно-безразличных богов в пространствах между бесчисленными мирами, но отрицал их вмешательство в жизнь космоса и людей. Девиз Эпикура — живи уединенно. Цель жизни — отсутствие страданий, здоровье тела и состояние безмятежности духа (атараксия); познание природы освобождает от страха смерти, суеверий и религии вообще.

ТИТ ЛУКРЕЦИЙ КАР (Лукреций) (Titus Lucretius Carus) (ок. 95–55 гг. до н.э.), римский поэт и философ. Дидактическая поэма «О природе вещей» («De Rerum Natuга») — единственное полностью сохранившееся систематическое изложение материалистической философии древности; популяризирует учение Эпикура. Рукопись обнаружил Поджио Браччолини в 1417 г. в Швейцарии. В шести книгах поэмы Лукреций изложил учение греческого философа Эпикура об атомистическом строении и вечности материи, о безграничности Вселенной, ее постоянном движении и изменении, а также теорию познания Эпикура и свои собственные представления о возникновении мира, истории человеческой цивилизации и культуры на Земле.

ГЛАВА 4. АЛХИМИЯ: ПОИСКИ ИСТИНЫ ИЛИ БЛУЖДАНИЯ ВО ТЬМЕ

Каждая гипотеза, которая ведет к осуществлению экспериментов, поддерживает в человеке упорство, развивает мысль. Такие гипотезы — большое достижение науки. Ведь эти эксперименты приводят к открытиям. Алхимия есть не что иное, как химия. То, что алхимию постоянно путают с попытками получить золото химическим путем в XVI—XVII вв. — величайшая несправедливость. Среди алхимиков всегда было немало настоящих исследователей, которые искренне заблуждались в своих теоретических воззрениях. 

Юстус Либих

4.1. Основные особенности алхимического периода

В этой книге понятие алхимия используется в соответствии с его историко-химическим значением, т.е. под алхимией понимается направление в эволюции химических знаний, основной целью которого было получение «эликсира жизни» или превращение неблагородных металлов в серебро или золото. Однако неправомерно представить алхимию лишь как ошибочную попытку добиться конкретных практических целей на основе мифологических представлений{96}. Такой неоправданный подход выводит из рассмотрения мировоззренческие вопросы алхимии, анализ которых имеет важное значение при создании целостной картины истории химической науки. В использованных алхимиками эзотерических представлениях зачастую можно усмотреть рациональное зерно, которое привело к накоплению химических знаний, важных и для сегодняшнего дня. Представления алхимиков были тесно связаны с натурфилософскими концепциями и, безусловно, сыграли определенную роль в эволюции теоретических воззрений химии. Более того, невозможно переоценить вклад алхимиков в развитие техники химического эксперимента.

Многоплановое проникновение алхимии в науку и культуру Средневековья не позволяет однозначно отграничить ее от химии, а также от других сфер духовной и практической деятельности человека. В пользу этого положения свидетельствует тот факт, что многие алхимические трактаты наряду с указаниями путей получения философского камня содержат описание экспериментов, философские теории и сведения о химических ремеслах. В теоретическом плане алхимия опиралась на широко распространенное учение Аристотеля об элементах-качествах, которое допускало возможность взаимного превращения одной стихии в другую{97}.

Одной из первых попыток дать сравнительно подробный анализ алхимического периода можно считать работы Германа М. Коппа (см. гл. 1, п. 1.3). Ему принадлежит высказывание, демонстрирующее достаточно распространенное отношение к этому этапу эволюции химических знаний: «Во время этой эпохи цели химии все еще не истинны, задачей является превращение с помощью химических процессов неблагородных металлов в благородные — золото и серебро; это направление работ было господствующим в рассматриваемую эпоху и определило ее название». Вынося такой неутешительный приговор алхимическому периоду, Копп не учитывал несколько весьма важных обстоятельств. Во-первых, особые усилия в поисках химических способов получения золота в Европе прослеживаются лишь в XVI–XVIII вв., т.е. практически на закате алхимического периода. Во-вторых, Копп не упоминал о том, что в эту эпоху исследователи преследовали и другие цели помимо превращения неблагородных металлов в благородные. В-третьих, необходимо иметь в виду, что понятия «златоделие» и «алхимия» были приравнены друг к другу лишь в XVII-XVIII вв. в пылу нешуточных полемических дебатов, чтобы четко определить порочную тенденцию в развитии химических знаний именно этого периода и быстрее преодолеть ее.

Даже в наше время полный и непредвзятый анализ всего алхимического периода представляется весьма сложной задачей по нескольким причинам. Во-первых, чрезвычайная длительность этого периода — свыше тысячи лет. За это время исчезли одни могущественные цивилизации и появились другие. Однако главная трудность заключается в том, что именно в этот период поднимаются чрезвычайно сложные «химические» проблемы. Конечно же, усилия средневековых ученых не позволили добиться окончательного ответа на многие вопросы, но по крайней мере, наметились пути их решения, а потому труд алхимиков нельзя считать абсолютно напрасным.

Еще одна сложность связана с неясностью временных границ этого периода в истории химии. В первую очередь, это относится к определению даты зарождения алхимии. Одни ученые уверены, что начало алхимического периода следует искать в IV в. н.э., другие склоняются к мысли, что алхимия появилась намного раньше — на рубеже IV–III вв. до н.э. Необходимо признать, что оба мнения являются достаточно аргументированными.

Сторонники первой точки зрения в качестве доказательства своей правоты приводят первые письменные свидетельства — рукописи основоположников алхимии. Позиции историков, стремящихся продлить алхимический период и отнести зарождение этого направления в химии во времена до Рождества Христова, в этом отношении заметно слабее. В споре со своими коллегами им приходится опираться на рукописи, которые по некоторым признакам (в том числе по названиям и авторам) хотя и относятся к более раннему периоду, но написаны (или переписаны?) были гораздо позднее. Необходимо отметить, что для авторов алхимических трактатов было характерно использование псевдонимов или вымышленных имен[6]. Так, Болос из Менде (города в дельте Нила) в III в. до н.э. свое произведение «Физика и мистика» подписал именем Демокрита, и лишь в XX в., благодаря исследованиям Макса Веллмана, удалось установить подлинного автора этой работы{98}.

Алхимические символы 

Болосу-Псевдодемокриту принадлежат и другие труды, которые он выдавал за древнейшие сочинения «тайного искусства». Скорее всего, это было не сознательной фальсификацией, а специфической формой проявления культурно-исторической традиции. Еще одним аргументом, хотя и достаточно слабым, является обилие мифов и легенд, которые густой пеленой окутывают момент зарождения алхимии. Анализируя этот чрезвычайно интересный период эволюции химических знаний, авторы постарались обозначить и учесть мнения обеих сторон. Весьма серьезная трудность анализа алхимического периода связана и с тем, что за полторы тысячи лет ученые разных стран выступали в качестве основных сторонников и апологетов этого сложного и противоречивого явления. Эстафета в процессе передачи и преумножения алхимических знаний переходила от греков и египтян к арабам, а затем и к западноевропейским ученым.

Алхимия возникла как наука, в секреты которой посвящали сравнительно узкий круг истинных адептов, кроме того, на протяжении нескольких исторических отрезков времени она подвергалась запрету со стороны светских и духовных властей. По этой причине алхимики выработали особый стиль для описания наблюдений и экспериментов: в своих трудах они избегали прямых высказываний, использовали специфические символы и обозначения, прибегали к иносказаниям и метафорам. Все это привело к тому, что содержание подавляющего числа алхимических книг трактовать однозначно практически невозможно.

Стремясь превратить неблагородные металлы в серебро и золото, алхимики использовали достижения металлургов и ювелиров. Многие их представления были тесно связаны с астрологией. Они считали, что земные металлы могут возникать под влиянием Солнца и планет солнечной системы, поэтому символы небесных тел, принятые в астрологических трактатах, стали использовать для обозначения металлов. Алхимики надеялись, что соответствующее расположение планет и «магические» действия в дополнение к чисто химическим операциям прокаливания, сублимации, экстракции, перегонки и фильтрации помогут им получить чудесные вещества.

Однако вряд ли стоит упрощенно трактовать этот сложный и продолжительный по времени период как время мучительных и бесплодных поисков философского камня, эликсира долголетия и универсального растворителя. Стремясь проникнуть в сокровенные тайны природы, алхимики в процессе проводимых ими исследований получили сведения о многих процессах, создали методы синтеза, разделения и очистки веществ, которых не существует в природе. Ученые Средневековья так и не смогли найти философского камня, однако они накопили огромный объем фактологических знаний по химии, без которых становление химии как науки было бы невозможно.


4.2. Зарождение алхимии, ее цели и основные этапы

Колыбелью алхимии подавляющее большинство ученых считают Древний Египет. В средневековых трактатах алхимию очень часто называли «египетским искусством». Сами алхимики вели начало своей науки от легендарного Гермеса Трисмегиста (Трижды Всемогущего). Его называли повелителем душ и магом богоравным. По преданию, воины Александра Македонского во время Египетского похода нашли могилу Гермеса Трисмегиста, на которой была установлена каменная плита — «Изумрудная скрижаль» (см. Приложение). На ней было высечено тринадцать основных алхимических заповедей, оставленных в назидание потомкам.

Алхимики всех времен свято почитали «Изумрудную скрижаль» и относились к ней, как к, своего рода, символу веры. Ученые склоняются к мнению, что Гермес Трисмегистэто имя синкретического божества, сочетающего в себе черты древнеегипетского бога мудрости и письма Тота, который считался небесным патроном магии и химических ремесел, а также древнегреческого бога Гермеса. Очевидно, что сферы человеческой деятельности, которым покровительствовали эти египетские и греческие небожители, во многом, совпадают. В греческой мифологии вестник богов Гермес считался защитником торговцев, обманщиков, воров и мошенников.

По поводу Гермеса Трисмегиста среди ученых нет единого мнения. Иногда его считают божеством у древних народов, а чаще — простым смертным, который либо являлся сыном бога, либо был награжден небожителями тайным знанием. Скорее всего, сказание о Гермесе Трисмегисте представляет собой видоизмененную греками египетскую легенду о мудрейшем Химесе (см. гл. 2, п. 2.6). Согласно Платону, Гермес Трисмегист открыл числа, геометрию, астрономию и буквы. Христианский теолог и писатель Климент Александрийский считал Гермеса Трисмегиста автором 42 трудов астролого-космографического и религиозного содержания.

В Средние века и позднее большой популярностью среди людей, интересующихся магией, астрологией и алхимией, пользовалась серия трудов, приписываемых Гермесу Трисмегисту, и известных под наименованием «Герметический корпус» или «Герметика» (II-III вв. н.э.). Эти сочинения образуют особое религиозно-философское направление в поздней античности, оказавшее глубокое влияние на развитие естествознания в Средние века и в эпоху Возрождения.

Главной задачей средневековых алхимиков было приготовление нескольких таинственных веществ, с помощью которых можно было бы достичь желанного облагораживания (трансмутации) металлов:

философский камень, Великий магистерий, философское яйцо, красный лев, красная тинктура. Этому препарату алхимики приписывали магическое свойство превращать в золото не только серебро, но и неблагородные металлы — свинец, ртуть и др.;

белый лев, белая тинктура. Это вещество, по мнению средневековых ученых, обладало способностью превращать все неблагородные металлы в серебро;

великий эликсир, панацея или жизненный эликсир. Так называли универсальное лекарство. Скорое всего, таким веществом был раствор философского камня. Великий эликсир, известный как золотой напиток, наделяли способностью исцелять все болезни, омолаживать старое тело и удлинять жизнь;

алкагест — универсальный растворитель.

Гермес Трисмегист. Средневековая гравюра 
«Изумрудная скрижаль» Гермеса Трисмегиста. Средневековая гравюра

Весь алхимический период можно разделить на три основных этапа (подпериода):

греко-египетский (IV в. до н.э. или, согласно альтернативному мнению, IV в. н.э.-VI–VII вв. н.э.);

арабский (VIII–XII вв. н.э.);

западноевропейский (XIII–XVIII вв.).

Такое разделение алхимического периода целесообразно в соответствии с хронологической последовательностью и географическими особенностями.


4.3. Греко-египетская алхимия

Развитие древнеегипетской цивилизации на протяжении более трех тысяч лет ее существования создало все условия для зарождения и развития алхимии (см. гл. 2, п. 2.3–2.6; гл. 3, п. 3.1). Однако для того, чтобы инициировать этот процесс, потребовалось влияние греческой культуры.

После смерти македонского царя Филиппа II его сын Александр, стремясь прекратить междоусобицы в Элладе, решил объединить всех греков одной идеей — отмщения Персии за долгие годы кровавых войн. Сравнительно немногочисленные, но прекрасно обученные войска отважного полководца одержали ряд блестящих побед, в результате которых не только Персия, но и подвластные ей территории (в том числе и Египет) вошли в состав новой великой империи. В 323 г. до н.э. после смерти Александра Македонского созданное им огромное государство распалась на более мелкие царства. Власть в них стала принадлежать диадохам — ближайшим сподвижникам и военачальникам великого полководца.

Повелители новых обширных территорий на Ближнем Востоке проводили по отношению к покоренным народам достаточно терпимую политику. В это время начался оживленный обмен духовными и материальными ценностями между греческой, египетской, персидской, вавилонской и даже индийской культурами. Влияние эллинизма распространялось на обширные территории Ближнего и Среднего Востока. Один из приближенных великого императора Птолемей I Сотер правил Египтом. Получивший образование у Аристотеля основатель династии Птолемеидов слыл просвещенным монархом. По инициативе нового царя в столице государства городе Александрии был основан храм муз — Мусейон, при котором была собрана богатейшая библиотека. В годы ее расцвета в ней находилось до 700 тысяч свитков, содержащих знания по различным областям человеческой

деятельности. Необходимо отметить, что Александрийская библиотека хранила сокровища науки и культуры не только древних греков, но и других сопредельных народов — египтян, персов, вавилонян, финикийцев и ассирийцев.

В Мусейоне работали выдающиеся ученые и поэты Древней Греции, освобожденные от повседневных забот. Александрийский храм муз можно считать первой в мире академией наук. Правители Египта финансировали Мусейон и выделяли средства не только на содержание ученых, но и на конструирование приборов, проведение исследований и даже на организацию экспедиций. Имена таких великих мыслителей древности, как географ и математик Эратосфен, математик Евклид, Архимед, астроном Аристарх Самосский, ботаник Теофраст(см. гл. 2, п. 2.1) и многих других прославили Александрийский Мусейон. В этом выдающемся научном заведении античности зародилась биология и экспериментальная медицина, функционировала первая в мире анатомическая школа, основоположником которой считается личный врач Птолемея II Герофил. «Священному искусству химии» было отведено особое здание — храм Сераписа[7] — храм жизни, смерти и исцеления.

Птолемей I Сотер. Мраморный бюст

Анализируя зарождение греко-египетской алхимии, необходимо прояснить некоторые особенности этого явления. Древнегреческие философы, отстаивая идею о единстве всего сущего, все же разделяли религию и натурфилософию. Египтяне, блестяще владея прикладной химией, не выделяли ее тем не менее в самостоятельную область человеческой деятельности, а рассматривали как часть «священного искусства» или «священных знаний» — удивительного сплава естественнонаучных познаний и религиозных представлений. Поскольку основными носителями «священного искусства» были египетские жрецы, многие химические процессы были окутаны густым туманом волшебства и мистицизма. Можно с уверенностью сказать, что в Древнем Египте химия относилась к области эзотерических знаний, основной смысл которых скрыт от обычных людей и доступен лишь адептам, прошедшим через определенные обряды посвящения.

Древнегреческие ученые были поражены объемом и разносторонностью знаний египтян по прикладной химии. Однако, принимая многое из этих знаний, греки попадали под воздействие той мистической и эзотерической атмосферы, которая их сопровождала. Мировоззрение греков, хотя и вооруженное натурфилософскими концепциями, не смогло устоять перед уникальными химическими познаниями египтян, перемешанными с мистикой и эзотеризмом. К слову сказать, учение Аристотеля об элементах-качествах без его драматических деформаций позволяло принять и объяснить многое из мировосприятия жителей Египта. Очевидно, что под впечатлением от химических познаний египтян греческие ученые поспешили сдать некоторые позиции в натурфилософии, поэтому слияние прикладной химии египтян с греческой натурфилософией в принципе не оказалось особенно плодотворным.

Зародившаяся в Александрии алхимия как часть «тайных и священных знаний» отождествляла семь наиболее распространенных металлов с семью планетами Солнечной системы. Так, например, в сочинениях Олимпиодора можно прочесть, что золото связано с Солнцем, серебро — с Луной, медь — с Венерой, железо — с Марсом, свинец — с Сатурном, ртуть — с Меркурием.

Древние считали всю природу живой и одушевленной. Поэтому они были уверены, что металлы «растут и созревают» в «лоне» земли. Золото рассматривалось как вполне «созревший» металл, а железо — как «недозрелый». Поэтому алхимики с помощью «химического искусства» стремились ускорить процессы «вызревания» металлов, которые, по их мнению, в природе протекали слишком медленно. Одним из сохранившихся документов об алхимических исследованиях того времени является упоминаемый ранее Лейденский папирус (см. гл. 2, п. 2.1), ставший известным благодаря работам М. Бертло.

Владеющие особыми знаниями и «тайным искусством» изменять вещества алхимики в глазах простых людей становились похожими на чародеев и волшебников.

Осторожное и опасливое отношение со стороны обыкновенных членов общества, заставляло тех, кто занимался алхимией, излагать результаты своих исследований загадочными туманными словами, что также усиливало впечатление таинственности. Эта неясность языка алхимии имела два негативных последствия. Во-первых, она тормозила прогресс: неясность относительно того, чем занимаются коллеги по алхимическому цеху, мешала определяться с ошибками и перенимать чужой опыт. Во-вторых, хотя это справедливо для более позднего этапа эволюции алхимии, многие шарлатаны выдавали себя за серьезных ученых. Однако не стоит забывать, что алхимические трактаты были написаны в те времена, когда в химии еще не существовало формул и уравнений, да и само восприятие вещества или материи было совершенно иным. Поэтому описание экспериментов и указания по технике их проведения по своей сути скорее напоминали рецепты из поваренной книги, нежели привычные современному читателю описания с использованием формул и уравнений химических реакций.

Наиболее значительными представителями греко-египетской алхимии были:

— Болос-Демокрит (Псевдо-Демокрит — III–II вв. до н.э.);

— Пелагий (IV в. н.э.);

— Синезий (IV–V в. н.э.);

— Олимпиодор (V–VI в. н.э.);

— Зосима Панополитанский (IV–V в. н.э.).

К числу сторонников греко-египетской алхимии можно также отнести философов Христиана и Стефана Александрийских, которые жили в VI в. н.э. Лишь немногие из фолиантов, относящихся к этому этапу алхимического периода, сохранились до наших дней. К тому же не все из них расшифрованы и снабжены сопроводительными комментариями. Отсюда следует весьма неутешительный вывод, что современная информация о достижениях представителей Александрийской алхимической школы далеко не полная.

Сосуды для перегонки, которыми пользовались греческие алхимики в I–III вв. н.э. 

Как свидетельствуют рукописи, написанные в начале эллинистического периода в истории Египта, Болос-Демокрит занимался проблемой трансмутации — превращения одного металла в другой (в частности свинца или железа — в золото). Под влиянием взглядов Аристотеля (см. гл. 3, п. 3.5) сформировалось убеждение в возможности взаимопревращения элементов-качеств. Известные в то время экспериментальные факты не противоречили этому — изменения твердости, пластичности, окраски и других свойств металлов под влиянием различных химических реагентов воспринимались как подтверждение превращения этих веществ и способствовало укреплению идеи об их общей сущности{99}. «Металлы сходствуют в эссенции; они различаются лишь своей формой», — наставлял адептов алхимии один из крупнейших и влиятельных средневековых ученых, философ и богослов Альберт Великий (см. гл. 4, п. 4.5){100}. По всей видимости, основным качеством металлов Болос-Демокрит считал цвет, поэтому о завершенности химических превращений судил по наблюдениям за изменением внешнего вида и окраски металлов. В своих работах этот ученый приводил подробные описания методов получения золота, но это не было мошенничеством. Предложенные Болосом способы получения металлов упоминаются в более поздних алхимических изданиях. В своих работах Болос-Демокрит установил следующие факты:

а) поверхность неблагородных металлов можно обработать таким образом, что на них можно нанести тонкий слой благородных металлов;

б) существуют лаки, придающие поверхностям золотой или серебряный блеск;

в) возможно получение сплавов, внешне напоминающих золото или серебро.

В процессе превращения (трансмутации) неблагородных металлов в серебро или золото, по мнению Болоса-Демокрита, можно выделить следующие стадии:

— меланоз или почернение металла;

— лейкоз или осветление;

— ксантоз или приобретение желтой окраски;

— иоз или покраснение.

Взаимодействием меди с цинком можно получить латунь — сплав желтого цвета. Весьма вероятно, что для древних исследователей изготовление металла цвета золота и означало изготовление самого золота{101}.

Химические приборы из древнейшего химического трактата «Алхимия» Зосимы Панополитанского (III или IV вв. н.э.) 

Христианин-гностик Зосима Панополитанский работал в Александрии уже в самом конце эллинистического периода в истории алхимии. Известно его сочинение, состоящее из 28 томов, которое пользовалось широкой известностью у александрийских, а позднее и у средневековых алхимиков. Это произведение представляло по своей сути энциклопедию, которая содержала знания по прикладной химии, накопленные за предыдущие столетия. В своих трудах он упоминал философский камень, превращающий неблагородные металлы в серебро и золото, божественную воду (панацею), описывал процесс получения ацетата свинца и целый ряд алхимических приборов. По мнению целого ряда авторов, именно Зосима в своих книгах впервые употребил термин «χημεια», от которого и произошло слово «химия» (см. гл. 2, п. 2.6).

Как отмечают многие исследователи истории науки, для мировоззрения алхимиков Средневековья было характерным представление о том, что каждый объект может существовать только в процессе бесконечного самосовершенствования. Соединение этих воззрений с взглядами Аристотеля (см. гл. 3, п. 3.5), указывавшего на сходство металлов с растениями за их свойство возникать из земли под действием холодных и влажных паров воды, трансформировалось в алхимическом мышлении. Появилась алхимическая идея о способности металлов развиваться в глубине земли, подвергаясь целому ряду переходов от менее совершенного состояния к более совершенному. Совершенство металла главным образом расценивали как устойчивость металла к неблагоприятным воздействиям внешней среды{102}.

Распространению таких идей, по всей видимости, способствовали не только теории известных античных натурфилософов, но и экспериментальные подтверждения того, что некоторые металлы (медь, серебро, метеоритное железо) могут находиться в земле и в виде соединений с другими элементами, из которых эти металлы получали ремесленники-металлурги. Это приводило к мысли, что соединения того или иного металла, представляют собой промежуточные стадии процесса его усовершенствования{103}.

Существуют свидетельства, что в греко-египетский период алхимией занимались и представительницы прекрасного пола. Первыми веками нашей эры датируются несколько алхимических трактатов, возможными авторами которых являются мифическая Мария Коптская (Мария-Еврейка) и даже сама легендарная царица Египта Клеопатра. Несмотря на отсутствие документальных источников, подтверждающих реальное существование Марии Коптской, многие авторы признают, что именно она впервые на практике применила водяную баню. Последнюю царицу Египта из династии Птолемеидов считают автором сборника рецептов получения золота («Хрисопея»[8] Клеопатры). Помимо получения золота, в этих работах приводятся описания многих экспериментальных методик, в частности, показаны аппараты для перегонки — сосуды с трубами для отвода и подачи жидкостей.

В эпоху заката Римской империи наметился общий упадок греческой культуры. Это не могло не сказаться и на развитии алхимии. Уже к III в. н.э. новых знаний по прикладной химии практически не было, результаты старых работ все чаще и чаще истолковывались исключительно в мистическом духе. C 330 г. центром культурной жизни становится новая столица Римской империи — Константинополь. После правления императора Константина Великого Римская империя удаляется от эллинской культуры. Христианство становится господствующей религией, а Александрия одним из его основных центров. Распространение христианства послужило едва ли не главной причиной краха алхимии греко-египетского периода. В течение первого тысячелетия нашей эры христиане боролись с античной культурой, философией и наукой. Искусство алхимии, связанное с языческими религиями греков и египтян, стало подозрительным и подверглось гонениям — алхимия фактически получила статус нелегальной деятельности. Решающий удар по греко-египетской алхимии нанес римский император Диоклетиан. Опасаясь, что получение дешевого золота окончательно подорвет силы слабеющей империи, он приказал уничтожить все труды по алхимии. Завершающим аккордом финала греко-египетской алхимии стало уничтожение в Александрии в 391 г. н.э. так называемой «дочерней библиотеки» после выхода эдикта императора Феодосия I Великого, направленного против всех языческих культов.

«Хрисопея» Клеопатры. Манускрипт св. Марка (Библиотека Марка, Венеция).
Круг вверху слева содержит магические формулы; внизу справа — установленный на горне алембик с двумя «клювами»

 Одна из христианских сект — несторианская[9] — из-за преследования ортодоксальных христиан Константинополя бежала на восток, в Персию, где они были радушно приняты как потерпевшие от враждебной Византии. Несториане принесли с собой в Персию греческую культуру, в том числе и знания по алхимии. Наивысшее влияние несториан в Персии приходится на середину VI в. н.э. После завоевания Персии арабами несториане сохранили свое положение покровительствуемой религии.


4.4. Арабская алхимия

История стран Ближнего Востока и Передней Азии в VII в. пережила эпоху великих потрясений, вызванных военными походами арабских племен. Жившие изолированно в пустынях Аравийского полуострова разрозненные арабские племена в первой четверти VII в. н.э. были объединены пророком Мухаммедом. Вскоре после создания единого государства арабские воины начали свое победоносное шествие по сопредельным территориям и захватили большие области в Азии и Северной Африке. В 641 г. они вторглись в Египет. Несколькими годами позже такая же судьба постигла и Персию. В VIII в. арабское владычество уже простиралось и на Европу: Пиренейский полуостров практически полностью оказался завоеван. Только ожесточенное сопротивление со стороны армии императора франков Карла Великого остановило продвижение арабов дальше на север. Территория арабского халифата простиралась от Пиренеев до Инда.

Поначалу вчерашние кочевники следовали такому правилу: все книги, которые противоречат Корану, — либо ошибочны, либо вредны, поэтому их необходимо уничтожать те представления, которые находятся в согласии с заветами ислама, являются совершенно излишними, поэтому нет никакой необходимости их сохранять. Однако со временем, покоряя народы, которые по уровню развития стояли выше аравийских кочевников, завоеватели осознали, какое большое значение для укрепления силы и мощи государства имеют научные знания. Поэтому вскоре арабские правители резко изменили свое отношение к науке: от фанатической борьбы с учеными они перешли к заботе о преумножении знаний, в том числе и химических.

Сосуды и алембики, изображенные в одной из арабских рукописей.
Париж. Национальная библиотека

Будучи могущественными и богатейшими властителями Востока, арабские халифы стали покровительствовать науке и искусствам. Появление первых арабских химиков датируется VIII–IX вв. Согласно преданию, с химией арабы познакомились во время осады Константинополя, когда их корабли были сожжены «греческим огнем» — химической смесью, образующей при горении сильное пламя, которое нельзя погасить водой (см. гл. 7, п. 7.4). Значительный расцвет химических знаний в арабском мире отмечается в начале IX в., когда восточная медицина широко начинает использовать фармацию. Как уже говорилось выше, арабы преобразовали греческое слово χημεια в al-kimiya,

позднее это слово перекочевало дальше на запад, и в результате европейские языки обогатились терминами «алхимия» и «алхимик».

В период между III и XII вв. данные о развитии химии в Западной Европе практически отсутствуют. После завоевания Египта знания, накопленные представителями греко-египетской ветви алхимии, полностью переняли арабы. Одним из научных и культурных центров Ближнего Востока стал Багдад. Именно в этом городе в конце VIII в. была открытая первая аптека, существование которой подтверждают средневековые документы.

Кордовский халифат, существовавший на территории современной Испании, поддерживал традицию культурной преемственности от Багдада. В 755 г. там возник крупный культурный и научный центр. Кордовские халифы, сами весьма образованные люди, своей деятельностью способствовали расцвету искусства и науки. Средневековые хронисты донесли до нас сведения о необыкновенной библиотеке аль-Хакама II, насчитывавшей более 400 тыс. томов. Еще будучи наследным принцем, аль-Хакам заботился о пополнении книжного фонда, заказывая профессиональным переписчикам манускрипты, которых не было в халифской библиотеке. Он также нанимал людей, чтобы сверять копии с оригиналами, дабы не вкрались ошибки. Сокровища культуры и науки Кордовского халифата сыграли весьма значительную роль в проникновении философских и естественнонаучных знаний в Западную Европу.

Практически пять веков арабы оставались безусловными лидерами в деле преумножения химических знаний. Многие химические термины, используемые и в настоящее время, имеют арабское происхождение, например: al-iksir — эликсир, alkali — щелочь, alcohol — спирт, naphta — нефть или лигроин, zircon — цирконий, alembik — перегонный куб и многие другие.

Самым знаменитым алхимиком арабского Востока считают Джабира ибн Хайяна, больше известного в Европе под именем Гебер. Этот выдающийся арабский ученый родился в семье фармацевта, который из Йемена переселился в провинцию Хорасан (Иран). Профессия отца, по всей видимости, сыграла далеко не последнюю роль в формировании интереса Джабира ибн Хайяна к химии. Он получил блестящее по тем временам образование у прославленного учителя и шестого имама Джаффара аль-Садика. Свою практическую деятельность в медицине начал под руководством Бармакида — визиря легендарного халифа Гаруна аль-Рашида, известного по сказкам «Тысяча и одна ночь». Как свидетельствуют документы, Джабир ибн Хайян был основателем собственной научной школы, подобной тем, что создавали Платон и Аристотель. Ему приписывают авторство нескольких сотен научных трудов. Огромцое количество научных работ Джабира ибн Хайяна историки объясняют по-разному. Прежде всего, в те времена существовала традиция, когда именем основателя научной школы подписывались все сочинения, автором которых был не только руководитель, но и его ученики. Однако есть и другая точка зрения — подлинными следует считать только работы, написанный на арабском языке, поскольку труды, сохранившиеся на латыни скорее всего являются фальсификацией. К наиболее известным произведениям Джабира относятся: «Книга королей», «Книга Венеры» («Книга Зухры»), «Книга о щедрости», «Книга о равновесии», «Книга о ртути», «Книга семидесяти», «Книга ста двенадцати».

Всю научную деятельность Джабира ибн Хайяна в области химии можно условно разделить на две составляющие: практическую и теоретическую. Арабский ученый придавал большое значение экспериментальным исследованиям. Он считал, что химик в первую очередь должен заниматься практической работой. По его мнению, тот, кто не ведет интенсивных экспериментальных исследований, никогда не добьется надлежащей степени мастерства. В многочисленных трудах, язык которых достаточно понятен, Джабир впервые описал нашатырный спирт, свинцовые белила, способ перегонки лимонной, винной и уксусной кислот, а также метод получения слабого раствора азотной кислоты, которая не встречается в природе. Ему принадлежит изобретение и усовершенствование целого ряда приборов, и по сей день используемых в лабораторной практике: печей для нагревания и устройств для перегонки жидкостей, благодаря которым эта процедура стала более простой, безопасной и эффективной. Он отметил, что при кипячении вина образуются огнеопасные пары, это указало путь к открытию этанола.

