Рассказ о строении вещества: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Не правда ли, совершенная чепуха?

А между тем в этом рецепте идёт речь о самых обычных химических веществах. Оказывается, красный лев — это свинцовый сурик, меркурий — свинец, а черный дракон — порошок свинца с углистым веществом.

Алхимия просуществовала до XVI столетия. Многие поколения выдающихся учёных средних веков, ослеплённые блестящим призраком «философского» золота, почти бесплодно растратили огромное количество умственной работы. В этих поисках было забыто всё остальное. Надолго был забыт и вопрос: из чего построен мир?

Нельзя сказать, однако, что алхимия не дала ничего положительного. Кое-что в работах алхимиков оказалось и полезным. Занимаясь в течение долгих веков неосуществимым делом получения благородных металлов из неблагородных, алхимики собрали много ценных фактов, ускоривших в дальнейшем выяснение природы вещей. Были изучены свойства многих веществ, особенно металлов. Были открыты серная и азотная кислоты, выделен ряд соединений металлов с кислотами — едкий натр, селитра, квасцы и т. д. Были, наконец, открыты и описаны многочисленные и важные химические операции: перегонка, фильтрация, возгонка, кристаллизация и т. д., имевшие большое значение для дальнейшего развития науки.

Алхимия умерла лишь тогда, когда новые многочисленные опытные факты заставили учёных отказаться, наконец, от аристотелевских элементов; более того — заставили учёных изменить взгляд на самую сущность элементов, отказаться от мысли о безграничной превращаемости различных веществ друг в друга.

Для учёных стало ясно, что общее число основных веществ мира на самом деле несравненно больше, нежели четыре элемента учёных классической древности и два или три элемента алхимиков. Они убедились, наконец, и в том, что нельзя из ртути и свинца получить химическим путём золото потому, что всё это простые, не разложимые далее вещества, или элементы.

3. Загадка тепла

В XVI веке среди учёных находилось уже немалое число людей, которые не верили в «непогрешимость» учения Аристотеля, не признавали запретов церкви. К этому времени в Европе заметно расширяется производство, путешественники открывают новые земли, растёт торговля. В связи с этим начинает развиваться и наука. Влияние церкви начинает падать. Особенно успешно подрывают авторитет церкви новые замечательные открытия. Великие учёные Коперник и Галилей доказывают, что Земля — это рядовая планета: она вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца и не является неподвижным центром Вселенной. Первые кругосветные путешественники доказывают, что Земля имеет шарообразную форму. Эти факты противоречат библии, священному писанию. Но это — факты! И для всё большего и большего числа людей становится очевидным, что для познания законов природы, сущности вещей необходимо не слепое преклонение перед писаниями древних, а опытное, углублённое изучение природы, её явлений и закономерностей.

На этот путь и встают учёные. На смену суевериям постепенно приходит истинное знание.

Занимаясь изучением свойств различных веществ, химики видят, что свойства любого вещества определяются только его составом.

Если мы заставим, например, химически взаимодействовать друг с другом серу и железо, то получим новое вещество, не похожее по своим свойствам ни на серу, ни на железо. И свойства этого нового вещества зависят именно от того, что мы взяли серу и железо, а не что-либо другое.

В самом деле, замените в этом соединении железо медью, и вы получите совсем другое вещество, с новыми, совершенно другими свойствами.

Свойства сложного соединения объясняются его составом. Выходит, что не какие-то неведомые свойства-стихии определяют характер того или иного вещества, а, наоборот, сама природа каждого вещества, каждого соединения, его состав обусловливают его свойства.

Причину свойств различных тел надо искать в самих телах.

Этот вывод, подготовленный многочисленными работами учёных XVI и XVII веков, и привёл к закату алхимии.

И действительно, такой вывод совершенно менял взгляд на природу элементов. Раз свойства любого химического соединения определяются его вполне вещественными составными частями — более простыми веществами, то нет смысла говорить о каких-то невещественных, неосязаемых «философских» элементах-свойствах. Они не нужны для объяснения свойств различных тел природы.

Только ощутимые, вполне определённые составные части соединения придают последнему присущие ему физические и химические свойства.

И в XVII веке возникает совершенно новое определение химического элемента. Химический элемент — это не неуловимый, таинственный элемент алхимиков; это вполне вещественное тело, составная часть сложного химического соединения. Химическим элементом надо считать всякое вещество, полученное при химическом разложении сложного тела, если оно не может быть разложено далее на более простые вещества.

Занимаясь анализом, т. е. разложением, различных тел, химики уже давно обратили внимание на то, что далеко не все тела можно разложить на другие, более простые составные вещества. Некоторые вещества, что бы с ними ни делали, остаются неразложимыми. Таковы, например, свинец, сера, золото, сурьма. Это простые тела. В то же время всякое сложное тело всегда состоит из сравнительно небольшого числа простых тел. Последние всегда оказываются веществами далее не разлагаемыми.

Сколько же существует основных веществ — элементов? Учёные этого не знают: разве можно заранее, без опыта, установить, сколько существует элементов или элементарных свойств и каковы они? Единственный путь для этого — опыт. Только опытом можно проверить, какой состав имеет каждое тело. И вот, если только какое-либо вещество мы не можем разложить на другие, более простые, то его-то и надо считать химическим элементом.

А сколько этих элементов — сказать пока невозможно. Ясно лишь, что химических элементов значительно больше четырёх, как учил Аристотель.

В течение короткого времени новое учение о химических элементах получает признание учёных. Постепенно начинает увеличиваться и число простых веществ — элементов.

Однако новое знание с трудом освобождается от устаревших представлений. Так, в списке химических элементов середины XVIII века мы по-прежнему видим воду и воздух. По мнению химиков того времени, это простые, неразлагаемые вещества. И наоборот, все металлы считаются веществами сложными — они состоят якобы из земель и так называемого флогистона («флогистос» — сожжённый) — особого невещественного элемента, говоря иначе, того же элемента-свойства — огня Аристотеля или «серы» алхимиков.

Считалось, что флогистон, заключённый в теле, придавал этому телу способность гореть или вообще изменяться при накаливании.

Лишь к началу XIX века химия окончательно освобождается от влияния старого. К этому времени учёные химики открывают различные газы — азот, кислород, водород, углекислоту и другие, и убеждаются в сложном составе воздуха и воды.

Единственным человеком среди учёных XVIII века и первым учёным, который полностью порывает со старыми, неверными взглядами, допускающими существование таинственных «тонких материй», является великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов.

Великий русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов.

Сын рыбака-помора, гениальный учёный с чрезвычайно широким кругом интересов, охватившим все области науки, поэт, художник, инженер и реформатор родного языка, Ломоносов был одним из тех редких гениальных людей, которые не только дают правильное объяснение тому или иному явлению, но своими работами опережают всё развитие науки на многие десятки лет.

Современники этого великого учёного не понимали, да и не могли понять всего значения его исследований и мыслей. Это было не удивительно. Ведь то, что сделал в физике и химии М. В. Ломоносов, опережало развитие этих наук на 50-100 лет! Почти все работы великого русского учёного были подтверждены и признаны учёным миром лишь много позднее — в XIX веке.