Великие химики. Том 1
Шрифт:
Чтобы быть хорошим учителем, надо многое знать и уметь доступно рассказывать. Навыки риторики он приобрел еще в академии, а вот его знания были достаточно широки лишь в философии, теологии и языкознании. О других науках он имел смутное представление. И молодой учитель отправился за советом к Джозефу Бриретону, с которым вскоре и подружился. В это же время он познакомился и с Эдуардом Харудом. Оба они, кроме теологии, занимались еще и естественными науками: астрономией, физикой и другими. Следуя их совету, Пристли уехал однажды в Лондон и вернулся обратно с целой кипой книг. Эти книги раскрыли перед жаждущим знаний Джозефом новый мир. Среди привезенных им учебников по физике и научных статей самыми интересными, на его взгляд, были разделы об электричестве. Пристли опять поехал в Лондон, на этот раз купить приборы и аппараты для школьных уроков. Особенно его радовало приобретение электрической машины и воздушного насоса. По возвращении в Нантвич он тут же посылает за Харудом и Бриретоном: хотелось продемонстрировать им удивительные свойства электричества.
…Пристли нажал на рычаг, и диск машины с легким шумом стал вращаться. Через несколько минут он сблизил концы двух проводников и, хотя они еще не соприкасались, между ними проскочила
— Вот это наука! — воскликнул Харуд.
— Домашняя молния, — сказал Бриретон. — Наверное, до машины и дотрагиваться опасно.
— Посмотрите, что сейчас произойдет с этими кусочками бумаги, — сказал Пристли и снова стал вращать колесо.
Друзья долго беседовали и с помощью электрической машины проделывали всевозможные опыты. Поначалу это были просто забавы — опыты любопытства ради. Как правило, все свое свободное время Пристли тратил на ознакомление с научной литературой. Со временем это переросло у него в потребность: всю жизнь учиться, расширять свои знания.
Работал он всегда планомерно и обдуманно. Как истый англичанин, строго следуя своим привычкам, точно распределял и учитывал время. Кроме проповедей и преподавания в школе, он занимался физикой, теологией, языкознанием, натурфилософией. На его рабочем столе всегда стояли большие часы. Как только истекало время, отведенное на изучение одной из наук, он откладывал в сторону книгу и тут же переключался на другую. В Нантвиче Джозеф Пристли прожил три года. В 1761 году он переехал в Уоррингтон, чтобы занять место преподавателя иностранных языков в духовной академии. Он мечтал в душе занять кафедру натурфилософии, но ею в то время руководил Джон Холт. В академии ему пришлось читать лекции по латыни, истории и английской грамматике, С вступлением в новую должность он начинает писать статьи по философии и теологии.
У Джозефа был свой особый взгляд на религию. Он не был согласен с учением англиканской церкви и резко критиковал ее. Это озлобило против него английских проповедников, и те не упускали случая всякий раз упрекнуть его в «ереси».
Через год после приезда Пристли в Уоррингтон в академии состоялась церемония, на которой он был посвящен в духовный сан; в том же году Джозеф Пристли женился на Мэри Уилкинсон, дочери Исаака Уилкинсона — слесаря из Бершама. Свадьбу отпраздновали в Рексхеме, и молодая чета поселилась в доме, который предоставила Пристли академия. Но эти события не изменили привычного ритма жизни ученого. Теперь заботы по хозяйству взяла на себя восемнадцатилетняя госпожа Пристли, а Джозеф продолжал заниматься наукой все с теми же традиционными часами на столе.
