АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ (1743–1794)
АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ
(1743–1794)
Как и обычно, на уроке астрономии учитель Никола Ла-Кай[180] едва успевал отвечать на вопросы своих любознательных учеников. В коллеже Мазарини[181] учились дети самых известных лиц не только Парижа, но и всей Франции. Господин Ла-Кай постучал деревянной указкой по столу и сказал:
— Прошу тишины. Довольно вопросов. Наступил мой черед: теперь я буду спрашивать, а вы — отвечать. Я рад вашей любознательности, но хочу убедиться, что и вы тоже кое-что знаете. Итак, скажите мне, какие созвездия называются созвездиями зодиака и что вы о них знаете?
Поднялся лес рук.
— Антуан, пожалуйста, вам слово.
Семнадцатилетний Антуан направился к кафедре. Все слушали, затаив дыхание: Антуан всегда умел излагать даже самый сложный материал кратко, ясно и просто. Ла-Кай, благосклонно улыбаясь, внимательно слушал. Он был вполне удовлетворен ответом.
— Отлично, Лавуазье. Садитесь. Сегодня после обеда мы снова займемся метеорологическими наблюдениями. На этот раз мы проведем их на веранде здания библиотеки. Буду ждать вас в три часа.
Прозвенел звонок, в классе сразу стало шумно. Выпускников волновали сейчас самые разнообразные вопросы. Через два месяца они получат дипломы. Чем заняться потом? Как сложится жизнь? Каждый строил планы, у каждого были свои надежды. Но больше всех волновался Антуан. Для него окончание коллежа означало прежде всего расставание с господином Ла-Кайем. Как много дал ему за это время любимый учитель! Он бережно хранил тетради, заполненные бесконечными столбцами цифр — данные, полученные в результате проведенных вместе наблюдений. Лавуазье с грустью и любовью перелистывал тетради, сожалея о предстоящей разлуке.
В начале июня 1761 года в коллеже Мазарини состоялся выпускной вечер. В этот торжественный день зал был празднично убран. Ученики, стоя на сцене, внимательно слушали речь директора. Поздравив выпускников с окончанием коллежа, он вручил им дипломы. Антуану — лучшему ученику коллежа — доверили держать ответную речь. Ла-Кай, сидя в первом ряду, доброжелательно ему улыбался. Как только торжественная церемония закончилась, выпускники сорвались с места, бросились к своим учителям и, подняв их на руки, дружно запели.
— Виват профессоре…
— Да здравствует Ла-Кай!
Все аплодировали, а матери в умилении вытирали кружевными платочками мокрые от слез глаза. Для Антуана начиналась новая жизнь.
— Поздравляю, Антуан, — обратился к сыну господин Лоран Лавуазье[182], один из самых известных адвокатов города.
— Спасибо, отец.
— Дай поцеловать тебя, дитя мое, — сдавленным от волнения голосом прошептала госпожа Лавуазье[183]. В ее глазах блестели слезы.
Семейство Лавуазье медленно спускалось по мраморной лестнице коллежа.
На улице к ним подошел стройный молодой человек:
— Поздравляю тебя с дипломом, дорогой Антуан, — сказал он.
— Геттар, как приятно, что первым нас встретили именновы. Приглашаю вас на обед по этому торжественному случаю, — сказал господин Лавуазье.
— Благодарю вас, с удовольствием принимаю ваше приглашение.
Через несколько минут, сидя в карете, они обсуждали будущее Антуана. Жан Этьен Геттар[184] был известным минералогом и давним другом семьи Лавуазье.
— Мне кажется, — говорил отец, — он сможет сделать блестящую карьеру в адвокатуре. У Антуана острый ум и ясная голова. Неоценимые качества для юриста. Разумеется, немаловажно при этом и то обстоятельство, что моя контора одна из самых известных в Париже.
— С вами трудно не согласиться, господин Лавуазье, — сказал Геттар. — Ваши доводы убедительны. Принимаем ваше предложение. Итак, на обеде первый тост — за будущего адвоката Антуана Лавуазье.
— Ну, будет вам говорить о делах. Давайте лучше подумаем, как провести каникулы, где отдохнуть Антуану, — сказала госпожа Лавуазье.
— В нашем распоряжении целое лето, дорогая, — ответил Лавуазье-старший.
