Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. - Николай Фигуровский

В период распространения теории флогистона химия располагала весьма ограниченным фактическим материалом, который в основном удовлетворительно объяснялся с точки зрения флогистических представлений. Лишь там, где теория и факты противоречили друг другу, приходилось прибегать к компромиссным решениям. При этом либо флогистону приписывались некоторые особые свойства (невесомого флюида, вещества с отрицательным весом и т. д.) в зависимости от потребностей в объяснениях, либо фактические экспериментальные данные объявлялись неточными или несущественными. Конечно, успеху теории флогистона весьма способствовали и традиционные представления и верования, оставшиеся в наследство от алхимического и иатрохимического периодов.

При крайней ограниченности фактического экспериментального материала попытки теоретически объяснить различные химические явления, в частности явления горения, кальцинации металлов, химического сродства, свойств сложных веществ в связи с их составом и другие, естественно, сводились лишь к бесплодному обсуждению вопроса о роли элементов-качеств Аристотеля или трех принципов алхимиков. В конце XVII и первой половине XVIII в. эволюция учения об элементах шла не по пути развития представлений, высказанных Бойлем, а сводилась к возникновению многочисленных «теорий» о существовании в природе органического числа (4 или 5) начал. Во всех подобных «теориях» эклектически комбинировались либо просто объединялись и стихии Аристотеля и начала алхимиков.

По существу, то же самое имело место и в теоретических построениях основоположников теории флогистона. Так, «жирная земля» Бехера, а в дальнейшем и флогистон Шталя представляли собой в первоначальном понимании не что иное, как перевоплощения аристотелевского огня и одновременно серы алхимиков.

Ограниченность экспериментального материала в химии приводила также и к тому, что отдельные теоретические экспериментальные исследования передовых ученых — физиков и химиков, их гениальные догадки и развитые ими новые представления, как, например, исследования о горении и дыхании Дж. Майова, новое учение об элементах Р. Бойля, «корпускулярная философия» М. В. Ломоносова и другие, остались не просто незамеченными и непризнанными современниками, но даже и не доступными для восприятия. Слишком узок был круг фактов, на которые опирались высказывавшиеся передовые идеи; в то же время традиции, освещенные авторитетом ученых прошлого, оказались весьма живучими, а средневековые метафизические учения и объяснения казались еще само собой разумеющимися.

Нельзя, однако, сказать, что химики XVII в. совершенно игнорировали эксперимент и вообще опытные лабораторные исследования. Бехер в предисловии к своей «Подземной физике» писал о химиках, как о странной категории людей, «которые по какому-то, почти бессмысленному побуждению ищут для себя удовольствия в дыму и парах, в копоти и пламени, в ядах и бедности». «Но среди этих неприятных вещей, — продолжает Бехер, — я живу так приятно, что я скорее согласился бы умереть, чем поменяться местом с персидским шахом» (100).

Однако нужно иметь в виду, что Бехер говорит здесь собственно не об экспериментальных исследованиях в современном понимании этого слова, а скорее об алхимических занятиях — поисках философского камня и трансмутации металлов.

Большим тормозом в развитии химии до середины XVIII в. следует считать почти полное отсутствие связи теоретической и экспериментальной химии с производством. В XVII и первой половине XVIII в. еще не существовало химической промышленности. Большинство химикалий производилось ремесленниками по-старинке, в небольших кустарных мастерских-лабораториях. Другие же отрасли промышленности, кроме химической, не давали достаточно пищи для возбуждения новых идей и возникновения новых задач у химиков. Да и сами химики, в основном врачи и аптекари, считавшие химию лишь придатком медицины, почти не интересовались производством и его нуждами. Фестер следующим образом характеризует взаимоотношения химии и производства в эту эпоху: «Рассматривая отношение между химической наукой и химической техникой, легко заметить, что эпоха от первых десятилетий XVII в. до середины XVIII в. сильно отстает от XVI в. по обилию в последнем технологической литературы и практических начинаний, особенно в технике приготовления препаратов, благодаря тому, что крупные ученые занимались вопросами прикладной химии…

