Техника

Библиотека

наука


Шарль Жерар

оглавление

НАУЧНЫЙ МЕТОД И МИРОВОЗЗРЕНИЕ ЖЕРАРА. ПРИЗНАНИЕ И РАЗВИТИЕ ЕГО ИДЕЙ

Каждому исследователю истории химии, как и истории любой науки, понятно, что нельзя произвести правильной оценки вклада ученого в процесс становления современной науки без учета научно-исторической обстановки, в которой он творил.

К тому времени, когда Жерар вошел в науку, было открыто огромное число органических соединений. Но в химии царила дуалистическая система, исказившая многие химические формулы; не меньшие осложнения вносило применение разных систем атомных и эквивалентных весов. Поиски рациональной классификации органических соединений заставили Жерара возвратиться эмпирическим брутто-формулам, создаваемым на основе объективных данных и не связанным с гипотезами дуалистической системы, которая допускала неопределенное число решений. Однозначность эмпирических формул должна была облегчить создание единой объективной классификации органических веществ.

Жерар не знал гипотезы Авогадро, но его идеи об унификации химических формул, о пересмотре системы атомных весов исходили из стихийного признания основного положения этой гипотезы — равенства молекулярных объемов газообразных веществ. Далее, под влиянием Лорана Жерар приходит к необходимости возродить в химии понятие молекулы как основной структурной единицы простых и сложных веществ.

Этот трудный путь к правильным химическим формулам, к разграничению понятий «атом», «молекула» и «эквивалент» Жерар и Лоран проходят медленно, ощупью. Здесь мы встречаемся с наглядным примером того, как незнание истории науки может стать тормозом ее развития. Путь Жерара и Лорана мог быть значительно сокращен, если бы они в начале своей деятельности познакомились с работами Авогадро.

Заслуга Жерара и Лорана, возродивших атомно-молекулярное учение, огромна. Несмотря на то, что исходные идеи этого учения были высказаны Ломоносовым еще в XVIII в., а затем на твердой экспериментальной основе возрождены Авогадро в начале XIX IB., учение фактически не прижилось в химии. И только бурное развитие органической химии сделало выявление понятия молекулы исторической необходимостью, ибо истинные химические формулы органических соединений нельзя было устанавливать, не зная истинного молекулярного веса. Признание гипотезы Авогадро диктовалось острой нуждой в единой системе атомных весов и химических формул, в устранении путаницы, к которой привели атомные веса Берце-лиуоа и различные системы эквивалентов и химических формул дуалистического толка.

Успех Жерара объясняется прежде всего тем, что он выдвинул научный метод, коренным образом отличающийся от методов дуалистов. Жерар восстановил в химии индуктивный метод, введенный еще Лавуазье. Основой теоретических выводов Жерар считал только строгие, твердо установленные факты. По славам Бутлерова, «унитарному воззрению принадлежат весьма важные заслуги: оно изгнало немало гипотез и научило ставить факты везде на первом плане» [69, т. 1, стр. 68]. Изучение эмпирического материала органической химии привело Жерара к выводам количественного характера, дало возможность установить важнейшие правила и закономерности. Сам Жерар так характеризовал свой метод: «Он состоит в том, чтобы всегда сводить разнообразные и часто весьма сложные химические реакции органических соединений к вопросам числового выражения и к нахождению отношений» [1, стр. 388]. Жерар гордился тем, что он занимается «химической алгеброй»; самым важным для развития науки он считал установление аналогий и обобщение их в виде математических формул.

Определение молекулярного веса и установление химических формул на основе измерения плотности веществ 8 газообразном состоянии, установление правила четности числа атомов, открытие гомологии как общей закономерности, установление общих химических формул для веществ разных гомологических рядов — вот блестящие примеры применения Жераром количественного метода исследования. Благодаря Жирару химики все чаще стали пользоваться уравнениями реакций. Дуалисты редко прибегали к таким уравнениям, но зато часто искажали их в угоду требованиям дуалистической системы. Жерару же уравнения реакций помогали делать теоретические выводы. Так, на основании уравнений реакций разложения органических веществ он установил, что дуалистические формулы многих из этих веществ записываются в неправильном, удвоенном виде. Его правило остатков и его вывод о том, что большинство реакций является реакциями двойного разложения, тоже в известной мере вытекают из последовательного применения химических уравнений. Именно уравнения помогли ему доказать существование молекул простых газов на основе их взаимодействия с органическими веществами (например, реакции взаимодействия галогенов с органическими веществами).

Правило Жерара об основности сочетанных соединений имело ограниченное значение, но в свое время оно принесло большую пользу. Количественный подход дал возможность Жерару и Лорану установить тот факт, что некоторые элементы, например железо, имеют разные эквиваленты. Правило четности числа атомов помогало проверять химические формулы, обнаруживать ошибки анализов, верно истолковывать новые факты.