— У меня предложение, — сказал Геттар. — Уже несколько лет мы проводим исследования по составлению геологической карты Франции. Я был бы очень рад, если бы это лето Антуан провел со мной и помог бы мне в этом деле. Предстоит изучить еще несколько горных районов.
— О! Это будет, вероятно, великолепная экскурсия! — воскликнул Антуан.
— Не только. Многому надо будет и научиться, дорогой друг, — сказал Геттар.
Антуан действительно многое узнал в это лето. Какое разнообразие минералов заключено в земных недрах! Как много веществ хранило свои тайны, тайны еще не открытых элементов!
Лавуазье с необычайным усердием отбирал каждый камушек, который казался ему чем-то отличным от других. По вечерам они, сидя у костра, рассматривали и сортировали собранные днем минералы.
— Эти черные сверкающие кристаллики — тоже железная руда, — рассказывал ему Геттар. — У них очень интересное свойство — они способны, как магнит, притягивать небольшие куски железа.
— Занятно, — сказал Лавуазье. — Дайте, я попробую.
— Возьми. Это свойство дало и название минералу — «магнетит»[185].
Лавуазье подносил черный сверкающий минерал к кусочкам проволоки и пытался их поднять, но при малейшем движении руки они отрывались и падали.
Чем больше Антуан знакомился с миром минералов, тем больше у него возникало вопросов. Минералогия не менее интересна, чем юридическое право, которому он собирался посвятить жизнь. Незаметно пролетело лето, и Антуан, чтобы продолжить образование, поступил в Сорбонну. Он регулярно посещал лекцип по римскому праву, изучал уголовный кодекс, однако выкраивал время и на лекции известного профессора химии Гийома Франсуа Руэля[186]. На лекциях по химии Лавуазье узнал о кислотах и солях, о теории Шталя, понял, как много проблем еще ждет своего разрешения. Он с интересом слушал профессора, когда тот рассказывал об особом веществе — флогистоне, которое улетучивалось из тел в процессе их горения. От Руэля Лавуазье узнал и об элементах. Движимый жаждой знаний, он нашел в библиотеке труды Роберта Бойля и перечитал их все подряд. В это же время Антуан усердно готовился к экзаменам.
Весной 1763 года Лавуазье, успешно закончив юридический факультет, получил степень бакалавра. Но его по-прежнему влекли геология и химия. Лишь несколько часов он проводил в конторе отца или в залах судебных заседаний. Насколько приятнее было закрыться в своей комнате и изучать собранные им минералы. Часто к нему заходил Геттар, и они вдвоем подолгу обсуждали различные проблемы, связанные с геологией и химией.
Но были и такие вопросы, о которых говорил весь город. В центре внимания был в то время вопрос об освещении столицы Франции. Ночью улицы погружались во мрак и ходить по городу было небезопасно. Академия наук приняла решение объявить конкурс на составление доклада по теме: освещение больших городов. Лавуазье решил попробовать свои силы и принять участие в этом конкурсе. С присущей ему энергией и усердием он приступил к изучению проблемы. Доклад, представленный им, не получил объявленной премии, однако привлек внимание ученых. Лавуазье предельно ясно развил и изложил проблему, показав глубокое знание теории и интуицию в применении ее для практических целей. Было принято единодушное решение опубликовать доклад в журнале академии, а автору присудить золотую медаль.
По случаю вручения медали состоялась торжественная церемония. Празднично было и на душе молодого Лавуазье.
— Хотелось бы верить, — сказал в своем выступлении президент академии, — что 1766 год станет годом больших успехов молодого Антуана Лавуазье. Надеюсь, в недалеком будущем он будет избран в наши ряды. Так пожелаем вам плодотворной работы, молодой друг!
Бурные аплодисменты заглушили последние слова оратора.
Лавуазье сердечно поблагодарил высокое собрание и радостный отправился домой. Легко взбежав по лестнице, он вошел в свою комнату. Вечер прошел в размышлениях, а на следующий день. Лавуазье принял твердое решение: оставить карьеру адвоката и посвятить себя исследовательской работе. Он так глубоко и с таким интересом изучал проблемы химии, что работа в этой области, понял он, стала смыслом всей его жизни.