Джабир усовершенствовал многие технологические процессы, связанные с химическими превращениями веществ, ему принадлежат рецепты по предотвращению коррозии, повышению эффективности крашения и получения непромокаемой ткани; в стекольном производстве он предложил использовать диоксид марганца, чтобы избавиться от зеленого оттенка, вызванного присутствием железа.

Джабир ибн Хайян (721–815)

В области теоретических изысканий, направленных на объяснение опытов по взаимному превращению веществ, Джабир ибн Хайян следовал традиции, идущей из Древней Греции. Однако его явная принадлежность к учению суфизма[10], оказала огромное влияние на склонность к мистицизму в развитии алхимической доктрины. Вплоть до конца XVIII в. в основных трудах алхимиков разрабатывались различные проблемы, поставленные Джабиром. В сочинениях Джабира ибн Хайяна явно прослеживается преклонение перед Гермесом Трисмегистом. Историки считают, что он впервые перевел «Изумрудную скрижаль» с греческого на арабский язык. Джабир ибн Хайян неоднократно подчеркивал, что алхимия родная сестра пророчеству.

Изображения различных химических приборов, приведенные в книге Джабира (Ггбера) «Об изучении вещей»; воспроизведены в «Любопытной химической библиотеке» Ж.Ж. Манже (Женева, 1702)

Особое внимание Джабир уделял изучению возможности трансмутации металлов. Все последующие поколения алхимиков находились под влиянием результатов его исследований. Он полностью разделял философскую концепцию Аристотеля об элементах-качествах. Тем не менее к четырем Аристотелевым свойствам материи прибавил еще два, которые, прежде всего, характерны для металлов. Таким образом, Джабир выделял внешние (Аристотелевы) и внутренние качества металлов — металличность и горючесть. В концепции Джабира главная идея заключалась в исключительной роли ртути и серы. Джабир рассматривал ртуть в качестве концентрированного носителя металличности, а серу — в качестве носителя горючести. Таким образом, теоретизировал Джабир, можно изменить качества металлов и переходить от одного к другому, меняя в их содержании соотношение серы и ртути. Он полагал, что все остальные металлы «вызревают» из смеси ртути и серы, причем труднее всего образуется золото — самый совершенный металл. Для ускорения процесса «вызревания» золота, по мнению Джабира, необходимо найти особое вещество — al-iksir. (Так в европейских языках появилось слово эликсир) Эта теория Джабира, по всей видимости, и породила к жизни поиск неуловимого чудодейственного эликсира, который делал бы это преобразование возможным. Позднее европейские алхимики стали называть это загадочное вещество философским камнем.

В своих сочинениях Джабир ибн Хайян неоднократно подчеркивал, что алхимия обладает удивительной хронологией, теряющейся во мраке прошлых времен. Арабский ученый был уверен, что человек представляет собой активное начало, он способен имитировать и повторять многие природные процессы. Тем не менее Джабир ибн Хайан неоднократно подчеркивал, что занятия наукой, в том числе алхимией, — удел избранных. В своей «Книге камней» он писал, что судьба на каждом шагу готовит человеку испытания и стремится ввести в заблуждение каждого, кроме тех, кому Бог благоволит и покровительствует.

В химической терминологии, используемой Джабиром в его книгах, можно разглядеть некоторые черты оригинальной «классификации» химических соединений и простых веществ. Всю совокупность веществ, встречающихся в живой и неживой природе, он подразделял на три основные группы. К первой категории он причислил летучие вещества, которые испаряются при нагревании, подобно камфаре и хлористому аммонию; вторую группу образуют металлы (золото, серебро, свинец, медь и железо); а к третьей группе относятся «камни» — твердые вещества, которые растиранием можно превратить в порошок.

Алхимические трактаты Джабира завоевали признание и авторитет по всему Ближнему Востоку. Они вдохновляли других алхимиков и оказали серьезное влияние на его последователей в арабском мире, включая таких известных ученых как Ap-Рази (IX в.), Аль-Туграи (XII в.) и Аль-Ираки (XIII в.). В XII–XIII вв. манускрипты Джабира ибн Хайяна были переведены на латинский язык и стали буквально «священными» текстами для европейских алхимиков.

Многих выдающихся арабских медиков того времени можно в равной степени причислять к числу алхимиков, поскольку эти области человеческого знания тесно переплетались друг с другом. Не меньшую известность, чем Джабир, завоевал другой арабский алхимик — Ар-Рази, известный в Европе под именем Paзес. Этот ученый описал методику приготовления гипса и наложения гипсовой повязки для фиксации сломанной кости. Однако главной заслугой Ар-Рази считали его теоретические исследования в области алхимии. К двум принципам Джабира (металличности и горючести) Ар-Рази добавил третий — принцип твердости. Подвижная ртуть и воспламеняющаяся сера образуют твердые вещества только в присутствии третьего компонента — соли. В «Книге тайны тайн» Ар-Рази описал одно из таких превращений, которое он назвал «высоким стремлением ртути к покраснению». Методика проведения такой операции выглядит следующим образом: «Возьми одну меру горчицы и смешай в пустом кубке с мерой масла; после этого добавь в кубок пять мер желтой мелко раздробленной серы и столько же купороса, чтобы кубок наполнился наполовину огненными парами, и оставь его на один день и одну ночь. Затем омой его водой с солью. После этого возьми глиняный котел, поставь посреди него глиняную лампу, чтобы ее верх выступал над котлом на толщину кусочка сахара. Прилей нагретую ртуть в лампу, помести вокруг лампы в котле одну меру желтой истолченной серы слоями один над другим. Осторожно нагревай лампу десять часов, пока вся сера не станет красной… Если тогда одну часть этой ртути прибавить к десяти частям серебра и десять раз сочетать их браком, то образуется золото»{104}.

Ар-Рази (865–825)

Представления Ap-Рази отличались от взглядов его современников прежде всего ясностью и последовательностью в объяснении химических превращений. В сочинениях арабского ученого имели место попытки систематизировать известные химические вещества и методы их получения, объединив основные положения учений Демокрита и Аристотеля. Например, в трудах Ар-Рази можно усмотреть идею, что все «первоэлементы-качества» состоят из атомов и «пустого пространства». Свойства «первоэлементов» потому различны, что они зависят от плотности расположения атомов в пространстве. Чем теснее расположены атомы, тем тяжелее вещество, как, например, земля или вода, которые в пространстве стремятся вниз, в отличие от огня и воздуха, устремляющихся вверх. Таким образом, Ар-Рази чувствовал необходимость обновления и развития античных теорий, в частности стремился сопоставить массу различных тел с плотностью расположения образующих их атомов.

Еще одним великим врачевателем арабского Востока, проявившим себя в алхимии, был житель Бухары Ибн-Сина, гораздо более известный под именем Авиценна. Его сочинения (особенно «Канон») оказали огромное влияние на развитие средневековой медицины: в течение многих столетий они служили важнейшим руководством для врачей не только Арабского Востока, но и Западной Европы. Необходимо отметить, что Авиценна был единственным из арабских алхимиков, который отвергал возможность трансмутаций металлов. И все же его взгляды нельзя полностью отмежевать от алхимических представлений. Авиценна верил, что благородные металлы могут «расти» в недрах Земли под влиянием Луны и Солнца; он не создал собственной химической теории, однако одним из первых усомнился в истинности целей и представлений алхимиков.

Ибн-Сина (Авиценна) (980–1037)

Кроме того, Авиценна переосмыслил многие положения античных философских теорий, особенно натурфилософские взгляды Аристотеля. Размышляя о материи, Авиценна пришел к заключению, что ее свойства неотделимы от нее самой, потому их необходимо изучать в единстве с материальной сущностью. Авиценна подчеркивал, что основой познания различных явлений природы, которое завершается формулированием абстрактных понятий, т.е. обобщений и теорий, могут быть лишь наблюдения и опыты. При этом он придавал меньшее значение экспериментальным работам по сравнению с умственной деятельностью, ибо ее результатом являются теоретические обобщения и формирование понятий.

Главным источником сведений о знаниях Арабского Востока той эпохи в области прикладной химии можно считать сочинение персидского ученого Абу Мансура (Миваффака) «Трактат об основах фармакологии». Арабские медики в основном использовали для приготовления лекарств экстрактивные вытяжки растительного происхождения. Для этого они применяли простейшие способы перегонки, позволявшие получать эфирные масла и дистиллированную воду. Использовали они и неорганические вещества: черный сульфид ртути, киноварь, сулему для лечения кожных заболеваний; сульфат меди и сульфат цинка для лечения глазных болезней, квасцы как вяжущее и кровоостанавливающее средство. Также им были известны щелочи, получаемые из карбонатов действием извести; натуральная бура, нашатырь и оксид цинка, который они называли «философской шерстью». Абу Мансур указывал на целесообразность применения в медицине тростникового сахара и ряда органических кислот, например, танина.

В области металлургии арабы не сделали существенных открытий, за исключением разработки технологии получения булата или дамасской стали (см. гл. 7, п. 7.1). В теоретическом плане они, в основном, придерживались теории трансмутации, сформулированной Джабиром и модифицированной Ap-Рази. Создание основ рациональной фармации, обучение правилам приготовления лекарств, а также составление списка лекарств следует признать главной заслугой арабских алхимиков.

Несомненно, что ученые арабского Востока сохранили, преумножили и передали Западу знания греко-египетской научной школы. При этом необходимо отметить, что через египтян арабы познакомились с греческой атомистикой, поскольку в Александрии долго существовала Абдерская философская школа, которая сохраняла основные традиции учения Демокрита. Арабская атомистика, так же как и греческая, была построена на предположении, что каждое материальное тело состоит из неделимых атомов. Эти атомы не имеют величины, подобно маленьким точкам. Все атомы идентичны, путем их соединения в различных пропорциях образуются все материальные тела. Таких взглядов на окружающий мир придерживались некоторые мусульманские религиозные секты, которые занимались толкованием содержания Корана.

Наиболее подробные сведения об арабской атомистике сохранились благодаря книге Маймонида «Путеводитель заблудших» («Путеводитель колеблющихся»), в которой изложены основные положения философии секты мутакалимов. В этой теории просматриваются существенные отличия от учения Демокрита. Прежде всего арабская атомистика обнаруживает сильное влияние религиозных представлений. Согласно этой теории, атомы представляют собой чистые вещества, их величины и свойства суть случайности, определяемые Богом.

Завершая анализ этапа арабской алхимии, нельзя не остановиться на оценке общего влияния арабской науки и культуры на развитие мировой цивилизации. Роль арабского Востока в преемственности научных знаний и культурных ценностей образно описал Вильгельм Гумбольт: «Арабы …частично вывели Европу из состояния одичания, в которое она была погружена в течение двух веков в результате нашествия варварских народов. Арабы снова указали на вечные источники греческой философии; они не только помогли сохранить научную культуру, но расширили и открыли новые пути для исследования природы»{105}.

Однако считать, что арабская наука сыграла лишь «посредническую» роль в распространении античных философских представлений, значит недооценить влияние исламской культуры на развитие всего человечества. На самом деле ученые Арабского Востока внесли существенный вклад в сокровищницу философских знаний. Арабские мыслители, и особенно Ибн Рушд (Аверроэс), разработали новые философские категории и теории, позволявшие глубже понять явления природы. Творчески перерабатывая положения античной натурфилософии, развивая медицину и химические ремесла, арабские ученые оказали бесспорное влияние на эволюцию всей мировой науки.


4.5. Средневековая алхимия Европы

Ибн-Сина (Авиценна) и Ибн-Рушд (Аверроэс) практически оказались последними великими учеными арабского мира. Наступала пора упадка арабской культуры, связанная с завоеваниями Ближнего Востока менее развитыми народами: сначала турками-сельджуками, а затем дикими ордами монгольских ханов. Центр научной мысли снова переместился в Западную Европу, которая в то время не испытывала столь грандиозных исторических потрясений.

Проникновение арабской культуры в западноевропейские страны происходило по нескольким направлениям. Во-первых, торговые связи с арабским миром европейцы поддерживали через Константинополь. Например, развитие медицинских и фармацевтических знаний в средневековой Италии происходило благодаря знакомству с трудами арабских ученых. Первые медицинские школы возникли в Салерно и в Неаполе еще в X в. В те времена Салернская школа была одной из известнейших в Европе. В XI в. в Салерно появилась знаменитая на всю Италию аптека и была составлена первая в мире фармакопея на латинском языке — «Противоядие Николая из Александрии».

Первые манускрипты, посвященные обобщению некоторых знаний в области химических ремесел, появляются в христианской Европе, начиная с VIII в. Такими практическими руководствами были трактаты «О приготовлении красок для мозаики» (VIII в.), «Рецепты красок» (X в.) и «Путеводный манускрипт» (XII в.). В этих сочинениях также содержались рецепты по изготовлению сплавов, похожих на золото и серебро, а также нанесению на поверхность металлов покрытий, придающих им «серебряный» и «золотой» блеск. Эти рецепты, скорее всего, являлись отрывками из античных и арабских рукописей.

Второе направление проникновения культурного и научного наследия арабского Востока возникло в 1096 г. с началом эпохи крестовых походов. Рыцари-христиане направлялись в Палестину для освобождения Гроба Господня из рук мусульман-сарацин. В 1099 г. крестоносцы завоевали Иерусалим. Почти два столетия на территории Сирии и Палестины существовали христианские государства. Последние оплоты крестоносцев на Святой земле — крепости Акра, Тир, Сидон и Бейрут пали в 1291 г. Разумеется, не все двести лет существования государств, основанных крестоносцами, были годами непрерывной вражды, не все время на палестинской земле пылали пожары, раздавался звон мечей и лилась человеческая кровь. Были и достаточно длительные периоды относительного затишья. Поэтому, несмотря на явное противостояние христианства и мусульманства, происходило смешение культур. Христиане перенимали уклад жизни и знания мусульман. Паломники, возвращаясь из Святой земли, знакомили европейцев с достижениями арабской науки.

В то же самое время наметился и третий путь взаимодействия двух культур и религий — христиане постепенно возвращали себе Испанию, захваченную арабами в начале VIII в. Во время войн за освобождение Пиренейского полуострова христианская Европа узнала о блестящих достижениях мавританской цивилизации. Европейцы поняли, что арабы обладают бесценными книжными сокровищами — переводными трудами греческих философов (например Аристотеля), а также книгами ученых Востока (Авиценны и др.).

Схема проникновения алхимических знаний из арабского мира в Западную Европу 

Несмотря на упорное сопротивление арабов, не желающих знакомить с накопленными знаниями своих заклятых врагов, начался процесс перевода научных книг на латинский язык.

Всплеск интереса к алхимии в Европе и был, прежде всего, подготовлен сочинениями, которые переводились с арабского языка на латинский. Этому начинанию всемерно способствовал французский монах Герберт, ставший впоследствии Папой Римским Сильвестром II. Примерно в 1144 г. английский ученый Роберт из Честера впервые перевел на латинский язык арабские труды по алхимии. Лучшим переводчиком арабских трудов по алхимии считают Герарда Кремонского (ок. 1114–1187), который большую часть своей жизни провел в испанском городе Толедо и перевел на латинский язык 92 трактата{106}.

В 1085 г. Геральд Кремонский основал в Толедо специальную школу, где ученики тщательно изучали переведенные на латынь арабские рукописи. В эпоху засилья религиозных представлений это было мужественным поступком. В этой школе, в частности, были переведены два манускрипта по химии: «Книга о солях и квасцах» и «Собрание философских работ». Эти манускрипты, по всей видимости относящиеся к IX–X вв., содержали описания «химических» и «алхимических» представлений того времени; в первой книге были изложены основные идеи Джабира ибн Хайяна о том, что металлы состоят из ртути и серы. В течение тысячелетий они «дозревают» в недрах Земли, алхимик же должен осуществлять эти процессы в течение нескольких дней. Второе сочинение содержало особенно интересные сведения. В нем описывался своеобразный «конгресс», в котором участвовали известные философы и алхимики, обсуждая теоретические проблемы трансмутаций и практику проведения алхимических экспериментов{107}.

Вершина адептов. К немеркнущему совершенству по ступеням великого деяния. Успех каждой из операций жестко связан с взаимным расположением небесных светил. По углам расположены четыре Аристотелевых первоэлемента-стихии. Средневековая гравюра 

Таким образом, начиная с XIII в., опираясь на результаты трудов алхимиков прошлого, европейские ученые стали продвигаться вперед по сложному и извилистому пути познания. Наибольшее распространение алхимия получила в Испании, Германии, Англии, Франции и Италии. Политические условия, сложившиеся в средневековой Европе, соперничество многочисленных королевских и княжеских дворов, благоприятствовали поискам философского камня или эликсира долголетия.

Среди выдающихся алхимиков средневековой Европы необходимо отметить Альберта Великого, Роджера Бэкона, Арнальдо да Вилланова, Винсента де Бовэ, Фра Бонавентура, Раймунда Луллия, Никола Фламеля, Василия Валентина, Исаака Голландца, Ириния Филалета и Михаила Седживоя (латин. написание фамилии — Сендивогий). Необходимо отметить, что к явным приверженцам алхимии относится известнейший теолог и теософ Средневековья Фома Аквинский.

Особенно заметное влияние на формирование научных взглядов западноевропейских алхимиков оказали труды так называемых «христианских докторов» — Альберта Великого (Магнуса) и Роджера Бэкона. Альберт Великий был влиятельным церковным деятелем и занимал должность епископа в Регенсбурге. Как свидетельствуют историки, он слыл энциклопедически образованным человеком своего времени, его называли «доктор универсалис». О глубоких познаниях автора в области зоологии, ботаники, минералогии свидетельствуют его труды и в первую очередь книга «О минералах». Как считают многие историки химии, Альберту Великому принадлежит заслуга в открытии нового химического элемента — мышьяка{108}. Алхимик выделил элемент в виде простого вещества медленным нагреванием его оксидов с древесным углем.

Альберт Великий тщательно изучил и поддержал представления Аристотеля об элементах-качествах, в результате чего философия этого греческого мыслителя приобрела особое значение для ученых позднего Средневековья и начала Нового Времени. Альберт Великий верил в возможность трансмутации металлов, хотя честно признавал, что ему ни разу не довелось увидеть превращение неблагородных металлов в золото.

Роджер Бэкон, прозванный «чудесным доктором» (Doctor Mirabilis), в своей научной деятельности постоянно следовал провозглашенному им принципу: без опыта нельзя получить достаточных знаний. Но и он верил в возможность превращения неблагородных металлов в благородные (для этого достаточно обратиться к таким работам ученого, как «Великий труд», «Малый труд», «Третий труд»). Роджер Бэкон провел немало опытов в поисках способов превращения одних веществ в другие. Всю алхимическую деятельность английский ученый делил на две составляющие — «практическую» и «умозрительную». Он был уверен, что практическая компонента «утверждает умозрительную алхимию, философию природы и медицину»{109}. Оригинальность мышления, которое не укладывалось в привычные схоластические догматы, стала причиной постоянного преследования английского ученого консервативно настроенными католическими священниками, обвинявшими его в общении с «нечистой силой».

Альберт Великий (1193–1280). Средневековая гравюра 

За отказ выдать секреты получения золота, которых он не знал, Бэкон был осужден собратьями по вере и провел в церковной темнице долгие 15 лет.

Его сочинения по велению генерала ордена францисканцев в наказание были прикованы цепями к столу в монастырской библиотеке в Оксфорде.

Потомки и по сей день высоко ценят высочайшую духовную стойкость и научные заслуги Роджера Бэкона, прежде всего благодаря его четко выраженному убеждению, что прогрессу науки способствует экспериментальная работа в сочетании с приложением к ней математических методов.

В XIII в. в деятельности западноевропейских алхимиков наметился определенный подъем. Знаменитые богословы, осознавшие огромную ценность наследия античных философов, включили элементы их учений в каноны христианского мировоззрения. Альберт Великий и Фома Аквинский обладали достаточным авторитетом и влиянием среди иерархов католицизма, чтобы поставить учение Аристотеля в один ряд с Библией и сочинениями «отцов церкви».

Тому, что Ватикан обратил свое внимание на учение Аристотеля, способствовали некоторые социально-политические условия средневековой Европы: противоборство католического и исламского мировоззрений, а также необходимость совершенствования христианского учения, связанная со значительными экономическими изменениями — расцветом ремесел, ростом городов и торговли. Однако идейное содержание христианского вероучения оказалось явно недостаточным для решения вновь возникавших проблем европейского Средневековья.

Натурфилософские представления Аристотеля стали широко использоваться Ватиканом, поскольку не противоречили католицизму и позволяли решить многие насущные для того времени мировоззренческие проблемы.

Роджер Бэкон (1214–1292). Средневековая гравюра
Арнальдо да Вилланова (1250–1313 (?)). Средневековая гравюра 

Алхимики научились получать чистый этиловый спирт перегонкой крепкие виноградных вин. Первые в Западной Европе в XI в. перегонные аппараты появились в Италии. Позднее они стали известны и в других странах, культивирующих виноградную лозу. Врач и алхимик Арнальдо да Вилланова, по-видимому, первым описал этиловый спирт, названный им «водой жизни» (лат. aqua vitae). Он занимался практической медициной в Италии и Испании, а также при дворе у папы Климента V в Авиньоне. Ему приписывают различные сочинения, из которых главные: «О винах», «О ядах», «О дозах териака», «Розарий философов». В своих произведениях Арнальдо да Вилланова выступал явным приверженцем теории трансмутации металлов и описал несколько рецептов получения философского камня (см. Приложение).

Испанский поэт, грамматик, богослов и философ Раймунд Луллий вследствие своей широкой образованности был известен как «просвещеннейший учитель». Он верил в превращение металлов и много сил отдавал изучению проблемы философского камня, чем навлек на себя гнев церковнослужителей. Считают, что им написаны различные сочинения по алхимии, в том числе «Завещание, излагающее в двух книгах всеобщее химическое искусство», «Опыты», «Сокращенное послание о камне», «Добавление к завещанию или сокращение», «Последнее завещание» («Testamentum»), «О превращении души металлов» и другие. Раймунд Луллий разделял теорию Джабира о том, что все металлы состоят из смеси ртути и серы. Луллию приписывают следующее определение алхимии: «Алхимия весьма необходимая божественная часть тайной небесной натуральной философии, составляющая и образующая единую, не всем известную науку и искусство, которые учат чистить и очищать потерявшие ценность драгоценные камни и придавать присущие им свойства, восстановлять немощные и больные человеческие тела и приводить их в должное состояние и в наилучшее здоровье и даже превращать все металлы в настоящее серебро, а затем в настоящее золото посредством единого всеобщего медикамента, к которому сводятся и были сведены все частные лекарства»{110}. Продолжив исследования Арнальдо да Вилланова, Раймунд Луллий представил уже несколько способов получения винного спирта.

Раймунд Луллий (1236–1315). Средневековая гравюра 

В Средние века была распространена легенда о том, что в 1312 г. испанский алхимик сумел разгадать секрет философского камня и обеспечил трансмутационным золотом английского короля Эдуарда II.

Никола Фламель (1330–1417(7)). Средневековая гравюра 
Арка на кладбище Невинных в Париже.
Гравюра из книги Никола Фламеля: Nicolas Flamel. His Exposition of the Hieroglyphical Figures which he caused to be painted upon an Arch in St. Innocents Church-yard in Paris (London, 1624)

Сведения о жизни французского алхимика Никола Фламеля выглядят поистине фантастической легендой. Фламель был писарем, переписчиком книг и нотариусом в Париже. Несколько позднее он занялся еще и книготорговлей. Но вся его деятельность не приносила богатства, и Фламель вел более чем скромный образ жизни. Как свидетельствуют биографы, резкие изменения произошли после того, как ему в руки попала загадочная книга, авторство которой приписывают таинственному знатоку каббалы Аврааму Еврею{111}. Именно эта книга побудила простого стряпчего заняться алхимией. Как гласит легенда, в 1382 г. он сумел получить философский камень и успешно осуществил процесс трансмутации. C этого момента Никола Фламель стал стремительно богатеть. Позволяя себе лишь расходы на проведение дальнейших алхимических экспериментов, он большую часть денег тратил на благотворительность и к 1413 г. содержал в Париже на собственные средства 14 больниц для бедных, 7 церквей и 3 часовни. Фламель — автор нескольких трактатов:

«Книга прачек», «Краткое изложение философии» и «Иероглифические фигуры». Последнее произведение представляет собой своеобразную автобиографию французского алхимика. Ученые, детально изучающие биографию Никола Фламеля, постоянно встречаются с документами, свидетельствующими о загадочных и порой необъяснимых событиях в жизни этого средневекового алхимика, окутаны тайной и последние годы его жизни. Существует легенда, что Фламель выделил эликсир долголетия и в награду получил вечную жизнь.

Одновременно с погоней за «философским камнем» шел поиск «алкагеста» — универсального растворителя, с помощью которого алхимики надеялись выделить «философский камень» из природных и искусственных веществ. Они считали, что, растворив им металлы и минералы, можно будет путем упаривания полученного раствора осадить золото или серебро. Одно время казалось, что такой растворитель найден. Как сообщает предание, в 1270 г. итальянский алхимик кардинал Джованни Фаданци, известный под именем Фра Бонавентура, подбирая жидкие смеси для получения универсального растворителя, смешал твердый нашатырь NH4Cl с крепкой азотной кислотой, испробовал действие этой смеси на порошке золота, и на его глазах золото исчезло. Окрыленный своим успехом, Бонавентура назвал смесь «царской водкой» (aqua regia) за ее способность растворять «царя металлов» — золото и приступил к выделению «философского камня». В беспрерывных экспериментах прошло десять лет, были проведены сотни опытов, но цели достичь так и не удалось. «Царская водка» не действовала на стекло, керамику, морской песок (диоксид кремния), оловянный камень (диоксид олова) и многие другие вещества. Разочарованный Бонавентура забросил алхимические опыты и занялся приготовлением лекарств.

Алхимические символы и сосуды. Из книги Януса Лациния «Драгоценная жемчужина» (Венеция, 1546)
Иллюстрация из трактата Василия Валентина «Триумфальная колесница антимония» 

Существует версия, согласно которой именем Василия Валентина называют немецкого монаха XV или, вероятнее, XVI в., который объединил все химические знания своей эпохи. Другие исследователи ставят под сомнение самое его существование и, следовательно, подлинность приписываемых ему сочинений. В начале XVII в. городской казначей (по другой версии, разбогатевший солевар) Тельде из Тюринги опубликовал сочинения этого знаменитого алхимика; упоминания заслуживают следующие трактаты: «Триумфальная колесница антимония», «О великом камне древних мудрецов», «Трактат об естественных и сверхъестественных предметах металлов и минералов», «О микрокосме», «О тайной философии». Герман М. Копп, пытавшийся установить подлинность сочинений Василия, не смог решить эту задачу. Утверждают также, будто в XV в. в Эрфуртском монастыре жил монах по имени Василий, весьма сведущий в алхимической практике. После его смерти в одном из ящиков были найдены рукописи его трудов вместе с порошком золота. Как считают некоторые историки химии, честь открытия сурьмы как химического элемента принадлежит именно Василию Валентину. Однако в авторитетных научных справочниках по поводу открытия этого элемента можно прочесть лишь скромную фразу: «Известна с древности и хорошо изучена средневековыми алхимиками»{112}. В трактате «Триумфальная колесница антимония» кроме антимонита (природного соединения Sb2S3) описаны и другие соединения этого элемента: оксиды, пентахлорид и трихлорид сурьмы, минеральный кермес (Sb2S3 с примесями антимоната натрия и сернистого натрия), а также ряд других веществ. Василий Валентин указал на способ приготовления соляного спирта (соляной кислоты) действием купоросного масла (концентрированной серной кислоты) на морскую соль.

Михаил Сендивогий (1566–1636) 

Польский алхимик Михаил Седживой (Сендивогий) занимался философией и медициной при дворе императора Священной Римской империи Рудольфа II. Его алхимические поиски способствовали усовершенствованию методов очистки и получения различных кислот, солей и других химических соединений. Как свидетельствуют биографы, он предполагал, что воздух представляет собой смесь веществ, содержащую некую «живительную» субстанцию. Сендивогий ассоциировал эту «животворящую» часть воздуха с газом, который выделялся при прокаливании селитры. В разработанной им системе мироздания центральное место принадлежало этой «живительной субстанции». Наиболее продуктивным периодом деятельности Сендивогия следует считать начало XVII в., когда он переехал в Польшу и стал работать при дворе короля Сигизмунда III. Польский монарх и сам проявлял нескрываемый интерес к алхимическим исследованиям и даже проводил эксперименты совместно с Сендивогием. В замке Вавель (Краков) и по сей день сохранились помещения, в которых располагалась алхимическая лаборатория Сендивогия.

Столпы алхимии (слева направо): Джабир, Арнальдо да Вилланова, Ap-Рази и Гермес Трисмегист, наблюдающие за работой адептов. (Norton Thomas, Ordinal of Alchemy. London, 1652) 

Чтобы успокоить нарастающее недовольство польской знати, которую возмущали постоянно увеличивающиеся расходы королевского казначейства на проведение алхимических изысканий, Сендивогию пришлось сменить направление своей деятельности и заняться усовершенствованием устройства горнорудных шахт и повышением эффективности оборудования для выплавки металлов. Сочинения Сендивогия, среди которых наибольшую известность приобрела книга «Новый свет алхимии» (латинская версия была издана в 1605 г.), были написаны на специфическом языке, характерном для алхимических текстов того времени. Помимо теории о «животворящей субстанции» его книги содержат различные научные, псевдонаучные и философские теории. Сочинение польского алхимика в последующем неоднократно переиздавались. (Заинтересованным читателем книг Сендивогия был один из величайших умов XVII в., создатель классической механики Исаак Ньютон. В последние годы своей жизни, проведенные в Чехии, Сендивогий отошел от алхимических изысканий. Основным направлением его деятельности было проектирование горнодобывающих шахт и мануфактур по выплавке металлов.

Имя самого выдающегося из алхимиков Средневековья, как считают исследователи{113}, осталось неизвестным. Этот европейский ученый подписывал свои труды именем Джабира, который в действительности жил примерно за пять столетий до него. До начала XX в. считалось, что автором этих трудов был сам Джабир ибн Хайян.

Однако благодаря исследованиям М. Бертло, Э. Холмъярда и П. Крауса{114} установлено, что эти сочинения появились на рубеже XIII–XVI вв., т.е. намного позже, чем рукописи, авторство которых принадлежит Джабиру ибн Хайяну или его ученикам. Наибольшую известность получили пять трактатов Псевдо-Джабира: «Итог совершенства магистерия», «О поисках совершенства», «О поисках истины», «Книга форнака» («Liber fornacum»), «Завещание Гебера».