По мнению Жерара, систематизация эмпирического материала о химических соединениях была в его время наиболее важной задачей химии. Одними химическими методами нельзя узнать истинное геометрическое расположение атомов IB молекуле, поэтому нужно стремиться установить хотя бы место каждого химического соединения в системе классификации. «Установить конституцию вещества, по нашему мнению, означает не определить расположение составляющих его элементов в молекуле, а узнать, к какому ряду оно принадлежит и какое место оно в нем занимает» [1, стр. 391]. Жерар не раз подчеркивал, что систематизация химических соединений по объективным однозначным признакам является важным орудием научного исследования. Примером может служить классификация по гомологическим рядам, а затем по типам, которая дала возможность предсказывать новые, еще неоткрытые, соединения.

Главная особенность научного метода Жерара — новый взгляд на молекулу как на единое целое. Эта концепция привела его к мысли о взаимном влиянии атомов в молекуле, о зависимости свойства каждого атома в молекуле от свойств остальных атомов.

Применяя принцип единства, Жерар обращает внимание на отсутствие принципиального различия менаду молекулами простых и сложных веществ; их внутреннее строение и химическое поведение одинаковы. Жерар считает, что нет резкой грани между органической и неорганической химией; первая — это не химия сложных радикалов, как полагали Дюма и Либих, а химия углерода. Создав общую классификацию всех веществ по химическим рядам, он включает органические соединения в ряд углерода. «Я не делаю никакого различия между неорганической и органической химией, ибо эта последняя охватывает ряд химических соединений углерода, образованный по тем же принципам, что и минеральные ряды» [70]. Позже, создав теорию типов, он еще более наглядно выразил единство органических и неорганических соединений.

Чем последовательнее Жерар применял свою концепцию об единстве, тем более правильные научные выводы он делал. Если в начале своей научной деятельности (до 1845 г.) Жерар еще придерживался учения о жизненной силе, то позже он постепенно отходит от этой концепции. Уже в 1845 г. он пишет: «Искусственное получение соединений, которые создаются в растениях и животных, становится более частым вместе с усовершенствованием химии» [71, стр. 125], а в 1853 г. высказывает мнение, что «задачей органической химии является исследование методов синтеза органических веществ вне живого организма» [20, т. I, стр. 1].

Однако, соглашаясь с тем, что химик может синтезировать из менее сложных органических соединений более сложные вещества, входящие в состав живых организмов, Жерар не признает возможным синтез белковых веществ, а тем более таких сложных систем, как кровь, мускулы, нервы и т. д. В связи с этим он выступал против сведения биологических явлений к химическим, указывая, что надо разграничить сферу биолога от сферы химика [16, т. I, стр. 4—5].

Таким образом, еще до блестящих синтезов Бертло (1850-е годы) Жерар защищал материалистическую точку зрения на роль органического синтеза, выступал против созданной виталистами искусственной пропасти между органической и неорганической химией [72].

Не менее важной чертой мировоззрения Жерара является то, что он не абсолютизирует научных истин, подчеркивая их относительность и изменчивость. Он убедительно доказывает, что именно догматизация дуалистических формул была источником заблуждений и искажений, которые нанесли большой вред химической науке. О научных выводах Жерара Соколов, например, писал: «Они не заключают в себе ничего абсолютного, неизменного. Они способны с лучшим и более полным изучением фактов значительно расширяться» [17, стр. 19]. В предисловии к «Traite», рассматривая теории, существовавшие в органической химии в первой половине XIX в., Жерар пишет: «Каждая из этих теорий истинна в пределах фактов, на которые она опирается, и каждая из них удаляется более или менее от истины, когда она переходит эту границу н стремится стать абсолютной» [20, т. I, стр. III]. Жерар правильно понимал диалектику развития теоретических воззрений. «Я вовсе не стремлюсь недооценивать здесь те воззрения, которые история всегда будет вспоминать, ибо они имели весьма плодотворное влияние на науку. Но так как все идеи и все теории подчинены закону развития и должны мало-помалу расширяться и изменяться, думаю, что пришло время, когда необходимо привести в соответствие современные открытия и более старые теории относительно эфиров и других органических групп» [1, стр. 409].

Жерар всегда утверждал, что каждая гипотеза должна опираться только на факты, но никогда не делал из фактов фетиша. Истинный прогресс, по его мнению, состоит не в том, чтобы «умножать факты и опыты без какой-либо связи между ними, а в установлении аналогий и в их обобщении <...> только общие идеи способствуют истинному прогрессу» [1, стр. 380].