Нечто загадочное скрывалось в простом, казалось бы, гипсе. Бледно-желтые прозрачные мягкие кристаллы давно привлекали внимание молодого исследователя. Особый интерес вызывало у него поведение гипса в воде. Гипс легко измельчался в порошок, но, оставленный на некоторое время в воде, делал ее жесткой настолько, что мыло в ней не пенилось. Стеклянная трубка с полым шариком на конце, содержащим несколько песчинок, погруженная в воду, не тонула: шарик с песчинками опускался на дно сосуда, но тонкий конец трубки оставался над поверхностью воды. Когда исследователь погрузил ту же трубку в гипсовую воду, он обнаружил, что теперь ее тонкий конец поднялся над поверхностью воды несколько выше, чем в чистой воде. Эту трубку Лавуазье назвал гидрометром (сейчас мы называем прибор ареометром). С его помощью можно было очень быстро определять плотности жидкостей. Он часто обсуждал это свойство прибора со своим другом Геттаром, но пока им не удавалось еще выяснить природу взаимодействия гипса и воды.
— Совершенно ясно, — говорил Лавуазье, — что гипс переходит в воду. Это показывает мой гидрометр.
— Это не вызывает сомнения. Ты ведь знаешь, что вода, как считают химики, превращается в землю и земля в воду. В данном случае земля — это гипс.
— Да, так действительно утверждают некоторые из наших ученых, но, мне кажется, эти мысли не совсем точны и, более того, даже не верны. Вот, к примеру, Антуан Депарсийо предлагает следующий способ исследования воды: испарить ее до сухого осадка и взвесить его, то есть узнать вес той земли, которую содержала вода.
— Метод Депарсийо сомнителен, — ответил Геттар, — ведь, согласно Жану Батисту Леруа, нельзя получить дистиллированную воду, не содержащую земли[187].
— Да! Здесь еще много неясных проблем. Я всерьез займусь изучением свойств воды.
— И что ты думаешь предпринять?
— А вот что. Ты уже знаешь о моем гидрометре. Погружу его в дистиллированную воду и отмечу черточкой на трубке то место, до которого она погрузилась, а потом отмечу новой черточкой место, до которого она погрузится в насыщенном растворе поваренной соли. Таким образом, мне удастся этим довольно простым методом определять плотность природных вод.
— Но ты не учитываешь точки зрения Леруа на этот счет.
Верно. Если его утверждения справедливы, я не смогу получить стандартную дистиллированную воду и этот метод не даст решения проблемы. Вот почему прежде всего надо выяснить, можно ли очистить воду путем дистилляции, и если можно, то как это сделать.
— Проблема не менее интересна чем та, что описана в твоих первых двух статьях о гипсе[188].
Лавуазье в лаборатории
Эти статьи послужили основанием для избрания Лавуазье в 1768 году адъюнктом Парижской Академии наук[189]. Академики, убедившись в способностях Лавуазье кратко и ясно излагать свои мысли, назначили молодого ученого секретарем нескольких ученых комиссий. Доклады, которые составлял Лавуазье о работе этих комиссий, отличались исключительной ясностью и точностью.
Наряду с научной работой в академии Лавуазье продолжал экспериментировать в своей лаборатории. Он доказал, что вода после двукратной дистилляции практически очищается от всех примесей и обладает свойствами дождевой воды, а следовательно, может считаться самой чистой природной водой. Опыты, которые проводил Лавуазье, требовали многих средств, а академического жалованья было для этого недостаточно. Лавуазье вынужден был искать дополнительные источники дохода[190]. Вскоре для этого представился удобный случай.
Чтобы обеспечить государственную казну постоянными доходами, французское правительство предоставило право на сбор косвенных налогов акционерному обществу «Генеральный откуп»[191]. Для получения этого права члены «Генерального откупа» должны были внести государству огромную сумму, а потом «обирать налоги. Однако эта система таила в себе опасность злоупотреблений. Тем не менее Лавуазье решил войти в «Генеральный откуп». Теперь надо было обратиться за денежной поддержкой к отцу. Господин Лавуазье работал, как всегда, в своей конторе.
— Чем обязан твоему приходу, господин Лавуазье-младший? — опросил отец с обидой в голосе. — Слава богу, не забыл еще дорогу в контору.
— Отец, думаю, ты уже понял, что из меня адвокат не получится. Другие у меня интересы. Влечет меня наука, ее тайны, ее загадки.
— Да, но для науки нужны деньги, а их у тебя нет.
