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

Таким образом, застой в области теоретической мысли в средние века отнюдь не означал застоя в тех областях ремесленного производства и науки, которые приобретали жизненно важное значение. Достаточно вспомнить, что средним векам мы обязаны изобретением книгопечатания, введением в обращение бумаги, изобретением граверного искусства, изобретением часов, телескопа, очков, компаса и других приборов. В средние же века был исправлен календарь, введен десятичный счет, возникли алгебра, тригонометрия, начала механики и усовершенствованы такие науки, как астрономия, медицина.

Если судить о состоянии химических знаний в средние века только по литературе того времени, то создается впечатление, что ничего другого, кроме алхимии, не существовало. Действительно, до нас не дошли никакие литературные источники, позволяющие составить представление о развитии в средние века чисто химических знаний, за исключением лишь ремесленных рецептурных сборников. Между тем реальный прогресс химических знаний в этот период наблюдался, как и в древности, почти исключительно в области практической ремесленной химии.

III. ПЕРИОД ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ИАТРОХИМИИ (ХИМИЯ В ЭПОХУ ВОЗРОЖДЕНИЯ)

ЭПОХА ВОЗРОЖДЕНИЯ В ЕВРОПЕ

Развитие ремесел и торговли, возвышение роли городов, а также политические события в Западной Европе в XII и XIII вв. повлекли за собой значительные перемены во всем укладе жизни европейских народов. В XVI в. в Европе началось объединение мелких феодальных княжеств, возникли крупные самостоятельные государства (Англия, Франция и Испания). На территории современных Германии и Италии образовалось несколько республик и княжеств.

В процессе слияния мелких феодальных владений отчетливо проявилась тенденция объединенных государств к эмансипации от политической власти папства. В XIII в. римско-католическая церковь представляла собой огромное общеевропейское «государство над государствами». Папы активно вмешивались в дела управления европейскими государствами, ставили и короновали королей, отстраняли неугодных им королей и даже императоров. Через свою систему централизованного духовного управления Ватикан выкачивал из стран Западной Европы огромные средства.

Беззастенчивое корыстолюбие высшего духовенства римско-католической церкви, роскошная жизнь пап и кардиналов вызывали стихийные протесты среди верующих и низшего духовенства. В различных странах Европы возникло движение так называемой реформации (изменения в церковном управлении), вспыхнул ряд восстаний против засилья пап (индульгенции), епископов и монастырей. В начале XV столетия в Чехии началось знаменитое восстание против власти Ватикана под руководством Яна Гуса — видного проповедника, профессора и ректора Пражского университета (основан Карлом IV в 1349 г.).

В обстановке всеобщего возмущения корыстолюбием римско-католического духовенства в различных странах Европы стали открыто высказываться сомнения не только в законности светской власти пап, но и в справедливости некоторых религиозных догматов и схоластической философии, составляющих идейные основы католицизма. Неудовлетворенность религиозной схоластикой, поиски новых путей для решения мировоззренческих вопросов значительно оживили умственную жизнь Европы.

В образованной среде европейского общества возник интерес к сочинениям античных греческих и римских «языческих» философов и писателей, сочинения которых были запрещены церковью. В богатых итальянских республиках — Флоренции, Венеции, Генуе, а также в самом Риме образовались кружки любителей античной литературы. Появились многочисленные списки с сочинений древних авторов. Интерес к древним образцам литературного творчества распространился вскоре на область искусства, архитектуры и философии. В Европе началась эпоха Возрождения античной литературы, искусства и архитектуры (Ренессанс), ознаменовавшая собой начало нового времени в социальной истории.

На основе непревзойденных образцов литературного творчества античных греческих и римских авторов возникло новое направление в ораторском искусстве и литературе, так называемый гуманизм (humanitas — «совершенство человека»). Появились писатели и поэты нового типа, такие, как Данте (1265–1321), Петрарка (1304–1374), Боккаччо (1313–1375) и др.

В дальнейшем новые веяния особенно ярко сказались в искусстве и архитектуре. Возвращение к образцам античных строителей и ваятелей вдохновило великих художников эпохи Возрождения — Леонардо да Винчи (1452–1519), Микельанжело (1475–1564), Рафаэля (1483–1520), Дюрера (1471–1528), Тициана (1477–1576) и др. Появились замечательные архитектурные сооружения, особенно в Италии.

Важнейшим достижением в истории культуры в эпоху Возрождения явилось изобретение книгопечатания (1440). До середины XV в. в ходу были лишь рукописные книги. Они обращались в небольшом числе списков и стоили весьма дорого. Введение книгопечатания дало возможность размножать книги в большом числе экземпляров, что в высшей степени способствовало распространению знаний.