Весьма важно отношение Жерара к проблеме познаваемости внутреннего строения молекул. Чтобы правильно понять истинную точку зрения этого ученого, следует вспомнить, что его переход к эмпирическим формулам в начале научной деятельности был необходим, так как в то время рациональные формулы отождествлялись с дуалистическими. Признавая, что свойства веществ зависят от числа, природы и «порядка» расположения атомов в молекуле, он, однако, не мог согласиться с мнением дуалистов, считавших, что в соединениях сохраняются группировки атомов исходных веществ. Расположение атомов он считал чисто физическим (геометрическим) свойством и полагал, что познать его можно главным образом физическими методами, что станет (возможным в будущем. Убежденный Лораном, Жерар начал пользоваться рациональными формулами, но подчеркивал, что они выражают не расположение атомов, а только происхождение вещества и его способность к тем цли иным превращениям. Именно это имел он в виду, когда говорил, что химические реакции дают возможность познать прошедшее и будущее молекулы. Однако объективно его рациональные формулы указывали на наличие определенных групп в молекуле (NО2, NH4, кислотные остатки и т. д.). Его типические формулы выражали валентность элементов, выявляли изменчивую и относительно неизменную часть молекулы. Сам Жерар не придавал своим рациональным формулам осолютного значения, но допускал, что одно и то же вещество можно изображать несколькими рациональными формулами, которые, однако, не выражают истинного физического расположения атомов в молекуле.

Изложенное мнение Жерара нельзя считать проявлением какого-либо агностицизма в вопросе познания внутреннего строения молекул. Ведь речь шла не о формулах химического строения и не о химических связях между атомами. Все эти представления и понятия вошли в химию только после смерти Жерара. Отношение Жерара к типическим формулам надо оценивать исторически: в свое время они послужили как бы лесами строящегося здания, помогли перейти от эмпирических формул к формулам химического строения. Их историческую роль отрицать нельзя.

Бутлеров всегда подчеркивал важную роль теории типов, утверждая, что взгляды Жерара, несмотря на некоторую искусственность, были в свое время очень плодотворными, и после того, как идеи атомности получили развитие, стало очевидным значение типов Жерара. В связи с критикой теории типов Бутлеров писал: «в узости этот взгляд можно упрекнуть, но в ненаучности зльзя» [69, т. III, стр. 260]. В споре с Купером Бутлеров говорит: «Хотя типические формулы двойного разложения не могут выразить внутренней конституции тел, но это еще не значит, что такая конституция не может быть познана, и я полагаю, что сам Жерар, считая невозможным обозначение молекулярной структуры современными химическими формулами, не думал, что познание этой структуры никогда не будет возможным» (курсив наш. — М. Ф.) [60, т. I, стр. 38]. Выступая против Н. А. Меншуткина, защищавшего «теорию замещения», Бутлеров писал: «Будь Жерар еще жив, он, конечно, не ограничился бы «замещением», потому что вполне бы сознавал его недостаточность» [69. т. I, стр. 434].

Таким образом, взгляды Жерара нельзя оценивать, исходя из современного состояния науки. Вместе с тем нельзя отрицать, что последователи Жерара, в частности Кекуле (в 1859—1862 гг.), а позже Меншуткин, ссылаясь на авторитет Жерара, высказывали ту же мысль о непознаваемости строения молекул уже после того, как возникло учение о валентности и была создана теория химического строения. После утверждения идеи Бутлерова о том, что химическое строение молекул можно установить на основе изучения химических свойств веществ, по меньшей мере анахронизмом было стремление придерживаться устаревших взглядов Жерара.

Жерар не раз высказывался в том смысле, что разрушение старого здания дуализма уже заканчивается, наступает время строить новое здание теоретической химия. Жерар никогда не преувеличивал своих заслуг. С помощью своего научного метода он создал новую систему понятий и химических обозначений, установил ряд эмпирических обобщений, создал удобные типические формулы, отражавшие новые опытные данные. Все это он считал не более как методом исследования, подготовившим почву для возникновения новой общей теории. В 1853 г. он писал: «Я, конечно, понимаю, что наука, кроме своего метода, требует своей теории (philosophic), и сегодня, мне кажется, пришло время строить (эту теорию. — М. Ф.),ибо почва уже достаточно подготовлена последними работами Малагути, Вильямсона, Гофмана, Шанселя, Каура, Вюрца, Франкланда и многих других замечательных химиков» [20, т. I, стр. III]. Из этой цитаты видно, насколько скромно и объективно оценивал Жерар свои труды. Нам же хочется подчеркнуть здесь, что он близко подошел к учению о валентности :и, может быть, если бы не его безвременная смерть, он был бы одним из создателей этого учения.

