Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в.: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Гонениям со стороны христианского духовенства и поддерживавших его константинопольских императоров подвергались не только философы и ученые из «язычников» — прямых противников христианских вероучений, но и так называемые еретики — «монофизиты» и «несториане» [5], среди которых было немало образованных людей — знатоков античной греческой философии. В 529 г. император Юстиниан по требованию высших церковных властей жестоко расправился с монофизитами и объявил вне закона все античные философские учения как несовместимые с христианскими догматами.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

[5] Монофизиты были признаны еретиками потому, что высказывали сомнение, что Христос мог быть одновременно и богом и человеком, a несториане — потому, что сомневались в том, что дева Мария родила бога, а не человека