Книги

Электричество в мире химии

22
18
20
22
24
26
28
30

Новый Прометей.

Замыслы Ломоносова

«...В Филадельфии господин Франклин столь далеко отважился,— писали «Санкт-Петербургские ведомости»,— что возжелал из атмосферы вытягивать тот страшный огонь, который часто целые земли погубляет». Этот неутомимый политик, талантливый дипломат, энергичный борец за независимость посвятил науке всего семь лет. Но сколько он успел сделать за эти годы! Он увлекся опытами с электричеством в сорок лет и вскоре же проделал блестящий эксперимент, пропустив на землю разряд молнии по влажной веревке от воздушного змея. Этим он продемонстрировал электрическую природу молнии. Франклину мы обязаны понятиями батареи, конденсатора, проводника, заряда, разряда, он ввел их в науку. Он считал, что электричество состоит из мельчайших частиц, которые способны проникать внутрь металлов с такой же легкостью, с какой газ распространяется в атмосфере. В 1750 г. он изобрел громоотвод. Слава о нем распространилась по всему миру. «Он отнял молнию у богов

и власть у тиранов» — высечено на его памятнике. Лучшей эпитафии этому человеку — герою и ученому — не придумаешь.

Опыты Франклина ошеломили мир. Императрица Елизавета пожелала, чтобы российские академики Ломоносов и Рихман, тоже экспериментировавшие с атмосферным электричеством, показали ей и ее приближенным, как улавливается грозовая энергия. Летом 1753 г., когда над Петербургом собиралась гроза, в покоях императрицы собралось избранное общество. При сверкании молнии за окном из стеклянного шара с треском выскакивали искры. Елизавету даже слегка ударило током. Рихман успокоил ее, рассказав, как один ученый наэлектризовал свою даму сердца и, когда она его поцеловала, ощутил на губах сильный электрический разряд, после чего в науке возникло новое понятие «электрический поцелуй». Ее величество благосклонно внимала шутке, и никто не подозревал, что экспериментатор вскоре падет жертвой новой, необузданной еще силы.

Еще в 1745 г. Георг-Вильгельм Рихман (1711 —1753) сделал свое первое крупное изобретение — создал «электрический указатель». Прибор состоял из поставленной вертикально металлической линейки, свободно висящей вдоль нее льняной нити и дуговой шкалы, разделенной на градусы. Величина заряда измерялась углом отклонения нити. Рихман хотел измерить этим прибором электрическую силу молнии. Вместе с Ломоносовым они сконструировали «громовую машину» — электроскоп, улавливающий электрический заряд из атмосферы.

Опыты Рихмана и Ломоносова в области атмосферного электричества привлекали всеобщее внимание. Сообщения о них регулярно печатались в «С.-Петербургских ведомостях». В начале сентября 1753 г. на публичном собрании Академии наук должен был состояться отчет об этих исследованиях. Времени оставалось мало, и ученые не пропускали ни одной грозы. 6 августа они приступили к опытам в доме Рихмана на углу Большого проспекта и 5-й линии Васильевского острова.

Тучи уже клубились над Невой, из провода посыпались первые искры. Жена и дочь позвали Ломоносова обедать. Он был голоден и решился ненадолго уйти. Рихман остался один. Вдруг из железного прута, выходящего из «громовой машины», отделился синеватый клуб огня. Неслышно проплыв по воздуху, он коснулся лба Рихмана, 8

и тот молча упал. На его лбу запечатлилось красновишневое пятно. Затем последовал пушечный раскат грома, все лейденские банки разлетелись вдребезги, присутствующий при этом художник, не успев, конечно, ничего зарисовать, был отброшен к порогу, одежда на нем горела.

Немного позднее появилась работа Ломоносова, посвященная памяти Рихмана, в которой образование атмосферного электричества объяснялось трением, возникающим при движении потоков воздуха.

Михаил Васильевич Ломоносов (1711 —1765), гордость русской науки, интеллектуальный титан XVIII столетия, был выдающийся физик, химик, геолог, минералог, кристаллограф, историк, поэт, языковед, этнограф, художник, философ. Основатель Московского университета, он сам, по словам Пушкина, был «первым нашим университетом». Этот крупный, рано располневший, но быстрый и очень здоровый человек обладал сильным характером, нравом добрым, веселым, но крутым. Работал он невероятно много; примеров такой творческой активности, как у него, в мировой науке найдется немного.