Сейчас, как нам кажется, никто не будет оспаривать того, что Жерар был одним из самых передовых и крупных ученых середины XIX в., способствуя утверждению основных положений атомно-молекулярного учения и тем самым объективности атомов и молекул. Этим самым он содействовал укреплению материалистического направления в химии. Эволюция Жерара в сторону материализма, в то время, когда господствовал витализм, характеризует передовой характер его мировоззрения. Материалистическое мировоззрение Жерара было стихийно-диалектическим; он вскрыл диалектику многих явлений и понятий. Восстановив в химии идею о двух дискретных частицах — атоме и молекуле, он утвердил представление о молекуле как об единой системе взаимосвязанных атомов, влияющих друг на друга. Не менее важно установление гомологии как общей закономерности для органических веществ. Это указало на подчиненность этих веществ одному из основных законов диалектики о переходе количества в качество. По этому поводу Маркс писал: «Молекулярная теория, нашедшая себе применение в современной химии и впервые научно развитая Лораном и Жераром, основывается именно на этом законе» (К. Маркс. Капитал, т. I, Госполитиздат, 1955, стр. 314). «Жерар открыл гомологию как общее свойство органических соединений, как некоторую закономерность, объективную связь, пронизывающую весь многообразный конкретный материал органической хтшии. Этот принципиально новый подход к явлению гомологической закономерности можно считать одним из самых существенных вкладов Жерара в теорию органической химии», — пишет Ю. А. Жданов [73, стр. 148].

По сравнению с господствовавшими в то время идеями взгляды Жерара были полностью революционными, он проявил большую научную и гражданскую смелость, выступая вместе с Лораном против представителей официальной науки. Активное участие Жерара в революции 1848 г. на стороне демократических и социалистических сил Франции говорит о тесной связи его научной концепции с передовым мировоззрением и прогрессивными политическими взглядами. Жерар верно оценил внутреннее направление развития науки, ход исторических событий своего времени и правильно определил свое место и как ученый, и как гражданин Франции.

Научное творчество Жерара нельзя отделить от работ Лорана. В предыдущих главах мы стремились подробно показать, каким активным было влияние Лорана на своего друга. Он способствовал усовершенствованию системы классификации, разграничению понятий «атом», «молекула», «эквивалент». С именем Лорана связано возрождение понятия — молекула простого вещества. Критические замечания и советы Лорана Жерар принимал с благодарностью, но иногда их взгляды расходились. Друзья-ученые не нашли, например, общей точки зрения в вопросе о расположении атомов в молекуле. Лоран считал, что, отбрасывая дуалистические рациональные формулы, надо стремиться к созданию других рациональных формул, хотя бы отдаленно отражающих группировки атомов в молекуле. Он признавал, что пока невозможно изображать трехмерное расположение атомов в молекуле на бумаге, но это является ближайшей задачей химии. По его мнению, открытие закона, связывающего свойства атомов с их расположением, и создание классификации, опирающейся на этот закон, было бы равносильным открытию закона всемирного тяготения в химии.

В 1845 г. Лоран писал Жерару: «В нашей совместной работе один из нас должен будет потерять свою индивидуальность. Или мы примем Вашу систему классификации, тогда я исчезну, или же, если моя классификация будет господствовать, Вы исчезнете таким же образом. Я считаю, что Ваша система будет нужна еще долгое время. Я смотрю на свою систему как на набросок, который должен каждый день подвергаться изменениям. Только Ваша классификация устанавливает четко то, что имеется сегодня, другая ищет то, что должно быть завтра. Сохраним, следовательно, нашу индивидуальность, поддеживая друг друга. Что касается меня, то я Вам обещаю горячо поддерживать Ваши идеи, которые мне кажутся правильными» [9, т. I, стр. 80].

Общность научных интересов Жерара и Лорана, их бескорыстная и беззаветная преданность науке взяли верх над личным самолюбием, и они прошли тяжелый, но славный путь борьбы за торжество передовых идей рука об руку, поддерживая друг друга морально и материально. В истории химии их имена всегда стоят рядом.

Соколов интересно характеризует научные методы Жерара и Лорана: «В Жераре особенно поражает реальность его способностей, инстинкт, руководящий им в выборе предметов для исследования. Он постоянно берется за решение таких только задач, которые чрезвычайно важны и решение которых, кроме того, возможно при настоящем состоянии науки. А это не всегда случается с Лораном: иногда он увлекается вопросами, еще не разрешимыми в настоящее время, и впадает в ошибки, конечно другие, но того же самого рода, как и его предшественники» [17, стр. 10].

Ж. Жак [74] полагает, что главным предметом научного творчества Жерара была рациональная классификация химических соединений, а Лорана — познание расположения атомов в молекуле. Если согласиться с этим, то следует признать, что Жерар действительно решал задачу сегодняшнего дня химии, а Лоран — задачу завтрашнего дня. Но вместе с тем Лоран сыграл огромную роль в развитии, утверждении и распространении идей Жерара.