Рисунки лабораторного химического оборудования, предназначенного для: а — прокаливания; б — дистилляции и перегонки, в — плавления; г — сублимации. (Из сочинений Псевдо-Джабира) 

Работы Псевдо-Джабира ознаменовали собой эпоху наивысшего расцвета алхимии. Для адептов тайной науки эти сочинения были особенно ценны. В них впервые была подробно описана аппаратура, применяемая при различных операциях, связанных с нагреванием на прямом огне, на песчаной и водяной банях, а также приборы, используемые при перегонке, фильтровании, кристаллизации, настаивании и возгонке. Еще одним важным достоинством сочинений Псевдо-Джабира явилось подробное и доступное для понимания читателя описание способов получения и очистки важнейших неорганических кислот — серной, соляной, азотной, а также «царской водки». Благодаря этим соединениям стало возможным по-новому осуществлять трансмутации: легче добывать благородные металлы из руды, чем «проводить превращения» металлов из неблагородных в благородные.


4.6. Алхимический трактат

Если количество письменных свидетельств об уровне развития химических ремесел в древние времена ничтожно мало, то при анализе алхимического периода складывается совершенно противоположная картина. Историки практически не располагают материальными памятниками того периода — не сохранились реактивы, приборы и устройства средневековых ученых — зато на полках западноевропейских музеев или университетских библиотек во множестве стоят алхимические манускрипты, позволяющие проводить беспристрастный анализ средневековых текстов. 

Алхимические трактаты абсолютно не похожи на научные химические книги более поздних времен, их тексты скорее напоминают причудливое баснословие, собрание самых невероятных мифов и легенд, символически иллюстрирующих процесс трансмутации — алхимическое Великое Делание. Средневековые алхимики не видели существенной разницы между живой и неживой природой.

Дракон (Уроборос) — один из наиболее известных алхимических символов (страница из книги Ламбспринка «О философском камне», Франкфурт, 1749) 

К тому же необходимо помнить, что алхимия была неразрывно связана с двумя другими эзотерическими науками, закрытыми для непосвященных: астрологией и каббалой. Тексты трактатов, насыщенные специфическими терминами, подтверждают эту связь. Многие термины, широко применяющиеся в алхимических манускриптах для обозначения реальных веществ и мифических субстанций, поражают своей образностью и метафоричностью. «Кровью голубя», например, называли свинцовый сурик, «костями дракона» — оксиды и гидроксиды щелочных металлов, «беглецом», «легкими облаками» именовали ртуть.

Особую роль в символике алхимиков играли лев и дракон. Лев отражал процесс трансмутации. Очень часто в алхимических трактатах можно встретить изображения Змеи или Дракона, проглатывающих свой хвост. Этот персонаж носил имя Уробороса или гностического змея. Он был символом круговорота веществ, единства живого и неживого, многократности сакральных рождений и умираний, олицетворением самого Великого Делания.

Алхимические трактаты необходимо воспринимать как головоломную загадку, причем в конце текста читатель никогда не находил ответа. Средневековые алхимики писали таким образом, что читающий получал лишь зерна истины, а взрастить их и получить урожай должен только сам читающий, и то, что вырастет, «зависит от него самого и никого более, не считая, конечно, Всевышнего, ибо истинное знание, согласно канонам алхимии, живо только через откровение»{115}.

Если изобразить суть всех теорий алхимиков геометрически, то получится театрике Пифагора, который представляет собой треугольник, построенный по десяти точкам. В его основании находится четыре точки на вершине — одна, а между ними соответственно две и три. Аналогия довольно проста: четыре точки представляют первоэлементы-качества Аристотеля; переход одного элемента в другой, путем изменения одного из его качеств всегда служил основанием для идеи трансмутации. Три точки — это триада алхимиков: сера, соль и ртуть. Особенностью этой теории являлась идея макро- и микрокосмоса. Человек в ней рассматривался как мир в миниатюре, как отражение Космоса со всеми присущими тому качествами. Отсюда и значение элементов: Сера — Дух, Ртуть — Душа, Соль — Тело. Следовательно, и Космос, и человек состоят из одних и тех же элементов — тела, души и духа. Если сравнить эту теорию с теорией четырех первоэлементов-качеств, то можно увидеть, что Духу соответствует элемент «огонь», Душе элементы «вода» и «воздух», а Телу — элемент «земля». И если при этом учесть, что в основе алхимического метода лежит принцип соответствия, который для средневековой практики означал, что химические и физические процессы, происходящие в природе, аналогичны тем, что происходят в душе человека, получим:

Сера — бессмертный дух / то, что без остатка исчезает из материи при обжиге.

Ртутьдуша / то, что соединяет тело и дух;

Сольтело / то материальное, что остается после обжига.

Две точки в театриксе Пифагора — серно-ртутная теория. Философская сера и философская ртуть рассматриваются как отец и мать металлов. При их соединении образуются различные металлы. Сера обусловливает изменчивость и горючесть металлов, а ртуть твердость, пластичность и блеск.

Одна точкаидея единства (всеединства), которая была присуща всем алхимическим теориям. На ее основе алхимик начинал свою Работу с поиска первовещества, найдя которое путем специальных операций низводил до первоматерии, после чего, прибавив к ней нужные ему качества, получал философский камень. Идея единства всего сущего, как было сказано выше, символически изображалась в виде Уробороса (гностического змея) — символа Вечности и всей алхимической Работы.

Центральное место в любом алхимическом манускрипте занимал рецепт получения философского камня — Великого Делания (см. Приложение). Рецепт есть неукоснительная форма деятельности, и его императивный характер очевиден. Многие историки считают, что рецептурный характер средневекового мышления является его фундаментальной особенностью{116}. Далекие потомки варваров, уничтоживших материальную и духовную культуру Римской империи, в один прекрасный момент с ужасом осознали, что начинать придется с нуля, заново учиться у тех редких мастеров, которые сохранили античные знания и умения. Поэтому рецептурность, следование проверенным канонам, воспроизведение умений мастера-учителя, владеющего секретами ремесла, является одной из неотъемлемых черт всей средневековой жизни.

Графическое изображение иерархии субстанций в алхимических теориях

Анализ текстов позволяет осознать, что рецепты представляли собой основу всей алхимической методологии. При этом очевидно одно обстоятельство: такие предписания нелегко осуществить. В них сознательно смешаны именной принцип и вещественная реальность: к примеру, философская сера и вещество сера, Салмакида и песчаная баня.

Как правило, в большинстве рецептов процесс трансмутации разбивался на три основных этапа. На первой, самой ранней стадии, предполагалось начальное смешивание свинца, цинка, меди и железа. Из этих элементов алхимики пытались получить «основную субстанцию» для трансмутаций, а из нее — золото и серебро. Подобное смешивание различных металлов на первой стадии изучения трансмутации называлось «почернением», так как поверхность сплава темнела из-за образования слоя оксидов. Этот этап называли Работой-в-черном, и символизировал его ворон. Вещество чернеет и «гниет», это смерть двух, ведущая к рождению одного — «двуполого вещества» или андрогинна. В сочинениях, приписываемых Марии Коптской, соединение черного цвета, получаемое при сплавлении свинца с медью, сравнивалось с «дымообразной серой». Подобное вещество считалось одним из видов «основной субстанции» для трансмутаций.

На второй стадии проведения трансмутации алхимики добивались «побеления металлов». Они добавляли к сплавам, нагретым до жидкого состояния, небольшие количества серебра, затем давали сплавам остыть и покрывали их слоем ртути или расплавленного олова, в результате соединения металлов приобретали серебряную окраску. Вслед за вороном приходит гусь (лебедь). Этот этап получил название Работа-в-белом. Его завершением должно стать получение Малого Магистерия, способного превращать все металлы в серебро.

Но Великое Делание на этом не останавливается. На смену гусю приходит феникс (петух) — Работа-в-красном. Ее результатом является Алый Лев или Великий Магистерий — тяжелый порошок шафранового цвета. Как верили алхимики, добавляя этот порошок вместе с пчелиным воском в расплавленный металл, можно получить золото.

Необходимо уточнить, что в среде самих алхимиков существовала определенная иерархия. Высшую ступень занимали герметические философы, коих было немного. Ниже располагались алхимики-суфлеры (в Англии их называли пафферами). Для истинного герметического философа не золото являлось заветной целью, а осуществление самого акта Великого Делания или, на крайний случай, панацея лекарство, избавляющее от любых болезней и продлевающее жизнь сколь угодно долго.

Получение золота было желанной целью последней стадии проведения трансмутации для алхимиков-суфлеров. При этом они стремились придать различным сплавам цвет золота: к расплаву добавляли немного золота, расплав охлаждали и на твердую поверхность наносили серу или «серную воду».

Прославление «философского камня». Средневековая гравюра

Продукты подобных превращений считались более ценными, чем само золото. При этом алхимики старались получить «золото» с коралловым, фиолетовым или даже пурпурным оттенком. По мнению В. Штрубе, «алхимикам удавалось получать разновидности бронзы, имеющие красивую фиолетовую или радужную окраску благодаря тому, что к некоторым сплавам они добавляли немного золота, а затем помещали эти сплавы в растворы, содержащие сульфиды»{117}.

Рецепт осуществления процесса трансмутаций, образно говоря, был сердцем любого алхимического манускрипта, однако хотя он и занимал центральное место в рукописи, но был лишь ее малой частью. В алхимических трактатах можно выделить несколько основных тематических узлов.

Алхимики были уверены, что каждое вещество можно усовершенствовать в своем индивидуальном качестве. Как основное средство такого усовершенствования они рассматривали огонь. Получение философского камня невозможно без длительного нагревания и прокаливания. Поэтому огонь для алхимика — это не только один из начальных Аристотелевых принципов, но и средство осуществления превращений веществ. Отсюда понятно, почему в алхимических текстах такое большое место уделяется описанию различных конструкций печей и анализу тонкостей всех экспериментальных процедур, связанных с нагреванием (см. Приложение). Как правило, авторы трактатов подробно рассматривали и другие экспериментальные методики: приготовление растворов и порошков, настаивание, фильтрование, перегонку и сублимацию.

Осуществление процесса трансмутации невозможно без использования вспомогательных веществ, поэтому в любом алхимическом трактате приведены способы получения и физико-химической обработки (очистки) вполне реальных химических реагентов, сопоставление их свойств, а иногда и краткие аннотации их практического применения.

Страница из книги «Liber rosarium philosophorum», посвященной приготовлению «универсального лекарства»

Вся препаративная часть, описание практических навыков и умений в алхимических манускриптах соседствовали с главами, в которых рассматривались теоретические положения, обосновывающие возможность процесса трансмутации. Как правило, теоретическая часть представляла собой рассуждения, опирающиеся на учение Аристотеля о первоэлементах -качествах, подкрепленные собственно алхимическими концепциями Джабира ибн Хайяна и Ap-Рази. Алхимический трактат представлял собой причудливую мозаику понятий, категорий, манипуляций, магических ритуалов и теоретических представлений, которые, с мировоззренческих позиций современного человека, в принципе не способны создать целостную картину какого-либо процесса и явления. Но алхимики мыслили иначе. Принцип смешения несмешиваемого — вот образ действия истинного адепта «тайного искусства»: к экспериментальной манипуляции примешивается магический ритуал, к практическому действию — священнодействие.

Анализ содержания подавляющего большинства сочинений алхимиков позволяет установить, что их деятельность складывается главным образом из трех составляющих*. Во-первых, это ритуально-магический опыт, который имеет квазинаучный — объяснительный и эвристический — статус, представленный в формах эзотерического символизма и специфического языка алхимии. Во-вторых, практический опыт как бессодержательное пустотелое ремесло. И, наконец, практический опыт как искусство, изготавливающее единичную вещь (химическая композиция как ваяние и живопись, как высокий артистизм). По образному выражению В.Л. Рабиновича, деятельность алхимика представляет собой синкретическую гармонию магии, ремесленной техники и искусства.


4.7. Закат западноевропейской алхимии

Не секрет, что в обыденном сознании алхимия зачастую воспринимается как не слишком удачная деятельность жуликоватых средневековых недоучек, обуреваемых стяжательством и поверивших в возможность получения золота из свинца, меди и железа. Однако такая оценка слишком поверхностна. В период с XII по XVI в. западноевропейская алхимия явила миру много ученых, отличавшихся честностью и бескорыстностью своих намерений.

До тех пор, пока богатство и власть в разных странах Европы зависели от владения землей и крепостными крестьянами, товарно-денежный обмен играл в обществе лишь подчиненную роль. Весьма показателен пример, который приводит В. Штрубе{118}. В 1063 г. при дворе Бременского архиепископа жил некий Паулус, который утверждал, что может превратить медь в золото. Однако архиепископ Адальберт высказал полную незаинтересованность в золоте, что на время погасило интерес к деятельности алхимиков. (Через некоторое время Паулуса и вовсе уличили в обмане.) Бременский архиепископ Адальберт не соблазнился заманчивыми обещаниями Паулуса, поскольку в то время на территории Западной Европы еще господствовала система натурального хозяйства. Производительность труда была сравнительно низкой, поэтому сколько-нибудь значительного излишка товаров образоваться не могло. Золото и серебро еще не приобрели статуса всеобщего эквивалента богатства. Истинным богатством были плодородные пашни, скот, а также труд крепостных крестьян и ремесленников. Так, в средневековых документах упоминается о том, что воинское снаряжение рыцарь мог получить в обмен на сорок коров. Поэтому в XII–XIII вв. на ранних стадиях эволюции западноевропейской алхимии в осуществлении процесса трансмутации были заинтересованы только сами весьма немногочисленные алхимики, да некоторые представители высшей светской и духовной власти.

«Новая жемчужина неслыханной цены». Гравюры на дереве (Венеция, 1546)
Король, символизирующий золото, обращается к сыну (ртуть — Меркурий) и пяти слугам (серебро, медь, железо, олово и свинец), свидетельствуя собственное всемогущество. Ни слова не говоря, Меркурий убивает собственного отца. Последующие события — осмотр раны, положение во гроб, истлевание останков, высвобождение духа, воскрешение во плоти — составляют сюжеты гравюр 3–13. На последней гравюре изображен коронованный Меркурий, коронующий в свою очередь, королевских слуг (несовершенные металлы). Сквозной сюжет всех четырнадцати гравюр символизирует обретение несовершенными металлами потенции к трансмутации ценою смерти тленного тела во имя воскрешения в новой славе и блеске. Меркурий — ртуть — получает богоподобную мощь философского камня, облагороженного королем — золотом, пролившим кровь, активирующую совершенствование металлов и высвобождающую их от порчи 

Алхимия процветала лишь в тех странах, где осуществлялся регулярный и стабильный товарно-денежный обмен, как это происходило в эллинистических, исламских государствах, а позднее, в эпоху Возрождения, — в Европе. Однако спустя примерно три века алхимия в христианской Европе получила необычайно широкое распространение. Жажда обогащения способствовала широкому распространению веры в трансмутацию, или «алхимическое искусство», а постоянно растущая всеобщая эйфория заглушала критические сомнения и сообщения о неудачах алхимиков.

Отношение общества к алхимии за весь период ее существования менялось практически в одном направлении: от признания ее единственной непреложной наукой (scientia immutabilis) в начале долгого пути — до проклятия как лженауки и мошенничества на финальной стадии. Некоторые европейские монархи и главы католической церкви усматривали в алхимии угрозу стабильности своей власти. В XIV в. изучение алхимии было запрещено католической церковью. Опасаясь обесценивания золота, папа Иоанн XXII (который, как свидетельствуют некоторые источники, сам был тайным сторонником алхимии) в 1317 г. издал буллу «Spondet quas non exhibent», в которой предал алхимию анафеме. Спустя десятилетие Иоанн XXII издал буллу «Super illius spfecula», направленную против магов и чернокнижников. Такое отношение оборачивалось для некоторых алхимиков прямым преследованием, позолоченной сусальным золотом виселицей или костром инквизиции. Честные и бескорыстные алхимики, вынужденные скрывать предмет своих изысканий, стали изъясняться еще туманнее, хотя жульничество на почве алхимии процветало, как и прежде.

Заключительная стадия эволюции алхимии началась в Западной Европе в конце XVI в. и продолжалась до конца XVIII в. Это был период ее окончательного упадка и вырождения. Именно в это время Европу наводнили полчища алхимиков-шарлатанов, которых впоследствии стали называть «фальсификаторами металлов». Поиск секретов добычи золота стал доходным ремеслом для многих мошенников. Среди деятелей алхимического обмана наиболее яркими фигурами можно считать Каэтана и Джузеппе Бальсамо, известного также как граф Калиостро. Именно эти «фальсификаторы металлов», во многом, стали причиной третьего вырождения алхимии (после греков и арабов).

«Алхимический бум» был обусловлен, прежде всего, социально-экономическими причинами. К XVI в. в значительной степени возросла эффективность сельского хозяйства и ремесленного производства, появились первые мануфактуры. Совершенствование товарно-денежной системы привело к тому, что золото все в большей степени становилось универсальной мерой стоимости товаров. Возникла и окрепла монетарно-меркантилистская теория развития экономики. Согласно этой теории, богатство человека определялось только количеством денег, которыми он владел. Главной целью монархов и многих людей стало стремление к увеличению богатства в виде запасов золота, серебра или драгоценных камней, которые в любой момент можно было обменять на любые товары. Всеобщая жажда золота гнала европейцев в заморские страны. В этот период в качестве источников обогащения рассматривали не только разработку месторождений благородных металлов, торговлю, разбой или разграбление завоеванных территорий, но и деятельность алхимиков.

Г.М. Копп и Э. Мейер отмечали, что с XVII по XVIII в. алхимия все более распространялась в Западной Европе именно как златоделие. Г.М. Копп указывал, что на протяжении значительного периода XVIII в. алхимики выпускали больше книг, чем химики. В. Штрубе приводит куплет немецкой уличной песенки, относящейся примерно к 1730 г.:

«Алхимиком ныне хочет быть всяк:
Юнец, и старик, и круглый дурак,
Придворный советник, цирюльник, солдат,
Монах, и священник, и адвокат!»{119}

Дворы крупных европейских феодалов оказались на тот момент основной силой в обществе, поддерживающей алхимию. Расходы на многочисленные войны, содержание наемных армий, поддержание роскоши двора требовали все больших средств. В XV–XVIII вв. многие коронованные особы ревностно занимались алхимией. Короли и князья часто привлекали алхимиков для осуществления финансовых махинаций, в частности для изготовления фальшивых монет. Например, Англия в правление короля Генриха VI была наводнена фальшивым золотом и фальшивой монетой. Подобным же образом во времена Столетней войны во Франции действовал и Карл VII вместе с известным мошенником Жаком ле Кером. Император Священной Римской империи Рудольф II был покровителем странствующих алхимиков, и его резиденция представляла центр алхимической науки того времени. Императора называли германским Гермесом Трисмегистом. Курфюрст Август Саксонский и его супруга Анна Датская производили опыты: первый — в своем дрезденском «Золотом дворце», а его супруга — в роскошно устроенной лаборатории на своей даче «Фазаний сад». Дрезден долго оставался столицей государей, покровительствующих алхимии, особенно в то время, когда соперничество за польскую корону требовало значительных денежных расходов.

Даже король Пруссии Фридрих II благоволил алхимии. В Берлине он основал лабораторию, в которой работало одновременно несколько алхимиков для достижения «политических целей короля». Алхимики процветали и в Австро-Венгерской империи. В 1784 г. императрица Мария-Терезия приняла под свое покровительство некоего Зефельда, который, якобы, овладел тайнами трансмутации. Император Франц I также надеялся воспользоваться плодами трудов этого «ученого», он даже заключил алхимика под стражу, предварительно предоставив ему все необходимое для работы, и Зефельд проводил свои опыты до тех пор, пока не сбежал.

Один из активных последователей теории флогистона (см. гл. 6, п. 6.3) И. Юнкер в середине XVIII в. разразился гневной тирадой в адрес алхимиков: «В наши дни из-за корыстолюбия и злоупотреблений в монетах содержится все меньше золота и серебра, которые составляют основу богатства. Из-за этого все больше становится бедных, почти повсеместно растет слепая алчность, толкающая людей на поиски золота и серебра. За несколько последних десятилетий так много людей занялись алхимией, что уже появилось восемь-десять тысяч книг, посвященных ей. И лишь очень немногих можно найти в Старом и Новом Свете, кто бы не занимался алхимией. Многие императоры, короли, князья, аристократы и простолюдины, неучи и ученые, даже ремесленники, мыловары, вязальщики чулок и другие занимаются алхимией. Это искусство распространилось так широко, что даже самый захудалый угольщик ныне рассуждает о трансмутациях»{120}.

Вплоть до середины XVIII в. у алхимиков не было недостатка в практических и наглядных «доказательствах» правоты их представлений. Например, «фальсификаторы металлов» часто демонстрировали монеты, отчеканенные якобы из золота, полученного алхимическим путем. Еще одним средством, призванным развеять сомнения в «истинности» алхимических изысканий, служили иглы, с одного конца железные, а с другого золотые. Мошенники уверяли, что для завершения трансмутации железа в золото им попросту не хватило «философского камня». Тем не менее, судебные инстанции нередко выносили обвинительные приговоры ловким мистификаторам, которые сообщениями об «удавшихся трансмутациях» вновь и вновь оживляли веру в возможность превращения металлов. В тех случаях, когда алхимиков уличали в обмане, их могло ждать суровое наказание, хотя порой дело доходило до казусов: так, известный алхимик-практик Иоганн Беттгер едва избежал смертного приговора за мошенничество лишь потому, что с помощью своего коллеги Э. Чирнгауза сумел установить состав фарфора и организовать его производство (знаменитый мейсенский фарфор).

Начиная с XV в. многие критически мыслящие западноевропейские алхимики приходят к выводу о тщетности поисков философского камня и эликсира жизни. Свои изыскания они стремятся проводить, исходя из теории арабских коллег, которые рассматривали ртуть, серу и соль в качестве основных составных частей металлов. Введение третьей составной части — соли — значительно расширило область алхимических экспериментов, однако, как указывал Леонардо да Винчи, путь их оставался по-прежнему ошибочным. В силу существующей в веках традиции алхимики позднего Средневековья так и не смогли отойти от бесполезного исправления теории металлов и призрачных надежд на открытие философского камня. Существующее положение усугубляла также консервативная организация и идеологическая замкнутость алхимических исследований.

В конце XVI в. возникает новое русло и мощный внутренний побудительный мотив для развития химических знаний — постоянно крепнущее и расширяющееся химическое производство. Этот период отмечен существенным изменением направления развития химических знаний: от алхимии — к ремеслам, от погони за мифическими субстанциями — к абсолютно реальной практике промышленного производства, развитие которого при зарождающемся буржуазном укладе экономики предъявляло новые требования к химии. Фабрикант, который обогащался за счет реализации своей продукции, остро нуждался в научно обоснованных, проверенных практикой знаниях о химических процессах производства красок, селитры, купороса и многих других материалов. Истинные химические знания были необходимы и для развития металлургии, расширения производства продуктов брожения. В мануфактурах ремесленное производство достигло своей наивысшей стадии, но для дальнейшего его развития требовались знания причин химических процессов, протекающих в природе, опираясь на которые, можно было бы воспроизводить условия, подходящие для проведения эффективных производственных процессов. Алхимики же, в большинстве своем, не могли справиться с такими задачами.

Началась непримиримая борьба с алхимией, которую возглавили представители химической науки, выражавшие интересы крепнущего класса промышленников. Практическое применение «теорий» алхимиков вызывало ненужные затраты времени, труда, сил и материалов, что тормозило развитие химических знаний и химических ремесел. Требовалось преодолеть алхимические пережитки, доказать несостоятельность основных положений алхимии. Это удалось только тем ученым, которые занимались созданием теории флогистона, пригодной для объяснения процессов промышленного производства. Задал направление и стиль полемики с алхимиками один из первых ученых-флогистиков Георг Эрнст Шталь (см. гл. 6, п. 6.4). Взгляды Г.Э. Шталя полностью отражали стремления промышленников использовать химию для совершенствования старого и развития нового производства. По мнению немецкого ученого, химия важна прежде всего потому, что является чрезвычайно полезной в горном деле и других ремеслах, поскольку позволяет получить «много нужных для человека веществ, которые можно приготовить собственными руками».

Среди работ ученых XVIII в., последовательно выступавших против алхимии, особо следует отметить книгу немецкого химика Иоганна Христиана Виглеба «Историко-критическое исследование алхимии, или воображаемого искусства получения золота» (1777). В этом произведении он подробно исследовал «гнилое дерево» алхимических представлений, вскрывал ошибочность их теорий и ложность доказательств. Виглеб делал это очень решительно, поскольку считал, что в его время вера в чудеса все еще широко распространена в обществе, и алхимики пытаются «спрятать за подобными мистификациями свое невежество», тогда как прогрессивная наука больше не желает «мириться с этим обманом».

В ходе острой полемики противники алхимии все больше и больше теснили своих оппонентов, переходя от эмоциональных высказываний к последовательной аргументации своих взглядов на процесс дальнейшего развития химической науки. Итогом этого противостояния явилось опровержение основных алхимических доктрин, показ невозможности на их основе объяснить протекание разнообразных химических процессов. Последовательный отказ сторонников «новой химии» от устаревших алхимических догм имел широкий общественный резонанс. В конечном итоге большинство людей «перестали называть химика лгуном и специалистом по подделке золота, как раньше величали алхимиков»{121}.

В XVIII в. торжеству новых взглядов на пути эволюции химической науки способствовала и сама жизнь. Динамичное и поступательное развитие химического производства, а также других отраслей прикладной химии опиралось на теоретические концепции противников алхимии. Успешное сотрудничество химиков-практиков с учеными, разрабатывающими теоретические представления вне рамок старых алхимических доктрин, служило бесспорным доказательством справедливости выбранных новых путей эволюции научных химических знаний.


4.8. Место алхимии в средневековом обществе

Обличительная страстность борцов с алхимией вполне оправданна: они хотели избавить химию от бесконечного блуждания по замкнутому лабиринту бесплодных экспериментов, схоластических умозаключений и мистического ожидания чуда. Г.Э. Шталю, И.X. Виглебу и их последователям удалось указать грядущим поколениям ученых истинные перспективы развития химической науки, утверждая, что в ее основе лежат насущные проблемы человечества. На последней стадии своей эволюции алхимия утратила авторитет в погоне за драгоценными металлами, поощряемой исключительным корыстолюбием влиятельных аристократов.

Однако было бы несправедливо вслед за многими «антиалхимистами» XVIII в. рассматривать алхимию лишь как ошибочную попытку добиться конкретных практических целей на основе мифологических представлений. C точки зрения сегодняшнего дня следует признать, что большинство алхимиков, особенно на ранних стадиях ее эволюции, прибегали к изучению процесса трансмутации не из корыстных побуждений, а преследуя научные или даже мировоззренческие цели. «Химическая» картина мира в представлениях средневековых ученых принципиально отлична от современных представлений{122}. Как уже упоминалось, во времена Средневековья ученые не видели существенной разницы между живой и неживой природой. Это подтверждают многие термины, широко применяющиеся в алхимических трактатах. Кроме того, еще со времен Аристотеля превращения неорганических веществ алхимики уподобляли процессам роста и созревания плодов растений. Они полагали, что их высокое призвание заключается в помощи при рождении новой сущности, подобно тому, как врач способствует появлению на свет нового человека. Зачастую алхимики не только хорошо владели искусством химических превращений, но и обладали навыками врачевания, должны были, исходя из этого соблюдать определенные этические принципы, которые основывались на благочестии и добрых помыслах. Поэтому на ранних стадиях эволюции алхимии корыстолюбие и стремление к обогащению считались пороками, поскольку они мешали глубже проникнуть в заветные тайны Природы, и как можно полнее слиться сознанием с нею. Все эти обстоятельства необходимо учитывать, чтобы понять удивительное смешение описаний реальных и фантастических событий в алхимических трактатах.

Алхимия как вид человеческой деятельности в генезисе располагается между позднеэллинистическим теоретизированием и химическим ремеслом. Как образно выразился В.Р. Рабинович: «В таком срединном положении алхимик нарочито дилетантским образом, не являясь в чистом виде ни философом-александрийцем, ни металлодельцем-имитатором, «решает» основную познавательную задачу Средневековья о соотношении духа и плоти. Эта задача в алхимической практике предстает как проблема тождества оперирования с веществом и размышления о веществе»{123}. Именно в этом многие историки науки усматривают осмысление алхимии как предшественницы новой химии.

В средневековых фолиантах алхимические и философские теории обычно соседствовали с описанием реальных экспериментов, зачастую используемых в различных производственных сферах (горном деле, ремеслах и т.п.). Все это свидетельствует о том, что алхимия оказывала заметное влияние на общий уровень развития культуры в целом. Такое многообразное врастание алхимии в науку и культуру Средневековья очень затрудняет стремление выделить в чистом виде собственно алхимию, отграничить ее от химии, а также от других видов духовной и практической деятельности человека.

Алхимия полностью биполярна. И таких диполей с разнесенными положительными и отрицательными зарядами в ее лоне достаточно много. Деяния алхимика многозначны. Он — теоретик и ремесленник-эмпирик, философ и теолог, мистик и схоласт, художник и поэт, правоверный христианин и маг-чернокнижник. Алхимия — неповторимая культурно-историческая реальность, органично включившая в себя многообразные проявления деятельности средневекового человека, и можно смело утверждать, что алхимия представляет собой явление средневековой культуры в широком смысле этого слова.


4.9. Алхимия: лженаука или scientia immutabilis?

И в настоящее время среди ученых нет единодушия в оценках значения алхимического периода в процессе эволюции химической науки. При этом высказываются диаметрально противоположные мнения. Так, Н.А. Фигуровский писал: «Алхимию можно образно представить в виде бесплодного отростка на живом дереве химии … наследие алхимического периода в теоретическом отношении было фактически равно нулю, а что касается нового фактического материала, он весьма невелик по своей значимости для развития химических знаний»{124}.

Одним из первых, кто попытался рассмотреть алхимический опыт в нескольких измерениях был М. Бертло (см. гл. 2, п. 2.1; гл. 9, п. 9.2). «Science intermediaire» — так определил Бертло место алхимии в процессе эволюции химических знаний. По его мнению, алхимия является переходной, промежуточной ступенью между древним состоянием умов, порабощенных мистицизмом, магией и теургией, и абсолютно позитивным мышлением современного человека.

Есть и другие мнения выдающихся химиков. Например, Юстус Либих писал: «Среди алхимиков всегда было немало настоящих исследователей, которые искренне заблуждались в своих теоретических воззрениях… Алхимия была наукой, тесно связанной со всеми областями химических ремесел. Открытия алхимиков Глаубера, Беттгера, Кункеля можно поставить в один ряд с крупнейшими достижениями нашего времени». Чтобы сделать окончательный вывод, целесообразно обратиться к бесстрастным историческим фактам.

В алхимический период были созданы различные аппараты, используемые при операциях, связанных с нагреванием на прямом огне, на песчаной и водяной бане, применяемые при перегонке, выпаривании, фильтровании, кристаллизации, настаивании и возгонке веществ, смесей и растворов. Несомненной заслугой арабских и западноевропейских алхимиков является значительное расширение знаний в области практической и прикладной химии и прежде всего — в накоплении и определенной систематизации химической фактологии. Арабские и европейские алхимики умножили сведения об известных ранее соединениях, отыскали лучшие способы их получения и очистки.

Западноевропейские алхимики сделали также важное наблюдение о возможности искусственного получения киновари прямым соединением серы с ртутью:

Hg + S → HgS.