В архитектуре есть понятие «парящая точка». Колонны Парфенона построены слегка наклонно, так что их оси сходятся над храмом в одной точке. Этот магический центр и называют парящей точкой. Плоскости пилястров стен Троице-Сергиевой лавры в Загорске тоже сходятся в этой небесной точке. Это делает сооружение устойчивым, величественным, устремленным ввысь. У каждого великого мастера и ученого есть своя небесная парящая точка. У Ломоносова такой точкой было единство явлений природы.

Для него была очевидной связь между тепловыми, электрическими, химическими и световыми явлениями. Все они сводились, по его мнению, к различным формам движения частиц вещества и эфира, к микромеханике. В его планах широко задуманных экспериментов мы угадываем стремление найти новые виды связи между различными явлениями, которые в его время и еще многие годы спустя объясняли присутствием «тонких материй», «флюидов» и так далее. Умер он рано, 55 лет, и не всем его планам суждено было осуществиться. Но и о многих трудах его человечество узнало не скоро.

В день его смерти фаворит Екатерины II граф Григорий Орлов опечатал кабинет покойного и через несколько дней забрал весь его архив во дворец. Прошло время, многие бумаги исчезли, но научные записи, не представлявшие интереса для двора, сохранились. В 1934 г. советский химик и историк Борис Николаевич Меншуткин (1874— 1938) опубликовал их. Оказалось, что Ломоносов пришел к твердому убеждению о взаимосвязи химических и электрических явлений. 5 апреля 1756 г. он начал работу под названием «Теория электричества, изложенная математически М. Ломоносовым». Среди записей, относящихся к этой работе, мы находим поистине пророческие слова: «Так как внутреннее строение тел выведывает главным образом химия, то без нее труден, даже невозможен доступ к их глубинам и тем самым к раскрытию истинной причины электричества». Ломоносов поставил перед собой задачу выяснить, как строение различных веществ и их химические свойства отражаются на их электрических свойствах. В черновом наброске программы физико-химических опытов предусматривались также измерения «воздействия электрической силы» на растворы.

Поистине это гениальный замысел, гениальная идея. Ведь в то время мало кто из ученых был так твердо уверен в существовании общности и взаимосвязи явлений природы. Большинство открываемых явлений рассматривалось каждое само по себе. Оттого-то развитие ломоносовской идеи шло не прямым и ровным путем. Уже в самом начале этой идее пришлось сделать крюк в несколько лет, в течение которых делались опыты по действию электрических искр на вещество. Но крюк этот был необходим: нужно было окончательно убедиться в существовании связи между электрическими и химическими явлениями.

В том самом 1756 г., когда Ломоносов высказал мысль О взаимосвязи электрических и химических явлений, двадцатипятилетний лорд Кавендиш в своей лаборатории обдумывал опыты по действию электрических искр на химические вещества, двадцатитрехлетний Джозеф Пристли готовился к опытам с электрической машиной, девятнадцатилетний Гальвани слушал лекции по анатомии в Болонском университете, а знаменитому Алессандро Вольте было всего одиннадцать лет: он учился в школе и только начинал интересоваться физикой.

Азотная кислота... из искры

В 1791 г. произошли три события, имеющие отношение к нашему повествованию: Луиджи Гальвани опубликовал свой знаменитый трактат о «животном элект-

ричестве», в семье лондонского кузнеца родился Майкл Фарадей и, наконец, резко изменилась жизнь бирмингемского пастора Джозефа Пристли. В течение трех дней Бирмингем находился в руках погромщиков, преследовавших всех, кто подозревался в республиканских взглядах и мог отмечать годовщину взятия Бастилии. Вечером 14 июля

Схема опыта Пристли для получения лаборатория Пристли бы- азотной кислоты ла превращена в груду обломков, рукописи и книги сожжены. Пристли с семьей удалось спастись, он покинул родину и последние годы прожил в Америке.