Мы не можем согласиться с мнением Жака о том, что мировоззрение Жерара навеяно позитивизмом, поскольку он, считая атомы и молекулы реальными и познаваемыми, не верил в возможность познания химическим путем расположения атомов в молекуле. Можно говорить о позитивизме Бертло, отрицавшего во второй половине XIX в. атомистику в целом, в том числе систему атомных весов и химические формулы Жерара, но никак нельзя приписывать Жерару те же взгляды только потому, что он до 1856 г. не видел возможностей познать геометрическое расположение атомов химическим путем. Надо учитывать, что в то время дуализм еще не был окончательно побежден и были опасения возрождения «неодуализма» под видом новых рациональных формул. И эти опасения оказались не напрасными. Как известно, после смерти Жерара многие химики, считавшие себя его последователями, начали абсолютизировать типические формулы Жерара, считая их истинными формулами строения.

Еще при жизни Жерара его идеи получили признание у наиболее передовых ученых мира. Во Франции, кроме Лорана, Малагути и Шанселя, его горячими сторонниками стали Вюрц, Наке и Делаво. Вюрц не сразу примкнул к идеям Жерара. Возможно, что здесь сказалась боязнь испортить отношения с Дюма — его покровителем, и некоторый антагонизм между Жераром и Вюрцем, но потом они сблизились и часто встречались в лаборатории Вюрца. Шерер-Кестнер (Август Шерер-Кестнер (Scheurer-Kestner, 1833-1899) - химик-технолог), ученик Вюрца, пишет в своих воспоминаниях: «В то время, в 1853 г., Вюрц, профессор Медицинского института, следил с интересом за работами своего друга Жерара. Благодаря соседству их двух лабораторий Жерар часто приходил в лабораторию Медицинского института. Здесь сейчас же возникали живые, страстные научные дискуссии между ними. Жерар - человек цельного характера, резкий и неистовый, и Вюрц — пылкий, но тонкий и деликатный, спорили об атомах и молекулах. Иногда Жерар - человек, глубоко убежденный в правоте своих идей, выходил из терпения из-за возражений своего противника, и я видел, как он ломал пальцами мел, которым чертил формулы на доске» [1, стр. 198].

С 1854 г. Вюрц стал убежденным сторонником Жерара и после его смерти много способствовал развитию и распространению его идей [75]. Опираясь на теорию типов Жерара и, в частности, на представления о кратных типах, Вюрц открыл гликоль и его гомологи. Он писал: «Теория типов позволила автору этой книги дать верное толкование фактам, относящимся к глицерину. Эта же теория служила ему путеводной звездой при открытии гликоля» [76, стр. 72]. Вюрц один из первых начал преподавать систему Жерара, горячо убежденный в ее значимости: «Что касается химических теорий, то наш век не знает ничего более величественного, чем его теория» [1, стр. 441].

В Германии горячим сторонником Жерара стал Кекуле. Они познакомились еще в 1851 г. в Париже; первая их беседа длилась 12 часов [77, стр. 17], а затем они встречались не реже двух раз в неделю почти год [78].

Тесное общение с Жераром оказало большое влияние на формирование мировоззрения Кекуле, на признание им теории типов. Чтобы устранить трудности при изображении типических формул соединений со смешанными функциями, Кекуле выдвинул гипотезу о смешанных типах (1857). Главная же заслуга Кекуле в развитии идей Жерара — это то, что он раскрыл теоретический смысл его типов. Кекуле довел до логического конца понятие многоатомных радикалов, введенное Вильямсоном и Жераром, и установил прямую связь между «атомностью» (валентностью) радикалов и «атомностью» элементов; это привело его к мысли о валентности элементов, в частности о четырехвалентности углерода [79]. Исходя из своего представления о способности атомов углерода соединяться цепеобразно, Кекуле объяснил смысл общей формулы Жерара для гомологического ряда насыщенных углеводородов (СnН2n+2) [80]. В 1859 г. Кекуле опубликовал первый том своего учебника органической химии, построенного на основе системы Жерара. При определении молекулярного веса газообразных веществ он пользуется методом Жерара.

Шарль Вюрц
Шарль Вюрц

Важный вклад в распространение и развитие идей Жерара внесли русские ученые [27, стр. 310—321; 81]. Одним из первых в защиту идей Жерара и Лорана выступил еще в 1840-х годах А. И. Ходнев [82]. По выражению Бутлерова, «пламенным единомышленником Лорана и Жерара» был и Н. Н. Зинин. Зинин, пишет Бутлеров, «указал мне на значение учения Лорана и Жерара, на только что появившийся «Methode de chimie» первого и на начало «Traite de chimie organique» второго; он добавил к этому указание на значение различного характера водорода в органических соединениях и советовал руководствоваться в преподавании системой Жерара. Я последовал этим советам, и они двинули меня настолько по научному пути, что пребывание за границей в 1857—1858 г. могло уже вполне довершить мое превращение яз ученика в ученого» [69, т. III, стр. 101].

