Краткая история химии. От магического кристалла до атомного ядра

Древние ионические философы разграничили религию и науку. Этот новый египетский союз вступал в серьезное противоречие с дальнейшим прогрессом в знании.

Поскольку искусство khemeia казалось так близко связанным с религией, обычные люди боялись химиков-практиков как знатоков тайного знания и как участников опасного таинства. (Астролог с пугающим знанием будущего, химик с его потрясающим умением изменять вещества, даже посвященный в тайны жрец, способный умилостивить богов жертвоприношением и насылать проклятие, – все они служили прототипами для народных сказаний о колдунах, магах, волшебниках и чародеях.)

Сами же те, кто был объектом этого благоговейного страха, не всегда относились к россказням пренебрежительно, но, скорее, время от времени поощряли их как средство приумножения собственной значимости, а то и из соображения собственной безопасности. Ведь кто рискнет оскорблять колдуна?

Это общественное уважение или благоговейный страх поощряли тружеников khemeia облекать свои записи в таинственную и малопонятную символику. Сама эта малопонятная символика добавляла ощущения тайного знания и власти.

Как пример, существовали семь небесных тел, называемых планетами («странниками»), поскольку они непрерывно изменяли свое положение по отношению к звездам. Имелось также семь известных металлов: золото, серебро, медь, железо, олово, свинец и ртуть (см. рис. 2). Заманчиво было связать планеты и металлы. Наступит время, когда о золоте станут регулярно говорить как о «Солнце», о серебре как о «Луне», о меди как о «Венере» и так далее. Химические процессы тоже иносказательно представляли мифами.

До сих пор кое-что напоминает нам о том времени. Например, старомодное название для химического соединения, теперь называемого нитратом серебра, – «лунный каустик», явный признак старой связи серебра и Луны. Металлическая ртуть получает свое современное название от планеты Меркурий (mercury – «ртуть», англ.). Настоящее древнее название было hydrargyrum («жидкое серебро»), а старое английское название почти идентично латинскому quicksilver – «быстрое серебро».

Эта более или менее намеренная малопонятность служила двум прискорбным целям. Во-первых, она замедляла прогресс, поскольку каждый химик-практик оставался в неведении или, по крайней мере, в неполной уверенности, чем занимались остальные, поэтому никто из них не имел возможности учиться на чужих ошибках или, наоборот, воспользоваться достижениями чужих талантливых решений. Во-вторых, это давало шанс любому шарлатану или мошеннику, при условии что тот говорил достаточно неясно, как серьезный специалист, добиться своего. Невозможно было отличить мошенника от ученого.

Первым значительным специалистом в греко-египетской khemeia, которого мы знаем по имени, был Болос из Мендеса (около 200 до н. э.), города в дельте Нила. Он подписывал свои труды именем Демокрит, поэтому его еще называют Болос-Демокритом, а иногда и псевдо-Демокритом.

Болос посвятил себя тому, что стало одной из больших проблем khemeia – превращению одного металла в другой, и особенно превращению свинца или железа в золото. Они стали называть это трансмутацией, и до сих пор этим словом обозначают квазинаучные изыскания по превращению одного химического элемента в другой.

Концепция четырех элементов давала представление, что различные вещества во Вселенной отличались только по характеру элементной смеси. Эта гипотеза воспринималась как истина, не важно, принимал ли ученый представления атомистической теории или нет, поскольку элементы могли бы смешиваться и как атомы, и как сплошное вещество. К тому же казалось разумным допускать даже взаимопревращение самих элементов. Вода, казалось, превращалась в воздух, когда испарялась, а воздух превращался обратно в воду, когда шел дождь. Древесина при нагревании – в огонь или пар (форму воздуха) и так далее. Почему бы тогда не считать возможным любое иное изменение? Конечно же это был только вопрос поиска надлежащей технологии. Красноватый камень мог быть превращен в серое железо посредством технологии, неизвестной во времена Ахилла, и ему приходилось носить бронзовую броню. Почему тогда нельзя продолжить процесс и превратить серое железо в желтое золото посредством некоторой технологии, которая еще не была обнаружена во времена Александра Великого?

