Наука и технологии 28 Августа 2020

Откупщик, создавший химию как науку

28 августа 1743 года родился Антуан Лоран Лавуазье — основатель современной химии и член ненавидимой французами корпорации откупщиков королевских податей
Откупщик, создавший химию как науку
Антуан Лоран Лавуазье и его жена Мари Энн Пьерретт Ползе, 1788 г. Портрет работы Жака-Луи Давида
artchive.ru

Первоначальное образование Лавуазье получил в коллеже Мазарини. Эта школа была устроена кардиналом Мазарини для детей из знатных семей, но в нее принимали экстернов и из других сословий. Она была самой популярной школой в Париже.

Антуан Лоран учился отлично. Сначала он мечтал о литературной славе и еще в коллеже начал писать драму в прозе «Новая Элоиза», но ограничился лишь первыми сценами.

После коллежа Лавуазье поступил на факультет права: его отец и дед были юристами и эта карьера становилась традицией в их семье (в те времени должности во Франции обыкновенно передавались по наследству). В 1763-м он получил степень бакалавра, в следующем году — лиценциата права.

Но он интересовался всем — от философии Кондильяка до освещения улиц. Всякий новый предмет возбуждал его любопытство; он ощупывал его со всех сторон, выжимая из него все, что возможно. Вскоре, однако, из этого разнообразия начинают выделяться естественные науки. Не оставляя своих занятий правом, он изучал математику и астрономию у Лакайля, очень известного в то время астронома, имевшего небольшую обсерваторию в коллеже Мазарини; ботанику — у великого Бернара Жюсье, с которым вместе занимался составлением гербариев; минералогию — у Гэтара, составившего первую минералогическую карту Франции; химию — у Руэля.

Руэль оставил немного оригинальных работ, но славился своим преподаванием. Живое, блестящее, увлекательное изложение, ясность и стройность привлекали к нему множество учеников. У него учились Дидро, знаменитые в свое время химики Макер, Байен, Дарсет; наконец, Лавуазье, который в это время также изучал анатомию, но его любимыми предметами были математика и метеорология.

magnifier.png Он мечтал о собственной лаборатории, о том, чтобы в своих научных исследованиях можно было не останавливаться перед издержками. И он стал искать доходное место. Таковое нашлось в откупе податей, Ferme générale, учреждении, пользовавшемся всеобщей и заслуженной ненавистью

Метеорологией он продолжал заниматься и впоследствии. К сожалению, результаты его тридцатилетних наблюдений никогда не были сведены в одно целое: «гражданин Самсон», палач революции, помешал ему сделать это.

Первые работы Лавуазье были сделаны под влиянием его учителя и друга Гэтара. Последний занимался сначала ботаникой и за свои труды в этой области получил звание академика; потом перешел к геологии и минералогии. Задумав составить минералогическую карту Франции, Гэтар предпринял ряд экскурсий; Лавуазье был его сотрудником в течение трех лет (1763–1766) и сопровождал его в поездках или путешествовал один.

Плодом этих путешествий стала его первая работа — «Исследование различных родов гипса».

В следующем году академия предложила премию за «лучший способ освещения улиц большого города». Лавуазье принялся за работу. Убедившись, что глаза его недостаточно впечатлительны к различным оттенкам света, он велел обить свою комнату черной материей и заперся в ней на шесть недель, в темноте. Результатом его исследований стал обширный мемуар, представленный им академии. Премии, однако, он не получил, но ему была присуждена золотая медаль (1766 год), а работа напечатана в мемуарах академии.

Покончив с работой на премию, Лавуазье продолжал экскурсии с Гэтаром. В 1767 году они предприняли довольно продолжительную поездку в Вогезы для исследования тамошних рудных богатств. По возвращении из путешествия Гэтар принялся за составление минералогического атласа Франции при деятельном сотрудничестве Лавуазье.

Независимо от участия в составлении минералогического атласа Лавуазье представил академии ряд статей и заметок: о новом виде стеатита, о северных сияниях, довольно обширный мемуар по геологии и др. Эти работы принесли ему известность в кругу ученых. И в 1768 году, когда Лавуазье исполнилось двадцать пять лет, произошло важное событие в его жизни; он был избран членом Академии наук.