Его исследования электричества становились все шире. Он собрал почти все опубликованные по интересующей его теме материалы и, изучив их, проводил новые опыты. Пристли установил, что наэлектризованное тело, если его внести в пламя, быстро теряет свой заряд; открыл, что графит, уголь и нагретое докрасна стекло (правда, в меньшей степени, чем металлы) являются проводниками электричества. Он собирался написать даже книгу об электричестве, но чувствовал, что еще недостаточно подготовлен для этого, и поэтому опубликовал лишь свои философские произведения. Философы высоко оценили новые идеи Пристли. Его определение материи, а также взгляды на религию и мышление были оригинальны и интересны. В 1767 году Пристли избирают членом Лондонского королевского общества [126] . Кроме того, ему присуждают звание доктора философии. Вскоре носле этого Пристли рассказал Ричарду Прайсу — тоже члену Королевского общества — о своих исследованиях в области электричества. Последний счел необходимым познакомить Пристли с Джоном Кантоном [127] и Уильямом Уотсоном [128] , так же, как и Пристли, изучающими проблемы электричества. Оба ученых рекомендовали ему продолжать исследовательскую работу и особенно одобрили мысль о составлении книги «История электричества». Бенджамин Франклин [129] тоже нашел своевременным создание «Истории». Это воодушевило Пристли, и он принялся за работу, хотя дела в академии отнимали большую часть времени. Кроме того, его заработок — 100 фунтов в год — был слишком мал,чтобы содержать семью. Правда, жена сдавала комнаты, но это лишь прибавляло ей хлопот: теперь она должна была заботиться не только о маленькой дочери Мэри, а это не замедлило сказаться на ее и без того слабом здоровье. Жизнь в постоянной бедности вынудила Пристли искать новое место.
125
Фредерик Хоффман — немецкий ученый-химик.
126
Пристли был избран членом Лондонского королевского общества после опубликования им труда «История и современное состояние электричества». Подробный разбор этого труда приведен в кн.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 240–247,
127
Джон Кантон (1718–1772) — член Лондонского королевского общества с 1749 г., директор частной школы в Лондоне. Изучал электрические и магнитные явления, первый измерил сжимаемость воды, приготовил фосфоресцирующий сульфид кальция, изучал ультрафиолетовые лучи. О Кантоне см.: Partington J. R., ук. соч., т. 3, с. 241.
128
Уильям Уотсон (1707–1787)—английский физик, изучал электрические явления.
129
Во время одной из поездок в Лопдон Пристли познакомился со знаменитым американским ученым и государственным деятелем Бенджамином (Вениамином) Франклином (1706–1790). В 1731 г. Франклин основал в Филадельфии первую в США публичную библиотеку, в 1740 г. — Пенсильванский университет, в 1743 г. организовал Американское философское общество. Выступал за демократизацию конституции США 1787 г., призывал к отмене расовой дискриминации. Франклин — один из пионеров исследования атмосферного электричества — предложил молниеотвод. О Франклине см.: Льоцци М., ук. соч., с. 174–176 и др.; Биографический словарь деятелей естествознания и техники, ук. соч., т. 2, с. 321—322; Капица П. Л. Усп. физ. наук, 58, 169 (1956); Стекольников И. С. Электричество, № 1 (1956); Баскин М. П. Вопросы философии, № 6 (1955); Франклин В. Опыты и наблюдения над электричеством. — М.: ИЛ, 1956 (имеется обширная библиография работ Франклина и литературы о нем); Радовский М. И. Вениамин Франклин. — М.-Л.: Наука, 1965; Иванов Р. Ф. Франклин. — М.: Мол. гвардия, 1972; Голин Г. М., ук. соч., с. 34–38.
В сентябре 1767 года семья переехала в Лидс, где Пристли снова становится проповедником. Доходы семьи увеличились не намного, но зато у него оставалось больше свободного времени, и он мог посвятить его своим занятиям. Семья разместилась на время в старом доме в ожидании нового, строящегося специально «для пастора Джозефа». Работа над «Историей электричества» спорилась, и вскоре первая часть была готова; Пристли отправил ее в Лондон для печати. В своей книге ученый доступным, точным и красочным языком дал полный исторический обзор изучения электрических явлений с описанием различных опытов. Во второй части Пристли впервые показал, что взаимодействие между двумя противоположно заряженными полюсами обратно пропорционально расстоянию между ними. Позже это явление подробно исследовал Шарль Огюстен де Кулон [130] , который открыл известный закон, носящий его имя. Вскоре, однако, занятия Пристли физикой уступили место химическим опытам. Но это произошло отнюдь непреднамеренно.