В 1855 г. Зинин, Шишков и Эйзен написали Жерару теплое письмо, в котором сообщили, что они присоединяются к его учению и поздравляют с успехами жераровской системы (стр. 66). Жерар был особенно тронут тем. что Зинин, бывший ученик Либиха, порвал с теорией радикалов.

Унитарная система Жерара нашла в России благоприятную почву — ее с энтузиазмом встретило молодое поколение химиков. Об этом свидетельствует хотя бы то, что темы магистерских диссертаций Бекетова и Менделеева были посвящены развитию идей Жерара. В своей диссертации «О некоторых новых случаях химического сочетания» [38] Бекетов пользуется системой обозначений Жерара и уточняет его представления о сочетанных соединениях [83. стр. 214]. Он доказывает, что вопреки мнению Жерара, в этих реакциях выделение воды происходит за счет атомов водорода, отнимаемых от обоих исходных веществ. В этой же работе Бекетов расширяет применение правила Жерара об основности сочетанных соединений.

Бывший ученик Жерара Соколов много писал о трудах Лорана и Жерара в «Химическом журнале», издававшемся Соколовым совместно с А. Н. Энгельгардтом. «Без сомнения, «Химический журнал», — пишет Меншуткин, — не остался без влияния на легкое и быстрое распространение новых воззрений Лорана и Жерара. В конце 50-х годов преподавание в России почти повсеместно восприняло эти новые воззрения» [84, стр. 11].

Соколов не только пропагандировал новые химические воззрения, его труды явились важным вкладом в учение Жерара. Экспериментальным путем Соколов доказал существование многофункциональных атомов водорода, что вполне отвечает современным представлениям о водороде гидроксильной, карбоксильной и радикальной группы [85]. Напомним, что в теории типов Жерара не было различия между водородом гидроксильной и карбоксильной групп.

В 1856 г. появляется магистерская диссертация Менделеева «Удельные объемы» [39]. Эта работа имела большое значение для утверждения унитарной системы. Поправляя и дополняя Жерара, Менделеев приходит к весьма важным выводам, а в некоторых случаях идет дальше Жерара. Например, Жерар был явно непоследователен, когда отказался от мысли о том, что его правило — все вещества в газообразном состоянии имеют одинаковый молекулряный объем — универсально. Напомним, что его отказ объяснялся большими отклонениями, которые получались при определении плотности пара некоторых соединений (РСl5, NH4C1, H2SO4). Менделеев отстаивал общность гипотезы Авогадро, доказывая, что наблюдающиеся отклонения связаны с разложением этих веществ при температуре опыта. Через год Сент-Клер Девиль открыл явление термической диссоциации паров, чем подтвердил правильность предположения Менделеева.

В своей диссертации Менделеев впервые предложил формулу для определения молекулярного веса газообразных веществ по их плотности (Ж = 29Dвозд) [86]. Пользуясь этой формулой, можно определять молекулярный вес, не зная химического состава веществ. Это был последний и наиболее важный шаг в развитии идей Авогадро и Жерара, так как и тот и другой определяли молекулярный вес искусственным методом, основанным на предполагаемой формуле вещества и плотности образующих его элементов в газообразном состоянии. Кроме того, исходя из своей формулы, Менделеев сделал заключение, что молекулы простых веществ могут состоять больше чем из двух атомов. Так, он пишет: Н2, О2, S6, Р4, As4, тогда как Жерар и Лоран ошибочно считали, что молекулы всех простых веществ состоят из двух атомов.

Уже ранние работы Менделеева много способствовали распространению унитарного учения в России [87]. Менделеев всегда подчеркивал, что для открытия периодического закона большое значение имел Первый международный конгресс химиков в Карлсруэ (1860). Он был участником этого съезда и там приветствовал новую систему атомных весов Жерара — Канниццаро. Немалое влияние на создание периодической системы элементов оказала и Жераровская система классификации органических соединений по гомологическим рядам [88, 89].

Унитарные идеи Менделеев последовательно проводил в жизнь при изучении любого вопроса. Считая себя убежденным последователем Жерара, он часто указывал, что он широко пользовался учением французского химика в своих «Основах химии» [90].

Большую помощь утверждению атомных весов и химических формул Жерара и внедрению унитарных вэглядов в неорганическую химию оказали труды Канниццаро. Итальянский ученый независимо от Менделеева, пришел (в 1858 г.)к формуле M = 2DH2 и, приняв гипотезу Авогадро за основу всех своих рассуждений, обнаружил непоследовательность Жерара в применении этой гипотезы при определении атомных весов металлов. Канниццаро установил правильные атомные веса металлов, соответствующие плотности паров их соединений и закону Дюлонга и Пти; система Канниццаро почти полностью отвечает современной системе атомных весов. Считая атомный вес производным молекулярного веса, Канниццаро дал объективный метод определения атомных весов и химических формул. Тем самым он способствовал установлению валентностей большинства металлов, и благодаря ему учение о валентности приобрело твердую опору. Франкланд писал: «До тех пор пока Канниццаро не положил определение атомных весов на современные прочные основы, невозможно было удовлетворительное развитие учения о валентности» [91, стр. 101].