ЛАВ ЛАБ.jpg
Лавуазье в своей лаборатории
Wikipedia

 

Главная ошибка Лавуазье

С избранием в академию Лавуазье приобрел социальный статус, без которого в глазах солидных людей он, при всех своих работах, оставался бы молодым человеком, лишенным определенных занятий. Но он не считал себя обеспеченным в материальном отношении. Одни опыты над составом воды обошлись ему в 50 тысяч ливров. Он мечтал о собственной лаборатории, о том, чтобы в своих научных исследованиях можно было не останавливаться перед издержками. И он стал искать доходное место. Таковое нашлось в откупе податей, Ferme générale, учреждении, пользовавшемся всеобщей и заслуженной ненавистью, куда Лавуазье поступил в 1769 году. Возможно, это было главной ошибкой его жизни.

В 1769 году Лавуазье вступил в генеральный откуп товарищем откупщика Бодона, уступившего ему третью часть своих доходов. Ferme générale было обществом финансистов, которому государство уступало за известную плату сбор косвенных налогов (винный, табачный, соляной, таможенные и крепостные пошлины).

magnifier.png С утра Лавуазье запирался в лаборатории со своими сотрудниками; тут они повторяли опыты, обсуждали химические вопросы, спорили о новой системе. Лаборатория Лавуазье стала центром тогдашней науки

Само правительство обвиняло иногда откупщиков в казнокрадстве. «Они утаивают большую часть денег, которые обязаны вносить в казну, — гласит эдикт регента от 1716 года. — Огромные богатства, нажитые преступным путем, непомерная роскошь, которая как бы издевается над нищетой наших подданных, уже сами по себе доказывают их недобросовестность. Их богатства — жатва наших провинций, хлеб нашего народа, собственность государства».

Нападки на откуп не прекращались вплоть до его уничтожения. Накануне революции Мерсье пишет: «Я не могу без глубокого вздоха пройти мимо откупного отеля. Как бы мне хотелось низвергнуть эту огромную адскую машину, которая душит всех честных граждан… Откуп — пугало, подавляющее все смелые и благородные намерения. Дай Бог, чтобы провинциальные собрания уничтожили эту корпорацию, виновницу стольких бедствий и беспорядков».

Таково было общее мнение об учреждении, членом которого стал Лавуазье. Некоторые из его товарищей по академии опасались, что занятия, связанные с новой должностью, пагубно повлияют на его научную деятельность. «Ничего, — утешал их математик Фонтэн, — зато он будет задавать нам обеды».

Устроившись в материальном отношении, Лавуазье вскоре женился на дочери генерального откупщика Польза. В его доме собирались выдающиеся представители науки и литературы, особенно экономисты.

ЛАВ ПРИБ.jpg
Оборудование и приборы из лаборатории Лавуазье
Wikipedia

 

Химия без весов

Материальное благополучие позволило Лавуазье посвятить значительную часть своего времени науке. Он создал у себя самую современную по тем временам лабораторию и положил себе за правило заниматься наукой шесть часов в день: от шести до девяти утра и от семи до десяти вечера. Остальная часть дня распределялась между занятиями по откупу, академическими делами, работой в различных комиссиях и так далее. Один день в неделю посвящался исключительно науке. С утра Лавуазье запирался в лаборатории со своими сотрудниками; тут они повторяли опыты, обсуждали химические вопросы, спорили о новой системе. Лаборатория Лавуазье стала центром тогдашней науки.

Во второй половине XVIII века химия пребывала в состоянии лихорадочного оживления. Ученые работают не покладая рук, открытия сыплются одно за другим, выдвигается ряд блестящих экспериментаторов — Пристли, Блэк, Шееле, Кавендиш и другие. В работах Блэка, Кавендиша и в особенности Пристли ученым открывается новый мир — область газов, дотоле совершенно неведомая. Приемы исследования совершенствуются; Блэк, Кронштедт, Бергман и другие разрабатывают качественный анализ; результат этого — открытие множества новых элементов и соединений.

magnifier.png Обобщая свои наблюдения, он высказал мысль, что вообще все явления горения и окисления происходят вследствие соединения тел с частью воздуха. В 1774 году он представил академии мемуар о прокаливании олова, в котором сформулировал и доказал свои взгляды на горение

А между тем еще не было основного закона химии: вес тел, входящих в реакцию, равен весу тел, получаемых в результате реакции. И пока это положение, которое ныне молчаливо подразумевается во всех химических исследованиях, не вошло в сознание ученых, немыслимо было сколько-нибудь правильное объяснение химических явлений.

Не было метода исследования, потому что весы — главное орудие химии — применялись только случайно, никому не приходило в голову, что весовое, количественное определение должно неизменно сопровождать химическое исследование, что в нем-то и лежит ключ к объяснению химических явлений.