Значительно расширился и список соединений ртути, приготовление которых было усовершенствовано: сулему получали нагреванием смеси ртути, хлористого натрия, квасцов и селитры — метод, сохранившийся в современной фармацевтической промышленности, где вместо ртути применяется ее сульфат:

HgSO4 + 2NaCl → HgCl2 + Na2SO4.

Уже арабские ученые использовали оригинальный способ получения щелочей:

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2NaOH.

Расширение знаний о нелетучих щелочах (карбонатах и гидроксидах щелочных металлов) у западных алхимиков явилось продолжением исследований арабских ученых, которые уже различали между собой соду и поташ (Абу Мансур).

Лучше были изучены и соли аммония, частично знакомые греко-египетским и арабским алхимикам. Кроме водного раствора аммиака, известного под названием «летучей щелочи» (alcali volatile), различные соли аммония распознавались по их летучести при нагревании. Карбонат аммония был получен перегонкой разложившихся продуктов выделения, но был также найден способ его получения из нашатыря и нелетучей щелочи (реакция между хлористым аммонием и карбонатом натрия):

2NH4Cl + Na2CO3 → (NH4)2CO3 + 2NaCl.

Из соединений железа, наиболее тщательно изученных западными алхимиками, следует упомянуть об искусственно синтезированных оксидах, под названием «мертвая голова» (caput mortuum) и «колькотар» (colcothar).

Однако самым важным в деятельности алхимиков было то, что они научились синтезировать, выделили в чистом виде и описали вещества, которых не существовало в окружающей природе. К списку из семи металлов (Au, Ag, Си, Fe, Pb, Hg, Sn) и двух неметаллов (S и С), известных еще с глубокой древности, в алхимический период добавилось четыре металла (As, Sb, Bi, Zn) и один неметалл — фосфор{125}, и таким образом список известных элементов увеличился более чем на 50% (табл. 4.1). Авторство открытия двух из элементов в настоящий момент не вызывает споров: в описании мышьяка пальма первенства принадлежит Альберту Магнусу, а фосфора — алхимику Хеннигу Бранду. Открытие сурьмы приписывают Василию Валентину, но, как говорилось, личность этого персонажа алхимической мистерии идентифицировать не удалось. C авторством открытия висмута и цинка и вовсе ничего не ясно: считается, что эти элементы в виде простых веществ были выделены в XV в. сразу несколькими алхимиками.

Как уже говорилось, еще арабские алхимики применяли некоторые соединения цинка (оксид цинка был известен под названием философской шерсти), то же было и с сульфатом цинка. Сурьму получали из природного сульфида сурьмы нагреванием с железом:

Sb2S3 + 3Fe → FeS + 2Sb

и признали ее разновидностью металла (сурьмяный свинец). В «Триумфальной колеснице антимония» не только упоминается сурьма как металл, но дается описание ее сплавов со свинцом и оловом, сурьмяного масла (трии пентахлоридов сурьмы) и основного хлорида сурьмы, немного позднее употреблявшегося в медицине веронским врачом Витторио Альгаротто (XIV в.) под названием «ангельского порошка» (pulvis Angelicus), а ныне известного как альгаротов порошок.

Западноевропейские алхимики представили миру не встречающиеся в природе сильные неорганические кислоты, наиболее подробное описание получения и свойств которых можно найти в латинских сочинениях, приписываемых Псевдо-Джабиру. Считается, что серная кислота была известна уже в XII в.: по крайней мере, о ней упоминает Альберт Великий. Обычно эту кислоту получали нагреванием железного купороса — отсюда ее название купоросный спирт (spiritus vitrioli) и квасцов. Несколько позднее ее научились получать нагреванием серы с селитрой. Хлористоводородная кислота (или соляной спирт — spiritus salis), стала известна западным алхимикам на рубеже XII–XIII вв. Для ее приготовления использовали нагревание смеси морской соли и серной кислоты. 

Таблица 4.1
Достижения наиболее известных представителей алхимии
(Ученый … Сочинения, теоретические концепции, основные достижения и заслуги)

Греко-египетская алхимия

Болос из Менде (Псевдо-Демокрит) (III в. до н.э.) … Трансмутация: свинец → золото; железо → золото

Зосима из Панополиса (IV–V вв.) … 28 книг по химии: приемы имитации золота и серебра, получение амальгам, получение ацетата свинца, описание алхимических приборов; возможно, впервые — идея алхимического медиатора (философский камень)Арабская алхимия (VII–XII в в.)

Джабир ибн Хайян (721–815 гг.) … «Книга семидесяти», «Книга о ядах» Трансмутация: ртуть + сера → все металлы, включая золото

Абу-ар-Рази (Разес) (865–925 гг.) … «Книга тайны тайн», «Секреты секретов» Элементы-принципы: ртуть, сера, соль

Западноевропейская алхимия (XII–XVIII вв.)

Альберт Великий (1193–1280 гг.) Германия … «Пять книг о металлах и минералах», «Малый алхимический свод» (Libellus). Описание печей и алхимических манипуляций, открыл мышьяк и описал его свойства

Роджер Бэкон (1214–1292 гг.) Англия … «Зеркало алхимии», «О тайнах природы и искусства и о ничтожестве магии». Роль эксперимента (внешний и внутренний опыт)

Арнальдо да Вилланова (1250–1313? гг.) Италия, Испания … «Четки философов», «Розарий философов». Впервые получил и подробно описал этиловый спирт, ряд простых и сложных эфиров

Псевдо-Джабир (XIII–XIV вв.) Испания? … Минеральные кислоты (описал азотную и серную кислоты и, вероятно, впервые «царскую водку»)

Фра Бонавентура Италия … «Царская водка» (1270 г.). Растворение золота

«Василий Валентин» (XV в.) Германия … Книга «Триумфальная колесница антимония» и др. сочинения. Описание сурьмы и ее соединений, впервые упоминается соляная кислота (spiritus salis), действие кислот на спирт (получение эфиров). Три начала металлов: ртуть, сера, соль

Неизвестные алхимики (ориентировочно XV в.) … Открытие висмута и цинка, описание их свойств

Хенниг Бранд Германия, Гамбург … В 1669 г. открыл новый элемент — фосфор


Азотная кислота (или крепкая водка — aqua fortis) также была получена нагреванием смеси селитры, медного купороса и квасцов. Получение царской водки (aqua regia) действием азотной кислоты на раствор нашатыря изложено в латинских текстах, приписываемых Псевдо-Джабиру, однако Бонавентура описывал способ получения царской водки уже в 1270 г. Было замечено важное свойство царской водки — растворять не только серебро, но и золото, считавшееся до тех пор не поддающимся изменению.

C открытием сильных неорганических кислот число изученных солей значительно возросло. Их различали главным образом по происхождению: хлористый натрий называли морской солью (sal maris), селитру — каменной солью (sal petrae) и т.д. Была известна также общая реакция получения солей, которая впоследствии очень помогла химическому исследованию, а именно действие кислоты на щелочь и наоборот. Так, селитра была получена действием азотной кислоты на раствор поташа, как о том свидетельствует составитель латинских текстов, приписываемых Псевдо-Джабиру. Эта реакция была открыта, вероятно, случайно и ускользала от внимания многих исследователей, но в последующие века алхимического периода ее широко применяли для приготовления различных солей в чистом состоянии, которые также получали при помощи кристаллизации.

Кристаллический нитрат серебра был получен выпариванием его раствора, и было также замечено образование осадка хлористого серебра при действии хлористоводородной кислоты на растворы нитрата серебра:

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3.

Кроме того, от внимания алхимиков не ускользнул и процесс осаждения серебра из азотнокислых растворов медью и ртутью — наблюдение, которое в XIX в. сыграло свою роль в установлении электрохимического ряда напряжений металлов

2Ag+ + Cu0 → Cu2+ + 2Ag0↓.

Уместно напомнить, что арабским алхимикам с X в. было известно осаждение меди из раствора ее сульфата при действии железа — реакция, которая аналогична предыдущей и которая позднее приобрела значение в современной металлургии меди:

Cu2+ + Fe0 → Fe2+ + Cu.

И хотя среди алхимиков долгое время господствовала вера в то, что как серебро, так и медь, осажденные из растворов, сотворены заново, эти реакции, несомненно, способствовали прогрессу химии.

По мнению целого ряда авторов{126}, главной заслугой европейских алхимиков следует считать получение не встречающихся в природе сильных неорганических кислот — серной, соляной и азотной, что явилось эпохальным достижением в развитии химии, сопоставимым по значимости с разработкой технологии выплавки железа{127}. Используя эти кислоты, европейские алхимики смогли осуществить многие не известные ранее превращения: растворить серебро и даже золото (см. гл. 7, п. 7.5). Стали известны общие реакции получения солей при взаимодействии кислот и щелочей, что имело большое значение для проведения последующих химических исследований и систематизации неорганических соединений. Минеральные кислоты дали человечеству гораздо больше, чем могло дать золото, если бы его научились получать трансмутацией{128}.

Европейские алхимики существенно расширили и список органических веществ, применяющихся в лабораторной практике. Арнальдо да Вилланова а затем Раймунд Луллий начали приготовление чистого спирта перегонкой крепких вин и водки. Арнальдо да Вилланова наблюдал образование диэтилового и азотноэтилового эфиров при обработке этилового спирта серной и азотной кислотами. Однако алхимики еще не имели представления об их природе. В этот период была известна также уксусная кислота в виде крепкого уксуса, полученного перегонкой уксуса обычного; тогда же в качестве лекарства применялся основный ацетат свинца.

Многие алхимики высказывали оригинальные суждения по поводу строения окружающего мира, которые не укладывались в рамки учения Аристотеля об элементах-качествах и о трех составляющих частях металлов — сере, ртути и соли. В работах самого создателя этой теории Ap-Рази заметны некие слабые зачатки атомизма Демокрита. Живший на рубеже XVI–XVII вв. польский алхимик Михаил Сендивогий также высказывал теоретические положения, весьма созвучные атомистическим концепциям.

В лекциях по общей химии, прочитанных слушательницам Высших женских курсов, Д.И. Менделеев говорил, что алхимикам «наука обязана первым точным собранием химических данных. Поверхностное знакомство с алхимиками часто влечет за собой невыгодное о них мнение, в сущности весьма несостоятельное… Только благодаря запасу сведений, собранных алхимиками, можно было начать действительно научное изучение химических явлений»{129}.

Выдающийся немецкий химик Юстус Либих высказался еще более категорично: «Я занялся историей алхимии и ятрохимии и открыл, что они являются не заблуждением времени, а естественной ступенью развития, такой именно ступенью, когда все силы были направлены на определение свойств тел; когда следовало открыть, наблюсти и определить их особенности»{130}.


4.10. Краткие биографические данные ученых

ЭРАТОСФЕН (ок. 276–194 гг. до н.э.). Заложил основы математической географии, работал в области теории чисел, философии, музыки. Впервые вычислил диаметр Земли с высокой точностью (ошибка в 75 км).

ЕВКЛИД, древнегреческий математик. Работал в Александрии в III в. до н.э. Главный труд — «Начала», состоящий из 15 книг. Заложил основы элементарной геометрии, теории чисел, метода определения площадей и объемов. Оказал огромное влияние на развитие математики.

АРХИМЕД (ок. 287–212 гг. до н.э.), древнегреческий математик и физик. Родом из Сиракуз (Сицилия). Разработал предвосхитившие интегральное исчисление методы определения площадей и объемов различных фигур и тел. Открыл закон Архимеда. Автор многих изобретений. Организатор инженерной обороны Сиракуз в войне с Римом.

АРИСТАРХ САМОССКИЙ (кон JV — первая половина III в. до н.э.), древнегреческий астроном. «Коперник древнего мира» (Ф. Энгельс). Первым высказал идею гелиоцентризма. Утверждал, что Земля — шар, вращающийся вокруг неподвижного Солнца.

ГЕРОФИЛ (род. ок. 300 г. до н.э.), древнегреческий врач и анатом, один из основоположников александрийской медицинской школы. Первым описал многие анатомические образования. Личный врач царя Птолемея И.

БОЛОС из Менде, известен также как БОЛОС-ДЕМОКРИТ или ПСЕВДО-ДЕМОКРИТ. (III в. до н.э.). Предполагаемый составитель алхимических и астрологических трактатов.

ЗОСИМА Панополитанский (род. ок. 350 г. — 400 г. н.э.), греческий ученый, один из основателей алхимии. Родился в Панополисе (ныне Акхмим, Египет). Сведения о его жизни крайне отрывочны. Известно его сочинение, состоящее из 28 книг, которое пользовалось широкой известностью у александрийских, а позднее и у средневековых алхимиков.

КЛЕОПАТРА (69–30 гг. до н.э.). Последняя царица Египта с 51 г. до н.э., из династии Птолемеев. Как свидетельствуют многочисленные источники, для своего времени Клеопатра была блестяще и разносторонне образована. Согласно непроверенным данным, имела глубокие познания в химии, в частности, в приготовлении ядов и лекарств. Клеопатре приписывают авторство нескольких алхимических трактатов, в том числе, и знаменитой «Хрисопеи». Благодаря уму и образованности, Клеопатра смогла влиять на Юлия Цезаря. После 41 г. до н.э. оказывала влияние и на Марка Антония (с 37 г. до н.э. — жена Марка Антония). После поражения в войне с Римом и вступления в Египет римской армии Октавиана (Августа) покончила жизнь самоубийством. Образ Клеопатры получил отражение в литературе (У. Шекспир, Б. Шоу) и изобразительном искусстве (Дж. Тьеполо, П.П. Рубенс и др.).

ДЖАБИР ибн Хайян (721–815), более известен в Европе под именем Гебер. Самый знаменитый из алхимиков Арабского Востока. Известен как алхимик, фармацевт, философ, астроном и физик. Европейские последователи упоминают его как «отца арабской химии». Его этническая принадлежность не совсем ясна: большинство источников заявляет, что он был арабом, хотя некоторые предполагают его персидское происхождение. Родился в г. Тусе, провинция Хорасан (территория современного Ирана), который тогда находился под властью Омейядов. Отец Джабира был врачом, поддержал восстание Аббасидов против Омейядов. Послан Аббасидами в провинцию Хорасан (территория современного Ирана), чтобы собрать войска в их поддержку.

Восстание Аббасидов было подавлено, а отец будущего ученого был захвачен Омейядами и казнен. Его семья бежала назад в Йемен, где Джабир усердно изучал Коран, математику и другие науки под руководством известного ученого и педагога того времени по имени Хабри Аль-Химъяри. После того как Аббасиды пришли к власти, Джабир возвратился в Хуфуф, где и прошла большая часть его жизни. Профессия отца, возможно, способствовала формированию у Джабира интереса к химии. Был учеником знаменитого исламского преподавателя и шестого Имама Джаффара Аль-Садика. Имеются свидетельства, что он учился вместе с омейядским принцем Халидом Ибн Язидом. Под патронажем Бармакида, визиря халифа Гарун Аль Рашида, стал заниматься медициной. Является одним из основателей арабской алхимии. В 776 г. создал собственную школу. Ему приписывают авторство более сотни трудов в области алхимии и медицины. После того как Бармакид впал в немилость, последние годы жизни Джабир ибн Хайян провел под домашним арестом.

АР-РАЗИ (865–925), более известен в Европе под именем Разес. Сведения о его жизни практически отсутствуют. Главной заслугой Ap-Рази считаются его теоретические исследования в области алхимии. К двум принципам Джабира (металличности и горючести) Ap-Рази добавил третий — принцип твердости, носителем которого явилась соль. В сочинениях Ap-Рази имели место попытки систематизировать известные химические вещества и методы их получения, объединив основные положения учений Демокрита и Аристотеля.

ИБН-СИНА (ок. 980–1037), более известен под именем Авиценна (Avicenna). Ученый, философ, врач, музыкант. Жил в Средней Азии и Иране. В философии продолжал традиции арабского аристотелизма, отчасти неоплатонизма. Основные философские сочинения — «Книга исцеления», «Книга указаний и наставлений» и др. — содержат естественнонаучные воззрения и музыкально-теоретические положения Ибн-Сины. Его трактаты были необычайно популярны как на Востоке, так и на Западе. Энциклопедия теоретической и клинической медицины «Канон врачебной науки» (в 5 ч.) представляет собой обобщение взглядов и опыта греческих, римских, индийских и среднеазиатских врачей. Эта книга в течение многих веков была обязательным руководством не только для арабских, но и для европейских врачей (насчитывается около 30 латинских изданий).

МАЙМОНИД (Maimonides) Моисей (Моше бен Маймон) (1135–1204), еврейский философ. Родился в Испании. C 1165 г. жил в Египте. Придворный врач Салахад-дина. Стремился объединить библейское откровение и арабский аристотелизм. Оказал влияние на схоластику XIII–XIV вв. (особенно Альберта Великого и Фому Аквинского). Главное сочинение — «Путеводитель колеблющихся» (на арабском языке).

ГУМБОЛЬДТ Вильгельм (1767–1835 гг.). Немецкий филолог, философ, языковед, государственный деятель, дипло: ат, иностранный почетный член Петербургской АН (1832). Брат А. Гумбольдта. Осуществил реформу гимназического образования в Пруссии, основал в 1809 г. Берлинский университет (ныне университет им. Гумбольдта). Один из виднейших представителей немецкого гуманизма; друг И.-В. Гете и И.Ф. Шиллера. Видел в универсальном развитии индивидуальности высшую цель, определяющую и границы деятельности государства. Развил учение о языке как непрерывном творческом процессе, «формирующем органе мысли» и о «внутренней форме» языка как выражении индивидуального миросозерцания народа.

ИБН РУШД (Ибн Рошд) (латинизированное — Аверроэс) (1126–1198), арабский философ и врач, представитель арабского аристотелизма. Жил в Андалусии и Марокко. Благодаря знатному происхождению (дед и отец Ибн Рушда занимали должность великого кадия, т.е. главного судьи Кордовы) и прекрасным способностям будущий философ получил блестящее образование, изучал мусульманское богословие и право, философию, медицину и математику. Был судьей и придворным врачом. В трактате «Опровержение опровержения» отверг отрицание философии, с которым выступил Газали. Разграничение Ибн Рушдом «рациональной» религии (доступной образованным) и образно-аллегорической религии (доступной всем) явилось одним из источников учения о двойственной истине. Рационалистические идеи Ибн Рушда оказали большое влияние на средневековую философию, особенно в Европе (аверроизм). Автор энциклопедического медицинского труда.

АЛЬБЕРТ ВЕЛИКИЙ (АЛЬБЕРТУC МАГНУС), (Albertus Magnus) (11931280), немецкий средневековый религиозный деятель, философ, естествоиспытатель и алхимик. Родился в Больштедте, учился в Павии, Падуе и Болонье. Доминиканский монах, в 1260 г. стал епископом в Регенсбурге. Один из самых выдающихся представителей схоластики, был учителем Фомы Аквинского. Убежденный алхимик. Открыл элемент мышьяк.

ЛУЛЛИЙ Раймунд (1236–1315), испанский теолог и грамматик, известный как «просвещеннейший учитель». Он верил в превращение металлов, его взгляды похожи на теорию Джабира. Много занимался проблемой философского камня, чем навлек на себя гнев католической церкви.

АРНАЛЬДО ДА ВИЛЛAHOBA (АРНОЛЬДО ИЗ ВИЛЛАНОВА) (1250–1313?), средневековый алхимик. О происхождении практически ничего не известно. Вступил в орден цистерианцев. Занимался медициной в Ферраре, Риме, Неаполе (Италия) и Барселоне (Испания). Некоторое время находился при дворе Папы Римского Климента V в Авиньоне. Погиб во время кораблекрушения. Автор ряда алхимических и медицинских трактатов, самыми известными их которых являются «О винах», «О ядах», «Розарий философов», «Четки философов».

ФРА БОНАВЕНТУРА (1221–1274), итальянский монах-францисканец. Увлекался алхимией и оккультизмом. Писал о фармации и медицине. Установил свойство азотной кислоты растворять серебро, отделяя его от золота. Применял «царскую водку» для растворения золота.

БЭКОН Роджер (1214–1292), средневековый английский монах, философ и алхимик. Родился в Илчестере, графство Сомерсет. Одна из самых ярких фигур среди ученых Средневековья. За широчайшие познания его прозвали «удивительным учителем». Интерес к природным явлениям стал толчком к изучению различных отраслей техники. Был заподозрен в магии, осужден и долго отбывал заключение, хотя и принадлежал к ордену францисканцев. Изучал свойства селитры. Согласно преданию, нашел способ приготовления черного пороха. Его важнейшие сочинения: «Великий труд», «Третий труд», «Зеркало алхимии». Книга «Великий труд», представляющая собой настоящую энциклопедию, отражает способность автора разбираться в различных областях культуры и техники.

ФЛАМЕЛЬ Никола (Nicolas Flamel) (1330–1417?), французский алхимик. История его жизни наполнена множеством фантастических легенд. Жил в Париже, был преуспевающим нотариусом, продавцом и переписчиком книг. Фламелю приписывают авторство вышедшей в Париже в 1612 г. книги «Livre des figures hieroglypiques». В предисловии к этой книге издатель представил автора как великого алхимика, сумевшего разгадать тайну приготовления философского камня. Согласно легенде, во время путешествия в Испанию в 1378 г. в руки Фламеля попала загадочная книга Авраама Еврея «Кодекс», в которой содержался рецепт получения философского камня. Как гласит предание, в 1382 г. Фламель при помощи трансмутации получил серебро, а несколько позднее — золото. Согласно альтернативной версии, трактаты Фламеля фальсифицированы издателями XVII в. с целью привлечь внимание более широкого круга читателей к алхимическим текстам.

ВАСИЛИЙ ВАЛЕНТИН. Этим именем называют немецкого монаха XV или XVI вв. Данные различных авторов о его жизни расходятся. Одни специалисты считают, что Василий Валентин объединил все химические знания своей эпохи. Другие ставят под сомнение самое его существование и, как следствие, подлинность его сочинений. Существует мнение, что часть приписываемых ему трудов принадлежит Псевдо-Василию. В начале XVII в. городской казначей Иоганн Тельде из Тюрингии опубликовал сочинения этого алхимика: «Триумфальная колесница антимония», «О великом камне древних мудрецов», «О микрокосме», «О тайной философии». В этих трудах описаны многие природные и синтезированные соединения сурьмы, способы получения соляной кислоты и других соединений.

СЕНДИВОГИЙ Михаил (Michat Sedziwoy или Michael Sendivogius) (1566–1636), польский алхимик, философ, врач и металлург. В 90-х гг. XVI в. работал в Праге при дворе императора Священной Римской империи Рудольфа II. Его алхимические поиски способствовали усовершенствованию методов очистки и получения различных кислот, солей и других химических соединений. Как свидетельствуют биографы польского ученого, он предполагал, что воздух представляет собой смесь, содержащую некую «живительную» субстанцию. М. Сендивогий ассоциировал эту «животворящую» часть воздуха с газом, который выделялся при прокаливании селитры. В системе мироздания, разработанной Сендивогием, центральное место принадлежало этой «живительной субстанции». В начале XVII в. переехал в Польшу и стал работать при дворе короля Сигизмунда III. В замке Вавель (Краков) и по сей день сохранились помещения, в которых располагалась алхимическая лаборатория Сендивогия. Наибольшую известность приобрела книга «Новый свет алхимии» (латинская версия была издана в 1605 г.). Помимо теории о существовании в обычном воздухе «животворящей субстанции», книги Сендивогия содержат различные научные, псевдонаучные и философские теории. К сочинениям польского алхимика проявлял интерес Исаак Ньютон. В последние годы жизни отошел от алхимии и занимался проектированием шахт и металлургических заводов.

ФОМА АКВИНСКИЙ (Thoma Aquinas) (1225 или 1226–1274), философ и теолог, систематизатор схоластики на базе христианского аристотелизма (учение об акте и потенции, форме и материи, субстанции и акциденции и др.). Доминиканец. Сформулировал 5 доказательств бытия Бога, описываемого как первопричина, конечная цель сущего. Признавая относительную самостоятельность естественного бытия и человеческого разума (концепция естественного права и др.), утверждал, что природа завершается в благодати, разум — в вере, философское познание и естественная теология, основанная на аналогии сущего, — в сверхъестественном откровении. Основные сочинения: «Сумма теологии», «Сумма против язычников». Учение Фомы Аквинского лежит в основе томизма и неотомизма.

КАЛИОСТРО Александр (Александр ди Калиостро, Cagliostro; настоящ. имя Джузеппе Бальзамо, Balsamo) (1743–1795), граф, авантюрист итальянского происхождения. Выходец из Венеции, Калиостро в молодости странствовал по Востоку (Греция, Египет, Персия), где получил знания по алхимии и стал искусным иллюзионистом. Вернувшись в Европу, он путешествовал по многим странам (в том числе по России), называл себя посвященным в тайны оккультизма, масоном высокой ступени. В 1785–1786 гг. в Париже Калиостро оказался причастным к скандалу, известному как дело об «ожерелье королевы» и сыгравшему роковую роль в дискредитации королевской семьи; был заключен в Бастилию. В 1789 г. в Риме осужден судом инквизиции за ересь, колдовство, масонство, заключен в крепость, где и умер. Оставил записки, подлинность которых признается не всеми исследователями.

БЕТТГЕР (Bottger) Иоганн Фридрих (1682–1719), немецкий алхимик. Основные труды связаны с поиском компонентов фарфоровой массы и их оптимального соотношения. Получил в 1705–1707 гг. ее первые образцы, на основе которых было организовано производство саксонского фарфора. В 1707 г. приготовил первый в Европе твердый белый фарфор, разработал технологию его производства и в 1710 г. организовал в Мейсене (Саксония) мануфактуру, выпускавшую всемирно известный мейсенский фарфор.

БРАНД Хенниг (ок. 1630 — после 1710), немецкий алхимик. Родился в Гамбурге (Германия). Пытаясь найти «философский камень», прокаливал с песком и углем сухой остаток от выпаривания мочи. Последующее нагревание получившегося продукта без доступа воздуха приводило к образованию белой пыли, медленно оседавшей на дне реторты и светившейся в темноте, состоявшей главным образом из белого фосфора.

ГЛАВА 5. ПЕРИОД ОБЪЕДИНЕНИЯ ХИМИИ

Благодаря тем открытиям, которые сделали люди в ремесле, промышленности, медицине, механике, астрономии, были обнаружены факты, незаменимые для дальнейшего развития науки.

Юстус Либих 

5.1. Основные особенности периода объединения химии

Период объединения химии был достаточно продолжительным: его начало приходится на XVI в., а окончание — на последнюю четверть XVIII в. Практически на протяжении трех веков ученые предпринимали первые попытки придать химии единое теоретическое содержание. На первый взгляд объединение имен Парацельса и Лавуазье в одном историческом периоде развития химии может показаться парадоксальным, поскольку существует принципиальное различие в их теоретических воззрениях. Однако при глубоком анализе биографий этих великих людей становится ясно, что их судьбы объединены напряженным трудом в поисках новых научных методов, плодотворных теорий, а также путей дальнейшего развития химической науки.

Целесообразность выделения длительного периода объединения, в течение которого химия сделала первые шаги как самостоятельная наука, нашла собственный путь приложения экспериментальных методов, выбрала правильный подход к сущности химического исследования, не вызывает сомнения у большинства специалистов, работающих в области истории науки.

Данный период в развитии химии совпадает с эпохой Возрождения, которая ознаменована многими поворотными событиями в истории человечества. Очень часто эпоху Ренессанса ассоциируют преимущественно с «расцветом искусств» после долгих веков средневекового «упадка», рассматривают как период эстетического подъема, в который возродилась античная художественная мудрость. Однако такой подход следует признать поверхностным, поскольку он не отражает всех изменений общественной жизни Западной Европы. В европейской истории эпоха Возрождения отмечена множеством знаменательных вех, в том числе укреплением экономических и общественных вольностей городов; идейным и религиозным брожением, приведшим в итоге к Реформации и Контрреформации, Крестьянской войне в Германии; формированием абсолютистской монархии, которая наиболее масштабно проявила себя во Франции.

Уместно напомнить, что само понятие «Возрождение» имеет и второй смысл, знаменуя обновление не только искусств, но и человека, его мировоззрения и нравственных устремлений. Для этого исторического периода характерно появление новой ренессансной философии, основные принципы которой произрастали из древнегреческой натурфилософии. Крупнейшие представители философии Эпохи Возрождения — Николай Кузанский, Марсилио Фичино, Пико делла Мирандола, Парацельс, Джордано Бруно — делают средоточием своих размышлений проблему духовного начала и творчества человека.

Основным объектом художественных, эстетических, философских и научных исканий становится человек. Его духовное творчество, охватывая все сферы бытия, доказывает право человека называться «вторым богом» или «как бы богом». Многие деятели Возрождения главной задачей эпохи считают проблему воспитания «нового человека», более свободного и творческого по сравнению с обывателем темного Средневековья. Гуманизм в ренессансном представлении подразумевает две основные составляющие: овладение духовным наследием античных мудрецов (чему придавалось огромное значение) и активное самопознание и самосовершенствование. В отстаивании активной роли человека идеологи Возрождения были едины, несмотря на расхождения в их философских концепциях. По их мнению, научное и обыденное знание, ученость и житейский опыт должны быть объединены в гармоничное состояние идеальной добродетели.

Подобное интеллектуально-творческое устремление опиралось главным образом на религиозные библейско-евангельские традиции, с одной стороны, и на античные натурфилософские системы — с другой. Огромный интерес к культурным традициям древних цивилизаций оказал несомненное влияние на мировоззрение человека эпохи Ренессанса. Однако вопрос об активном начале человека и его сознании рассматривался неразрывно с проблемой его укорененности в Боге. Эта проблема оставалась общей для всех деятелей эпохи Возрождения, хотя выводы из нее могли носить самый различный характер: от компромиссно-умеренного до дерзкого и еретического. Стремительное расширение мировоззренческой платформы ренессансного человека привело к тому, что некоторые философы стали включать в свои мировоззренческие учения сугубо неортодоксальные элементы гностицизма и магии. Появление так называемой «натуральной магии», сочетающей натурфилософию с астрологией, алхимией и другими оккультными дисциплинами, в эти века тесно сплетается с начатками нового, экспериментального естествознания. Философские интуиции и схемы мысли, опробованные в ходе Возрождения, имели колоссальное значение для культурного поворота Европы к новому.

Обновление искусства и философии, радикальные изменения в общественной жизни повернули научное познание на новые пути, отличающиеся от проторенных дорог схоластики Средневековья. Эпоха Возрождения ознаменована многими научными открытиями, которые оказали решающее влияние на грядущее развитие цивилизации.

Изобретение магнитного компаса вызвало бурное развитие мореплавания, которое переросло в эпоху Великих географических открытий. Путешествия Христофора Колумба в Новый Свет и прямая торговля с Индией и Китаем существенным образом изменили мировоззрение европейцев. Границы обитаемого мира расширились — европейцы получили доступ к научным и культурным традициям других народов.

Изобретение книгопечатания Иоганном Гуттенбергом в середине XV в. позволило существенным образом снизить себестоимость книг и резко увеличить их тиражи. В числе первых изданий значится поэма Лукреция Кара (см. гл. 3, п. 3.6), напечатанная в 1515 г. достаточно большим по тем временам тиражом. Благодаря этому изданию в Европу возвратились атомистические представления.

