Глазами Монжа-Бертолле - Лев Викторович Бобров
Да, идеи путешествуют без виз.
Так на рубеже двух столетий появились два разных ответа на один и тот же вопрос. Вопрос огромного теоретического значения. Вначале авторы даже не подозревали о работах друг друга. Но столкновение двух диаметрально противоположных взглядов на природу химизма было неминуемо. Мало-помалу разгорается знаменитая полемика, «столь же замечательная как талантом, так учтивостью и хорошим вкусом. Как по форме, так и по содержанию это один из прекраснейших образцов научной дискуссии», — писал французский химик Дюма.
Восемь долгих лет длится публичный диспут, за которым напряженно следит весь ученый мир. Словом и делом отстаивает Бертолле свою правоту. Он проводит серию экспериментов, чтобы подтвердить результаты, полученные в беспокойной походной обстановке. Смотрите, говорит он, одни и те же металлы соединяются с разными количествами кислорода. К примеру, свинец. У его окисей пропорции между Pb и O образуют непрерывную последовательность.
Но Пруст бесстрастно и методично опровергает доводы своего оппонента. Он доказывает, что Бертолле оперирует плохо очищенными веществами. Что он упускает из виду проверить, не с грубой ли смесью имеет дело. Что его анализы не отличаются необходимой точностью.
Пруст демонстрирует высший класс ювелирного искусства в химии. Снова и снова придирчиво и беспристрастно экзаменует он сам себя, пока не убеждается в максимально возможной чистоте исследуемых соединений. И вот результат: да, соединения свинца действительно составляют ряд. Но этот ряд прерывен! Число членов в нем отнюдь не бесконечно, а равно четырем. И каждый из четырех окислов свинца всегда имеет один и тот же состав. Конечно, если в образце присутствуют не индивидуальные вещества, а их смеси, то может показаться, будто элементы и впрямь соединяются между собой в любых соотношениях.
«Соединение есть привилегированный продукт, которому природа дала постоянный состав, — резюмирует Пруст. — Природа, даже через посредство людей, никогда не производит соединения иначе, как с весами в руках, — по весу и по мере. От полюса до полюса соединения имеют тождественный состав. Их внешний вид может различаться в зависимости от способа их сложения, но их свойства никогда не бывают различными. Никакой разницы мы не видим между окисью железа южного полушария и северного; японская киноварь имеет тот же состав, что и у испанской киновари; хлористое серебро совершенно тождественно, независимо от того, происходит оно из Перу или из Сибири; во всем свете имеется только один хлористый натрий, одна селитра, одна сернокальциевая соль, одна сернобариевая соль. Анализ подтверждает эти факты на каждом шагу».
Почва уходит из-под ног Бертолле. Сколько фактов «против» и хоть бы один «за»! Тогда парижанин переводит экспериментальное состязание в терминологический спор. Что подразумевает мадридский ученый, когда он говорит о смесях и соединениях? В чем разница между ними?
Нельзя, конечно, утверждать, что такой поворот дела смущает Пруста. Просто его осмотрительной натуре куда больше импонирует сухой язык цифр лабораторного журнала, чем опасное витание в тумане поспешных теоретических обобщений. Поэтому испанский профессор ограничивается списком примеров. Вот-де смеси, а вот химически индивидуальные соединения. И действительно, границы намечены четко!
Но тут Бертолле вводит в бой резерв, таившийся до поры до времени в засаде. Растворы! Сумеет ли Пруст доказать, что у них постоянный состав?
Увы, и это не спасает французского ученого. В определении понятия «раствор» царил тогда сущий произвол. Смесь это или соединение? Четкого однозначного ответа химия не знает. Лишь много лет спустя появится менделеевская теория растворов.
Что есть истина? Так вроде бы, если верить библейской легенде, спрашивал Понтий Пилат у Христа. Бертолле не претендовал на святость, но если бы он знал, что его идеи будут распяты!..
К 1809 году для всех стала очевидной шаткость позиций, занимаемых Бертолле. Его выводам суждено крушение. Химики единодушно рукоплещут славной победе испанского ученого.
Идеи Бертолле, которые еще совсем недавно привлекали рой почитателей своей логической стройностью, глубокой внутренней связью с математическими теориями, дерзостью обобщений, теперь отвергнуты химиками. Выплеснуты за борт вместе со всеми драгоценными крупицами истины, которые могли бы дать всходы уже тогда, а не много лет спустя, как случилось в действительности. Надолго забыто учение Бертолле о подвижном равновесии, которое лишь через семьдесят лет обретет строгую математическую формулировку в виде закона действующих масс. Прочно забыто и то обстоятельство, что Бертолле, утверждая в химии непрерывность, вовсе не отрицал существования соединений с постоянным составом, а считал их просто-напросто частным проявлением своей более общей классификации. Но такова уж, видно, жестокая логика непримиримой идейной схватки: если победителей не судят, то побежденных судят вдвое строже, вменяя им в вину любое инакомыслие. Даже такое, которое при ближайшем рассмотрении могло бы стать ценным приобретением для самих победителей.
Казалось бы, только что наметившаяся помолвка химии и математики окончательно расторгнута. А химии уготовано идти своей дорогой, отгородившись китайской стеной от строгих критериев точных наук. Но нет, этого не происходит! Напротив, именно закону постоянства состава суждено начать эпоху математизации древнего пробирного искусства. Эпоху, пришествие которой предсказывал еще Михаил Васильевич Ломоносов в «Элементах математической химии».
Не успели еще зашуметь овации в честь Пруста, а закон постоянства состава уже пережил свой новый триумф. На этот раз открытие свершилось в далекой туманной Англии. «Далекой» потому, что страна Альбиона была практически отрезана Наполеоном от остальной Европы задолго до провозглашения в 1806 году континентальной блокады.
Рассеченная на куски военными конфликтами, Европа не переставала жить в едином ритме научных исследований.
Учитель математики Дальтон вовсе не был столь виртуозным экспериментатором, как Пруст. Человек, более близкий к абстрактным числовым соотношениям, он проводил химические анализы куда грубее, зачастую округляя полученные результаты. Пытаясь проникнуть во внутренние механизмы химических превращений, Дальтон стоял по духу гораздо ближе к Бертолле, для которого главным стремлением был теоретический поиск, подкрепленный математическими приемами. Именно это помогло Дальтону сделать следующий шаг — открыть закон кратных отношений.
Да, оказалось, что постоянство свойственно не только составу соединений. Постоянными являются и соотношения «паев», долей участия элементов в соединениях. Причем эти доли относятся друг к другу как простые целые числа. Скажем, «паи» кислорода в соединениях с азотом относятся друг к другу, как 1:2:3:4:5. Ибо азот может соединяться с кислородом в пропорциях 2:1, 2:2, 2:3, 2:4, 2:5. Так и просятся на бумагу формулы N2O (2:1), NO (1:1, или, что то же самое, 2:2), N2O3 (2:3), NO2 (1:2, то есть 2:4) и N2O5 (2:5).
Но в том-то и дело, что Дальтон не прибегал к подобным обозначениям! Нет, не потому, что он,