Наконец, основные явления химии — процессы горения и окисления вообще, состав воздуха, роль кислорода, строение главных групп химических соединений (окислов, кислот, солей и прочего) — объяснялись на основе теории флогистона, суть которой упрощенно сводится к двум положениям: существует материальная субстанция, содержащаяся во всех горючих телах — флогистон, который обладает отрицательной массой, и горение представляет собой разложение тела с выделением флогистона, который необратимо рассеивается в воздухе.

Лавуазье предстояло найти основной закон химии, руководящее правило химических исследований; создать метод исследования, вытекавший из этого основного закона; объяснить главные разряды химических явлений и, наконец, отбросить неверные теории.

ЛАВ ПРИБ ВОЗД.jpg
Прибор Лавуазье для определения состава воздуха и выяснения причины увеличения в весе металлов при прокаливании
Wikipedia

 

Прощание с флогистоном

В своей научной деятельности Лавуазье следовал строгой логике. Сначала он выработал метод исследований. Этот подготовительный период завершается в 1770 году работой «О природе воды».

Овладев методом, Лавуазье приступает к своей главной задаче. Работы его, создавшие современную химию, охватывают период с 1772 по 1789 год. Исходным пунктом его исследований послужил факт увеличения веса тел при горении. В 1772 году он представил в академию коротенькую записку, в которой сообщал о результате своих опытов, показавших, что при сгорании серы и фосфора они увеличиваются в весе за счет воздуха, иными словами, соединяются с частью воздуха.

Обобщая свои наблюдения, он высказал мысль, что вообще все явления горения и окисления происходят вследствие соединения тел с частью воздуха. В 1774 году он представил академии мемуар о прокаливании олова, в котором сформулировал и доказал свои взгляды на горение. Олово прокаливалось в замкнутой реторте и превратилось в «землю» (окись). Общий вес остался неизменным — следовательно, увеличение веса олова не могло происходить за счет присоединения «огненной материи», проникающей, как полагал Бойль, сквозь стенки сосуда. Вес металла увеличился; это увеличение равно весу той части воздуха, которая исчезла при прокаливании; следовательно, металл, превращаясь в землю, соединяется с воздухом. Этим и исчерпывается процесс окисления: никакие флогистоны, «огненные материи» тут не участвуют. В данном объеме воздуха может сгореть только определенное количество металла, причем исчезает определенное количество воздуха.

magnifier.png Плодотворные результаты принесло управление Лавуазье пороховыми заводами (1775–1791 гг.). Производство селитры во Франции было в жалком состоянии, правительству приходилось покупать ее за границей. Лавуазье удалось повысить его более чем вдвое

В следующем, 1775 году он представил академии мемуар, в котором состав воздуха был впервые точно выяснен. Воздух состоит из двух газов: «чистого воздуха», способного усиливать горение и дыхание, окислять металлы, и «мефитического воздуха», не обладающего этими свойствами. Названия «кислород» и «азот» были даны позднее.

В трактате «О горении вообще» (1777 год) Лавуазье подробно развивает свою теорию. Всякое горение есть соединение тела с кислородом; результат его — сложное тело, а именно «металлическая земля» (окисел) или кислота.

Общий результат его многочисленных мемуаров можно сформулировать так: Лавуазье дал первую научную систему химических соединений, установив три главные группы — окислы (соединения металлов с кислородом), кислоты (соединения неметаллических тел с кислородом) и соли (соединения окислов и кислот).

В 1783 году Лавуазье напечатал «Размышления о флогистоне». Опираясь на свои открытия, он доказывает полнейшую ненужность теории флогистона. Без нее факты объясняются ясно и просто; с нею начинается бесконечная путаница.

Однако и новая теория еще натыкалась на многие затруднения. Объяснение процессов дыхания, горения органических тел, образования солей не могло быть полным, пока не объяснилась роль водорода в этих процессах. В 1783 году Лавуазье представил академии «мемуар, имеющий целью доказать, что вода не есть простое тело», а является результатом реакции между кислородом и водородом. Знание водорода и продукта его окисления дало ему возможность положить основание органической химии. Он определил состав органических тел и создал органический анализ путем сжигания углерода и водорода в определенном количестве кислорода.

Накопление фактов, открытие новых соединений, уяснение их состава, наконец, новые понятия, внесенные в химию, требовали и соответственной номенклатуры. До сих пор она находилась в хаотическом состоянии: названия давались случайно; часто были описательного характера, например, «самая чистая часть воздуха», «масло антимония»; одно и то же тело имело по нескольку названий — словом, чувствовалась настоятельная необходимость в общей методической, по возможности простой, номенклатуре. Эта задача была исполнена Лавуазье в сотрудничестве с Гитоном де Морво, Фуркруа и Бертолле в сочинении Methode de nomenclature chimique.