— Как раз по этому поводу я и пришел к тебе.
— Вот сюрприз. А ну-ка, послушаем.
— Хочу вступить в «Генеральный откуп». У меня к тебе просьба: будь моим поручителем перед Национальным банком, тогда мне дадут возможность получить заем в пять миллионов франков.
— Да на эти деньги можно купить половину Франция — возмущенно воскликнул отец.
— Я покрою этой суммой треть акций, а потом в течение пяти лет не только возвращу ее, но и стану обладателем большого состояния.
— Опасную игру затеваешь. Но коль скоро ты решил, попытаюсь помочь тебе.
— Спасибо, отец.
Лавуазье с женой
Авторитет господина Лорана Лавуазье помог его сыну, и заем был получен. Директор «Генерального откупа» Жак Польз возложил на Лавуазье массу поручений, и тот приступил к работе с присущим молодости рвением.
Три года Лавуазье разъезжал по Франции, писал доклады, составлял отчеты. Он был одним из самых деятельных членов «Генерального откупа». Занятия наукой требовали денег, и только ради этого он пошел на рискованную авантюру с «Генеральным откупом». На заработанные деньги Лавуазье оборудовал богатую лабораторию. В ней молодой ученый каждый день проводил по нескольку часов. Во время поездок по стране Лавуазье проводил исследования природных минеральных вод. С утра до поздней ночи он работал либо над отчетами в конторе «Генерального откупа», либо в лаборатории. Регулярно присутствовал и на заседаниях академии. Он постоянно был занят, дела одолевали со всех сторон, для отдыха не оставалось ни минуты. Но однажды в трудные рабочие будни ученого ворвался праздник: он пылко полюбил.
Они познакомились в конторе ее отца, директора «Откупа» Жака Польза. Лавуазье учтиво поздоровался и склонился над документами. Но странно, синие глаза Марии Анны Польз притягивали его как магнит, и он снова взглянул на нее. Девушка тоже смотрела на Антуана. На лице ее мелькнула улыбка. Ему показалось, что мир сразу стал светлее, лучше, красивее, и вдруг отчетливо осознал: он и дня не проживет без этой ее улыбки. Вскоре он просил руки Анны Марии Польз. Была отпразднована пышная свадьба: будущая госпожа Лавуазье — ей минуло четырнадцать лет — в белом кружевном платье походила на сказочную фею. В тот день Антуан Лавуазье считал себя самым счастливым человеком на свете[192].
И он действительно был счастлив. Утонченная натура Марии, ее чуткость и способность понимать супруга, ее самоотверженность сделали их брак прочным и счастливым.
Спустя год Лавуазье избирают членом Академии наук. В этот период жизни он проводил большую часть времени в лаборатории, где работали еще два исследователя — Макер[193] и Кадэ[194]. Основной вопрос, волновавший тогда ученых, касался природы горения. Многие из них чувствовали, что флогистонная теория не может объяснить этот процесс, а достаточно убедительных данных для создания новой, более научной теории еще не было. Лавуазье не менее других интересовался процессом горения. Иногда он и его друзья по исследовательской работе спорили так бурно, что их беседа начинала походить на ссору; однако в спорах рождались новые идеи.
Это случилось в холодный февральский вечер. Макер вслух прочитал статью, в которой содержалось сообщение о том, что нагретый при высокой температуре алмаз бесследно «исчезал»[195].
— Почему? — недоумевал Кадэ.
— И во что же он превратился? Все-таки при сгорании веществ образуется зола, а в этом случае не было и ее, — добавил Макер.
— Мне кажется, причину следует искать не здесь, — сказал Лавуазье.
— А где же? — озабоченно спросил Кадэ.
— Мне тоже не все ясно, но я считаю, что, очевидно, окружающая среда оказывает какое-то влияние, — сказал Лавуазье.
— Но нагревание происходило на воздухе, — добавил Макер.
— А разве воздух не может влиять? — возразил Лавуазье.
— Ты прав. Никто не догадался проверить, что произойдет, если нагреть алмаз в отсутствие воздуха.
— Вот вам и идея. Согласны начать работу вместе?
— Конечно, и завтра же.