В эпоху Возрождения были сделаны великие географические открытия. Еще в конце XIII в. Марко Поло (1254–1324) совершил путешествие через страны Ближней Азии в Китай, причем провел в азиатских странах более 20 лет. Описание его путешествия оказало большое влияние на последующие поколения географов-путешественников, искавших дорогу в сказочную Индию. В XIV и XV вв. португальцами и испанцами предпринималось много дальних морских экспедиций. Васко да Гама (1469–1524) в конце XV в., обогнув с юга Африку, открыл морской путь в Индию, сделав одновременно много важных географических открытий. Христофор Колумб (1450–1506) в конце XV в. пересек Атлантический океан и открыл Вест-Индию, а затем Южную Америку. Магеллан (1480–1521) совершил первое морское кругосветное путешествие.

В области естественных наук эпоха Возрождения ознаменовалась появлением ряда ученых-новаторов, впервые своими трудами поколебавших основы перипатетической и схоластической философии. В 1542 г. Николай Коперник (1473–1543) ниспроверг старую, поддерживавшуюся авторитетом церкви, геоцентрическую систему Птолемея (II в), и развил новую гелиоцентрическую систему. Дальнейшее развитие учение Коперника получило в открытиях Галилео Галилея (1564–1642) и Иоганна Кеплера (1571–1630), заложивших основы теоретической астрономии. Заметных успехов в эту эпоху достигли механика, математика и другие науки.

Движущими силами крупнейших научных открытий и достижений эпохи Возрождения были глубокие преобразования в характере и масштабах производства. Уже в XV в. начался процесс перехода от ремесленных способов производства, характерных для эпохи феодализма, к мануфактуре. Этот процесс, ознаменовавший собой начало капиталистической системы производства, вызвал глубокие социально-экономические изменения в жизни общества.

Все новые экономические, политические и социальные явления эпохи Возрождения привели к формированию нового буржуазного мировоззрения, отвергавшего религиозную схоластику прошлых веков. Возникновение элементов нового мировоззрения оказало благотворное влияние на развитие естественных наук и, в частности, химии. Характеризуя этот важный в истории культуры и науки период, Ф. Энгельс писал, что это была эпоха, «которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености. Люди, основавшие современное господство буржуазии, были всем, чем угодно, но только не людьми буржуазно-ограниченными».

Одним из крупнейших представителей науки и искусства эпохи Возрождения был итальянец Леонардо да Винчи. Будучи замечательным механиком, математиком, инженером-конструктором, анатомом и художником, Леонардо да Винчи интересовался и некоторыми вопросами химии. Он сам, например, изобретал и готовил краски для своих картин. В его взглядах отразились новые веяния эпохи Возрождения. Вот что пишет Леонардо да Винчи о роли воздуха в процессе горения: «Огонь-стихия непрерывно уничтожает воздух, частично его питающий. И он оказался бы в соприкосновении с пустотой, если бы притекающий воздух не приходил на помощь, заполняя ее».

Подобные новаторские мысли, как будет видно, характерны для многих химиков эпохи Возрождения.

РАЗВИТИЕ МЕТАЛЛУРГИИ В XIV–XVI ВВ

В средние века техника производства металлов прогрессировала довольно медленно. В европейских и азиатских странах железо получали древним кричным методом в небольших горнах. Лишь к XIV в. относится появление первых небольших «домниц» с применением дутья.

О способах производства меди и других цветных металлов сохранилось мало сведений. Однако известно, что уже в X в. началась разработка медных рудников в восточной Германии (Саксония), Венгрии и Швеции, а также оловянных рудников в Англии. К XIII–XIV вв. относится введение в металлургию меди процесса цементации — выделения меди из рудничных вод, содержащих медный купорос, железом. О других способах производства меди в начале эпохи Возрождения можно судить лишь по позднейшим описаниям.

Серебро в XIII в. в Европе (Испания, Саксония и др.) получали из полиметаллических руд малоэффективным методом зейгерования, основанным на способности свинца извлекать из расплавов серебро. Помимо перечисленных металлов, в небольших количествах получали золото, свинец, олово, висмут, сурьму, мышьяк.

Широкое развитие получили приемы обработки металлов. Производство оружия, рыцарских доспехов, а с XIV в. литье пушек и изготовление легкого огнестрельного оружия, а также различных орудий труда, механизмов (часов) и ювелирное искусство получили в эпоху Возрождения широкое развитие во всех крупных городах Европы. В отличие от мастеров-ремесленников средневековья металлурги и мастера по обработке металлов стояли на более высокой ступени. Некоторые из них получили не только хорошую практическую подготовку на рудниках и в мастерских-мануфактурах, но и теоретическую в горных школах.