 


Химия пороха

Избранный в 1768 году адъюнктом, в 1772-м Лавуазье стал действительным членом академии, в 1778-м — пенсионером, в 1785-м — ее директором. Вопреки опасениям товарищей занятия откупом не помешали ему проявить удивительную энергию в академических делах. Число его докладов (не считая собственно ученых мемуаров) — более двухсот. Тут есть отчеты о новых изобретениях, открытиях, книгах по разнообразнейшим вопросам науки и техники, например об анализе цеолита, о новом механическом кресле для больных, о метеорологических наблюдениях Мори, о китайских чернилах, о фальсификации сидра (целое исследование, вызванное несколькими случаями отравления сидром вследствие вредных примесей) и прочее.

В 1780 году Неккер предложил академии предпринять исследование тюрем и указать реформы, которые она сочтет необходимыми. В комиссии, назначенной академией, главную роль играл Лавуазье. В докладе о результатах исследования он горячо ратует за реформы, указывая на ужасное состояние тюрем.

В 1785 году министр финансов Калонн учредил Комитет земледелия, род совещательной комиссии, обязанной указывать министру меры, полезные для земледелия. Лавуазье был назначен секретарем комитета и составил по его поручению много инструкций и докладов, касающихся как сельскохозяйственной техники, так и общих условий сельского быта. По его же инициативе комитет устроил образцовые мастерские для тканья льна и пеньки: дело в том, что Франция отправляла эти продукты сырьем за границу и получала оттуда в виде тканей; Лавуазье хотелось создать ткацкий промысел и во Франции, чтобы, с одной стороны, не платить иностранцам, а с другой — обеспечить крестьян зимним заработком.

Плодотворные результаты принесло управление Лавуазье пороховыми заводами (1775–1791). Производство селитры во Франции было в жалком состоянии, правительству приходилось покупать ее за границей. Лавуазье удалось повысить его более чем вдвое (с 1 600 000 фунтов до 3 770 000). Заинтересовавшись этим вопросом, он изучил способы образования селитры, составил несколько мемуаров по этому предмету, редактировал сборник трудов о фабрикации селитры, изданный академией в 1787 году. Современные способы очистки селитры основаны на трудах Лавуазье и Боме. Он также ввел улучшения в производство самого пороха, благодаря которым значительно увеличилась сила выстрела, тогда как раньше французская артиллерия уступала иностранной.

ЛАВ МАРАТ.jpg
Жан-Поль Марат — политический деятель эпохи Великой французской революции, врач, радикальный журналист, один из лидеров якобинцев
Wikipedia

 

Злопамятство Марата

Незадолго до революции Лавуазье сделался предметом ожесточенных нападок за один из своих проектов, касавшихся откупной системы. В то время каждый товар, ввозимый в Париж, должен был оплачиваться пошлиной, но, разумеется, множество их провозилось контрабандой. Лавуазье пришла в голову несчастная мысль: обнести Париж заставой. Исполнение этого проекта было поручено некоему Леду, который воздвиг целые укрепления, стоившие более тридцати миллионов ливров. Стена, воздвигнутая Леду, вызвала целую бурю. Уверяли, что тайная цель ее — удержать парижан в повиновении в случае восстания. В памфлете по поводу этого события досталось и Лавуазье: «Всем известно, что г-н Лавуазье, член Академии наук — тот благородный патриот, которому мы обязаны остроумной и благотворной выдумкой засадить в тюрьму столицу Франции… Откуп может воздвигнуть ему статую на стенах, которые он изобрел, но академия должна краснеть за такого собрата…». С наступлением революции эта история сделала положение Лавуазье особенно затруднительным.

magnifier.png Когда-то Марат представил академии трактат «Об огне». Лавуазье отозвался о нем презрительно. Теперь Марат отплачивал ему сторицей в своем «Друге народа»

Многие из его товарищей по академии, предвидя, к чему может привести революция, бежали из Франции; иные, как Фуркруа, примкнули к якобинцам, заседали на скамьях Горы в Конвенте. Наконец, третьи притихли, попрятались, надеясь остаться незамеченными в общем хаосе. Ничего подобного мы не замечаем у Лавуазье. Он смело выступает в защиту учреждений, которым сочувствует, например академии, хотя уже одно это могло навлечь на него обвинение в «заговоре против республики». Он спокойно продолжает свою деятельность, оставаясь сторонником реформ и противником насилия.

С особенным усердием занимался в это время Лавуазье экономическим положением Франции. Помимо мелких статей и докладов он составил обширный труд «О территориальном богатстве Франции».