На следующий день Лавуазье принес несколько алмазов. Макер приготовил густую пасту из графита. Они обмазали крошечные драгоценные камни толстым слоем пасты и начали нагревать маленькие черные шарики. Вскоре шарики накалились и начали светиться, как уголь в печи. Через несколько часов исследователи охладили шарики и очистили их от обмазки. Каково же было их удивление, когда они увидели, что алмазы остались целыми и невредимыми[196].
— Удивительно!
— Выходит, странное «исчезновение» алмазов как-то связано с воздухом. Может быть, они соединяются с ним? — предположил Лавуазье.
— Это так отличается от всего, что мы знаем о горении, что страшно и подумать, — промолвил Кадэ.
— И все-таки опыт показывает, что это именно так, — убежденно сказал Лавуазье.
Открытие было настолько необычным, что все остальные проблемы отошли на задний план. Теперь для Лавуазье-ученого существовала лишь только одна проблема — горение. Он тут же принялся изучать горение фосфора и серы. Ему удалось полностью собрать белый дым, получающийся при сжигании фосфора. Лавуазье сумел его даже взвесить и установить, что дым тяжелее исходного фосфора[197].
— Фосфор соединяется с воздухом!
Эта мысль не давала покоя ученому. С каким количеством воздуха? Как? И родилась идея опыта: сжечь фосфор в закрытом сосуде и измерить количества веществ, прежде всего воздуха.
Тарелочку с фосфором он положил на плавающую в воде пробковую подставку, раскаленной проволокой поджег фосфор и быстро накрыл его стеклянным колоколом. Густой белый дым заполнил пространство внутри. Вскоре фосфор погас, а вода стала подниматься и заполнять колокол. Через некоторое время подъем воды прекратился.
— Кажется, я взял мало фосфора. Весь воздух не смог с ним соединиться. Надо повторить опыт.
Но второй опыт с удвоенным количеством фосфора дал аналогичный результат: вода поднялась до того же уровня. Даже проведенный в десятый раз опыт показал прежний результат.
— Фосфор соединяется лишь с одной пятой частью воздуха. Неужели воздух — сложная смесь?
Лавуазье изучил и горение серы. При горении она тоже соединялась лишь с одной пятой частью воздуха. После этого Лавуазье стал исследовать обжигание металлов. При продолжительном прокаливании металлы превращались в металлическую золу, но смешанная с углем и прогретая при высокой температуре зола снова превращалась в металл. В результате этого процесса, однако, выделялся газ, который химики называли «связывающимся воздухом» (углекислый газ). Лавуазье хорошо понимал, что горение связано с газами, но все еще не мог сделать окончательный вывод. Так возникла необходимость изучать газы. Что представляет собой «связывающийся воздух»? Содержится ли он в известняке? Как он получается, когда известняк нагревают и превращают в негашеную известь?
Приборы, применявшиеся Лавуазье
Всегда ли при горении поглощается воздух? Если это так, какое вещество в таком случае более сложное — металл или металлическая зола? Вопросы возникали один за другим, и так же последовательно находились ответы, которые вели Лавуазье к ниспровержению учения о флогистоне. Ему было ясно, что воздух состоит из двух частей — одна из них поддерживает горение (она соединяется с металлами при прокаливании), другая не поддерживает горения и в ней погибают живые организмы. При сгорании тела поглощают эту активную часть воздуха, названную им «хорошим воздухом»[198]. Объясняется этим и тот факт, что полученный продукт тяжелее исходного. Некоторые из своих опытов Лавуазье проводил в закрытых сосудах. Он заметил, что при прокаливании свинца, ртути и других металлов в запаянных стеклянных сосудах вес сосуда до нагревания и после нагревания не изменяется. Несмотря на это, образовавшаяся металлическая зола была тяжелее взятого исходного металла. Это великое открытие мы называем теперь законом сохранения веса веществ[199].
Родилась новая теория горения. Не все в ней было еще ясно, но в научных статьях Лавуазье уже говорилось о несостоятельности флогистонной теории. Нельзя было принять теорию, в которой утверждался отрицательный вес веществ. Но в своем открытии Лавуазье был пока еще одинок. Никто из ученых не осмеливался поддержать его, и он самостоятельно должен был доказать правильность своих взглядов.
Много времени приходилось уделять Лавуазье и делам «Генерального откупа». В начале 1775 года ему предложили стать директором Управления порохов и селитр. Несмотря на большую занятость, Лавуазье согласился: это давало ему возможность иметь в своем распоряжении великолепные лаборатории и, кроме того, получить просторную и удобную квартиру. Почти целый год он посвятил финансовым и административным вопросам по развитию Управления.