Ученые эпохи Возрождения сломали схоластическую практику научного познания, типичного для Средневековья. В 1543 г. были напечатаны две книги, авторы которых исповедовали революционные по тем временам взгляды. В одной из них польский астроном Николай Коперник утверждал, что центром Вселенной является не Земля, как считали древние астрономы, а Солнце; во второй книге, автором которой был фламандский анатом Андрей Везалия, с поразительной точностью описывалось строение человеческого тела.

Химия как часть общечеловеческой культуры тоже не могла не испытать влияния этих новых процессов, она стала освобождаться от теоретических канонов алхимии, приобретать определенную свободу научного поиска. Основными признаками этого периода являются возникновение ятрохимии и повышенный интерес к исследованиям в области минералогии и технической химии.


5.2. Ятрохимия и ее основные результаты

В XVI в. новое понимание задач химии, отличное от алхимических доктрин, ознаменовали работы одного из известнейших врачей того времени — Филиппа Ауреола Теофраста Бомбаста фон Гогенгейма, который благодаря своим заслугам перед медициной приобрел второе имя — Парацельс, что значит «Превосходящий Цельса[11]». Этого ученого по праву считают основателем нового течения в химии, которое получило название ятрохимии.

Иоганн Гуттенберг (1394(1399?)–1468). Средневековая гравюра 

Ятрохимия (или иатрохимия, от греч. «натрое» — врач) стремилась соединить медицину с химией, явно переоценивая роль химических процессов в организме человека. Основная мысль, которой руководствовался Парацельс, заключалась в следующем: если человеческое тело состоит из особых веществ, то происходящие в них изменения вызывают болезни, которые могут быть излечены только путем применения лекарств, восстанавливающих химическое равновесие. В этом высказывании можно усмотреть относительное созвучие целям и задачам современной биохимии. Идеи Парацельса приобрели особую ценность только тогда, когда стали подкрепляться практическим использованием химических веществ в медицинской практике.

 Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, известный под именем Парацельс .(1493–1541). Средневековая гравюра

Будучи сынами своего времени, ятрохимики обращали внимание только на абстрактную сторону проблемы, что было доступно науке в XVI в. Парацельс не был противником эксперимента, скорее наоборот, однако истолкование опытов в его учении было достаточно абстрактным. Он решительно выступил против слепой веры в авторитеты, косности и «книжной» учености не только в медицинской практике, но и в общих вопросах естествознания; страстно отстаивал точку зрения, что врач должен лечить прежде всего на основе собственного опыта, не замыкаться в узком кругу коллег и интересоваться достижениями естественных наук. Основатель нового течения в химии одобрял и поддерживал тех, кто привносил в медицину и естествознание результаты собственных наблюдений и экспериментов.

Парацельс не отрицал алхимических представлений о трех составных частях материи: ртути, сере и соли. Согласно Парацельсу, эти три элемента-принципа не только составляют основу макрокосма (вселенной), но и непосредственно относятся к микрокосму (человеку), образованному духом, душой и телом. Следует отметить, что в более поздних трудах Парацельса под влиянием медико-лекарственных тенденций к алхимической триаде были добавлены еще два начала: флегма и мертвая голова (оксид железа){131}.

Следствием придания некоторого «химизма» функциям человеческого организма в трудах ятрохимиков явилась идея о возможности воздействий на больной организм химическими средствами{132}. Следует подчеркнуть, что до Парацельса использовали преимущественно растительные препараты, следуя принципам, провозглашенным еще древнеримским целителем Галеном (см. гл. 2, п. 2.1). Парацельс же свято верил в эффективность лекарственных средств, изготовленных из минералов, и утверждал, что «настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств»{133}.

Парацельс достаточно оригинально трактовал причины возникновения болезней. Так, например, он утверждал, что от избытка в организме серы, человек может заболеть лихорадкой и чумой; избыток ртути способствует возникновению параличей, а избыток соли ведет к расстройствам желудка и водянке. Среди причин людских немощей Парацельс называл еще и «тартар»[12], который может вызвать образование отложений в почках (почечных камней), подобных тем, которые образуются в винных бочках. Список человеческих заболеваний, которые, согласно Парацельсу, возникают при нарушении равновесия между основными «компонентами» человеческого тела, довольно внушительный. Приводить его целиком нет необходимости, поскольку даже из этого короткого перечня видно, что, изменив направления и основную цель химических исследований, Парацельс еще не порвал с алхимическим прошлым. Теоретическая алхимическая доктрина, подкрепленная именами авторитетных ученых, была еще слишком сильна в XVI в. Знание ее основных положений в те времена считали признаком образованности.

Кроме трех основных частей материи в живом организме, согласно представлениям Парацельса, действует духовный регулятор всех жизненных функций, названный им «Археем». Если эта основа поражается, то нарушается равновесие «элементов» человеческого тела, вслед за чем неизбежно появляются заболевания. Называя способы борьбы с человеческими недугами, Парацельс оставался человеком своего времени и утверждал, что лечить заболевания может не только медицина, но и магия.

Парацельс придавал химии большое значение, поскольку по его теории медицина покоится на четырех опорах: философии, астрономии, химии и добродетели, а значит химия должна развиваться в согласии с медициной, что приведет к прогрессу обеих наук. Этот принцип разделяли все ятрохимики. Разрабатывая учение о ятрохимии, Парацельс исходил из своих философских концепций, где основной была идея о единстве мироздания, тесной связи и родства человека и мира, человека и Бога. Он именовал человека не только «микрокосмом», малым миром, который заключает в себе свойства и природу всех вещей, но и «квинтэссенцией», или пятой, истинной, сущностью мира. Согласно его концепции, человек производится Богом из «вытяжки» целого мира, словно в грандиозной алхимической лаборатории, и несет в себе образ Творца. Поэтому не существует никакого запретного для человека знания.

По Парацельсу, человек способен и даже обязан исследовать все сущности, имеющиеся не только в природе, но и за ее пределами. Его не должна останавливать или смущать их необычность, ибо нет ничего невозможного для Бога, а эти сущности — свидетельства его всемогущества, подобно нимфам, сильфам, гномам, саламандрам, сиренам, гигантам, карликам и иным существам, населяющим четыре стихии. Уместно вспомнить легенду, согласно которой Парацельс в конце своей жизни утверждал, что ему удалось создать в пробирке искусственного человека — гомункулуса[13].

Прогрессивный подход Парацельса к изучению природы, который заключался в приоритетности эмпирических знаний, приобретаемых в результате наблюдений и экспериментов, значил для развития науки несравнимо больше, чем основные положения разработанных им теорий. Современная фармакология обязана Парацельсу введением в широкую практику препаратов опия, а также различных соединений на основе ртути. Его труды в этой области долгое время были источником, питавшим аптекарское искусство. Ему приписывают высказывание: «Всякое вещество есть яд и есть лекарство, все дело только в дозе». Парацельс стремился соединить фармакологию и медицину, скрепив этот союз более глубоким использованием химических знаний. Поэтому с этой точки зрения некоторые историки склоняются к мысли, что Парацельса можно в определенном смысле считать предтечей современной фармацевтической химии{134}.

В области неорганической химии заслуживают высокой оценки его исследования соединений мышьяка и сурьмы. По всей видимости, он был первым ученым, обратившим свое внимание на мышьяковую кислоту. Из органических соединений он достаточно подробно изучал свойства и возможности практического применения этилового спирта и концентрированных растворов уксусной кислоты.

Парацельс оставил человечеству множество сочинений по различным отраслям человеческих знаний, правда, большинство из них нашло своих читателей уже после смерти самого автора. Среди наиболее известных трудов ученого можно назвать следующие: «О болезнях, происходящих от тартара»; «О средствах и составах»; «Парагранум» — трактат, посвященный описанию четырех столпов медицины: философии, астрономии, алхимии и особых способностях врача; «Парамирум» — многолетний труд о происхождении и протекании болезней; «Лабиринт заблуждающихся медиков»; «О минералах»; «О происхождении природных тел» и «О превращении природных тел». В последние годы жизни были созданы трактаты «Философия» и «Потаенная философия».

Не все подробности жизни Парацельса можно считать достоверными — поклонники приукрашивали заслуги ученого, а недоброжелатели старались выставить его в дурном свете. Существует мнение, что он был смелым человеком и не боялся бросать вызов устоявшимся правилам и традициям. Известно, что в Базельском университете он читал курс медицины на немецком языке, что было нарушением всей университетской традиции, обязывавшей преподавать только на латыни. Его смелость и неординарность порой граничили с неуживчивостью, поэтому ему часто приходилось путешествовать в поисках новых мест для занятий химическими и медицинскими исследованиями.

Видными последователями идей Парацельса и представителями ятрохимического направления были также Иоганн Баптист Ван Гельмонт, Анджело Сала, Андрей Либавий, Отто Тахений, Франциск Сильвий, Жан Рей и Томас Уиллис.

И.Б. Ван Гельмонт своими открытиями и наблюдениями способствовал развитию химии более своего учителя. Ван Гельмонт не был противником идеи об «Архее», и не мог полностью освободиться от мысли о его значимости; в то же время он привнес в ятрохимию новые рациональные научные представления. Отклоняясь от концепции Парацельса о безусловной значимости «Архея», он применял химические знания для объяснения процессов в организме человека. Согласно Ван Гельмонту, пищеварение регулируется главным образом не «Археем», а кислотой, содержащейся в желудочном соке, — избыток или недостаток кислоты вызывает расстройства пищеварительной системы, с которыми необходимо бороться лекарственными препаратами: в первом случае щелочной природы, а во втором — кислотной.

Иоганн Баптист Ван Гельмонт (1579–1644) 

Ван Гельмонту принадлежат труды по медицине и химии, которые собрал и издал его сын. Наибольшую известность приобрело многотомное издание «Заря медицины или полное собрание сочинений».

Идеи Ван Гельмонта, относящиеся к строению материи, не дают оснований поставить этого мыслителя в один ряд с другими представителями экспериментального Ренессанса, которые своими сочинениями изменили теоретические основы естествознания{135}. В стремлении представить устройство окружающего мира фламандский ученый опирался главным образом на воззрения Аристотеля, разбавив их своими оригинальными воззрениями. В качестве первичных элементов (elementa primigenia) Ван Гельмонт сохранил Аристотелевы первостихии — воду и воздух, и в то же время не считал элементами землю и огонь. Однако соображения, которые привели его к этому разграничению, находились еще в рамках перипатетической школы. Согласно Ван Гельмонту, воздух и вода — элементы первичные, потому что они не могут превратиться один в другой. Напротив, чистая и простая земля, хотя и считавшаяся сначала элементом, по-видимому, происходит из воды, потому что при помощи некоторых средств может быть переведена в воду. Огонь, по мнению Ван Гельмонта, обладал особыми свойствами, поэтому его нельзя причислить ни к элементам, ни к веществам. Подобные представления не могли способствовать возникновению новых методов экспериментального исследования, но тем не менее знаменовали начало переходного периода между всесильностью аристотелевского учения к корпускулярной концепции Р. Бойля (см. гл. 6, п. 6.2).

Помимо занятий медициной и химией Ван Гельмонт ставил опыты по изучению питания растений. Результаты этих экспериментов не поколебали его веры в существование в живых организмах нематериальной сверхъестественной силы («жизненная сила», «душа», «Архей»), управляющей жизненными явлениями. Подобные представления нидерландского ученого позволяют считать его одним из активных сторонников теории витализма, которая господствовала в биологии на протяжении XVII — первой четверти XIX вв.[14] Несмотря на ошибочность многих теоретических положений, труды Ван Гельмонта в значительной степени способствовали признанию важности химических процессов в явлениях, происходящих в живых организмах.

Титульный лист одного из сочинений И.Б. Ван Гельмонта

Одним из первых ученых-химиков Ван Гельмонт обратился к изучению газов. Его оригинальные и проницательные наблюдения положили начало систематическому изучению газов, что привело к зарождению пневматической химии.

Голландец Франциск Сильвий был сначала врачом, а затем профессором медицины в Лейдене. Как медик пользовался большой славой. Примкнув к ятрохимическому учению, устранил из него духовные начала, введенные Парацельсом и Ван Гельмонтом. Пищеварение животных и человека Сильвий рассматривал как чисто химический процесс. Согласно представлениям Сильвия, пища перерабатывается с помощью слюны, желудочного сока и желчи. В медицине он также придавал большое значение химии и фармакологии.

Кроме препаратов сурьмы и ртути, в постоянную фармакологическую практику ученый предложил ввести хлорид калия, который получил название сильвиевой противолихорадочной соли.

О жизни еще одного представителя ятрохимии Отто Тахения известно очень мало. После получения диплома в Падуе в 1644 г. он работал врачом в Венеции. Его главным научным трудом считают сочинение «Химический Гиппократ» (Венеция, 1678 г.). Среди представителей ятрохимии Тахений занимает особое положение, поскольку известен своими независимыми суждениями, в которых подвергал критике некоторые положения учения Парацельса. В теоретическом плане был сторонником идей Ф. Сильвия.

В вопросе о строении веществ О. Тахений больше, чем его предшественники, приближался к рациональной трактовке. При проведении экспериментов он часто прибегал к методам химического анализа, который в то время еще находился в стадии зарождения. Ему удалось количественно определить увеличение массы свинца при его обжиге. Одним из первых Тахений сформулировал понятие соли как продукта реакции между кислотой и щелочью. В процессе своей медицинской практики он значительно расширил список химических препаратов, применяемых в качестве лекарств.

Франциск Сильвий (1614-1672)
Титульный лист книги Отто Тахения «Химический Гиппократ» (Венеция,
Анджело Сала (1576–1637) 

Врач и ятрохимик Анджело Сала был итальянцем по происхождению, но работал преимущественно в Швейцарии и Германии. А. Сала обладал весьма обширными для своего времени химическими познаниями, что послужило на пользу и химии, и фармации. Анджело Сала предложил новые способы получения кислот: серную кислоту в смеси с сернистой он синтезировал сжиганием серы под колоколом в присутствии водяных паров, а фосфорную кислоту выделял из костей при действии на них серной кислоты. Круг научных интересов А. Сала был достаточно широк: его интересовали свойства солей аммония, нитрата серебра, оксалатов различных металлов. Особое внимание ученый уделял изучению процессов брожения. Для химии представляют интерес следующие сочинения А. Сала: «Сахарология», «Тартарология» и «Обзор ятрохимических афоризмов». Химические труды этого итальянского исследователя упоминаются в работах различных историков. Одной из существенных заслуг Анджело Сала в области медицины и фармакологии является то, что он впервые рекомендовал использовать нитрат серебра («адский камень») для борьбы с инфекциями. Вплоть до начала XX в. нитрат серебра (ляпис) применяли как мощное антисептическое средство, в том числе и для лечения такого заболевания как сифилис.

Химические исследования вызывали большой интерес у французского ученого Жана Рея, однако большую часть своей жизни он посвятил врачебной деятельности. Историки химии характеризуют его как весьма оригинального человека и тонкого наблюдателя. В своих химических исследованиях Жан Рей выступает как один из прямых предшественников своего великого соотечественника А.Л. Лавуазье (см. гл. 6, п. 6.5). В сочинении «Опыты для отыскания причины, почему олово и свинец увеличиваются в весе при прокаливании» (1630) он высказывает предположение, что увеличение массы металлов при нагревании обязано воздуху.

Немецкий представитель ятрохимии Андрей Либавий признавал огромную значимость химии для медицины, и в то же время указывал на некоторые недостатки последователей Парацельса. Помимо химии он занимался историческими и филологическими исследованиями, а также педагогической деятельностью — был директором гимназии в Кобурге. Андрей Либавий обладал глубокими знаниями в области химии. Научные сочинения А. Либавия вышли в свет в 1606 г. незадолго до его смерти в трех томах под заглавием «Полное собрание медико-химических сочинений». Его наблюдения способствовали развитию металлургии, изучению серной кислоты, солей аммония, свинца и других металлов. Он открыл хлорное олово, которое было названо дымящим спиртом Либавия (Spiritus fumans Libavii).

Перегонкой янтаря получил янтарную кислоту (flos succini — янтарный цвет). Андрей Либавий проявлял интерес к рациональной организации химической лаборатории.

В 1597 г. произошло знаменательное для процесса эволюции химической науки событие — Андрей Либавий опубликовал свою книгу «Алхимия», которую считают первым в истории учебником химии. В своей книге он впервые подробно описал несколько способов получения соляной кислоты, тетрахлорида олова, сульфата аммония и царской водки (aqua regia). В книге Либавия можно прочесть, что неорганические вещества следует распознавать по форме кристаллов, полученных после испарения раствора.

Андрей Либавий (ок. 1550–1616) 

Несомненным ее достоинством является то, что в отличие от алхимических трактатов, она написана четким и ясным языком{136}.

Идеи, подобные теоретическим представлениям ятрохимиков, разделял английский врач Томас Уиллис.

В своей концепции к трем парацельсовским началам (ртути, сере и соли) он добавил землю и воду. Следует отметить, что в 1621 г. идею о пяти началах впервые высказал Себастьяно Бассо. Он различал три активных начала (спирт (ртуть), масло (серу), соль) и два пассивных — землю и флегму (воду). Это учение, основанное на наблюдениях за деструктивной перегонкой веществ растительного и животного происхождения, было широко распространено среди химиков практически до конца XVII в. Главной научной заслугой Уиллиса следует считать эксперименты в области органической химии по изучению процессов брожения.

Титульный лист «Алхимии» А. Либавия (Франкфурт, 1606)

Ученые-ятрохимики сделали первую удачную попытку найти пути эволюции химических знаний вне рамок алхимической доктрины. Они убедительно доказали, что химия способна на деле служить во благо человека. От несбывшихся обещаний алхимиков найти панацею, способную избавить сразу от всех недугов, ятрохимики перешли к вполне реальной практике медикаментозного лечения болезней. Использование химических веществ в лечебной практике XVI в. способствовало определенному развитию химии, хотя и поставило ее в подчиненное положение по отношению к медицине{137}. Парацельс и его последователи существенным образом расширили круг веществ, применяемых в химических и медицинских целях. Ими были подробно описаны способы получения и свойства хлорида калия (Ф. Сильвий), сульфата натрия (И. R Глаубер), неорганических солей аммония и ацетата аммония; многих соединений сурьмы, ртути, мышьяка и серебра.

Сторонники учения Парацельса поставили перед химией новую задачу — получать как можно более чистые вещества и испытывать их медикаментозное воздействие на человека. Однако получение химическим путем большого количества новых сильнодействующих препаратов имело и свою обратную сторону — увеличилась опасность злоупотребления лекарствами, обладающими мощным действием на организм человека. Кроме того, появились не чистые на руку шарлатаны, необоснованно назначавшие новые лекарственные препараты. Поэтому нередки были летальные случаи, особенно при необдуманном применении соединений мышьяка.

Особо следует отметить заслуги ученых-ятрохимиков в области изучения способов получения и свойств солей. На основании многочисленных экспериментов они закрепили представления алхимиков о том, что соли образуются при взаимодействии кислот и оснований. Более того, представители ятрохимии указали, что соли целесообразнее всего рассматривать как продукты этого взаимодействия. Химические знания в XVII в. достигли столь высокого уровня, что исследователи уже могли целенаправленно проводить реакции образования солей и взаимного обмена солей с выпадением осадка. Представители ятрохимии отчетливо понимали, что в результате реакции различных соединений могут возникать новые вещества, обладающие иными свойствами, чем исходные. Более того, химики научились проводить и обратный процесс вновь получать исходные вещества из продуктов реакции.

Ятрохимиками были довольно тщательно изучены и многие органические соединения: получение и свойства концентрированных растворов уксусной и винной кислот, а также их соли; были получены и описаны бензойная, яблочная и пировиноградная кислоты. Знания, накопленные учеными-ятрохимиками, долгое время служили главным ориентиром и путеводной нитью в процессе получения новых лекарственных препаратов и изучения их целебных свойств{138}.

Иллюстрация из книги А. Либавия «Алхимия» с изображением химического оборудования 

Необходимо отметить, что ятрохимики внесли определенный вклад и в зарождение аналитической химии, разработав некоторые способы качественного химического анализа веществ в водных растворах. Осаждение серебра соляной кислотой из азотнокислого раствора применялось для распознавания как серебра, так и соляной кислоты. Тахений, Сильвий, Ван Гельмонт и другие использовали различные реакции осаждения и цветные реакции для распознавания металлов в растворе. В этих целях ятрохимики применяли щелочные растворы (гидроксидов и карбонатов щелочных металлов), а также настой дубильных орешков. Нет никакого сомнения, что последователи Парацельса были еще очень далеки от настоящих систематических методов химического анализа, они еще только лишь догадывались о возможности распознавать составные части тел. Немного позднее Роберту Бойлю удалось уяснить эту цель и создать настоящую качественную аналитическую химию на научной основе (см. гл. 6, п. 6.2).

Еще одной важной заслугой ученых-ятрохимиков явилось то, что благодаря их деятельности в обществе крепло убеждение в необходимости химических знаний и навыков, причем особенно в медицинской практике. Значительно увеличилось количество ученых, занимавшихся химическими исследованиями, поскольку в их проведении были заинтересованы уже не только одни алхимики, но также аптекари и врачи. В эпоху Возрождения признание обществом ценности знаний о свойствах веществ и их лечебном применении привело к возникновению зачатков системы химического образования — химию стали преподавать на медицинских факультетах старейших европейских университетов.


5.3. Успехи технической химии в XVI–XVII вв.

Как уже отмечалось выше, для Западной Европы эпохи Возрождения характерна невиданная ранее интенсивность развития культуры, науки и техники. До начала XIII в. развитие химических ремесел в Европе происходило достаточно медленно, что было обусловлено тремя основными причинами. Во-первых, с падением Римской империи многие технологии производства химических веществ были утеряны — разгромившим Вечный город племенам варваров, стоящим на более низкой ступени эволюции, эти знания и умения были не нужны. Во-вторых, в большинстве западноевропейских стран вплоть до XII–XIII вв. сохранялось натуральное хозяйство. Отсутствие налаженных торговых связей не способствовало расширению ассортимента производимых товаров и повышению их качества. В-третьих, наука и образование в этот период находились в зачаточном состоянии и несли на себе явную печать схоластики, поэтому ученые еще не могли выступать в качестве инициаторов научно-технического прогресса.

Только в эпоху Возрождения химические ремесла обрели новые социально-экономические, моральные и научные стимулы для развития. Всестороннее расширение торговли, создание первых мануфактур резко увеличило эффективность производственных отношений — выросли объемы и качество производимых товаров, появилась потребность в совершенствовании старых и создании новых технологий. Пропаганда активной роли человека в окружающем мире, проводимая идеологами Ренессанса, побуждала ученых и ремесленников смелее вторгаться в ранее неизведанные области науки и техники. Кроме того, знания о способах синтеза и свойствах новых веществ, полученные алхимиками, явились прочным фундаментом, без которого создание химического производства Нового времени было бы невозможным. Вне всякого сомнения, указанные положительные тенденции затронули те направления в химии, которые принято считать прикладными. Практическая химическая деятельность стала восприниматься как объект для изучения. В результате включения ремесленной технохимической деятельности в контекст ятрохимических (и алхимических) рассуждений средневековые химические ремесла превратились в систему химической технологии{139}.

Среди наиболее заметных естествоиспытателей того времени, представляющих направление прикладной химии, необходимо назвать немецкого аптекаря и химика-практика Иоганна Рудольфа Глаубера, который внес заметный вклад в усовершенствование методов получения ряда неорганических веществ. Ему была присуща большая проницательность в истолковании экспериментальных данных. Глаубер разработал методы выделения азотной и соляной кислот, отличавшихся высокой степенью чистоты. HNO3 получил перегонкой селитры с серной кислотой, a HCl выделил при нагревании смеси поваренной соли и H2SO4. Особое внимание в своих изысканиях немецкий химик уделял изучению различных солей. Одна из открытых и подробно изученных им солей — кристаллогидрат Na2SO4∙10H2O, в его честь называется глауберовой солью. Одним из первых Глаубер получил и описал жидкое стекло — метасиликаты натрия и калия, а в 1649 г. он впервые описал сырой бензол, выделенный разгонкой каменноугольной смолы.

Иоганн Рудольф Глаубер (1604–1670)

С 1634 г. И.Р. Глаубер стал оснащать свою аптеку стеклянными сосудами различной формы и назначения. Благодаря стараниям немецкого ученого стеклянная лабораторная посуда получила широкое распространение в химической практике. Всемерно способствуя применению стеклянной посуды, Глаубер создал промышленное стекловарение в Тюрингии (Германия).

Аппараты И.Р. Глаубера для дистилляции 

Общий технологический подъем, который переживала Западная Европа в XVI–XVII вв., сказался в первую очередь в тех областях химии, которые были непосредственно связаны с производством (см. гл. 7). Особенно успешно развивались такие отрасли прикладной и технической химии, как горное дело и металлургия, производство керамики и фарфора, получение бумаги и окрашенного стекла. Медленное накопление знаний и совершенствование ремесленной практики к середине XVI в. сменилось кульминационной фазой. Объем полученных данных стал вполне достаточным, чтобы сделать первые значительные обобщения. Весьма характерным можно считать тот факт, что именно в это время появляются трактаты по целому ряду отраслей техники, в которых содержатся доступные описания химических процессов без употребления обычного для алхимии туманного и фантасмагорического языка.

По словам М. Джуа, открытие И. Гутенберга обновило химическую литературу не только по языку, но и по содержанию{140}. Наиболее важными из сохранившихся до настоящего времени трактатов по технической химии являются:

— Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» (1540);

— Бернар Палисси «Гончарное искусство» (1557–1580);

— Георг Бауэр (Агрикола) «О горном деле и металлургии» (1530–1546);

— Джованни Вентура Россетти «Собрание сведений об искусстве крашения» (1540);

— Джованни Батиста Делла Порта «Натуральная магия» (1558);

— Антонио Нери «Об искусстве стеклоделия» (1612).

Эти сочинения представляют особую ценность по двум причинам: во-первых, благодаря изложению специальных вопросов технической химии, они положили начало той отрасли химической литературы, которая способствовала и способствует прогрессу нашей науки; во-вторых, эти книги были написаны на основе реальных экспериментальных данных и наблюдений, поэтому и с позиций настоящего времени можно говорить, что в их основу положен вполне научный подход.

Такой подход явился результатом того, что авторы, выйдя за рамки теоретических доктрин алхимических исканий, специализировались в отдельных отраслях практической деятельности. Многие авторы, занимающиеся изучением истории науки, считают, что эти сочинения XVI–XVII вв. являются подлинными истоками современной технической химии.

Среди названных технических трактатов наиболее интересными по содержанию и объему представленной в них информации с точки зрения истории химии следует считать книги Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» и Георга Агриколы «О горном деле и металлургии».

Ванноччо Бирингуччо (1480–1539)

 Ставший классическим труд В. Бирингуччо «О пиротехнии» впервые был напечатан в Венеции в 1540 г. вскоре после кончины его автора, он состоял из десяти томов, в которых речь шла о рудниках, испытании минералов, приготовлении металлов и их сплавов, плавлении металлов, перегонке, некоторых видах военного искусства и фейерверках. В своей книге Бирингуччо изложил известные ему сведения о месторождениях ртути, сурьмы и серы; о римских квасцах, способе очистки серебра посредством купеляции; об искусстве перегонки, гончарном ремесле, технических нормах в минном и артиллерийском деле{141}.

Занимаясь прокаливанием металлов на воздухе, Бирингуччо одним из первых ученых-химиков установил, что в результате эксперимента масса свинца увеличивается приблизительно на одну десятую часть. Значение труда «О пиротехнии» для развития прикладной химии подчеркивает значительное число его последующих переизданий. Главными преимуществами сочинений итальянского автора, отличающими их от алхимических манускриптов того времени, является четкость суждений и ясность в истолковании технических процессов, что обеспечивало доступность их содержания широкому кругу читателей.

Титульный лист книги Ванноччо Бирингуччо «О пиротехнии» (Венеция, 1540) 

Неаполитанский естествоиспытатель Джованни Баттиста Делла Порта является автором сочинения «Натуральная магия» (1560), в котором были собраны сведения по практической химии того времени. Итальянский ученый отчасти разделял идеи ятрохимиков и занимался керамическим производством, стеклом, искусственными драгоценными камнями и перегонкой, о чем свидетельствует его труд «О перегонке» (1606).

Самым известным химиком Франции в XVI в. был Бернар Палисси. Его труды выгодно отличались от алхимических и ятрохимических абстракций, поскольку были посвящены естественнонаучным исследованиям и наблюдениям за природными явлениями. В своих сочинениях Палисси критиковал как учение Парацельса, так и алхимические поиски философского камня. Хотя было бы преувеличением считать его сторонником научного экспериментального метода, он ясно сознавал роль наблюдения и исследования для науки. «Я не имел иной книги, — утверждал он, — кроме неба и земли, которая известна каждому, и каждый может узнать и прочесть эту прекрасную книгу»{142}.

Титульный лист книги «Пликто об искусстве крашения, обучающий окраске шерстяных, полотняных и шелковых тканей как особым, так и обычным способом», Джованни Вентура Россетти (Венеция, 1548) 

Благодаря своей огромной жизненной энергии, Б. Палисси сумел пройти путь от простого гончара до самых вершин мастерства в керамическом производстве. Используя опыт итальянских коллег, Палисси существенно развил и усовершенствовал технологию, особенно производство глазурей. Некоторые секреты производства цветных глазурей французского химика еще не раскрыты до настоящего времени. Среди его сочинений наиболее значимыми являются «Трактат о питьевом золоте», «Гончарное искусство» и «Трактат о металлах». В книгах Бернара Палисси читателю открывается кипучая энергия автора, удивительно сочетающаяся с простотой изложения.

Научный кругозор французского ученого был достаточно широк. Он выступал с лекциями по химии неорганических веществ, интересовался агрономией. Палисси утверждал, что минеральные соли необходимы в жизни растений, и поэтому рекомендовал прибавление растворимых солей и мергеля к навозу и другим органическим удобрениям.

Изданное в 1556 г. сочинение Георга Бауэра, известного как Агрикола, «О горном деле и металлургии» («De Re Metallica») включало двенадцать томов. Оно явилось первым специализированным изданием, которое было посвящено подробному описанию многих операций, связанных с добычей и переработкой металлических руд{143}. Как отмечают все специалисты, одним из достоинств выдающегося сочинения Георга Бауэра являются 289 прекрасных рисунков, которые детально иллюстрируют описываемые процессы. Книга Агриколы стала настоящим шедевром, создавшим полную картину эволюции металлургии от древнейших времен до середины XVI в. Практически на протяжении двухсот лет сочинение «О горном деле и металлургии» оставалось авторитетнейшим изданием в своей области. И в настоящее время книгу Агриколы вполне заслуженно считают одним из наиболее почитаемых классических трудов в области металлургии.

Георг Бауэр (Агрикола) (1494–1555) 

Становление технической химии требовало постоянного исследования не только конечных продуктов, но и качества исходного сырья, и все это предопределило возникновение аналитической химии. Нельзя сказать, что в XVI–XVII вв. существовали настоящие аналитические методы. Тем не менее необходимо признать, что наиболее видные последователи Парацельса и представители технической химии внесли существенный вклад в разработку многих методов качественного химического анализа. Конечно, они были еще далеки от настоящего систематического химического анализа, но уже догадывались о возможности целенаправленного поиска, а именно: как можно распознать составные части тел.