Между тем положение дел ухудшалось. Власть начинала переходить от правительства к клубам якобинцев и кордельеров; заговорили об уничтожении королевской власти. Марат злился на всех, в том числе на ученых, в частности на Лавуазье. Когда-то Марат представил академии трактат «Об огне». Лавуазье отозвался о нем презрительно. Теперь Марат отплачивал ему сторицей в своем «Друге народа»: «Вот вам корифей шарлатанов, господин Лавуазье, сын сутяги, недоучившийся химик, ученик женевского спекулянта, откупщик податей, управляющий пороховым делом, администратор учетной кассы, секретарь короля, член Академии наук, величайший интриган нашего времени… Жаль, что его не вздернули на фонаре 6 августа; избирателям не пришлось бы краснеть за его выбор».

Начинались черные дни для Лавуазье.

Тем не менее он был назначен секретарем и казначеем Комиссии мер и весов, в трудах которой принимали участие лучшие ученые того времени: Лаплас, Борда, Лагранж, Куломб и другие.

ЛАВ АРЕСТ.jpg
Людвиг фон Лангенмантель «Арест Лавуазье» 1876 год
Wikipedia

 

Революция не нуждается в ученых

В 1791 году был уничтожен Генеральный откуп. В 1793 году поступило предложение назначить комиссию для исследования преступлений, обманов и грабежей откупа. Конвент издал декрет об аресте откупщиков 24 ноября. В тюрьме Лавуазье работал над составлением сборника своих работ.

У Лавуазье было несколько влиятельных друзей — Фуркруа, Гитон де Морво, Гассенфрац (редактор Annales de chimie), — заседавших в Конвенте, друживших с Робеспьером. Но никто из них не подумал вступиться за своего учителя и друга. Впоследствии Фуркруа объяснял свое равнодушие трусостью: «Вспомните об этой эпохе… когда нам приходилось скрывать наши слезы в глубине наших сердец, чтобы не обнаружить перед тиранией нашу чувствительность; когда самое слабое заступничество за несчастных, осужденных на смерть, считалось преступлением и заговором».

Пятого мая 1794 года Конвенту был предоставлен доклад, в котором откупщиков обвинили во всевозможных преступлениях. Конвент постановил отдать откупщиков на суд революционного трибунала. Это означало смертный приговор. Революционный трибунал никого не миловал. Декрет Конвента был передан в трибунал 7 мая.

magnifier.png Во время судебного разбирательства явился гражданин Галле с петицией, в которой указывались научные заслуги Лавуазье. В ответ прозвучали знаменитые слова председателя: «Республика не нуждается в ученых, не мешайте правосудию совершать свой ход»

Обвиненные встретили весть о трибунале спокойно. В те времена к этому привыкли. Двое — Мольен и Тавернье — хотели отравиться, чтобы избежать позорной казни и оскорблений толпы, и предложили Лавуазье разделить с ними участь. Но он отговорил их: «Прибегать к самоубийству значило бы избавлять от ответственности неистовых людей, которые посылают нас на эшафот».

На суде прокурор, перечислив преступления откупщиков, заключил свою речь словами: «Мера злодеяний этих вампиров переполнена, безнравственность этих тварей признана общественным мнением, — они виновники всех бедствий, преследовавших Францию в течение многих лет!»

Во время судебного разбирательства явился гражданин Галле с петицией, в которой указывались научные заслуги Лавуазье. В ответ прозвучали знаменитые слова председателя: «Республика не нуждается в ученых, не мешайте правосудию совершать свой ход».

Суд приговорил обвиняемых к смертной казни. Подсудимые — 28 человек — были отведены в Консьержери, а оттуда немедленно отправлены на революционную площадь. Лавуазье был четвертым по списку. Перед ним казнили его тестя, Польза.

«Палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить эту голову, но, может быть, столетия будет мало, чтобы произвести другую такую же», — сказал на другой день Лагранж.

 

На основании материалов книги Михаила Энгельгардта «Антуан Лоран Лавуазье. Его жизнь и научная деятельность»

Еще по теме:
11.09.2020
12 сентября 1886 года родился Матвей Капелюшников — изобретатель турбобура, совершившего революцию в методах бурения
08.09.2020
Праправнук знаменитого ученого Михаил Арсеньевич Семенов Тян-Шанский обнаружил, расшифровал и перевел с французского пер...
02.09.2020
Благодаря современным геоинформационным технологиям под Суздалем удалось обнаружить и исследовать средневековый могильни...
13.08.2020
Зонтики борщевика высотой с два человеческих роста и стебли толщиной в ногу убеждают: от проблемы его повсеместного расп...
Наверх