В результате развития в эпоху Возрождения горного дела, металлургии и приемов обработки металлов уже в XV и особенно в XVI в. появилось несколько сочинений, содержащих достаточно подробное описание технологических процессов.

Первым крупным технологом эпохи Возрождения был итальянец Ванноччо Бирингуччо (3) (1480–1539), оставивший большое сочинение под заглавием «Пиротехния» [14] («Руrоtechnia»), вышедшее в 1540 г. В молодости Бирингуччо объездил многие страны Европы, изучил металлургию и литейное дело и сделался известным мастером-литейщиком. В 1529 г. во Флоренции он отлил огромную пушку весом свыше 6 т и длиной 6,7 м. Бирингуччо приобрел известность и как архитектор. В последние годы жизни он был главным литейщиком Ватикана.

Сочинение Бирингуччо «Пиротехния» свидетельствует о его широкой образованности как техника-металлурга, специалиста по выплавке и обработке металлов. Весьма характерно, что, описывая различные металлургические процессы и операции, Бирингуччо привлекает химические данные, указывает на свойства и пути применения многих химикалий. Несомненно, что большинство приводимых им сведений заимствовано не у алхимиков, а у практиков-ремесленников.

«Пиротехния» состоит из 10 книг, или глав. В начале сочинения Бирингуччо излагает взгляды Аристотеля на образование в земле металлов и минералов, а также описывает различные металлы и их руды. Далее речь идет о добыче и свойствах руд, купоросов, серы, квасцов, окислов и сульфидов мышьяка, поваренной соли и других природных материалов. Здесь же описываются процессы обработки руд в специальных печах, производство стекла и т. д. Третья книга посвящена описанию приемов «распознавания и опробования» руд и литейному производству. В четвертой и пятой книгах описаны способы добычи золота, разделение золота и серебра и выделение золота из сплавов с другими металлами. В частности, здесь описывается техника амальгамирования — новый для того времени прием выделения золота из руд. Тут же излагается способ приготовления «крепкой водки» (азотной кислоты).

В своем сочинении Бирингуччо приводит множество практически важных сведений о технике обработки металлов, литейном деле, монетном деле, приемах пробирного анализа, об изготовлении металлических зеркал и т. д. В седьмой книге он описывает плавильные печи, разнообразные механизмы, приемы и операции, применяемые при изготовлении крупных отливок — пушек, колоколов и т. п. Здесь же описаны воздуходувные меха. Десятая книга посвящена собственно пиротехнике — приготовлению пороха и разнообразных пиротехнических составов.

Бирингуччо, живший в эпоху чрезвычайно широкого увлечения алхимическими идеями, уделяет им в своей книге определенное место (книга девятая). Однако в своих взглядах он прочно стоит на почве практики и отрицательно отзывается об алхимиках, называя их шарлатанами.

Бирингуччо был одним из первых, кто заметил увеличение веса металлов при их обжиге на воздухе (кальцинация, т. е. — превращение в «известь»). Однако наблюдаемое увлечение веса металлов он объясняет своеобразно. «Я не хочу обойти молчанием, — пишет он, — интересное и в высшей степени примечательное явление, происходящее при прокаливании свинца в пламени. Свинец действительно увеличивается в весе и становится на 8–10 % тяжелее, чем до прокаливания. Это кажется удивительным, если вспомнить свойство огня разрушать все тела с потерей вещества. Поэтому вес свинца должен был бы уменьшиться, тогда как в действительности он увеличивается. При продолжительном нахождении в огне должна была бы уничтожиться большая часть его, в то время как наступает обратное. Причину этого, может быть, следует искать в том, что природа элемента-огня соответствует тому основному положению, согласно которому все тяжелое стремится к середине, и что все тела тем тяжелее, чем они плотнее. Огонь, таким образом, вытесняет все водные и воздухоподобные части из смеси, образующей свинец, так как последний представляет собой плохо смешанный металл и закрывает поэтому все естественные его поры, где заключается воздух, который, вследствие своей природной силы, поддерживал свинец с известной легкостью в пространстве, а потому вся масса падает как мертвая и свинец от этого тяжелеет. Нечто подобное замечается у трупов животных, которые весят значительно больше, чем живые животные. Ведь когда улетучиваются «духи жизни», которые можно представить себе лишь в виде воздухоподобных веществ, тело теряет ту силу, которая влечет его к небу, и тем самым делает его более тяжелым, причем одновременно возрастает сила притяжения тяжелых составных частей к центру земли. Этим рассуждением можно разрешить эту загадку» (4).

[14] От греческого — «огонь» и «искусство», «ремесло». Пиротехния — описание ремесел, связанных с использованием огня.