История химии с древнейших времен до конца XX века. В 2 т. Т. 1

Безоговорочный триумф количественного подхода к физическим исследованиям связан с именем Исаака Ньютона. В своей книге «Начала математики» («Principia Mathematica»), опубликованной в 1687 г., Ньютон завершил разработку основ механики, сформулировав три закона движения. На базе этих законов в последующие два столетия развивалась классическая механика. При выведении закона тяготения И. Ньютон применил теорию чисел — новую и мощную область математики, которую он сам и разрабатывал. Как указывают многие историки науки, при Ньютоне научная революция^{155} в физике и астрономии достигла своей высшей точки. Авторитет древнегреческих теорий был заметно поколеблен. Ученые Западной Европы «намного превзошли достижения античных философов и математиков, поэтому можно было больше не оглядываться назад»

^{156}. В химии же переход от простого качественного описания к тщательному количественному измерению произошел лишь спустя много лет после открытий, сделанных Галилео Галилеем, Рене Декартом и Исааком Ньютоном.

Исаак Ньютон (1643–1727) 

6.2. Зарождение пневматической химии (химии газов)

На заре Нового времени химия как самостоятельная отрасль естествознания оказалась несколько в стороне от общенаучной программы той эпохи, которая была ориентирована на построение механической картины мира, на девальвацию качества и изучение однородного материала^{157}.

Практически в умах химиков XVI–XVII вв. соперничали три теоретические концепции. Во-первых, были еще очень сильны позиции традиционного алхимического учения, что накладывало отпечаток не только на интерпретацию результатов опытов (например, в виде утверждений об экспериментальных доказательствах трансмутации), но и на образ мышления в целом. Во-вторых, с развитием прикладной химии и зарождением основ химического анализа появились и стали усиливаться новые воззрения — эмпирическая концепция предсуществующих элементов, сформировавшаяся именно в результате осмысления результатов экспериментальных исследований. В-третьих, можно отметить усиление позиций

корпускуляристского учения, получившего распространение в результате возрождения атомизма^{158}.

Выбор дальнейшего пути развития химии фактически зависел от сложных взаимоотношений между элементаристской и корпускуляристской концепциями. В химии XVIII в. преобладала первая доктрина, поскольку именно она в наибольшей степени соответствовала уровню развития экспериментальных исследований. Необходимо отметить, что многие сторонники элементаристской концепции не отрицали факта существования атомов или корпускул, но воспринимали их лишь как абстрактную «структурную» единицу тел. В таком понимании атом уже не рассматривали в качестве объекта химических превращений, а следовательно, и объекта химических исследований. Химия, как отмечал французский ученый Николя Лефевр, оставляла вне поля зрения недоступные опыту малые части и устремлялась «к сущностям видимым и осязаемым»^{159}.

Хотя и медленно, химия все же продолжала движение вперед. Во времена Г. Галилея в методологии химической науки наметились определенные приметы грядущих революционных перемен. Так, упоминаемый ранее И.Б. Ван Гельмонт (см. гл. 5, п. 5.2) первым среди ученых-химиков стал изучать газообразные вещества, образующиеся в процессе некоторых реакций; не имеющие постоянного объема и формы, они напомнили Ван Гельмонту греческий «хаос» — бесформенное и беспорядочное вещество первоздания, из которого, согласно древнегреческой мифологии, был создан космос. Благодаря изменениям, вызванным фонетикой фламандского языка, слово «хаос» стали произносить как «gas»

или «gaz». Газ, образующийся при горении дерева, а также при брожении молодого вина, Ван Гельмонт назвал «лесным газом» (gas sylvestre) и изучал с особой тщательностью. При изучении углекислого газа и других газообразных веществ как простейшей формы материи голландским ученым впервые была использована техника точных измерений, которая, в конечном итоге, привела в мир современной химии^{160}.

Вдохновленные новой методологией естествознания, ученики и последователи Г. Галилея обратили свое внимание на изучение воздуха и других газов. В 1643 г. итальянский физик Эванджелиста Торричелли сумел доказать, что воздух оказывает давление. По-видимому, первым, кто выступил с утверждением о существовании атмосферного давления, был «философствующий о природе и смеющийся над Аристотелем и всеми перипатетиками» Джованни Батиста Бальяни (1582–1666). В частности, он писал: «Мы погружены на дно безбрежного моря воздушной стихии, которая, как известно из неоспоримых опытов, имеет вес, причем он наибольший вблизи поверхности Земли…».