Одновременно он занимался исследованием материалов, применяемых для изготовления пороха. Лавуазье доказал, что селитра и азотная кислота содержат «хороший воздух»; сера и фосфор при сгорании тоже соединяются с этим видом воздуха, а полученные вещества обладают свойствами кислот.
— Быть может, все кислоты содержат этот газ? — не раз задавался он вопросом.
Лавуазье назвал новый газ кислородом. Теперь уже теорию горения можно было точно сформулировать. Он принимал, что при сгорании тела соединяются с кислородом и это приводит к увеличению их веса. Кислород абсолютно необходим для горения! «Связывающийся воздух» не является элементом, как считали ранее. Он продукт, полученный при горении углерода, следовательно это соединение углерода с кислородом. Стало совершенно ясно, что металлы — простые вещества, а металлическая зола — сложное соединение, полученное при взаимодействии металла с кислородом. И все же на один вопрос он не находил ответа; это касалось горения «воспламеняемого воздуха»[200], который получался при растворении металлов в кислоте и легко сгорал. Согласно новой теории, продукты должны быть более тяжелыми, по Лавуазье не удавалось уловить их полностью, и всегда вес получался меньше. Здесь существовала и другая трудность. Согласно теории кислот, «воспламеняемый воздух» (водород) после соединения с кислородом должен был: образовывать кислоту, а получить ее не удавалось.
Ледяной калориметр Лавуазье — Лапласа
— Неужели теория не верна? Неужели я заблуждаюсь?
Лавуазье решил обсудить эту сложную проблему с прибывшим из Англии физиком и химиком Чарлзом Блэгденом[201],. которому он подробно рассказал о своих неудачных опытах.
— На мой взгляд, проблема может быть решена, — сказал Блэгден. — Просто «воспламеняемый воздух» при сгорании образует воду.
— Не может быть! — воскликнул Лавуазье. — А впрочем, это не так уже невероятно, пожалуйста, расскажите мне об этом поподробнее.
— Мой друг Генри Кавендиш доказал, что если смешать, обычный воздух с «воспламеняемым воздухом» в замкнутом, сосуде и поджечь смесь, по стенкам сосуда образуются мелкие капли — продукт сгорания «воспламеняемого воздуха». Кавендиш установил, что это капли воды.
— Поразительное открытие. Значит, и вода — не элемент, а сложное вещество. Мне бы хотелось тут же повторить эти опыты и самому во всем убедиться. Не откажите в любезности пройти со мной в лабораторию, вы смогли бы дать мне некоторые советы.
— С большим удовольствием.
В лаборатории собралось много ученых. Аппаратуру готовили Лавуазье и Лаплас, используя набросок, который начертил им Блэгден. Опыт удался: на стенках сосуда действительно появились капли воды. Эксперимент проводился в спешке, и никаких количественных выводов сделать было нельзя. Лавуазье убедился в том, что именно здесь кроется звено, которое свяжет его теории в единую цепь. С присущим ему усердием он занялся исследованием воды. В короткое время ученый доказал, что вода разлагается на кислород и «воспламеняемый воздух». Когда смесь этих двух газов сгорает, вновь образуется вода. Чтобы доказать, что и здесь нет никакой ошибки в весе, он приготовил в стеклянном колоколе, погруженном в ртуть, смесь двух газов. Всю установку поместил на большие аналитические весы. Несколько раз сжигал смесь, и всегда ее вес до реакции оставался равным весу после реакции[202].
— Следовательно, закон сохранения веса веществ является всеобщим законом. Теория окисления также имеет общий характер, и нет никаких исключений. А «воспламеняемый воздух»? С кислородом он дает воду, логично назвать его водородом — элементом, рождающим воду[203].
Эти же мысли Лавуазье высказал и перед академиками, которым демонстрировал свои опыты. Французские ученые все еще не соглашались с его теорией. Большинство не желало признавать работ Лавуазье, его обвиняли в том, что он заимствовал свои идеи из исследований Пристли и Кавендиша. Академики не раз заявляли, что им известны подобные опыты по разложению воды, имея в виду Гаспара Монжа[204]. Приоритет Лавуазье не признавался.