130
Шарль Огюстен де Кулон (1736–1806), французский физик, член Парижской Академии наук с 1781 г., поддержал точку зрения своего предшественника Дюфе (1698–1739), объяснявшего проводимость наличием двух флюидов с обратными свойствами — положительного и отрицательного зарядов. Кулон содействовал укреплению этой дуалистической теории; изобрел крутильные весы особой чувствительности и применил их для изучения электрических и магнитных явлений; установил закон взаимодействия электрических зарядов и магнитных полюсов, что дало толчок к открытию взаимосвязи этих явлений. Закон Кулона служит основой всех электрических расчетов. О Кулоне см.: Льоцци М., ук. соч., с. 184–190 и др.; Лежнева О. А. Тр. Ин-та истории естествознания и техники АН СССР, 1957, т. 19, с. 386–396; Выдающиеся физики мира, ук. соч., с. 124–128.
Как-то Пристли поехал с проповедью в Уоррингтон. В это же время там находился доктор Торнер из Ливерпуля: он читал курс лекций по химии в академии. На одной из них присутствовал Пристли. Как плохо мы знаем химию, подумал он. А ведь в этой области еще столько неизведанного. Плохие мы философы, если не можем объяснить даже такой, казалось бы, несложный процесс, как горение! Флогистон… Да разве нельзя получить флогистон?
Пристли стал усиленно заниматься вопросами химии. В его лаборатории появились новые, собственноручно изготовленные приборы. Сначала он ставил опыты для проверки точности данных, вычитанных им из уже существующих трудов в этой области, но вскоре химия поистине завладела всеми его помыслами. Правда, стесненные денежные обстоятельства не позволили ему оборудовать лабораторию, как того хотелось бы, но упорным трудом он многого добился. Пристли интересовал прежде всего воздух. Он никак не мог взять в толк, например, почему мышонок, помещенный в закупоренный сосуд, через несколько дней погибает. Ведь в сосуде же был воздух. Тогда почему в нем нельзя жить постоянно?
Ему вспомнился любопытный случай, свидетелем которого он стал как-то еще в школьные годы. Было это накануне пасхи. Джозеф переутомился от долгого чтения и, решив отдохнуть немного, направился в ткацкую мастерскую дяди Блэка. Там он застал за работой госпожу Блэк и трех ее дочерей. Джозеф тут же взялся помогать тетушке. Эта работа мысленно возвращала его в родительский дом, на маленькую ферму Филдхед. Вечером дядя Блэк в благодарность за помощь пообещал Джозефу показать пивоваренный завод. На следующий день с ними отправились туда и кузены Джозефа — Стивен и Тейт. Осматривая завод, он поминутно задавал вопросы. Все интересовало его там, все хотелось понять. Однако самым занимательным показалось будущему ученому бродильное отделение. Огромные чаны почти до краев были заполнены пивным суслом. Джозеф влез на лесенку и нагнулся, чтобы (получше разглядеть в чане бродящий раствор.
— Сейчас же слезь, не дыши над раствором, чего доброго, потеряешь сознание! — крикнул ему один из кузенов.
Удивленный Пристли выпрямился и, отойдя от чана, стал расспрашивать братьев.
— Я сам многое не понимаю, — ответил ему Тейт. — Вот, смотри. Не знаю, право, отчего это происходит.
Тейт зажег от фонаря тонкую лучину и подержал ее над раствором. К удивлению Джозефа, лучина тут же погасла.
— Так. Это означает, что в чане — другой воздух. Дай и мне попробовать.
Джозеф повторил опыт. Пламя снова погасло. Маленькое облако синеватого дыма, появившееся в момент, когда погасла лучина, повисло над чаном. Легким движением ладони Джозеф подтолкнул облако, и оно стало медленно опускаться.
— Смотри, какой интересный воздух накопился в чанах! Он тяжелее чистого воздуха, и в нем все гаснет.
Этот случай надолго запомнился Пристли. Итак, существует несколько видов воздуха — чистый, которым дышит все живое, и другой, который тяжелее чистого воздуха. В нем живые существа погибают. Вот почему, оказывается, ему запретили тогда дышать над чаном.