На протяжении столетий многие химики упорно старались разработать технологию создания золота. Некоторые, однако, сочли для себя, что много проще и гораздо более выгодно просто притвориться, будто они открыли подобную технологию, и использовать ту силу и репутацию, которую это мнимое знание давало им. Этот сорт мошенничества продолжает свое существование и в современный период, но в этой книге мы не станем касаться этой стороны khemeia. Болос в своих трудах в явном виде приводит детали технологического процесса создания золота, но они, как ни странно, вовсе не обязательно свидетельство мошенничества. Например, можно сплавить медь с цинком и получить латунь или желтую медь, как раз цвета золота. Вполне возможно, для некоторых химиков древности получение металла цвета золота казалось равносильным созданию самого золота.

Однако во времена римлян искусство khemeia пришло в упадок, вместе с общим упадком греческой науки. После 100 года и. э. практически ничего нового не было добавлено, и нарастала тенденция к все более мистической трактовке ранних авторов.

К примеру, около 300 года и. э. некий Зосима, египтянин по рождению, написал энциклопедию, состоявшую из двадцати восьми книг и охватывающую весь спектр знаний khemeia, которые накопились за предыдущие пять или шесть столетий, но особо полезных и важных сведений в ней не было. Конечно, там можно наткнуться на один-два случайных пассажа, содержащих нечто важное, например на тот, который относится к мышьяку Еще Зосима сумел описать методы создания ацетата свинца и явно знал о сладковатом вкусе этого ядовитого соединения. (Оно до сих пор имеет второе название – «свинцовый сахар».)

Роковой удар химическому знанию принес страх. Римский император Диоклетиан на самом деле боялся, что khemeia способна успешно произвести дешевое золото и разрушить шаткую экономику и без того клонящейся к закату империи. Во времена Зосимы он повелел уничтожить все работы по khemeia, и это – одно из объяснений, почему столь мало древних свидетельств дошло до нас.

Другой причиной является то, что на волне укрепления христианства «языческие знания» попали в немилость. В результате волнений христиан Александрийская библиотека и Музей были сильно разрушены после 400 года н. э. Мастерство khemeia, в силу своей близости к религии Древнего Египта, было особенно подозрительным и, в сущности, ушло в подполье.

В одном отношении греческое знание сожгло все мосты с римским миром. Христианство было разделено на религиозные направления, одно из которых получило название несторианство, поскольку проповедовало учение сирийского монаха Несториана, жившего в V веке. Несторианцы подвергались преследованиям со стороны ортодоксальных христиан Константинополя, и часть из них спаслась бегством на восток в Персию. Правители Персии отнеслись к ним с величайшей доброжелательностью (возможно, надеясь использовать их против Рима).

Несторианцы принесли с собой в Персию греческие знания, в том числе множество книг по алхимии. Пик их силы и влияния пришелся приблизительно на 550 год н. э.

Арабы

Однако в VII веке н. э. на сцене появляются арабы. До того времени они были изолированы на своем пустынном полуострове, теперь же, побуждаемые новой религией ислама, основанной Магометом, они выплеснулись за его пределы во всех направлениях. Их завоевательные армии покоряли обширные территории Западной Азии и Северной Африки. В 641 году и. э. они завоевали Египет и после стремительных побед захватили всю его территорию, а еще через несколько лет подвергли той же участи и Персию. Именно в Персии арабы столкнулись с тем, что осталось от традиций греческой науки, и были потрясены. Один особенно поучительный эпизод во время этих завоеваний только поспособствовал восхищению достижениям греческой науки. В 670 г. и. э., когда они осадили Константинополь (крупнейший и сильнейший город христианского мира), их атака была отбита «греческим огнем», химической смесью, горящей жарким пламенем, которую нельзя было погасить водой и которая уничтожила деревянные корабли арабского флота. По преданиям, она была приготовлена Каллиником, химиком-практиком khemeia, который бежал из своего родного Египта (а может быть, и Сирии) от арабских армий.

В арабском языке khemeia превратилась в алхимию, «ал» по-арабски означало определенный артикль. Слово со временем переняли европейцы как (по-английски) алхимию, а те, кто занимался этой областью, стали называться алхимиками. Термин «алхимия» применяется сейчас ко всему периоду истории химии с 300 года до и. э. до 1600 года и. э., протяженностью почти в две тысячи лет.