По мере того как росли и уточнялись знания о соединениях и их способности взаимодействовать друг с другом, химики все сильнее утверждались во мнении, что все вещества обладают сугубо специфическими свойствами. Особенно важную роль в описании этих свойств играло понятие «магистерия»{144}. Им характеризовали чистые вещества, которые прежде всего выделяются из смесей. Магистериями называли осадки солей металлов, оксиды металлов, порошки и растворы солей металлов.

Система для обогащения руды (из книги Георга Бауэра (Агриколы) «О горном деле и металлургии»)  

В представлении о магистерии содержались некоторые черты, получившие впоследствии развитие в современном понятии об элементе.

В формировании химических представлений существенную роль сыграли те факты, что металлы могли вступать в соединения с другими веществами, а потом извлекаться из этих соединений без всяких потерь. Например, в книге В. Бирингуччо «О пиротехнии» сообщалось, что серебро, растворенное в азотной кислоте, можно выделить из раствора независимо от того, было ли до этого оно «разрушено» другими соединениями и утратило ли (как тогда казалось) свои первоначальные свойства.

Необходимость систематических исследований веществ, применяемых в технике и повседневной жизни, обусловила создание многочисленных лабораторий, прежде всего металлургических. Безусловно, распространению первых аналитических лабораторий способствовала фармация, которая в тот период под влиянием ятрохимиков все больше утверждалась на рациональных позициях.


5.4. Элементаризм, атомистика и метафизика эпохи Возрождения

В XVI–XVII вв. многие ученые стремились связать воедино теорию, «экспериментальное искусство», а также потребности ремесленной химии; стремились объяснить природные явления не умозрительно, а на основании данных экспериментальных исследований. Важнейшей задачей всех естественных наук стала борьба против абсолютного засилья схоластического догматизма, который всячески поддерживала и насаждала католическая церковь. Противостоять церкви, обладавшей в то время громадной духовной и светской властью, было по силам далеко не каждому ученому, даже весьма известному и авторитетному.

Претензии схоластов на всеобщий характер их объяснения различных явлений привели к неразрешенным противоречиям, истоки которых следует искать в канонизации философской системы Аристотеля. Поэтому в XVI–XVII вв. создатели новых теоретических представлений в химии должны были постоянно, явно или скрыто, вести борьбу против схоластических учений, по-новому трактовать знания о природных явлениях, столь необходимых для развития химических и других ремесел, медицины, а также для прогресса общественных отношений.

Значительное влияние на развитие естествознания оказали произведения английского философа Френсиса Бэкона, который предложил вместо старого дедуктивного подхода применять индуктивный метод изучения природы и перейти к активному экспериментальному исследованию окружающего мира. Все это создало предпосылки для последующих революционных прорывов в области естествознания. В конечном итоге невиданный ранее подъем естественнонаучных и философских знаний привел к тому, что схоластические представления об окружающем мире уступили место научной методологии Галилео Галилея, Рене Декарта и Исаака Ньютона.

Френсис Бэкон (1561–1626) 

Переход к более активным экспериментальным исследованиям сыграл важную роль в химии XVII в. В первую очередь это способствовало трансформации (в различных направлениях) традиционных представлений о причинах разнообразия веществ. Насколько трудно было преодолеть устоявшиеся в веках и необычайно живучие представления о природе веществ, можно наблюдать на примере научной деятельности Парацельса. Несмотря на страстное стремление к научной самостоятельности, он смог предложить для объяснения состава и свойств веществ лишь несколько измененные представления Аристотеля об элементах и модифицированные теории алхимиков о превращениях веществ.

Традиционную натурфилософскую или алхимическую концепцию, согласно которой индивидуальность каждого вещества определялась комбинацией элементов-качеств (или элементов-принципов), соединяющихся с бескачественной материальной сущностью (эссенцией) тела, по-прежнему исповедовали многие ученые. Однако некоторые из них стали задумываться о бесплодности подобного абстрактного, «оторванного от сущности объекта» понимания элемента в условиях развития экспериментальных исследований. Эти сомнения приводили ученых к постепенному осознанию того факта, что между сущностью предмета и его чувственно воспринимаемыми свойствами должно быть некое соответствие. Сближение качеств объекта с самим объектом давало возможность более достоверно интерпретировать полученные экспериментальные результаты и делать обоснованные предсказания{145}.

В трудах ятрохимиков можно отметить важные в методологическом плане позитивные изменения в химическом мышлении. Они проявились в том, что понятие «элемент» получило больший вещественный статус, несмотря на достаточно ощутимую долю абстрактности{146}. Зарождающиеся аналитические методы определения составных частей тел принципиально отличались от традиционного подхода, выводящего наличие элемента в составе данного тела лишь на том основании, что оно обладает присущим этому элементу качеством. Химический анализ мог не подтвердить, что жидкое тело обязательно содержит воду, а горючее — серу{147}.

Ученые того времени заинтересовались проведением циклических последовательностей превращений веществ с обратным выделением исходных реагентов. Например, интенсивно изучали процессы растворения оксидов металлов в кислотах с образованием солей и разложение последних до первоначального оксида. Итальянский ятрохимик А. Сала, проведя опыт по выделению меди на железном стержне из раствора медного купороса, пришел к выводу, что медь уже содержится в растворе последнего. Подобные эксперименты позволяли сделать вывод о том, что исходные вещества входят в продукты химической реакции в качестве составных частей и могут выделяться при разложении этого продукта. В сознании определенной группы естествоиспытателей стали возникать идеи о том, что компоненты, выделенные из веществ при их разложении, определенным образом предсуществуют в них и являются их составными частями. Например, И.Б. Ван Гельмонт допускал присутствие воды в некоторых органических телах, при горении которых она образовывалась{148}.

Эпоха Ренессанса в Западной Европе характеризуется повышенным интересом к античной атомистике. Путь для непредвзятого описания явлений природы открылся только тогда, когда было показано, что основополагающие закономерности природы можно понять лишь на основе атомистических представлений{149}.

Несмотря на то, что основной вклад ученые эпохи Возрождения сделали главным образом в развитие прикладных направлений, нельзя забывать о теоретических изысканиях ренессансных философов и естествоиспытателей в области химии. Еще в 1348 г. по приговору суда в Париже от определенных атомистических концепций заставляют отречься средневекового французского философа Никола д’Отрекура. Католическая церковь сочла явной ересью его высказывание о том, что «в явлениях природы нет ничего иного, кроме движения атомов, которые соединяются и разъединяются»{150}.

Представитель средневекового неоплатонизма Николай Кузанский в своих трактатах затрагивал проблемы познания. Николай Кузанский возродил античный взгляд на человека как на микрокосм, подобный макрокосму. По его мнению, человек — существо, соединяющее в себе божественное и земное. Центральный герой ряда его диалогов — «простец», противостоящий схоластической «учености», выступал у Николая Кузанского как персонификация разума. Николай Кузанский внес значительный вклад в развитие математики, в частности в решение вопроса о квадратуре круга, в исчисление бесконечно малых величин. Он подчеркивал методологическое значение математики для познания природы и исходил из необходимости активного использования количественных характеристик (счета, измерения и взвешивания) в науке, выступая тем самым предтечей экспериментального естествознания Нового времени.

Идеи Николая Кузанского способствовали становлению атомистических воззрений Джордано Бруно, согласно теории которого, все тела состоят из неизменяемых и непроницаемых атомов — монад. Весь вещественный мир — есть результат соединения этих первичных элементов. Относительно делимости вещества Дж. Бруно в противоположность аристотелевой теории утверждал, что оно не может продолжаться до бесконечности. Между атомами должен существовать эфир (вакуум) или мировой дух, проникающий в каждое тело. Эфир, согласно Дж. Бруно, есть небо, бесконечное пространство, неизменное и неразрушимое, как и монады. Таким образом, в своих представлениях о строении материи Дж. Бруно не смог полностью избавиться от спиритуалистического начала.

На формирование прогрессивных представлений о природе окружающего мира в XVII в. существенным образом повлияли труды французского математика и философа Рене Декарта, которого по праву считают одним из основоположников новой науки. В отличие от Ф. Бэкона, апеллировавшего к опыту и наблюдениям, Декарт обращался к разуму и самосознанию. По мнению французского ученого, научное знание должно быть построено как единая система, незыблемым основанием которой должны являться очевидные и наиболее достоверные утверждения.

Декарт рассматривал мир как совокупность однородных движущихся частиц разной формы и величины. Принципиально новым положением у

Декарта явилось отождествление материи с пространством: материя делима до бесконечности. Неделимых атомов и пустоты он не признавал, а движение объяснял с помощью понятия вихрей. Очевидно, что воззрения французского ученого отличались от атомистических в традиционном (демокритовском) понимании этого слова{151}. Тем не менее, научный авторитет Р. Декарта и его убежденность в материальности окружающего мира способствовали укреплению атомистических воззрений среди ученых Западной Европы XVII в. Приверженность этим убеждениям прослеживается у сравнительно большой группы естествоиспытателей и философов. Среди сторонников атомистической концепции можно выделить уже три основных течения.

Рене Декарт (1596-1650)
Даниель Зеннерт (1572–1637) 

Наиболее яркими представителями естественноисторического атомизма следует считать Себастьяно Бассо и Даниеля Зеннерта. Под влиянием идей ятрохимии (скорее всего, работ Анджело Сала) С. Бассо расширил границы атомистической концепции и пришел к заключению, что образование веществ происходит путем соединения элементов, а разложение соединений на исходные составные части должно быть вызвано определенной физической причиной. В неявной форме в работах С. Бассо прослеживается мысль о том, что элементы, входящие в состав соединений, не меняют своей сути и могут быть выделены снова в процессе разложения.

Даниель Зеннерт пытался объяснить известные в его время химические процессы в свете атомистических представлений Демокрита. Он считал, что существует множество атомов, которые способны образовывать различные соединения, однако ему не удалось полностью освободиться от влияния господствовавших тогда представлений. Зеннерт пошел на своеобразный компромисс с учением Аристотеля, считая, что форма атомов в значительной мере определяет их природу. По сути концепция Д. Зеннерта представляет лишь усовершенствованное аристотелевское представление о форме, связанное с атомистическим строением материи. Ученый отвергал возможность замены одних форм другими. Вещества различной формы, по мнению Зеннерта, образуются в зависимости от природы атомов и характера их соединения. При этом, по его мнению, проявляется тенденция к образованию веществ наиболее совершенной формы.

Метафизический атомизм в XVII в. представлен главным образом работами французского философа и естествоиспытателя Пьера Гассенди. В 1647 г. появилась его книга «О жизни, нравах и учении Эпикура». В этом сочинении автор проводил мысль о том, что вещества состоят из атомов, отличающихся по величине, форме и массе. По мнению французского философа, атомы представляют собой непроницаемые и неделимые частицы, между которыми находится пустота. При движении атомы сталкиваются, поэтому их скорость может возрастать или уменьшаться. По мнению П. Гассенди, теплота и свет — «невесомые флюиды» — также образованы атомами. Кроме того в работах французского ученого прослеживается еще одна очень важная для химии мысль — тела состоят не из первичных атомов, а из их ассоциатов — молекул (от лат. moles — «масса» с уменьшительным суффиксом — cula). Таким образом, в третьей декаде XVII в. в естествознание вошло одно из важнейших его понятий. Однако для того чтобы наполнить этот термин подлинно научным содержанием, потребовалось еще практически два столетия.

В развитие концепции физического атомизма наибольший вклад внесли работы Давида ван Горля, Доменико Гульельмини и Иоахима Юнгиуса. Основной идеей, которой Ван Горль дополнил атомистическое учение, следует считать его мысль о том, что однородные по составу тела состоят из сходных атомов, а неоднородные — из различных частиц. Доменико Гульельмини рационально применил атомистические воззрения для объяснения внешней формы кристаллов. Он выступил против взглядов древних натурфилософов, которые видели в кристаллах лишь причудливую игру природы. Итальянский ученый был уверен, что кристаллы образуются под действием сил корпускулярной природы, которые подчиняются неизменным законам. К идеям Д. Гульельмини с определенным интересом отнеслись основоположники научной кристаллографии.

Иоахим Юнгиус пытался применить атомистическое учение Демокрита для объяснений механизма химических превращений. Будучи приверженцем философии номинализма[15], И. Юнгиус полностью отрицал аристотелевское представление о форме и в связи с этим даже критиковал Зеннерта, взгляды которого по другим вопросам высоко ценил. Оспаривая представления Зеннерта, Юнгиус считал, что все многообразие веществ образуется из качественно одинаковых атомов. Атомы различной формы (с одинаковыми другими качествами) должны, по мнению Юнгиуса, образовывать различные тела, благодаря их разнообразному расположению в пространстве друг относительно друга. Эти тела, образованные, как разные слова из букв одного и того же алфавита, обладают различными оптическими, механическими и химическими свойствами. Поскольку Юнгиус отвергал любые виды сверхъестественных сил, ему приходилось искать новые объяснения способности элементов образовывать соединения друг с другом. Для этого Юнгиус выдвинул представление о том, что движение присуще атомам как их имманентное внутреннее качество. Он объяснял достоверную на первый взгляд трансмутацию погруженной в медный купорос железной пластины как обмен между атомами железа и находящимися в растворе атомами меди. При этом железо и медь считались сложными телами. C помощью таких механических динамических представлений о движении и взаимовлиянии тел Юнгиус пытался решить проблему «сродства» соединений. Прогрессивным моментом в его взглядах была попытка по-новому рассмотреть элемент — как тело, состоящее из однородных частиц.

Д. Зеннерт, И. Юнгиус, П. Гассенди, Д. Гульельмини и другие естествоиспытатели XVII в. стремились разрабатывать теоретические положения, опираясь на результаты опытов. Воззрения ученых, принадлежавших к различным течениям элементаризма и атомизма, отличались лишь неодинаковой степенью использования схоластических идей, тем не менее представители «физической» атомистики еще не могли со всей определенностью высказаться о роли эксперимента в развитии научных знаний. Правда, И. Юнгиус понимал недостаточность одних лишь достоверных наблюдений за протеканием превращений веществ, этим и объясняется осторожность, с которой немецкий ученый формулировал свои взгляды. Он указывал, что устранить некоторые логические неувязки можно будет на основе дальнейших экспериментов и таким образом призывал к проведению новых наблюдений и опытов, особенно тех, в которых учитывалось бы количественное соотношение веществ, вступающих в химические реакции. Для этого немецкий ученый рекомендовал шире использовать весы в химических лабораториях.

Пьер Гассенди (1592-1655)
Иоахим Юнгиус (1587–1657) 

И. Юнгиус служил директором академической гимназии в Гамбурге и преподавал там логику и физику Аристотеля. В его интерпретации учение этого мыслителя древности было не лишено определенных недостатков. Для Юнгиуса критическая оценка натурфилософии Аристотеля была составной частью его борьбы за освобождение науки в целом, и атомистики в частности, от пережитков схоластики. Несмотря на то что в XVII в. число сторонников атомизма существенно возросло, схоластическая философия, основанная на взглядах Аристотеля, оставалась, как и ранее, господствовавшей научной и учебной дисциплиной. Д. Зеннерту приходилось защищаться от упреков в ереси, а И. Юнгиус за свою критику представлений Аристотеля даже попал в «черный список»{152}. В 1625 г. в Париже был издан закон, согласно которому распространители и приверженцы атомистического учения должны были подвергаться телесным наказаниям, а в некоторых случаях даже казни. Однако вопреки всем нападкам и преследованиям, атомистические взгляды античных ученых получили развитие в философии эпохи Возрождения, а также в химии Нового времени для объяснения протекания превращений веществ. В результате были созданы условия для проведения систематических химических экспериментов. Признание необходимости систематических количественных исследований предопределило в дальнейшем коренные изменения в методологии научного познания не только в химии, но и в других естественных дисциплинах.

Одним из главных факторов, стимулирующих создание новых теорий, в то время являлись нерешенные проблемы, возникающие в химической практике. Разработка новых теоретических концепций, в основе которых лежали атомистические представления, была крайне необходима для выхода из лабиринтов традиционных схоластических концепций. Однако на основе одной лишь совокупности новых экспериментальных фактов, без их обобщающего анализа, не удавалось решительно опровергнуть устаревшие учения. В химии эту задачу выполняли сторонники атомизма, когда они «перековывали» практический ремесленный опыт и результаты экспериментов в идейное оружие, направленное против устаревших представлений{153}. Этим оружием они прокладывали дорогу для новой химии, устанавливая диалектическое единство между теоретической и практической компонентами химической науки.

Тем не менее атомистические представления мыслителей эпохи Ренессанса не смогли вылиться в настоящую научную доктрину. Их значение прежде всего состоит в том, что они привлекли внимание других ученых к проблеме дискретности материи. Их атомистические труды не были напрасными, они указали путь, ведущий от античности к научному возрождению в XVII–XVIII вв.


5.5. Краткие биографические данные ученых

ФИЧИНО (Ficino) Марсилио (1433–1499), итальянский гуманист и философ-неоплатоник, глава флорентийской Платоновской академии. Образование Фичино получил в университете Флоренции. Чтобы читать Платона в подлиннике, он изучил греческий язык. Перевел на латинский язык сочинения Платона, Плотина, Ямвлиха, Прокла, Порфирия, Михаила Пселла, часть «Ареопагитик», сделав их достоянием европейской философии XV–XVI вв. Деятельность Фичино вызвала живейший интерес в обществе. Вокруг него начала складываться группа единомышленников, своего рода вольное ученое братство, получившее известность под именем Платоновской академии. В 1495 г. Фичино издал двенадцать книг своих «Посланий». Умер Фичино за комментированием «Послания к римлянам» апостола Павла. Идеи Фичино оказали сильное влияние на богословскую и гуманистическую мысль, а также на художественную культуру Возрождения конца XV–XVI вв.

ПИКО ДЕЛЛА МИРАНДОЛА (Pico della Mirandola) Джованни (1463–1494), итальянский мыслитель эпохи Возрождения, представитель раннего гуманизма. Современники называли Пико «божественным», видели в нем воплощение высоких устремлений гуманистической культуры. В 14 лет поступил в Болонский университет, затем учился в Ферраре, Падуе (1480–1482), Павии (1483) и Париже (1485–1486), осваивая право, древнюю словесность, философию, богословие. Он изучал новые и древние языки. «900 тезисов» Пико делла Мирандола (введение к ним — «Речь о достоинстве человека»), в которых он стремился к всеобщему «примирению философов» (все религиозные и философские школы — частные проявления единой истины), были осуждены папской курией. Подвергался гонениям инквизиции, содержался под стражей. C 1488 г. жил во Флоренции, вошел в кружок Лоренцо Медичи и флорентийских неоплатоников (Фичино); испытал воздействие Савонаролы. Философская антропология Пико делла Мирандола обосновывает достоинства и свободу человека как полновластного творца собственного «я». Вбирая в себя все, человек способен стать чем угодно, он всегда есть результат собственных усилий; сохраняя возможность нового выбора, он никогда не может быть исчерпан никакой формой своего наличного бытия в мире.

ГУТЕНБЕРГ Иоганн (1394(1399?) — 1468), немецкий изобретатель книгопечатания. Происходил из рода майнцских патрициев. После смерти отца в 1419 г., вследствие борьбы патрициев с цехами Майнца за право управления городом и победой последних, был изгнан из города. Поселился в Страсбурге (Франция). И. Гутенберг изобрел печать с наборных литер, инструмент для отливки литер, типографский сплав (гарт), печатный пресс. В 1452–1456 гг. в Майнце Гуттенберг напечатал так называемую 42-строчную Библию в 2-х томах — первое полнообъемное печатное издание в Европе, признанное шедевром ранней печати. Для Библии был отлит новый шрифт (более узкий), в котором сохранялись аббревиатуры и лигатуры, характерные для рукописных книг. Декор книги (инициалы, орнаменты) воспроизводились от руки. Всего было отпечатано 35 экземпляров на пергаменте и 165 — на бумаге.

КОПЕРНИК (Kopernik, Copernicus) Николай (1473–1543), польский астроном, создатель гелиоцентрической системы мира. Родился в Торне, в купеческой семье. 9-летним ребенком потерял отца и остался на попечении дяди по матери, каноника Ватцельрода. В 1491 г. Коперник поступил в Краковский университет, где с одинаковым усердием изучал математику, медицину и богословие. По окончании курса путешествовал по Германии и Италии, слушал лекции в разных университетах, а одно время даже сам профессорствовал в Риме. Главным и почти единственным сочинением Коперника, плодом более чем тридцатилетней его работы в Фрауенбурге, является книга «Об обращениях небесных сфер» («De revolutionibus orbium coelestium»). Сочинение издано в Регенсбурге в 1543 г. и посвящено папе Павлу III; оно разделено на 6 частей и печаталось под наблюдением лучшего и любимейшего ученика Ретикуса. Автор видел и держал в руках свое творение на смертном одре. Совершил переворот в естествознании, отказавшись от принятого в течение многих веков учения о центральном положении Земли. Объяснил видимые движения небесных светил вращением Земли вокруг оси и обращением планет (в том числе Земли) вокруг Солнца. Сочинения Коперника были запрещены католической церковью с 1616 по 1828 г.

ВЕЗАЛИЙ (Vesalius) Андреас (1514–1564), естествоиспытатель, основоположник современной анатомии. Родился в Брюсселе. Деятельность А. Везалия проходила во многих европейских странах. Одним из первых стал изучать человеческий организм путем вскрытий. В основном труде «О строении человеческого тела» (кн. 1–7, 1543) дал научное описание строения всех органов и систем, указал на многие ошибки своих предшественников, в том числе Галена. Преследовался церковью. Погиб при кораблекрушении.

ПАРАЦЕЛЬС (Paracelsus) (настоящее имя — Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, von Hohenheim) (1493–1541), врач и естествоиспытатель, один из основателей ятрохимии. Подверг критическому пересмотру идеи древней медицины. Способствовал внедрению химических препаратов в медицину. Писал и преподавал не на латинском, а на немецком языке. В 1530 г. в замке Бератцхаузен завершил работу над «Парагранумом» (издан в 1565). После непродолжительного пребывания в Аугсбурге и Регенсбурге перебрался в Санкт-Галлен и в начале 1531 г. закончил здесь многолетний труд о происхождении и протекании болезней — трактат «Парамирум» (издан в 1562). В 1533 г. он остановился в городе своего детства Виллахе, где написал «Лабиринт заблуждающихся медиков» (1553) и «Хронику Каринтии» (1575). В последние годы жизни им были созданы трактаты «Философия» (1564), «Потаенная философия» (первое издание осуществлено в переводе на фламандский язык, 1553), «Великая астрономия» (1571) и ряд небольших натурфилософских работ.

ГЕЛЬМОНТ (Хелмонт, Helmont) Иоганн Баптист Ван (1579–1644), нидерландский естествоиспытатель, видный представитель ятрохимии и витализма. Развил и углубил учение Парацельса. Ввел термин «газ». Впервые поставил опыты по изучению питания растений.

САЛА Анджело (1576–1637), итальянский химик и врач. Жизнь провел в странствиях. Занимался врачебной практикой во многих городах Западной Европы. Один из виднейших представителей ятрохимии. Разработал способ синтеза серной кислоты сжиганием серы под стеклянным колоколом в присутствии водяного пара. Разработал метод получения фосфорной кислоты из костей. Определил ферментацию как результат «естественного движения в растительных продуктах».

ЛИБАВИЙ Андрей (Libavius) (ок. 1550–1616), немецкий химик и врач, представитель ятрохимии, последователь Парацельса. Дал свод и систематизацию химических знаний XVI в. («Алхимия», 1597), описал получение серной и янтарной кислот, хлорного олова, солей аммония и др.

ТАХЕНИЙ Отто, немецкий врач, работал в Венеции. Занимал среди ятрохимиков особое положение, поскольку критиковал концепции Парацельса. Его главное сочинение «Химический Гиппократ» (Венеция, 1678).

СИЛЬВИЙ Франциск (1614–1672), нидерландский медик и естествоиспытатель, видный представитель ятрохимии. Начинал свою карьеру как врач, позднее стал профессором в Лейдене. Медицинские способности высоко оценены современниками. Сторонник ятрохимического учения, устранил из него духовные начала, введенные Парацельсом и Ван Гельмонтом (в частности пищеварение рассматривал как чисто химический процесс). Придавал большое значение химии в медицинской практике. В качестве лекарства предложил хлористый калий.

ГЛАУБЕР (Glauber) Иоганн Рудольф (1604–1670), немецкий химик и врач, сторонник ятрохимии. Получил в чистом виде азотную и соляную кислоты, многие соли, в том числе глауберову соль (1648). Применил стекло для изготовления химической посуды. Основал промышленное стекловарение в Тюрингии. Первым получил жидкое стекло.

АГРИКОЛА (Agricola) Георг (настоящая фамилия — Бауэр, Bauer) (1494–1555), немецкий ученый-естествоиспытатель. Впервые обобщил опыт горно-металлургического производства в труде «О горном деле и металлургии» (1550; 12 книг, издан в 1556), который вплоть до XVIII в. служил основным пособием по геологии, горному делу и металлургии.

БИРИНГУЧЧО (Biringuccio) Ваноччо (1480–1539), итальянский химик, металлург и архитектор. Сначала занимался алхимией, затем был директором монетного двора в Сиене. Жил в Италии и Германии. Занимался созданием военной техники во Флоренции. Последние годы своей жизни состоял на службе у папы Павла III. Широкую известность получил его труд «Пиротехния» в 10 книгах (1540), в котором описывались способы получения металлов, техника амальгамирования, метод получения азотной кислоты, технология приготовления различных горючих и взрывчатых смесей. В этой книге автор использовал опытные данные для устранения неясностей, вносимых алхимией в объяснение технологических процессов. Одним из первых наблюдал увеличение массы металлов при их обжиге на воздухе.

ПОРТА Джованни Баттиста Делла (1537–1615), неаполитанский естествоиспытатель, был также сведущ в математике. В его сочинении «Натуральная магия» (1560) собраны сведения по практической химии того времени. Занимался ятрохимией, керамическим производством, стеклом, искусственными драгоценными камнями и перегонкой («О перегонке», 1606). «Магия» Делла Порты была переведена на итальянский (Венеция, Аванци, 1560) английский (1658) и немецкий (1713) языки.

ПАЛИССИ Бернар (1499–1589), самый знаменитый химик Франции в XVI в. Его труды посвящены наблюдениям над природными явлениями и исследованиям. Было бы преувеличением считать его сторонником научного экспериментального метода, однако он ясно сознавал роль наблюдения и исследования для науки; в этом смысле его следует признать предшественником Фрэнсиса Бэкона. «Я не имел иной книги, — утверждал он, — кроме неба и земли, которая известна каждому, и каждый может узнать и прочесть эту прекрасную книгу». Человек огромной энергии, Палисси от простого гончара сумел подняться до самых вершин техники. Он занимался керамическим производством и, используя опыт итальянцев, внес в него большой вклад, особенно в производство глазурей. В своих сочинениях критиковал как учение Парацельса, так и алхимические поиски философского камня; главные его сочинения — «Трактат о питьевом золоте», «Гончарное искусство», «Трактат о металлах». Полное собрание трудов было издано в 1844 г. Для сочинений Палисси характерен ровный стиль, лишенный алхимических прикрас. Он утверждал, что минеральные соли необходимы в жизни растений и рекомендовал прибавление растворимых солей и мергеля (уже употреблявшегося, по свидетельству Плиния, для той же цели римскими агрономами) к навозу и аналогичным удобрениям.

БЭКОН Фрэнсис (1561–1626), английский государственный деятель и философ, родоначальник английского материализма. Происходил из семьи «новых дворян», в свое время поддержавших английскую монархию в феодальных междоусобицах; его отец некоторое время занимал должность лорда-хранителя королевской печати. В возрасте 12 лет Бэкон поступил в Кембриджский университет. Лорд-канцлер при короле Якове I. В трактате «Новый органон» (1620) провозгласил целью науки увеличение власти человека над природой, предложил реформу научного метода — очищение разума от заблуждений («идолов» или «признаков»), обращение к опыту и обработка его посредством индукции, основа которой — эксперимент. Бэкон был увлечен широкими проектами преобразования науки. Автор утопии «Новая Атлантида», в которой предвосхитил план создания в 60-е гг. XVII в. Лондонского Королевского общества. Первым приблизился к пониманию науки как социального института. Разделял теорию двойственной истины, разграничивающую функции науки и религии. Его позиция по отношению к религии близка деизму. Крылатые высказывания Бэкона о науке и ее роли неоднократно избирались знаменитыми философами и учеными в качестве эпиграфов для своих произведений.

НИКОЛАЙ Д’ОТРЕКУР (Nicolac d’Autrecourt) (ок. 1300 — после 1350), французский философ, представитель номинализма. Преподавал в Париже. Критиковал схоластический аристотелизм, защищал принципы античной атомистики. Осужден римской курией в 1346 г.

НИКОЛАЙ КУЗАНСКИЙ (Nicolaus Cusanus) (Николай Кребс (Krebs)) (1401–1464), философ, теолог, ученый, церковно-политический деятель. Ближайший советник папы Пия II, кардинал (1448). Исходя из идей неоплатонической диалектики и немецкой мистики, развил учение об абсолюте как совпадении противоположностей (тождество бесконечного «максимума» и бесконечного «минимума»). Человеческое знание есть «знание незнания» («ученое незнание»); будучи бесконечным приближением к истине, заключенной в абсолюте, оно осуществляется с помощью «догадок» или «предположений». Автор математических трактатов, один из предшественников космологии Коперника (Земля, как и любое другое тело, не может быть центром Вселенной) и опытного естествознания.

БРУНО (Bruno) Джордано (1548–1600), итальянский философ-пантеист и поэт. Обвинен в ереси и сожжен инквизицией в Риме. В гилозоистической натурфилософии Бруно, направленной против схоластического аристотелизма, неоплатонические понятия о едином начале и мировой душе переплетаются с представлениями ранней греческой натурфилософии и герметической традиции. Развивая идеи Николая Кузанского и гелиоцентрическую космологию Коперника, отстаивал концепцию о бесконечности Вселенной и бесчисленном множестве миров. Основные сочинения: «О причине, начале и едином», «О бесконечности, Вселенной и мирах», «О героическом энтузиазме». Автор антиклерикальной сатирической поэмы «Ноев ковчег», комедии «Подсвечник», философских сонетов.

ДЕКАРТ (Descartes) Рене (латинизированное Картезий (Cartesius)) (1596–1650), французский философ, математик, физик и физиолог. C 1629 г. жил и работал в Нидерландах. Заложил основы аналитической геометрии, дал понятия переменной величины и функции, ввел многие алгебраические обозначения. Высказал закон сохранения количества движения, дал понятие импульса силы. Автор теории, объясняющей образование и движение небесных тел вихревым движением частиц материи (вихри Декарта). Ввел представление о рефлексе (дуга Декарта). В основе философии Декарта — дуализм души и тела, «мыслящей» и «протяженной» субстанции. Материю отождествлял с протяжением (или пространством), движение сводил к перемещению тел. Общая причина движения — Бог, который сотворил материю, движение и покой; человек — связь безжизненного телесного механизма с душой, обладающей мышлением и волей. Безусловное основоположение всего знания, по Декарту, — непосредственная достоверность сознания («мыслю, следовательно, существую»). Существование Бога рассматривал как источник объективной значимости человеческого мышления. В учении о познании Декарт — родоначальник рационализма и сторонник учения о врожденных идеях. Декарт обращался к разуму и самосознанию. По мнению французского ученого, научное знание должно быть построено как единая система, незыблемым основанием которого должны являться очевидные и наиболее достоверные утверждения. Основные сочинения: «Геометрия» (1637), «Рассуждение о методе…» (1637), «Начала философии» (1644). Многие историки науки считают, что с работы Декарта «Рассуждение о методе», и началась новоевропейская философия.

