Рассказ о строении вещества

В поисках химических способов получения золота и «философского камня» арабские учёные встали на новый путь — путь опыта. Они проводят многие тысячи самых различных опытов и убеждаются, что мир более сложен, чем учил Аристотель.

Изучая опытным путём превращение различных металлов друг в друга, арабы замечают, что многие металлы, соединяясь с серой, превращаются в землистые вещества. Однако если такое вещество подвергнуть обжигу, то снова возникает тело с металлическими свойствами.

Установили арабские алхимики и другой примечательный факт: металлическая ртуть во многих случаях оказывается способной «поглощать» различные металлы (теперь мы называем это явление амальгамированием) и «выделять» их из себя вновь при кипячении.

Рис. 2. Лаборатория алхимика.

Из всего этого некоторые средневековые учёные делают вывод, что в ртути и сере содержатся другие металлы, что все металлы состоят из этих двух основных веществ-качеств; всё зависит лишь от количества серы и ртути в каждом металле.

Поэтому алхимики вводят новые элементы. Это «ртуть» — металлическое начало, носитель металлических свойств, и «сера» — начало горючее. «Ртуть» придаёт металлам блеск и ковкость, а от «серы» зависит цвет металлов.

Оба этих алхимических элемента считаются, подобно началам Аристотеля, элементами невещественными, неосязаемыми. Они не являются теми веществами, которые с древних веков людям были известны под названием сера и ртуть. Нет, это всё те же невесомые элементы-свойства. Обыкновенная ртуть, так же как и прочие металлы, состоит из «ртути» алхимиков и небольшой добавки «серы».

Позднее алхимики включают в число первооснов мира третий неосязаемый элемент-свойство — «соль». Она, по мнению алхимиков, придаёт содержащим её телам вкус, твёрдость, способность растворяться в воде.

Постоянно опасаясь, что их секреты будут кем-нибудь украдены, алхимики стараются говорить и писать совершенно непонятным для «непосвящённых», иносказательным языком. Сочинения алхимиков пестрят различными знаками, полны зашифрованных описаний, недоговорок, нелепостей. Вот, например, каков «рецепт» приготовления «философского камня», предлагаемый одним из алхимиков:

«Чтобы приготовить эликсир мудрецов (т. е. философский камень), возьми меркурий философов, обжигай его, пока он не превратится в красного льва. Кипяти красного льва на песчаной бане в кислом виноградном спирте, выпари продукт, и меркурий обратится в камедистое вещество, которое можно резать ножом. Положи его в обмазанный глиной сосуд и немедленно перегоняй: получишь безвкусную жидкость, спирт и красные капли. Кимврийские тени покроют сосуд своим темным покрывалом, и ты найдешь внутри него истинного дракона, потому что он пожирает свой хвост. Возьми этого черного дракона, разотри на камне и прикоснись раскаленным углем. Он загорится и воспроизведет зеленого льва. Сделай, чтобы он пожрал свой хвост, и перегоняй снова продукт. Наконец, очисти заботливо, и ты увидишь появление жгучей воды и человеческой крови — это и есть эликсир».

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.