Период в химической истории между 300 и 1100 годами и. э. не примечателен ничем. После 650 года и. э. до сохранения и преумножения греко-египетских алхимических знаний было дело исключительно арабам, и такое положение вещей сохранялось целых пять столетий. Следы того периода остались в некоторых химических названиях арабского происхождения: alembic – дистиллятор или перегонный куб, alkali – щелочь, alcohol – спирт, carboy – оплетенная бутыль для кислот, naphtha – сырая нефть, zircon – циркон и другие.

Лучшие достижения арабской алхимии характерны для начального периода их владычества. Так, самым талантливым и известным из мусульманских алхимиков был Джабир ибн Хайян (760–815 н. э.), который столетием позже стал известен европейцам как Гебер. Он жил во времена, когда арабская империя (при правителе Гаруне аль-Рашиде из «Тысячи и одной ночи») была на пике процветания.

Его работы многочисленны, а его стиль относительно прост и понятен. (Многие книги, известные под его авторством, возможно, были написаны более поздними алхимиками и приписаны ему.) Он описал хлористый аммоний и объяснил, как получать белый свинец. Он дистиллировал уксус, чтобы получить сильную уксусную кислоту, самую сильную из известных в древности кислот. Он даже получал слабую азотную кислоту, которая, по крайней мере потенциально, была намного сильнее.

Самое же большое влияние Джабира, однако, оказали его работы, связанные с превращением металлов. Ему представлялось, что ртуть является наихарактернейшим металлом, ее жидкое состояние определенно указывало на наименьшую примесь стихии земли. Сера же, по его мнению, обладала замечательной способностью воспламеняемости (и более того, обладала желтым цветом золота). Джабиру казалось, что различные металлы были составлены из всевозможных смесей ртути и серы, и осталось только отыскать некоторый материал, который облегчит смешение ртути и серы в надлежащей пропорции, чтобы получить золото.

По древней традиции считалось, что наилучшей формой вещества, способствующего превращению, является сухой порошок. Порошок этот греки называли xerion, по-гречески «сухой». Арабы превратили это слово в aliksir, а у европейцев оно стало эликсиром. В качестве дополнительного подтверждения его сухой, земляной сущности в Европе его обычно именовали философским камнем. (Напоминаю, что еще в 1800 году к «философам» относили тех, кого мы теперь называем «учеными».)

Удивительный эликсир просто обязан был также обладать и другими изумительными свойствами, и постепенно росло убеждение, что эликсир является средством от всех болезней и вполне может даровать бессмертие. Следовательно, можно было говорить об эликсире жизни, и алхимик, разочарованный поиском способа создания золота, мог посвятить себя поиску бессмертия – также напрасно.

В сущности, все последующие столетия алхимия развивалась главным образом по двум параллельным направлениям; минералогическому, в котором золото являлось главной целью, и медицинскому, в котором целью было создание панацеи.

За Джабиром последовал Аль-Рази, персидский алхимик, почти такого же таланта и последующей славы (850–925), позже ставший известным и европейцам как Разес. Так же как и Джабир, он подробно описывал свою работу, например приготовление гипса, использование этого материала (например, в качестве формы, удерживающей в покое сломанные кости) и так далее. Он также изучил и описал металлическую сурьму. К ртути (которая была изменчива – то есть превращалась в пар при нагревании) и к сере (которая легко воспламенялась) он добавлял соль как третью фундаментальную составную часть твердых веществ – соль не была изменчива и не воспламенялась.

Аль-Рази был больше заинтересован медициной, чем Джабир, и это смещение в сторону медицинских аспектов алхимии получило свое продолжение в трудах персидского ученого Ибн Сины (979–1037 н. э.), который больше известен под латинизированным именем Авиценна. Он был действительно самым замечательным врачом со времен Римской империи и вплоть до расцвета современной науки. Изучив опыт многовековых неудач в получении золота из других металлов, он усомнился в том, что такое вообще возможно.

В этом он был и остался исключением среди алхимиков.

Возрождение в Европе

После Авиценны арабская наука быстро пришла в упадок. Смутные времена настали для исламского мира, и они становились еще более неспокойными в результате победоносных вторжений жестоких и сравнительно менее образованных тюрков и монголов. Пальма научного первенства, удерживаемая арабами на протяжении трех столетий, навсегда покинула их и перешла к Западной Европе.