ГАССЕНДИ (Gassendi) Пьер (1592–1655), французский философ, математик и астроном. Был преподавателем риторики в Дине, потом профессором философии в Э (Aix), в Провансе. Курс свой он располагал таким образом, что сначала излагал учение Аристотеля, а потом показывал его ошибочность. Открытия Коперника и сочинения Джордано Бруно, а также чтение сочинений Петра Рамуса и Людовика Вивеса окончательно убедили Гассенди в непригодности аристотелевской физики и астрономии. Свои взгляды изложил в скептическом сочинении: «Exercitationes paradoxicae adversus Aristoteleos» (Гренобль, 1627), которое он не закончил: нападать на Аристотеля и защищать Коперника в то время было небезопасно. Обладал большим полемическим дарованием: умел отдать должное противнику, ясно и точно излагал его теорию, наконец, делал весьма тонкие и веские замечания. Его полемика с Декартом считается образцовой. Пропагандировал атомистику и этику Эпикура, в отличие от которого признавал сотворение атомов Богом. Атомы вечны, поскольку вечна Вселенная, но они, как и Вселенная, сотворены Богом; по Его же воле они сгруппировались в тело, ибо как из простого смешения букв не могут возникнуть поэмы, так и из случайной группировки атомов не могли при сотворении мира произойти тела без содействия Бога. С позиций сенсуализма выступал против учения о врожденных идеях. Основное сочинение: «Свод философии» (опубликовано в 1658 г., посмертно).

БАССО Себастьяно, итальянский философ XVII в. О его жизни известно очень мало. Свою атомистическую концепцию изложил в сочинении «Философия природы против Аристотеля» (Женева, 1621). В разработке ее он примыкает к итальянской естественно-исторической мысли, особенно к Телезию. Исходя из неоплатонизма и опираясь на воззрения Лукреция, стремился согласовать учения Анаксагора и Демокрита. Под влиянием ятрохимических представлений расширил атомистическую концепцию, приняв, что образование веществ происходит путем соединения элементов, а разложение веществ на те же самые элементы вызывается определенной физической причиной. Таким образом, в неявной форме высказал мысль о том, что элементы, принимающие участие в образовании соединений, остаются неизменными и могут быть получены снова в процессе разложения. На формирование взглядов Бассо, вероятно, повлияли работы венецианца Анджело Салы. Проявил себя противником аристотелевского учения об элементах, но в то же время не дал объяснения свойств частиц.

ЗЕННЕРТ Даниель (1572–1637), немецкий врач и философ, профессор медицины университета г. Виттенберга. Независимо от С. Бассо, но под влиянием Фракасторо (1478–1553) и Агийона (1566–1617) пытался реалистически подойти к проблеме материи, однако, как показывают его сочинения, не освободился полностью от спиритуалистических воззрений. Из сочинений Зеннерта наибольший интерес представляют следующие: «Краткое изложение естественной науки» (1618), «О согласии и несогласии химиков со сторонниками Аристотеля и Галена» (1619) и «Физические записки» (1635). Зеннерт сознавал важную роль химии среди естественных наук и стремился освободить ее от выводов, сделанных сторонниками Парацельса. Корпускулярная теория Д. Зеннерта, однако, не была оригинальной.

BAH ГОРЛЬ Давид (Горлеус), нидерландский естествоиспытатель и философ. О его жизни достоверных сведений практически нет. Обсуждал атомистику в сочинении «Работы по философии… изданные после смерти автора» (1620). Ван Горль принимал, что однородные тела состоят из сходных атомов, неоднородные тела — из несходных.

ЮНГИУС Иоахим (1587–1657), немецкий естествоиспытатель, философ и педагог. Проводил атомистические взгляды в «Лекциях по физике» (1629–1631) и «Сокращенном изложении физики» (1636). Он применял весы в некоторых опытах и заметил увеличение веса при обжигании металлов. Его корпускулярная теория имела отвлеченный характер, что сближало ее с метафизикой материалистов древности и натуралистов Возрождения, а также с теорией Р. Бойля.

ГУЛЬЕЛЬМИНИ Доменико (1655–1710), болонский математик. В монографиях «Философские рассуждения, навеянные внешним видом солей» (1688) и «Рассуждение о солях, изложенное в форме писем» (1705) он рационально применил корпускулярную теорию для объяснения формы кристаллов. Он выступал против взглядов древних на кристаллы как на игру природы и, наоборот, утверждал, что они получаются под действием молекулярных сил, подчиняющихся неизменным законам. Таким путем Гульельмини заложил основы научной кристаллографии. Не исключено, что на взгляды Гульельмини оказали влияние труд «Неделимые» Бонавентуры Кавальери (1598–1647), который развивал подобный взгляд в книге «Геометрия, изложенная новым способом при помощи неделимых непрерывного» (1635). Считается, что деятельность Д. Гульельмини протекала в традициях галилеевской школы.

ГЛАВА 6. РАЗВИТИЕ ХИМИИ В XVII–XVIII вв.

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 никаких теорий, не проверивши предварительно их справедливость путем опытным.

Роберт Бойль 

6.1. Научная революция в физике и астрономии

Несмотря на ту ощутимую пользу, которую принесла ятрохимия в XVI–XVII вв., в определенной степени она служила и помехой для дальнейшего развития химической науки. C одной стороны, ятрохимия боролась со схоластическим подходом в научном познании, пыталась вывести химические исследования из замкнутого круга алхимической концепции и расширить объем фактических знаний о жизненно важных соединениях; с другой — она стремилась уложить всю совокупность проблем, стоящих перед химией, в прокрустово ложе фармакологических и медицинских исследований. Многие ученые XVI–XVII вв. избирали путь практического внедрения в жизнь достижений химии, однако в тот период ни прикладная, ни техническая химия не могли еще сформулировать, а тем более решить, глобальных фундаментальных теоретических проблем, стоящих перед этой отраслью естествознания.

Необходимо подчеркнуть, что при достаточно динамичной эволюции в XVI–XVII вв. химия в определенном отношении отставала от уровня развития других естественных наук, особенно от физики и астрономии. Одной из наиболее ощутимых причин такого отставания историки науки называют отсутствие в химических исследованиях того времени строгих количественных измерений. Революционные по своей сути выводы о строении Солнечной системы, расширившие и углубившие воззрения Н. Коперника (см. гл. 5, п. 5.1), были сделаны выдающимися астрономами XVII в. — Тихо Браге, Джордано Бруно, Иоганном Кеплером и Галилео Галилеем. К 1604 г. Галилей уже имел математические доказательства вращения Земли. Наблюдения, сделанные при помощи тридцатикратного телескопа, позволили итальянскому ученому утверждать, что Солнце вращается вокруг своей оси. Сокрушительный удар по геоцентрической теории с ее равномерным круговым движением нанес немецкий астроном Иоганн Кеплер. Основываясь на наблюдениях Тихо Браге, Кеплер продолжил изучение движения планет. Систематизация результатов проведенных наблюдений позволила ему открыть законы движения планет, известные сегодня как «законы Кеплера».

Галилео Галилей (1564–1642)

C именем Галилео Галилея связывают зарождение научной методологии конкретного уровня. До исследований Галилея в физике существовали методы и методологические представления, определяемые философской системой Аристотеля. Итальянскому ученому удалось преодолеть недостатки физики Аристотеля, что привело к формированию новой механистической методологии, которая господствовала в науке вплоть до начала XX в. Галилео Галилей доказал необходимость тщательных измерений и математической обработки данных физического эксперимента. По Галилею, научное познание должно основываться на тщательно спланированном и точном эксперименте — как мысленном, так и реальном{154}. Для реального эксперимента необходимо непосредственное изменение условий возникновения явлений и установление между ними закономерных причинно-следственных связей, обобщаемых посредством математического аппарата.

Одновременно с астрономическими исследованиями Галилей смог заложить основы механики, ставшей фундаментом для построения теории тяготения И. Ньютона. Развитие некоторых идей Г. Галилея можно проследить в работах Рене Декарта (см. гл. 5, п. 5.4). Сочинение французского ученого «Рассуждение о методе» оказало заметное влияние на становление философского фундамента научного познания Нового времени.

Безоговорочный триумф количественного подхода к физическим исследованиям связан с именем Исаака Ньютона. В своей книге «Начала математики» («Principia Mathematica»), опубликованной в 1687 г., Ньютон завершил разработку основ механики, сформулировав три закона движения. На базе этих законов в последующие два столетия развивалась классическая механика. При выведении закона тяготения И. Ньютон применил теорию чисел — новую и мощную область математики, которую он сам и разрабатывал. Как указывают многие историки науки, при Ньютоне научная революция{155} в физике и астрономии достигла своей высшей точки. Авторитет древнегреческих теорий был заметно поколеблен. Ученые Западной Европы «намного превзошли достижения античных философов и математиков, поэтому можно было больше не оглядываться назад»{156}. В химии же переход от простого качественного описания к тщательному количественному измерению произошел лишь спустя много лет после открытий, сделанных Галилео Галилеем, Рене Декартом и Исааком Ньютоном.

Исаак Ньютон (1643–1727) 

6.2. Зарождение пневматической химии (химии газов)

На заре Нового времени химия как самостоятельная отрасль естествознания оказалась несколько в стороне от общенаучной программы той эпохи, которая была ориентирована на построение механической картины мира, на девальвацию качества и изучение однородного материала{157}.

Практически в умах химиков XVI–XVII вв. соперничали три теоретические концепции. Во-первых, были еще очень сильны позиции традиционного алхимического учения, что накладывало отпечаток не только на интерпретацию результатов опытов (например, в виде утверждений об экспериментальных доказательствах трансмутации), но и на образ мышления в целом. Во-вторых, с развитием прикладной химии и зарождением основ химического анализа появились и стали усиливаться новые воззрения — эмпирическая концепция предсуществующих элементов, сформировавшаяся именно в результате осмысления результатов экспериментальных исследований. В-третьих, можно отметить усиление позиций корпускуляристского учения, получившего распространение в результате возрождения атомизма{158}.

Выбор дальнейшего пути развития химии фактически зависел от сложных взаимоотношений между элементаристской и корпускуляристской концепциями. В химии XVIII в. преобладала первая доктрина, поскольку именно она в наибольшей степени соответствовала уровню развития экспериментальных исследований. Необходимо отметить, что многие сторонники элементаристской концепции не отрицали факта существования атомов или корпускул, но воспринимали их лишь как абстрактную «структурную» единицу тел. В таком понимании атом уже не рассматривали в качестве объекта химических превращений, а следовательно, и объекта химических исследований. Химия, как отмечал французский ученый Николя Лефевр, оставляла вне поля зрения недоступные опыту малые части и устремлялась «к сущностям видимым и осязаемым»{159}.

Хотя и медленно, химия все же продолжала движение вперед. Во времена Г. Галилея в методологии химической науки наметились определенные приметы грядущих революционных перемен. Так, упоминаемый ранее И.Б. Ван Гельмонт (см. гл. 5, п. 5.2) первым среди ученых-химиков стал изучать газообразные вещества, образующиеся в процессе некоторых реакций; не имеющие постоянного объема и формы, они напомнили Ван Гельмонту греческий «хаос» — бесформенное и беспорядочное вещество первоздания, из которого, согласно древнегреческой мифологии, был создан космос. Благодаря изменениям, вызванным фонетикой фламандского языка, слово «хаос» стали произносить как «gas» или «gaz». Газ, образующийся при горении дерева, а также при брожении молодого вина, Ван Гельмонт назвал «лесным газом» (gas sylvestre) и изучал с особой тщательностью. При изучении углекислого газа и других газообразных веществ как простейшей формы материи голландским ученым впервые была использована техника точных измерений, которая, в конечном итоге, привела в мир современной химии{160}.

Вдохновленные новой методологией естествознания, ученики и последователи Г. Галилея обратили свое внимание на изучение воздуха и других газов. В 1643 г. итальянский физик Эванджелиста Торричелли сумел доказать, что воздух оказывает давление. По-видимому, первым, кто выступил с утверждением о существовании атмосферного давления, был «философствующий о природе и смеющийся над Аристотелем и всеми перипатетиками» Джованни Батиста Бальяни (1582–1666). В частности, он писал: «Мы погружены на дно безбрежного моря воздушной стихии, которая, как известно из неоспоримых опытов, имеет вес, причем он наибольший вблизи поверхности Земли…».

C изобретением манометра газы стали казаться менее загадочными. Появились предположения, что, подобно жидкостям и твердым телам, газы имеют массу и отличаются лишь гораздо меньшей плотностью. Немецкий физик Отто фон Герике изобрел воздушный насос и убедительно доказал, что атмосферный воздух имеет массу. В 1654 г. он продемонстрировал опыт с «магдебургскими полушариями»: соединив два медных полушария, откачал из полученного сосуда воздух. Атмосферный воздух давил на полушария и удерживал их вместе, так что их не могли разъединить упряжки лошадей, изо всех сил тянувшие полушария в разные стороны, когда же фон Герике впускал в сосуд воздух, полушария распадались без внешних усилий.

Успехи ученых-физиков в изучении воздуха и атмосферного давления вдохновили представителей химической науки продолжить изучение газов, начатые еще И.Б. Ван Гельмонтом. Одним из химиков, проявивших интерес к изучению газов, стал Роберт Бойль.


6.3. Роберт Бойль

Роберт Бойль (1627–1691)

В процессе эволюции химической науки второй половины XVII в. выдающуюся роль сыграл ирландский химик Роберт Бойль. Как отмечает М. Джуа, «в истории науки редко встречаются такие мыслители, как Роберт Бойль, в котором выдающиеся способности к аналитическому мышлению сочетались с даром наблюдательности и искусством экспериментатора»{161}.

Как считают многие биографы Роберта Бойля, его воззрения на проведение научных исследований сформировались под воздействием взглядов английского философа Френсиса Бэкона (см. гл. 5, п. 5.4), поэтому наблюдение у Бойля скорее относится к эмпирическому методу познания, в то время как эксперимент он считал проявлением рационального подхода. Тем не менее нельзя отрицать, что при изучении газов Бойль пользовался методологией, предложенной Галилео Галилеем. В силу объективных причин, обусловленных уровнем развития химии того времени, Бойль не был настолько подготовленным, особенно математически, чтобы использовать в полной мере галилеевский метод в химии. Если бы ему это удалось, исследования ирландского ученого, возможно, смогли бы предвосхитить труды А.Л. Лавуазье (см. гл. 6, п. 6.5) и Джона Дальтона (см. гл. 8, п. 8.3). Однако научная доктрина Р. Бойля во многом еще не выходит за рамки абстракции, в ней можно увидеть идейное влияние основателей Королевского научного общества, в особенности Дж. Глэнвиля, мировоззренческий анимизм[16] которого хорошо заметен в его труде «Научный скептицизм» (1665).

В научной деятельности Роберта Бойля обычно выделяют три составные части:

а) физические исследования;

б) химические исследования;

в) разработка основ корпускулярной теории.

Первый аппарат для перегонки в вакууме, сконструированный Р. Бойлем

Эксперименты с газообразными веществами, успешно осуществленные представителями физической науки, увлекли Бойля. Освоив методику откачивания воздуха из сосуда, он сумел осуществить обратный эксперимент — сжатие воздуха. В результате проведенных количественных экспериментов он установил обратную зависимость объема воздуха от величины внешнего давления — pV = const. Первое сообщение об этом законе было опубликовано в 1662 г. Роберт Бойль не оговаривал особо, что его закон справедлив только при постоянной температуре. Французский физик Эдм Mapuomm независимо от Бойля открыл этот закон в 1676 г. Он особо подчеркивал, что изученная зависимость объема газа от давления наблюдается только при постоянной температуре. Закон Бойля-Мариотта явился первой попыткой применить точное измерение при выяснении причин изменения веществ.

Роберт Бойль имел совершенно особый взгляд на цели и задачи химических исследований. Он считал химию наукой, способной добиться истинной самостоятельности. «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» — утверждал P. Бойль{162}.

Большое значение для дальнейшего развития химии имели начатые Р. Бойлем исследования фосфора. Занимаясь получением фосфора, он пришел к открытию ортофосфорной кислоты и фосфина PH3. Кроме количественного изучения различных химических процессов, Бойль систематически использовал некоторые реакции для распознавания веществ. Подобно многим химикам XVII в. ирландский ученый в своих химических исследованиях применял анализ веществ с помощью огня (analysis by fire). Изучая явления термического разложения веществ,

Бойль усомнился в том, «что тело разлагается огнем на свои ингредиенты, предполагаемые простыми…». Он находил все больше подтверждений тому, что образующиеся при прокаливании веществ «субстанции на самом деле не являются подлинными и настоящими элементами, а произведены акцидентально огнем, который, рассыпая тело на мельчайшие части (особенно если они находятся в замкнутых сосудах), вынуждает их соединяться друг с другом, но уже иначе, чем раньше…». Огонь как инструмент анализа «в большинстве случаев не разлагает тело на гипостатические начала, но лишь образует из этих частей новые структуры»{163}. Анализируя результаты проведенных экспериментов, Р. Бойль высказал догадку, что в процессах прокаливания принимает активное участие какая-то составная часть воздуха.

Фронтиспис книги Р. Бойля «Новые опыты» с изображением воздушного насоса 

Понимая, что в результате термической деструкции могут образовываться продукты вторичных процессов, ирландский ученый занимался поиском других методов анализа: например, экстракционных или индикаторных. В хронологии важнейших событий и открытий в химии 1654 год отмечен введением Робертом Бойлем термина «химический анализ»{164}. По всей видимости, исследования, которыми P Бойль занимался в своем замке в Стэлбридже с 1645 г., и заложили основы современной аналитической химии. В этот период своей деятельности он увлеченно изучал реакции кислот и щелочей с индикаторами, процессы разложения, осаждения и идентификации веществ. В апреле 1652 г. Бойль вынужден был покинуть имение Стэлбридж и направиться в родовой замок графов Корк в Ирландию. Незадолго до этого в семье P Бойля произошла трагедия: его отец граф Ричард Корк погиб в сражении с армией Кромвеля. В апреле 1654 г. ирландский ученый написал из Корка Фредерику Клодию письмо, в котором содержались такие слова: «Поскольку я не имею колб и печей, чтобы выполнять химические анализы неживых объектов, я упражняюсь в анатомировании животных»{165}.

Весь последующий ход эволюции химических знаний показал, что введение P. Бойлем нового термина «химический анализ» оказалось необходимым и своевременным. Этот термин явился своего рода лозунгом, вокруг которого многие ученые координировали свои исследования, направленные на изучение «составных частей сложных тел», что, в конечном итоге, привело к становлению новой научной дисциплины — аналитической химии.

Существенный вклад в развитие химического анализа внесло первое систематическое описание индикаторов, данное P. Бойлем в книге «Опыты и рассуждения о цветах» (1664), хотя отрывочные сведения об этом можно встретить в более ранних работах. Первым индикатором, который P. Бойль использовал в своих опытах, был настой сандалового дерева Lignum nephriticum. Значительно позже было обнаружено, что первый индикатор Бойля был флуоресцентным{166}. В качестве кислотно-основных индикаторов Бойль применил доступные экстракты пигментов растительного происхождения — лепестков фиалок, васильков, роз, цветов деревьев, а также некоторых ягод. Уместно напомнить, что некоторые их этих экстрактов применяли еще древние греки (см. гл. 2, п. 2.4). Кроме того, он первым применил неорганический индикатор, содержащий ион [Cu(NH3)4]+, который имел синее окрашивание в щелочной среде и был бесцветным в кислой. В своей книге Бойль описал heliotropium tricoccum, который впоследствии получил название лакмуса и стал одним из распространенных кислотно-основных индикаторов.

Роберт Бойль существенно усовершенствовал лабораторное оборудование, ввел в лабораторную практику градуированные приборы для измерения объемов газов и жидкостей, а также весы (хотя и невысокой точности — от 1 до 0,5 грана, т.е. 60–30 мг)) и усовершенствовал способ взвешивания. Р. Бойль начал разрабатывать сероводородный метод качественного анализа химических элементов.

В 1661 г. Бойль опубликовал свою книгу «Химик-скептик» («The Sceptical Chymists») сначала анонимно, а позднее и под своей фамилией. Не удивительно, что в названии своей книги автор сознательно опустил первый слог в слове «алхимия». Этим поступком ирландский ученый подчеркнул, что подлинное развитие химической науки возможно лишь в том случае, если традиционные алхимические доктрины окажутся окончательно отвергнутыми. По мнению целого ряда историков, в том, что в дальнейшем эта отрасль естествознания стала называться химией, а специалисты, работающие в этой области, — химиками, далеко не последнюю роль сыграли авторитет Роберта Бойля и его научные заслуги.

Как свидетельствуют биографы, мировоззрение ирландского ученого формировалось под влиянием трудов П. Гассенди (см. гл. 5, п. 5.4) и его английского последователя У. Чарлтона. В книгах П. Гассенди и У. Чарлтона подробно обсуждалось учение Эпикура. Мысль о союзе химиков и сторонников корпускулярного учения проходила лейтмотивом через все натурфилософские сочинения P. Бойля. Именно здесь, в точке пересечения атомистической и химической традиций рождалась новая наука{167}.

В последующих книгах P. Бойль изложил содержание своей корпускулярной теории, которая представляла по своей сути атомистическое учение и стремилась опереться на химические факты, хотя некоторые идеи, в частности, об универсальности материи, общей для всех тел и непроницаемой, ему пришлось заимствовать у античных философов. По Бойлю, все тела образованы этой универсальной материей, которая обладает тремя основными свойствами — формой, величиной и движением. Среди свойств или акциденций материи самую важную роль Бойль отводил движению. Как акциденции, так и корпускулы у Бойля подвержены определенной иерархии: они могут быть первого и второго порядка. Первичные корпускулы (minima или prima naturalia) и есть по своей сути непосредственные начала тел различных видов{168}. При объединении корпускул первого порядка образуются конгломераты или сложные составные тела (primitive cluster или prima mixta), из которых могут образовываться различные смеси веществ. Эти вторичные образования играли в учении Р. Бойля важнейшую роль. В качестве структурных единиц макротел ирландский химик рассматривал именно конгломераты первичных корпускул, характеристики которых — величина, форма, структура и движение определяли качественную индивидуальность каждого тела{169}. Каждому конкретному виду корпускулярного движения у Бойля соответствовал определенный набор других характеристик частиц, что в итоге и определяло совокупность свойств макротела.

По мнению Бойля, изменение свойств вещества при протекании химических превращений представляло собой модификацию типа движения, а следовательно, и других характеристик конгломератов в результате их внутренней перестройки или дополнительного объединения с другими корпускулами и распада этих объединений. Такая точка зрения позволила ирландскому ученому объяснить возможность осуществления трансмутации, но не алхимической (оперирующей с абстрактными элементами-принципами), а осуществляемой путем механического изменения внутренней «структуры» тела, вследствие которого исчезают одни свойства и возникают другие{170}.

В теории Р. Бойля движущей силой объединения корпускул выступает особого рода сродство их друг к другу. Ученый пришел к выводу, что корпускулы и их конгломераты, из которых образованы тела, остаются неизменными при различных превращениях этих тел. Например, растворив в азотной кислоте серебро, ртуть или медь, можно снова получить из растворов исходные металлы. Однако он не считал это требование абсолютным, поскольку не настаивал с полной определенностью, что конгломераты корпускул обязательно входят в состав макротел, не теряя собственной природы.

Свою корпускулярную концепцию Р. Бойль использовал для объяснения различного агрегатного состояния вещества. Согласно его представлениям, газообразное состояние, характерное главным образом для воздуха, обусловлено присутствием частиц самой разнообразной формы, что и определяет упругие свойства газов; корпускулы жидкостей соприкасаются только в немногих местах своих поверхностей и поэтому обладают некоторой свободой движения, в твердых же телах частицы соединены между собой настолько прочно, что не могут перемещаться — твердое состояние возможно благодаря плотности корпускул, нахождения их в состоянии покоя и сближенности.

При желании в понятиях частиц материи minima или prima naturalia Р. Бойля можно увидеть и элементарные частицы — протоны, нейтроны и электроны, которые образуют атомы, подобно тому, как, по его мнению, они образовывали кластеры. Разумеется, что Бойль не мог знать об электромагнитной природе взаимодействия частиц, более того, он писал свои труды до того, как был сформулирован Ньютоном закон всемирного тяготения (1687), однако он рассматривал взаимодействия частиц с позиций гравитационного взаимодействия. Корпускулярная теория Р. Бойля демонстрирует попытку связать механико-материалистическое понимание природы с атомистическими представлениями о строении материи. Существует мнение, что в Новое время познавательная деятельность человека отождествлялась с конструирующей{171}. В этих условиях природа уподоблялась гигантскому часовому механизму, поэтому у Р. Бойля представления о строении вещества позволяют распространить методы изучения макрообъекгов на микромир. По мнению ирландского ученого, химик прежде всего является микромехаником{172}.

Попытка Р. Бойля объяснить природу макроскопических свойств веществ и их изменения в химических превращениях с позиций корпускулярной концепции имела для химии чрезвычайно важное методологическое значение. Такое объяснение впервые наполнило понятие качества или свойства макротела реальным физическим содержанием, представив его не «как нечто, имеющее неизвестное происхождение и изначально присутствующее в теле, а как результат определенного внутреннего устройства вещества{173}.

Исследования Р. Бойля способствовали сближению химии и физики. Наметившийся союз двух отраслей естествознания существенным образом изменял представления о химии как о разделе медицины и в перспективе способствовал ее становлению как самостоятельной науки (см. Приложение).

Основные принципы корпускулярной теории Р. Бойля для того времени были, безусловно, прогрессивными, однако одной лишь их констатации оказалась недостаточно для построения подлинно научной теории. Концепция Бойля носила во многом абстрактный характер и не могла наметить экспериментальных путей для определения характеристик первичных корпускул и их конгломератов. В силу объективных причин, Бойль не смог использовать в своей теории стержневое количественное понятие атомной массы. Именно отсутствие количественных принципов определения атомных масс элементов не позволило корпускулярным воззрениям Р. Бойля превратиться в целостное научное учение экспериментальной химии.

Исследование Р. Бойлем процесса окисления показывает, как сложно было в то время объяснять полученные экспериментальные факты, исходя из имеющихся теоретических представлений. По его предположению, увеличение массы металлов при прокаливании происходит за счет того, что в металл проникают «огненные» частицы. Бойль искал объяснение этому явлению с атомистических позиций, но не смог установить связь между потреблением воздуха и явлением увеличения массы металла при его окислении.

К объяснению сути химических процессов Р. Бойль попробовал подойти, пытаясь переосмыслить понятия об элементе. Исходя из анализа накопленных экспериментальных данных, ирландский химик ставил задачу опровергнуть представления о неделимости известных элементов Аристотеля и трех начал арабской алхимии и Парацельса.

Свои взгляды на природу элементов он изложил в книге «Химик-скептик», которая была написана в форме беседы четырех вымышленных ученых. Корнеад, названный по имени древнегреческого ученого и оратора, отстаивал корпускулярную теорию автора книги; Фемист выступал как последователь учения Аристотеля, а Филопон разделял взгляды Парацельса. И, наконец, Элевтерий (греч. «вольный», «независимый») играл роль беспристрастного судьи.

Подавляющее большинство историков химии, от Г.М. Коппа до Дж. Р. Партингтона и Б.М. Кедрова, единодушны в стремлении представить Роберта Бойля автором первого научно обоснованного определения химического элемента как предела разложения вещества. Представители этого направления в истории химии утверждают, что своим отрицанием значения аристотелевских и алхимических элементов, слишком немногочисленных и недостаточных для объяснения всех известных фактов, P.

Бойль показал, что элементы представляют собой неразлагаемые далее составные части тел, которые можно определить практическим путем. После того как это определение было положено в основу объяснения всех химических процессов, оказалось возможным определить «предмет химии как науки, изучающей в первую очередь химические элементы и их соединения»{174}.

Титульный лист первого издания книги Р. Бойля «Химик-скептик» (Лондон, 1661) 

Чтобы представить дух того времени, достаточно одного примера: P. Бойль, пытаясь доказать, что тыква не состоит из земли и воды, показал, что земля, на которой росла тыква, не изменилась{175}. C точки зрения Бойля, первостихии в понимании Аристотеля (огонь, вода, земля и воздух) никак не могут быть элементами, а представляют собой сложные составные тела. Многие специалисты уверены, что Роберту Бойлю удалось дать хотя и неполное, но достаточно рациональное определение элемента, которое легло в основу химии того времени.

Иной точки зрения придерживаются Т. Кун, Л. Ланжевен, В.П. Зубов{176}, Ю.И. Соловьев{177} и ряд других исследователей. Существует мнение, что определение химического элемента, аналогичное представленному в «Химике-скептике», впервые вывел французский медик и химик Э. де Клав в 1641 г. Французский ученый писал: «Элементы — суть простые тела, из которых изначально состоят все сложные тела и на которые эти последние в конечном счете разлагаются или могут быть разложены{178}.

Томас Кун считает, что «вербальные определения, подобные определению Бойля, обладают малым научным содержанием, когда рассматриваются сами по себе. Они не являются полными логическими определениями (specifications) значения, но преследуют в большей степени педагогические цели. Научные понятия, на которые указывают определения, получают полное значение только тогда, когда они соотнесены в учебниках или в другой систематической форме с другими научными понятиями, с процедурами исследования. Из этого следует, что понятия, подобные понятию элемента, едва ли могут мыслиться независимо от контекста»{179}. Контекстом в данном случае являются новые экспериментальные методы химического анализа, которые развивал Бойль и его современники. Согласно мнению этой группы ученых, Р. Бойль вложил в уста Корнеада определение химического элемента только для того, чтобы доказать, что химические элементы вообще не существуют.

Разобраться в истинности двух противоположных точек зрения довольно сложно. Из анализа основных положений корпускулярной теории очевидно, что теоретические концепции ирландского химика исключали какую-либо возможность существования в природе химических элементов. Детальный анализ многих высказываний Бойля показывает, что он не удовлетворился отрицанием элементов Аристотеля или Парацельса, а поставил вопрос гораздо шире и глубже: «надо ли, вообще, для описания химических явлений вводить представление об элементах?»{180}. Бойль-теоретик, последователь кинематического корпуляризма, склонялся к мнению, что конгломераты (prima mixta), определяющие свойства тел, лабильны и разложимы. Следовательно, суть химических процессов можно объяснить без привлечения понятия об элементах.