Вместо того чтобы объединить свои усилия в исследованиях, ученые спорили о том, кто открыл данное явление.
Не найдя поддержки в ученом мире, Лавуазье все же продолжал свои работы. Теперь он сотрудничал с известным физиком и математиком Пьером-Симоном Лапласом[205]. Им удалось сконструировать специальный аппарат, с помощью которого можно было измерять тепло, выделенное в результате сгорания веществ. Это был так называемый ледяной калориметр. Исследователи провели также подробное изучение тепла, которое выделяют живые организмы. Измерив количество выдыхаемого углекислого газа и выделенное организмом тепло, они доказали, что пища «сгорает» в организме особым способом. Тепло, выделяемое в результате этого сгорания, служит для поддержания нормальной температуры тела[206].
Лаплас убедился в правоте взглядов Лавуазье и первым принял его теорию. В 1785 году в поддержку теории Лавуазье выступил и ставший в то время очень известным Клод Луи -Бертолле. Несколько позже Лавуазье поддержали и самые видные тогда химики Антуан Фуркруа[207] и Гитон де Морво[208].
Гитон де Морво впервые встретился с Лавуазье совсем по иному поводу:
— Могу ли я обстоятельно поговорить с вами о некоторых, по-моему, очень важных вопросах?
— Як вашим услугам, — ответил Лавуазье.
— Не знаю, насколько вас это интересует, но в названиях химических соединений — полнейший хаос.
— Я вполне согласен с вами.
— В данный момент готовится к печати химический раздел «Методической энциклопедии»[209]. И так как, используя существующие до сих пор названия, невозможно дать исчерпывающие ответы на все вопросы, я приступил к составлению новой номенклатуры химических соединений. Конечно, я нуждаюсь в помощи ведущих химиков.
— В таком случае вам следовало бы обратиться к Фуркруа.
— Это я уже сделал. Поговорю также с Бертолле. Может быть, нам следует всем вместе обсудить эту сложную проблему. К примеру, даже такое, казалось бы, известное понятие, как флогистон, вызывает трудности при описании.
— Флогистон? Никакого флогистона нет, господин де Морво. Моя теория положила конец этому заблуждению.
— Ваша теория? — Гитон де Морво смотрел на Лавуазье, не находя слов от изумления. Понимая неловкость создавшегося положения, Лавуазье улыбнулся и вкратце рассказал об основных положениях своей теории горения. Гитон де Морво внимательно слушал.
— На основании этой теории я могу сделать некоторые предположения. С водородом и кислородом, надеюсь, вам все теперь ясно. Но возьмем металлическую золу — соединение металла с кислородом. Назовем соединение элементов с кислородом окислами. Тогда цинковая зола будет окисью цинка, железная зола — окисью железа и так далее. А что такое «связывающийся воздух»? Я уже доказал, что это соединение углерода с кислородом. Следовательно, его надо было назвать окисью углерода[210].
— Замечательно! Ваша теория — это революция в химии!
— А ваша химическая номенклатура даст толчок этой революции.
Много раз встречался Гитон де Морво с Лавуазье для обсуждения этой важной проблемы. Вопрос шел о языке химии, языке, который облегчит взаимопонимание, языке, с помощью которого будут точно, ясно и легко выражаться все химические изменения веществ. В 1787 году Гитон де Морво опубликовал «Метод химической номенклатуры», в создании которого приняли участие Лавуазье, Фуркруа и Бертолле[211].
Лавуазье работал в то время над одним из своих самых великих творений — учебником химии, необходимость составления которого давно назрела. Нужно было по-новому объяснить явления в природе, ясно изложить основы современных теории. Новые достижения химии пе были отражены в старых учебниках Кристофля Глазера[212] и Николя Лемери. Лавуазье набросал основные разделы учебника еще восемь лет назад. Теперь он основательно переработал их, и к концу 1788 года учебник был готов. Большая заслуга в подготовке рукописи принадлежала госпоже Лавуазье, художественно оформившей третью часть учебника. Теперь ей предстояла еще одна задача — изготовить клише на свои рисунки.
— Рисунки великолепны, Мария. Но редакция настаивает, чтобы клише изготовила ты сама.
— Но я никогда не занималась этим, Антуан.
— Справишься, дорогая. По сути дела третья часть учебника наполовину твоя.