Несмотря на то, что (в XVII и начале XVIII в. — Н. Ф.) отдельные выдающиеся химики занимались техническими вопросами, все же во время так называемого научного периода химии[31] приходится констатировать разрыв между наукой и техникой. Это согласуется с тем, что начинает господствовать положение — «искусство для искусства» (l'art pour l'art) — принцип освобождения химии от всех, не служащих чистому познанию побочных целей» (101). Таким образом, начавшийся со времени Ван-Гельмонта и Бойля процесс накопления экспериментального материала в химии происходил в течение ряда десятилетий весьма медленно, не отражаясь сколько-нибудь заметно на расширении круга фактических сведений, которыми оперировали химики. Вплоть до середины XVIII в. сведения о веществах, их составе, реакционной способности и т. д., которыми располагали химики, оставались по существу теми же, что и в эпоху Ван-Гельмонта и Бойля.

Положение коренным образом изменилось в эпоху господства теории флогистона (начиная с середины XVIII в.). Прежде всего, как мы уже видели, в эту эпоху у химиков возник особый интерес к проблемам горения вообще и к кальцинации металлов — в особенности. Выше уже говорилось об истоках этого интереса. Отвечая на потребности и запросы развивающейся капиталистической промышленности и, прежде всего, металлургической, химики приняли непосредственное участие в исследованиях состава и способов переработки разнообразных ископаемых, а также животных и растительных продуктов, главным образом руд, минералов, новых видов топлива и др. В связи с этим химики оказались вовлеченными в экспедиционную деятельность по обследованию природных сырьевых ресурсов, развернувшуюся в восемнадцатом столетии во всех главных странах Европы.

Прямым следствием участия химиков в решении практических задач, выдвигавшихся на очередь производством, в частности в экспедиционной деятельности, и явилось возникновение химико-аналитического направления. Особенно быстрое развитие это направление получило, начиная со второй половины XVIII в. Анализы минералов, солей, руд, животных и растительных продуктов и материалов скоро сделались повседневным занятием большинства химиков главных стран Европы. Результатом этих исследований было не только открытие новых методов качественного и количественного химических анализов, но и быстрое расширение сведений о составе и химических свойствах солей, минералов и других веществ. Словом, в период господства теории флогистона началось интенсивное и притом постоянно убыстряющееся накопление нового экспериментального материала в химии.

Развитие пневматической химии во второй половине XVIII в., несмотря на специальный характер исследований в этой области, представляло собой по существу одно из важнейших направлений химико-аналитического исследования. Действительно, газы, с точки зрения химического анализа, представляют собой продукты разложения многих сложных веществ. Однако подробное исследование свойств газов привело, независимо от выяснения их роли в качестве составных частей сложных веществ, к значительному расширению фактического материала химии и оказало огромное влияние на дальнейшее развитие исследований как экспериментальных, так и теоретических. Прямым следствием этого была полная реформа химии в конце XVIII в.

Новый фактический материал, накопленный в течение флогистического периода, оказался чрезвычайно важным для дальнейшего развития химии. Он продолжал быстро пополняться и совершенствоваться и после падения теории флогистона и вскоре послужил основой для крупных обобщений и для открытия законов природы в начале девятнадцатого столетия. Флогистические концепции, с точки зрения которых химики-флогистики пытались объяснить вновь открываемые факты, планировать новые опыты и выполнять их, нисколько не повлияли на ценность добывавшихся в этот период новых экспериментальных данных. Ф. Энгельс, оценивая значение эпохи теории флогистона, отметил это интересное для истории науки явление: «…Флогистона теория своей вековой экспериментальной работой впервые доставила тот материал, с помощью которого Лавуазье смог открыть в полученном Пристли кислороде реальный антипод фантастического флогистона и тем самым ниспровергнуть всю флогистонную теорию. Но это отнюдь не означало устранения опытных результатов флогистики. Наоборот, они продолжали существовать; только их формулировка была перевернута, переведена с языка флогистонной теории на современный химический язык, и постольку они сохранили свое значение» (102).