Как правило, историки науки, изучающие наследие Р. Бойля, не обращают внимания на глубокие противоречия между выводами, логически вытекающими из его корпускулярной теории, и результатами, которые он получал при проведении экспериментальных исследований. Бойль-теоретик был решительным противником идеи об элементах, тогда как Бойль-экспериментатор был вынужден признавать существование неразложимых «субстанциальных форм», которые к тому же не поддавались искусственному синтезу{181}. Представления о существовании некоторых простейших образований, об относительно неизменных компонентах сложных тел в XVII столетии уже составляли необходимый минимум химического мышления. Без этих представлений было уже невозможно обойтись при объяснении химических процессов.

Особый интерес вызывает еще одна точка зрения, возникающая при анализе творческого наследия ирландского ученого, согласно которой, понятие о химическом элементе у Р. Бойля в полной мере не соответствует ни одной из приведенных ранее трактовок. Представления Бойля о химическом элементе вообще не умещаются в одностороннюю схему анализа. Они требуют учета скрытых за этим понятием реальных противоречий в эволюции теоретических представлений в химии{182}.

Жизнь Роберта Бойля была целиком посвящена науке. Он был человеком редкой скромности и доброты, в силу чего избегал личных столкновений и даже уклонялся от научной полемики. Материальная обеспеченность и положение сына аристократа позволили ему получить образование в привилегированной школе Итон вблизи Лондона, затем учиться в Женеве, путешествовать по странам Европы, слушая лекции и знакомясь с учеными. Бойль представлял собой новый тип ученого, который работал в научном сообществе. В Оксфорде он был активным участником научного коллектива, который получил название «Невидимого колледжа» (Invisible College).

Помимо химических экспериментальных и теоретических исследований Р. Бойль принимал непосредственное участие в организации крупных научных сообществ. Расцвет деятельности Бойля совпал с образованием Лондонского королевского общества и Парижской королевской академии наук. Лондонское королевское общество было создано в 1660 г. и утверждено хартией короля Карла II в 1662 г. Бойль, как и большинство участников «Невидимого колледжа», переехал в Лондон, где они стали ядром этой организации. В 1680 г. Бойля избрали Президентом Лондонского королевского общества, однако он от этой почетной должности отказался{183}.

Роберт Бойль прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и развития ремесел. Наиболее плодотворной для развития химии оказалась его мысль о том, что химические исследования должны быть направлены главным образом на изучение реакций и веществ, которые принимают в них участие. Химия обязана Р. Бойлю не только изучением многочисленных качественных реакций, разработкой аналитических методик, но прежде всего — глубокой постановкой вопроса о характере аналитических процедур, в котором явно различимы исторические корни современной концепции приборного эксперимента{184}.

Если для многих естествоиспытателей XVII столетия химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам — искать философский камень, то для Роберта Бойля она представляла самостоятельную науку со своими собственными задачами и методами. Многие ученые по праву считают Роберта Бойля основателем современных физической и аналитической химии.

В XVII в. накал борьбы между различными теоретическими направлениями за установление «истинной химической философии» был достаточно высок. Без учета противостояния этих учений нельзя дать истинную оценку значения корпускулярной теории Роберта Бойля. В XVII в., кроме Р. Бойля, было много других ученых, поддерживающих атомистические представления. Однако никто из них не смог так близко подойти к современной трактовке некоторых фундаментальных понятий химии и остановиться буквально в нескольких шагах от формулировки подлинно научного атомно-молекулярного учения. Заслуги ирландского ученого перед естествознанием Ф. Энгельс охарактеризовал краткой и емкой формулой: «Бойль делает из химии науку»{185}.


6.4. Ученые — современники Роберта Бойля

Безусловно, деятельность Бойля наложила отпечаток на развитие всей химии в XVII в. Из современников и сторонников Р. Бойля необходимо назвать Роберта Гука, Николя Лемери и Джона Мэйоу.

Знаменитый впоследствии Роберт Гук в Оксфорде был в числе ассистентов Роберта Бойля{186}.

Еще в 60-х гг. XVII в. Роберт Гук высказывал оригинальные суждения о сути процесса горения.

Роберт Гук (1635–1703)
Джон Мэйоу (1641-1679)

При разработке своей концепции он использовал описания опытов В. Бирингуччо (см. гл. 5, п. 5.4), французского химика и врача Жана Рея, а также опирался на результаты собственных наблюдений, согласно которым масса металлов при обжиге всегда увеличивалась. Анализ всех этих экспериментальных фактов привел Роберта Гука к выводу о том, что в воздухе содержится особая «субстанция», которая способствует горению.

Взгляды Гука разделял его соотечественник Джон Мэйоу, научное мировоззрение которого складывалось под влиянием личности Р. Бойля. Мэйоу продвинулся дальше Гука, признав, что существует прямая аналогия между процессами горения и дыхания. Он полагал, что воздух содержит вещество, необходимое для горения и дыхания. Наблюдая процесс разложения нитратов щелочных металлов при нагревании, он заметил, что выделяющийся при этом «селитряной воздух»{187} (spiritus igneo-aereus или nitro-aereus) может и быть этой загадочной составной частью воздуха. Наблюдая горение в замкнутом пространстве (под стеклянным колоколом, погруженным в воду), Мэйоу установил, что в этом процессе принимает участие лишь приблизительно одна четвертая часть воздуха. (Некоторые исследователи истории химии уверены, что Джон Мэйоу является непосредственным предшественником А.Л. Лавуазье{188}.) Так в сознании английских ученых уже смутно начали проступать догадки о существовании кислорода. К сожалению, ни Р. Гук, ни Дж. Мэйоу не могли подойти к идентификации кислорода и четкому объяснению его свойств по вполне объективным причинам: во-первых, они еще не обладали приборами, которые помогли бы им собрать загадочную субстанцию и изучить ее свойства; во-вторых, английские химики в основном разделяли теоретические представления своего времени. Например, одним из объяснений процесса горения, которое использовал Дж. Мэйоу, было следующее: частицы «селитряного воздуха» в процессах горения «разлагают» металл — они соединяются с частицами соли (несмотря на прогрессивность своих исследований, Мэйоу еще верил, что металл состоит из элементов серы, ртути и соли!), и за счет такого взаимодействия происходит увеличение массы оксида по сравнению с чистым металлом.

Николя Лемери (1645–1715) 

Сторонником идей Роберта Бойля во Франции был Николя Лемери — блестящий преподаватель и популяризатор химии. Ему принадлежит книга «Курс химии» (1675), которая получила широкое распространение благодаря ясности изложения и способу истолкования основных понятий. Николя Лемери определял химию как «искусство разделять различные вещества, которые находятся в смешанных телах». Под «смешанными телами» французский ученый понимал минералы, растения и животных в соответствии с выделением в окружающем мире «трех царств природы». Такая точка зрения о классификации природных объектов в то время была общепринятой в естественных науках. В своих трудах Н. Лемери пропагандировал идеи Роберта Бойля, но не смог придать им сколько-нибудь заметного развития, можно сказать, что деятельность французского ученого главным образом способствовала укреплению положения фармации и распространению химических знаний.

Оборудование химических лабораторий XVII–XVIII вв. Из. Книги Н. Лемери «Курс химии» (Париж, 1756):
A, D — медные водяные бани для перегонки алембиков; В — воронка; C — железная печь; H — перегонная колба на песчаной бане; I, M — шлемы; К — приемник; L — перегонная колба; Р, Q — соединенные сосуды; X — керамическая чашка; Y — ступка 

Еще одним современником Р. Бойля являлся немецкий ученый Иоганн Иоахим Бехер. Его жизнь была достаточно бурной, полной путешествий и приключений. Ему пришлось послужить придворным алхимиком у многих влиятельных европейских князей и государей. Но везде он проявил себя честным человеком, не способным на алхимическое мошенничество. Как пишет М. Джуа, скорее всего И. Бехер был в большей степени романтиком и фантазером, чем скрупулезным химиком-практиком{189}. Немецкий химик модернизировал учение Парацельса о трех принципах и представил свою теорию о трех «землях» или трех видах первоматерии, которые возникают из одной первичной «земли». Свои взгляды он изложил в книге «Подземная физика» (1669). Одна из этих субстанций — «жирная земля» или «горючая земля» (terra pingius) — по смыслу в чем-то соответствует алхимическому принципу сере, однако не совсем идентична ей по своим свойствам. Согласно представлениям Бехера, «жирная земля» содержится во всех горючих веществах или телах, способных к окислению, и выделяется в процессе горения. В отличие от реальной серы, «жирная земля», по Бехеру, является гипотетической субстанцией, которой можно было оперировать при построении различных теорий, не пытаясь обнаружить ее экспериментально. Как считают некоторые историки химии, теорию флогистона следует рассматривать как дальнейшее развитие взглядов И. Бехера.

Иоганн Иоахим Бехер (1635–1682) 

В самом начале XVIII в. Исаак Ньютон (см. гл. 6, п. 6.1) представил свою версию корпускулярной теории. Подобно Р. Бойлю и другим атомистам, Ньютон считал, что все макротела построены из неизменяемых, неделимых, состоящих из единой субстанции и существующих в пустоте корпускул{190}. Однако в отличие от Бойля, главную причину возникновения индивидуальных свойств веществ Ньютон видел в сочетании корпускул за счет особых сил притяжения, действующих на малых расстояниях[17]. Корпускулярная концепция И. Ньютона оказала серьезное влияние на процесс формирования новых представлений о химическом сродстве. Теория английского физика о взаимодействии тел, обусловленном проявлением сил притяжения различной природы, в последующем была взята на вооружение атомистами начала XIX в.

Подводя итог анализа развития химии второй половины XVII в., можнс выделить три концепции генезиса свойств химических соединений, которые функционировали и противоборствовали между собой в то время{191}:

субстанциалистская — свойства тела определяются особыми сущностями, субстанциальными формами и качествами, способными соединяться с косной и бескачественной материей;

преформационистская — свойства тела определяются свойствами входящих в него компонентов, т.е. качественным составом соединения (как правило, имелись в виду компоненты элементарной природы);

корпуляристская — свойства тела определяются характером локальных движений составляющих его корпускул, а также их структурой, размерами и формой (кинематико-геометрическими параметрами кластеров).

Борьба между перечисленными теоретическими концепциями, нацеленными на объяснение природы и свойств вещества, определила практически все существенные особенности развития химии вплоть до начала XIX в.{192}. Однако невозможность последовательно проводить идеи корпускулярной теории и архаичный характер учения о субстанциональных формах заставили химиков обратиться в итоге к преформационистским концепциям. Именно в рамках этой концепции удалось осуществить первую систематизацию соединений по их составу и свойствам.

При всех его недостатках корпускулярное учение Роберта Бойля сыграло в истории химии выдающуюся роль, поскольку из нее постепенно прорастала новая структура химического мышления. Однако при этом нельзя забывать о том, что влияние на последующее поколение ученых Р. Бойля как экспериментатора было намного серьезней, нежели авторитет его теоретических изысканий. Однако в конце XVII — начале XVIII в. химия не пошла по пути, указанному Бойлем и его ближайшими единомышленниками. Главной причиной этого явились вставшие перед химической наукой новые задачи, продиктованные общими тенденциями и темпами развития промышленного производства.

Фронтиспис книги Иоганна Иоахима Бехера «Подземная физика» (Лейпциг, 1738) 

6.5. Эпоха теории флогистона

Если бы идеи Роберта Бойля, Джона Мэйоу и Роберта Гука получили в свое время соответствующее экспериментальное и теоретическое обоснование, то процесс эволюции химических знаний в XVIII в. мог пойти в совершенно ином направлении. Однако история распорядилась иначе. Первая химическая теория появилась только на рубеже XVII–XVIII вв. Почти на протяжении целого столетия она владела умами подавляющего большинства ученых-химиков. Ирония истории заключается в том, что в конечном итоге эта теория оказалась ошибочной.

В самом начале XVIII столетия английские инженеры Томас Севери и Томас Ньюкомен разработали первые образцы паровых машин. Эти модели были позднее усовершенствованы шотландским механиком Джеймсом Уаттом, которого считают создателем универсальной паровой машины.

Появление паровой машины ознаменовало начало промышленной революции: человечество теперь имело средство производства во много раз мощнее лошади или быка. Люди перестали зависеть от капризов силы ветра или месторасположения падающей воды, энергию которых они были вынуждены использовать для выполнения тяжелой механической работы.

Не совсем обычное использование огня в паровой машине возродило у химиков интерес к процессу горения{193}. Все предшествующие годы, несмотря на настойчивые попытки западноевропейских алхимиков, ятрохимиков и последователей Роберта Бойля объяснить процессы, протекающие при горении, дыхании и обжиге металлов, сущность этих явлений оставалась неразгаданной и не доступной для экспериментальных исследований.

В конце XVII в. при систематизации экспериментальных фактов химики рассматривали не столько сами вещества, сколько процессы, которые можно осуществить с их помощью. Ученые пытались выявить то общее, что объединяет химические процессы, и установить, что придает телам горючесть{194}. Именно сравнение процессов горения, обжига металлов, а также извлечения металлов из руд и стало отправным пунктом при создании единой теории, охватывающей все явления, относящиеся к превращению материи, которая получила название теории флогистона. Термин флогистон (от греч. φλογistos — горючий, воспламеняющийся) использовали врачи для указания на особое воспалительное состояние органов дыхания. Для немецкого врача и химика Георга Эрнста Шталя — основоположника этой теории, флогистон представлял собой особый флюид — составную часть всех горючих тел, которая выделяется при горении или обжиге. Шталь предложил схему процесса горения, объяснявшую роль флогистона. Основы своих представлений Г.Э. Шталь изложил в 1697–1703 гг., а фундаментальное освещение его взгляды получили в 1723 г. в книге «Основания химии». Согласно Шталю, все горючие вещества богаты флогистоном. При этом флогистон является материальным лишь тогда, когда он находится в сочетании с другими веществами в сложных телах. В процессе горения флогистон улетучивается, а то, что остается после завершения горения, флогистона не содержит и потому гореть не может. Шталь утверждал, что ржавление металлов подобно горению дерева. По его мнению, металлы содержат флогистон, а в ржавчине (или окалине) флогистона уже нет. C позиций теории флогистона был объяснен процесс извлечения металлов из руды, что можно считать первым теоретическим открытием в области химии{195}. По мнению Шталя, руда, которая практически не содержит флогистона, нагревается на древесном угле, весьма богатом флогистоном. Флогистон при этом переходит из древесного угля в руду, в результате чего уголь превращается в золу, бедную флогистоном, а руда обогащается флогистоном и превращается в металл.

Георг Эрнст Шталь (1659–1734) 

Анализ трудов Г.Э. Шталя позволяет сказать, что его взгляды были наиболее близки к эмпирическому элементаристскому направлению. Немецкий ученый считал химическими началами макротел те компоненты, на которые их можно разложить при помощи химических операций (например обжига). Эти компоненты, по мнению Шталя, не являлись элементами, т.е. неразлагаемыми на более простые составные части. Напротив, немецкий ученый полагал, что в результате обжига образуются сложные компоненты, поскольку выделения действительных элементов нельзя добиться химическими способами. Подобно многим химикам конца XVII — начала XVIII в., Шталь придерживался преформационистской концепции о пред существующих в макротелах псевдоэлементах{196}. C позиций современной химии это означает, что Шталь не видел четкого различия между понятиями элемент и химическое соединение.

Сторонники теории флогистона в процессах горения и окисления отводили важную роль воздуху. Он служил переносчиком флогистона, а также «вбирал» его при окислении или горении. Из воздуха флогистон попадал в листья растений, а затем в древесину. При восстановлении флогистон снова освобождался и возвращался к телу, например, к оксиду металла, нагреваемому на куске древесного угля.

На первых порах теория флогистона встретила резкую критику. Ее противники особенно возражали против представления горения и ржавления по сути одним и тем же явлением. Однако Шталь опроверг эти нападки заявлением, что при горении флогистон улетучивается настолько быстро, что нагревает окружающую среду и становится видимым, а при ржавлении флогистон улетучивается медленно, поэтому пламя не образуется. Итак, реакция окисления соответствует потере флогистона, а восстановления — его приобретению. Аналогичным образом при помощи флогистона можно было объяснить процесс дыхания.

В результате работ химиков-флогистиков была сформулирована теория, новизна и отличительные особенности которой состояли в том, что она одновременно и взаимосвязано рассматривала противоположные реакции окисления и восстановления. Теория флогистона позволила качественно объяснить протекание многих процессов, используемых в химических ремеслах и, самое главное, в металлургии, а также оказала влияние на совершенствование методов «экспериментального искусства».

Еще одной отличительной чертой эпохи теории флогистона следует считать бескомпромиссную полемику, которую Шталь и его последователи развернули со сторонниками алхимических представлений. Немецкий ученый осознавал не только бесперспективность, но и явный вред алхимической доктрины, поэтому решительно с ней боролся, стремясь отграничить от нее химию. «Именем алхимии… можно и следует называть, говоря кратко, златоделие, — подчеркивал Шталь. — Напротив, химия обозначает обоснованные, разумные исследования, в результате которых возникают надежные, проверенные фундаментальные знания»{197}. Однако стоит отметить, что при всем этом Шталь считал трансмутацию теоретически возможной и лишь ставил под сомнение необходимость изготовления благородных металлов из обычных, считая такой процесс крайне нерентабельным. Своей критикой, основанной главным образом на экономических соображениях, создатель флогистонной теории инициировал кампанию, направленную против алхимиков. В предисловии к немецкому изданию его книги «Основания зимотехники» (1734) Шталь пишет: «Я не берусь оценить вред, который нанесли эти мошенники-алхимики. Позволю себе только заметить, что со времен Парацельса в нашем многоуважаемом отечестве не было ни одной войны, которая бы причинила столько зла, сколько эти люди».

В соперничестве флогистиков с алхимиками сталкивались не только два различных взгляда на протекание химических процессов, но и два основополагающих учения о природе и обществе. Сторонники алхимии защищали свою доктрину с помощью религиозных, мистических, астрологических, каббалистических и магических воззрений, а также опираясь на алхимические традиции и авторитет крупнейших алхимиков прошлого. Более прогрессивные ученые — флогистики считали эксперимент, разум и критическое осмысление наблюдений высшими «судьями», которые и должны были решать, правильна данная теория или ошибочна. Химики-флогистики, деятельность которых отвечала интересам промышленной буржуазии, одержали победу над алхимиками прежде всего потому, что им удалось преодолеть ограниченность алхимических представлений, эмпирических, с одной стороны, и сугубо умозрительных — с другой.

Однако нельзя забывать, что противникам алхимии приходилось вести борьбу в условиях, когда феодальные общественные отношения в Европе были еще достаточно прочными. Эта проблема отчетливо просматривается, например, в первом учебнике «флогистонной» химии И. Юнкера «Полное руководство по химии» (1749). Юнкер стремился дать общую оценку алхимии. Но так как он не мог привести неопровержимых доказательств ложности учения о трансмутации, то выступал в качестве «благоразумного и пытливого» ученого, который хотел бы использовать алхимический опыт для расширения своих знаний о химии. Правда, Юнкер замечал, что еще предстоит проверить достоверность этого опыта. Он считал, что процессы трансмутации могут быть использованы для совершенствования химических теорий, если «действие тинктур поможет объяснить нам состав и особенности строения металлов». Представление о превращении неблагородных металлов в благородные, по мнению Юнкера, полезно, поскольку оно позволяет, в частности, рассмотреть процесс «улучшения металлов». По словам Юнкера, он написал свой учебник не для тех, кто говорит, что хочет познать «высокие тайны алхимии и философии, а на самом деле стремится к общепочитаемому золоту», а для тех, «кто стремится к истине — несравненно более ценному и вечному идеалу, чем золото»{198}. Несмотря на то что Юнкер признавал возможность трансмутации, он критиковал многие сочинения алхимиков Средневековья за их мракобесие, бессмысленность, неясность, суеверные суждения, болтовню о «семенах золота». Алхимики, по мнению Юнкера, написали «лживые и фальшивые книги», чтобы «водить за нос легковерных». Выступая против «алхимической чумы» или «сумасшествия», он говорил, что не следует испытывать даже малейшей надежды на успех, работая в этом направлении.

В своем учебнике И. Юнкер иронизировал над доверчивыми адептами и всячески отговаривал их от занятий алхимией. Не без сарказма он замечает: чтобы добиться успеха в поисках философского камня, алхимик должен обладать выдающимися «человеческими и сверхчеловеческими качествами», ну а поскольку такие качества простому смертному вряд ли присущи, следовательно, этот камень не дано найти никому. Таким же образом Юнкер критиковал тех врачей и алхимиков, которые пытались создать универсальное лекарство. Он считал невозможным, чтобы та же субстанция, которая «изгоняла бы болезни из человеческого тела или в кратчайшее время исцеляла бы внутренности, восстанавливая те их части, которые поразила болезнь … могла бы обладать вдобавок и той силой, чтобы превращать в золото неблагородные металлы».

Г.А. Гофман, который написал одну из первых книг по практической химии, критиковал алхимиков за то, что они призывали «отдавать значительно больше уважения старинным химическим знаниям». «Химические теории, — писал Гофман, — как и другие научные знания и искусства, ценятся независимо от их возраста, старинные они или новые. Но при этом отнюдь не следует утверждать, как это делают многие, что самые ценные и неоспоримые химические знания были накоплены в древности египтянами, халдеями, евреями, вавилонянами… Некоторые алхимики придерживаются высокого мнения о себе в связи с тем, что их искусство, дескать, имеет весьма почтенный возраст. Поэтому они стараются доказать, что алхимия возникла едва ли не во времена сотворения мира. В этом не было бы необходимости, если бы алхимия в наши дни приносила хоть какую-нибудь пользу». Давая историческую оценку попыткам алхимиков получить философский камень, Гофман писал: «В те мрачные времена нетрудно было прослыть за многознающего. Кто объявлял, что может делать золото, вызывал у людей преклонение своей ученостью… Простое обладание 10000 талерами само по себе заставляло считать, что их обладатель умен, а 100000 талерами — очень умен. Золото могло убедить в чем угодно»{199}.

В середине XVIII столетия капиталистические общественные отношения в Западной Европе развивались быстрыми темпами. Как ученые, так и владельцы мануфактур все яснее осознавали необходимость непосредственного применения химических знаний в производстве. Последователи теории флогистона понимали, что алхимики со своими эмпирическими и умозрительными обобщениями, тратившие массу сил и средств в погоне за недостижимыми целями и несбыточными иллюзиями, отвлекали интеллектуальные и материальные ресурсы общества от решения насущных задач, и тем самым тормозили прогресс науки. Магия, астрология, вера в существование призраков и чудеса постепенно уступали место научному анализу материального и духовного мира.

Среди немецких ученых-флогистиков, решительно выступавших против алхимии, особое место занимал аптекарь и химик Иоганн Христиан Виглеб. В 1777 г. он опубликовал книгу «Историко-критическое исследование алхимии, или воображаемого искусства получения золота». От других аналогичных работ это произведение отличается обоснованностью, последовательностью и ясностью изложения основных концепций. C помощью исторического анализа Виглебу удалось доказать, что основные представления алхимиков и большая часть их экспериментов оказались бесплодными. Он считал возможность опытной проверки важнейшим критерием правильности химических теорий и ценности исследований. В подкрепление своего вывода он приводил китайское изречение: «Сомнение есть начало науки: кто ни в чем не сомневается, тот не пытается ничего проверить; кто ничего не проверяет, тот ничего и не откроет; кто ничего не открывает, тот слеп и останется слепым»{200}.

Иоганн Христиан Виглеб (1732–1800)

Виглеб подробно исследовал «гнилое дерево» алхимических заблуждений. Разбирая сначала лишь некоторые его «ветви», затем «ствол» и, наконец, «корни», Виглеб полностью опровергал возможность трансмутации. Он критически относился к утверждениям всех «алхимических» кумиров и к историческим свидетельствам об их успехах, вскрывал ошибочность всех их теорий, а также ложность доказательств.

Несмотря на все трудности концептуального противостояния, сторонникам теории флогистона удалось одержать решительную победу над алхимиками. Это еще раз подчеркивает, насколько насущным и необходимым явился поиск новых, прогрессивных направлений в химических исследованиях. Эти новые направления были необходимы не только для развития производства, но для совершенствования экспериментальной базы и создания химических теорий. По словам Ф. Энгельса, «химия освободилась от алхимии посредством флогистонной теории»{201}.

Последователям флогистонной теории, среди которых наиболее известными учеными были К. Нейман, И.T. Эллер, И.Г. Потт и А.С. Маргграф, приходилось сражаться одновременно на разных идеологических фронтах. С одной стороны, им приходилось отбивать контратаки сторонников алхимических воззрений, а с другой — противостоять критическим высказываниям в адрес самой флогистонной теории со стороны других крупных ученых-химиков. Одним из наиболее решительных противников теории флогистона был знаменитый голландский врач Герман Бургаве. Однако имеющихся у него критических сомнений было не достаточно, чтобы поколебать теорию флогистона. В противоположность господствующему тогда мнению Бургаве утверждал, что между веществами, не сходными друг с другом, имеется большое стремление к химическому соединению. Современники высоко ценили

Г. Бургаве за удивительное лекторское искусство и энциклопедическую эрудицию. В 1732 г. он издал большой трактат «Основания химии» («Elementa chymiae»), в котором с поразительной четкостью представил систематизацию известных к тому времени фактических знаний по химии. Как пишет М. Джуа, ясная логика и четкость изложения, присущие работам всех без исключения выдающихся голландских химиков, живших в более позднее время: X. Вант-Гоффа, X. В. Розебома и других, явились продолжением той замечательной традиции, которую заложили книги Г. Бургаве{202}. Полемизируя с приверженцами теории флогистона, Бургаве, правда со многими оговорками, склонялся к мысли, что трансмутации в принципе возможны. Он с почтением относился к авторитетам и считал маловероятным, чтобы все доказательства успехов алхимии за всю ее многовековую историю были сплошной мистификацией. Бургаве подчеркивал, что алхимией занимались многие именитые и эрудированные ученые, поэтому, учитывая лишь несовершенство человеческих знаний, нельзя с уверенностью утверждать, что занятия алхимией были непрерывной цепью обманов и фальсификаций.

Герман Бургаве (1668–1738)
Лекция Г. Бургаве в Лейденском университете. Гравюра XVIII в. 

Несмотря на критику, теория флогистона завоевывала все новых и новых сторонников. К 1780 г. она была принята европейскими учеными практически повсеместно, поскольку позволяла давать четкие и однозначные ответы на многие вопросы химиков-экспериментаторов, хотя одну проблему ни Шталь, ни его последователи разрешить не могли. Утверждение, что в реакциях горения или ржавления теряется флогистон,

противоречило твердо установленному экспериментальному факту — при обжиге металлов происходит увеличение их массы. Сам основатель теории флогистона не придавал этому факту большого значения, а его последователи, чтобы предупредить возражения, стали приписывать флогистону отрицательную массу.

Идея об отрицательной массе флогистона, по всей видимости, впервые была высказана Пьером Жозефом Макером, которого считают одним из наиболее ревностных сторонников этой теории среди французских ученых. Наиболее известными сочинениями П.Ж. Макера является «Химический словарь» (1766) и «Основания практической химии» (1751).

В «Химическом словаре» французский ученый высказал свои теоретические соображения, которые в определенной степени созвучны некоторым положениям Р. Бойля. Согласно идее Макера, сложные вещества построены из основополагающих принципов (principiate principles), которые различаются степенью простоты и подчиняются строгой иерархии{203}.

Пьер Жозеф Макер (1718–1784) 

В теории П.Ж. Макера материальные сущности, которые не могут быть далее расчленены на составляющие части, следует рассматривать как простые и называть первичными принципами; вторичные принципы образуются в результате объединения первичных принципов, принципы третьего порядка — это те, которые составлены из вторичных принципов, и так далее.

Уловка с отрицательной массой флогистона для приспособления теории к экспериментальным фактам ярко демонстрирует, насколько мало химические исследования даже в XVIII в. прониклись духом значимости точных измерений. Теория флогистона хорошо объясняла причины изменения внешнего вида и свойств веществ, а изменения массы, как считали в то время многие химики, не так уж и важны. Необходимо отметить, что теорию флогистона для объяснения своих открытий привлекали такие великие химики XVIII в., как Джозеф Блэк Генри Кавендиш, Джозеф Пристли и Карл Вильгельм Шееле (см. гл. 6, п. 6.6).

Возникновение теории флогистона и развитие «экспериментальной философии» можно считать одним из проявлений духа Просвещения в химии. Все это, в конечном счете, способствовало становлению химии как самостоятельной науки. Теория флогистона очень показательна в плане особенности понимания химического мышления, состоявшей в переходе от алхимического и натурфилософского восприятия веществ и их превращений к научному мировоззрению.

Г.Э. Шталь считал флогистон наилегчайшей материальной субстанцией (а не качеством), и в его взглядах чувствовалось характерное для сторонников элементаристского направления принятие зависимости свойств тела от его состава. Тем не менее среди флогистиков была еще довольно сильна традиция выведения состава тела из его свойств: если вещество горит — значит, оно содержит горючую материю. Таким образом, в теории флогистона осталось представление о горении как о процессе распада, а не соединения, доставшееся «в наследство» от античных натурфилософов и алхимиков{204}.

При том что во второй половине XVIII в. теория флогистона получила весьма широкое распространение во многих странах Европы, необходимо признать существование немалочисленной группы химиков-эклектиков, которые, хотя и не разделяли ее идей, тем не менее не принимали участия в ее последовательной критике. Деятельность этих ученых способствовала прогрессу главным образом экспериментальной химии. Наиболее заметными фигурами в этой группе были профессор медицины университета в Галле Ф. Гофман, французские химики Э.Ф. Жоффруа и А.Л. Де Монсо, а также итальянские ученые Я.Б. Беккари и Дж. Б. Беккариа.

Наибольший интерес для истории химии представляют работы Этьена Франсуа Жоффруа. Опубликованная в «Записках Парижской академии наук» его знаменитая «Таблица различных соотношений» (1718) явилась результатом размышлений автора над проблемой химического сродства. Эта таблица имеет большое историческое значение и заслуживает упоминания в контексте эволюции химических символов, используемых для обозначения элементов, простых веществ и химических соединений{205}.

Таблица соотношений, наблюдаемых между различными веществами Э.Ф. Жоффруа (1718):

1 — кислые спирты (кислоты);

2 — кислота морской соли (соляная);

3 — селитряная (азотная) кислота;

4 — купоросная (серная) кислота;

5 — нелетучая щелочная соль (поташ, сода); 6-летучая щелочная соль (аммиак);

7 — поглощающая земля;

8 — металлические вещества;

9 — ртуть;

10 — королек сурьмы;

11 — золото;

12 — серебро;

13 — медь;

14 — железо;

15 — свинец;

16 — олово;

17 — цинк;

18 — галмей;

19 — ископаемая сера;

20 — маслянистое (серное) начало;

21 — уксусный спирт (кислота);

22 — вода;

23 — соль;

24 — винный спирт или горючие спирты

6.6. Открытие газов

В середине XVIII в. сторонниками учения Г.Э. Шталя предпринимались многочисленные попытки собрать и выделить флогистон. Серьезную трудность для безоговорочного торжества теории флогистона представлял хорошо известный к тому времени факт, что для поддержания горения необходим воздух. Именно воспламенением и растворением в воздухе последователи Шталя объясняли невозможность получить флогистон в чистом виде<