Западные европейцы имели первый относительно мирный и близкий контакт с исламским миром в результате Крестовых походов. Первый крестовый поход начался в 1096 году н. э., а Иерусалим западные христиане захватили в 1099 году. После этого почти два столетия подряд христианское царство существовало на побережье Сирии, подобно маленькому острову в мусульманском море. Происходил некоторый сплав культур, и горстки христиан, возвращающихся в Западную Европу, несли с собой благоприятные отзывы об арабской науке. В тот же самый период христиане в Испании постепенно возвращали себе территорию, захваченную исламом в начале VIII столетия. Так они, и вся христианская Европа в целом, получили дополнительное представление о выдающейся мавританской цивилизации, процветавшей на территории Испании.

Европейцы узнали, что арабы обладали переводами великолепных научных трудов древних греков, например Аристотеля, а также книгами своих собственных ученых, таких как Авиценна.

Интерес к переводу этих трудов на латынь и жажда сделать их доступными европейским ученым перевесили некоторое нежелание разбираться в трудах тех, кто воспринимался как заклятый смертельный враг. Французский ученый Герберт (940–1003 н. э.), который в дальнейшем стал римским папой Сильвестром II в 999 году, был в числе ранних вдохновителей этого направления.

Английский ученый Роберт из Честера, работавший в 1140–1150-х годах, был среди первых переводчиков арабских алхимиков на латынь, и завершил он свой труд в 1144 году. За ним последовали и другие, но величайшим переводчиком считается итальянский ученый Герард из Кремоны (1114–1187). Большую часть жизни он провел в испанском городе Толедо, который в 1085 году был отвоеван христианами. Он перевел девяносто две работы с арабского языка, некоторые из которых невероятно длинные. Начиная примерно с 1200 года европейские ученые, подпитанные опытом алхимиков прошлого, предприняв свои попытки пойти дальше, встречали на своем пути столько же тупиковых направлений, сколько и выходов на широкую дорогу прогресса.

Первым значительным европейским алхимиком был Альберт Болынтедтский (1200–1280), больше известный как Альберт Магнус (Альберт Великий). Он усиленно изучал труды Аристотеля, и именно благодаря его стараниям философия Аристотеля нашла отражение и получила развитие в науке позднего Средневековья и начала Нового времени.

Альберт Магнус, описывая свои алхимические опыты, описал и мышьяк, причем так четко и понятно, что иногда ему приписывают открытие этого вещества, хотя мышьяк, пусть даже и не совсем в чистом виде, скорее всего, был известен более ранним алхимикам.

Современником Альберта Магнуса был английский ученый и монах Роджер Бэкон (1214–1292), сегодня больше известный своим твердым убеждением, что эксперимент является методом познания, а самым многообещающим средством в науке является применение математических методов. И то и другое он считал основанием для научного прогресса. Он был совершенно прав, просто мир еще не был готов использовать это знание.

Бэкон предпринял попытку создать универсальную энциклопедию знаний, и в его рукописях встречается самое раннее описание пороха. О Бэконе иногда говорят как о создателе пороха, но он таковым не был; реальный создатель пороха неизвестен.

По прошествии времени порох способствовал уничтожению средневекового общественного уклада, дав армии средство, способное ровнять с землей стены замков и убивать всадника в латах. Порох является самым ранним символом технологического прогресса, позволившего европейским армиям на протяжении целых пяти столетий начиная с XIV века и вплоть до века XIX завоевывать и покорять другие континенты. (Этот процесс обращается вспять только сейчас, в наше с вами время.)

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Прикладная химия была весьма развита и в Индии, и в Китае. Но поскольку осмысленное развитие химии берет начало именно в Египте, ограничимся именно этим направлением.

2

Элемент – латинское слово неясного происхождения. Греки не использовали это слово, но понятие «элемент» настолько важно для современной химии, что нет никакой возможности обойти его использование даже в отношении Древней Греции.

3

Легко воспринять с улыбкой эти древние понятия, но, как ни странно, предположения греков были весьма глубоки. Давайте заменим понятия «воздух», «вода», «земля» и «пламя» на крайне схожие понятия «газ», «жидкость», «твердое тело» и «плазма». Ведь на самом деле газы при конденсации превращаются в жидкости, если их охладить, затем в твердые тела, если охладить их еще сильнее. Почти совсем как у Анаксимена. А теория огня Гераклита весьма схожа с нашими современными представлениями об энергии как о факторе и продукте реакции одновременно.