Свои труды Канниццаро опубликовал в 1858 г. [35], но его книга не была известна широкому кругу химиков до Первого международного конгресса химиков. Центральной темой конгресса было уточнение понятий «атом» и «молекула», и именно тогда восторжествовали идеи Жерара и Лорана. Но официально это не было признано [92]. Сначала при обсуждении системы атомных весов Жерара и исправлений, внесенных Канниццаро, комиссия по редактированию решений записала, что новая система основана на «принципах Жерара». Затем, под давлением преседатель-ствовавшего Дюма, комиссия изменила «принципы Жерара» на «принципы Берцелиуса». Канниццаро был возмущен и горячо отстаивал первую формулировку. Обращаясь к Дюма, он воскликнул: «Хотя бы теперь, когда Жерар уже умер, можно было отдать ему должное!» [9, т. II, стр. 165]. Спустя несколько лет Вюрц так объяснял замену имени Жерара именем Берцелиуса: «Это была дипломатическая уловка с целью успокоить недоверчивость и оппозицию старых химиков, привести их так, чтобы они не подозревали, к идеям Жерара, скрыть от них имя известного и несчастного химика» [93, т. VI, стр. 167]. Канниццаро через 11 лет после конгресса писал об этом инциденте: «Я возражал тогда, доказывая, что реставрация системы атомных весов Берцелиуса будет представлять большую двусмысленность, введенную в науку, если одновременно не будет провозглашено полное падение его дуализма <...> т. е. если открыто не будут приняты основные идеи Жерара, развитые, измененные и завершенные таким образом, как они изложены в моем «Sunto di philosophia chimica» [там же].

Описанный случай лишний раз показывает, как несправедливо Дюма относился к Жерару; вместе с тем он говорит о том, что позиции дуалистов были сильны и в 1860 г.

Конгресс в Карлсруэ заложил основу для развития современной химии, сделав первый важный шаг в утверждении атомно-молекулярного учения. Б. М. Кедров пишет: «На съезде в Карлсруэ столкнулись две атомистики, старая и новая, столкнулись два взгляда на дискретность материи — механистический и по существу диалектический. Победа осталась за новой атомистикой, за диалектическим по существу взглядом на строение материи, и эта победа нового над старым, диалектики над метафизикой в одном из коренных вопросов химии, победа, хотя неполная, не окончательная, имела огромное прогрессивное значение, ибо оиа, эта победа, стимулировала дельнейшую борьбу новых, передовых идей в химии против старых, отживших идей, дальнейшее наступление диалектики на метафизику в химии» [94, стр. 229].

В Германии и Англии новая система стала общепринятой в 1870—1880-х годах, а на родине Жерара — только в самом конце XIX в. «Все зарубежные страны, — писал Гримо, — присоединились к учению Жерара, в то время как французские химики, отказавшись от обозначений Берцелиуса, сохранили эквиваленты, предложенные немецким химиком Гмелином, который сам их оставил несколько лет спустя» [1, стр. 434]. Крупнейшие химики Франции во главе с Бертло, занимавшие ответственные посты в науке и государстве, всячески препятствовали распространению идей Жерара, Лорана, Канниццаро и Бутлерова, с удивительнейшим упрямством отказывались от признания основных положений атомно-молекулярного учения, и только несколько передовых французских химиков отстаивали его.

Очевидно, здесь сказалось влияние позитивизма, который привел Бертло и других ведущих химиков к агностическим выводам о невозможности познать атомы и молекулы, а в связи с этим и к отрицанию их реальности.

Создание Бутлеровым теории химического строения — важнейший этап развития идей Жерара. Эта теория, с одной стороны, подвела итог всему предшествующему периоду учения о молекуле, а с другой — явилась качественно новой ступенью в истории теоретической химии. Мы уже указывали, что Бутлеров высоко ценил заслуги Жерара и Лорана в разграничении понятий «атом», «молекула» и «эквивалент», в создании теории типов, подготовившей почву для учения о валентности. Но, будучи некоторое время сторонником теории типов, он в 1858—1859 гг. осознал ее отставание от накопленного фактического материала и необходимость идти «дальше Жерара» [95, стр. 56—58]. Одним из главных недостатков теории типов Бутлеров считал то, что она основывается только на реакциях двойного разложения, оставляя в стороне реакции иных видов. Обычные типические формулы не могли выразить соединений с разными функциональными группами; для этого потребовалось ввести смешанные типы (Кекуле), что сделало теорию еще более искусственной и громоздкой. Кроме того, типические формулы были весьма относительными: одному и тому же веществу придавали несколько формул.