— А первая — исключительно твоя, Антуан. Твоя теория горения, образование и разложение газов, сгорание простых веществ, образование кислот, состав атмосферы и воды, новая номенклатура… Обо всем этом до сих пор не написано ни в одном учебнике. Да это же переворот в химии, Антуан!
— Верно, Мария. Новые идеи уже приняты и вызывают большой интерес. Ты не заметила, что и вторая часть учебника построена по-новому? Таблицы кислот и оснований, продуктов их взаимодействия и особенно таблица, которая содержит известные на сегодняшний день 33 простых вещества. Я убежден, что будущие исследования приведут к открытию новых веществ, которые помогут расширить эту таблицу.
Учебник Лавуазье действительно стал краеугольным камнем новой химической науки. Спустя несколько лет после первого издания он был переведен и опубликован во многих странах Европы и Америки[213].
Лавуазье принимал деятельное участие и в общественной жизни своей страны. В 1789 году во Франции вспыхнула революция. Как депутат собрания в Орлеане, сознавая необходимость перемен, он предложил провести ряд реформ, но реакционное большинство отклонило его предложение.
В 1791 году правительство приняло решение о роспуске «Генерального откупа». Специально назначенная комиссия должна была проверить смету расходов этой организации до конца 1792 года и подробно доложить о ее деятельности.
Одновременно с прекращением работы в «Генеральном откупе» Лавуазье покинул Управление порохов и селитр. Вместе с женой он поселился теперь в маленькой и неудобной квартире. Потеряв возможность работать в лаборатории Королевского арсенала, Лавуазье проводил большую часть своего времени в лаборатории Комиссии мер и весов[214]. Кроме административных функций, возложенных на Лавуазье в комиссии, ему поручили определить плотность дистиллированной воды с целью создания эталонов для измерения физических величин. Эту задачу он выполнил вместе с Гаюи[215]. Работы Комиссии мер и весов положили начало современной метрической системе мер.
Шло время. Была уже середина 1793 года, а комиссия по проверке деятельности «Генерального откупа» все еще не могла подготовить свой доклад. Правительственным декретом от
5 июня того же года она была распущена, а все бумаги опечатаны. Лавуазье держался спокойно и уверенно, так как считал, что «Откуп» действовал согласно закону и нет причин для предъявления обвинения откупщикам.
В Париже, однако, было неспокойно: наступил период, когда многие вопросы решались гильотиной.
10 сентября в дом, где жил Лавуазье, явилась полиция. Два дня шел тщательный обыск, но документов, на основании которых можно было бы предъявить ученому обвинение, не нашли. Спустя две недели всем членам «Откупа» поручили самим подготовить отчет и представить его до 1 апреля 1794 года. Лавуазье энергично взялся за работу. Для него, который в течение двадцати пяти лет составлял отчеты и доклады «Генерального откупа», не представляло труда показать, что все дела в обществе решались согласно закону[216].
24 ноября 1793 года Революционный комитет отдал приказ об аресте всех членов «Откупа».
Лавуазье работал в своем кабинете. Его жена, побледневшая и осунувшаяся за эти дни, не отходила от окна: сердце ее было неспокойно.
— Надо что-то немедленно предпринять, — сказал Лавуазье.
— Но что? — заплакала Мария.
— Спрячусь на время у булочника. А ты пойдешь в Национальный конвент, в Революционный комитет, будешь просить декрета о моей реабилитации. Моя научная деятельность, мои открытия, наконец, новая наука, созданная на основании моих открытий, — достаточная гарантия, чтобы оставить меня на свободе и не впутывать в расследования.
Но просьбы жены оказались напрасными. Госпожа Лавуазье всюду встречала учтивый, но холодный отказ. Тогда Лавуазье сам направился в Революционный комитет. Он добровольно вошел в тюремную камеру, надеясь, что на суде он сможет опровергнуть обвинения.
— Антуан Лоран Лавуазье! Вот копия обвинительного акта. Завтра вы предстанете перед Революционным трибуналом.
На рассвете вместе с остальными откупщиками его повели в Революционный трибунал. Пятнадцатиминутная консультация с назначенными трибуналом защитниками…
Заседание трибунала длилось недолго: обвиняемым вынесли смертный приговор[217].
8 мая 1794 года опустился нож гильотины на голову гениального ученого. Франция приговорила к смерти своего великого сына — мир потерял одного из величайших умов человечества.