Учение о валентности, установление четырехатомности углерода и способности его атомов соединяться цепеобразно за счет единиц валентности (идеи Кекуле и Купера) создали предпосылки для возникновения качественно новой теории строения органических соединений. Но Кекуле не смог освободиться от теории типов: он применял понятие «валентность» только для объяснения типических формул и не считал возможным познать истинное строение молекул, которое рассматривал как «физическое». Купер создал искусственные формулы, опираясь только на валентность, и часто приходил к выводам, противоречившим опытным данным. Бутлеров смело порвал с теорией типов и ввел новое понятие о химическом строении молекул, о химических связях между атомами, доказав, что это строение можно познавать с помощью химических методов, исходя из реакций превращения данного вещества. Бутлеров подтвердил свою теорию экспериментальными работами, открыл соединения, предсказанные этой теорией. Многие закономерности и представления унитарного учения получили, благодаря теории химического строения, правильное объяснение [97]

* * *

Оценивая вклад Жерара в историю химии, его влияние на дальнейшее развитие химии можно смело сказать, что он не просто основатель новой научной школы, а создатель нового направления в развитии химии. Жерардизмом назвал это направление Гофман ближайший ученик Либиха, перешедший затем на сторону Жерара. Благодаря Жерару и Лорану химия вышла из Тупика, в который завел ее дуализм, и нашла, наконец, свое правильное русло.

Значение творчества Жерара и Лорана еще возрастет, если учесть ожесточенное Сопротивление старой школы и неимоверно трудную обстановку, в которой им приходилось работать. Соколов писал: «Мало того, что Лоран и Жерар, гикогда не получали материальных средств для своих занятии, средств, играющих такую важную роль во всякой экспериментальной науке и так щедро рассылаемых во Франции другим, без сомнения менее достойным. Они были лишены даже возможности иметь непосредственных учеников, за исключением двух-трех иностранцев, совершенно свободных от местных влияний. Если с ничтожными средствами, в короткое время, только личными трудами произведено так много, если учение их, распространяемое только с помощью их сочинений, принимается уже почти всеми, то чего же можно было бы ожидать при лучших средствах, при искусных помощниках, при множестве учеников, воспринимавших живое слово, а не более или менее мертвую книгу» [17, стр. 14]. «Поиски истины, - пишет о Жepape и Лоране Вюрц, - вот их страсть, и предпочитая свою независимость своему продвижению, свои убеждения своим интересам, они поставили любовь к науке выше земных благ для себя. Что я говорю? Выше самой жизни» [1, стр. 441]. На фоне таких горячих и вполне справедливых высказываний странным кажется мнение Оствальда. Прослеживая весь трагический путь Жерара и Лорана в муке, зная, как они боролись в атмосфере непонимания и преследования против устарелых воззрений, видя, как Жерар, по словам Оствальда, «пытался своей крепкой головой пробить существующие стены» [96, стр. 213], Оствальд приходит к выводу, что Жерар «большей частью сам воздвиг на своем пути те препятствия, о которые он должен был физически разбиться» [96, стр. 235]. Горько звучит упрек Оствальда в том, что Жерар в свое время не послушался «разумных» советов Либиха — не создавать теорий, а заниматься только открытием фактов. «При упрямстве Жерара эти советы упали на неблагоприятную почву», — пишет Оствальд [96, стр. 212—213]. И уж никак нельзя согласиться с выводами Оствальда, что центр тяжести дарования и деятельности Жерара «лежал в литературной работе», что «среди его экспериментальных открытий нет ни одной вполне оригинальной работы».

Самое поверхностное ознакомление с теоретическими и экспериментальными исследованиями Жерара полностью опровергает выводы Оствальда. И чем дальше развивалась химия, тем ярче выявлялось значение трудов Жерара. «Творчество Жерара сегодня — через сорок лет после его смерти — получает еще больше признания вместе с продвижением науки вперед», — пишет Канниццаро в 1897 г. [1, стр. 438].

В 1896 г. в Монпелье, к 80-летию со дня рождения Жерара, был установлен его бюст. Директор Института химии в Монпелье, открывая этот памятник, сказал: «Задумайтесь над биографией Жерара. За свои 15 лет борьбы получил ли он большое удовлетворение? Получил ли он какие-либо почести? Он их не знал. Но здание, которое он построил, осталось непоколебимым. И сегодня когда уже прошли годы, мы хотели бы поднять его бюст на самый высокий пьедестал. Работайте же, господа, с единственным стремлением полностью выполнить свой долг, с единственной страстью в вашем сердце — познать истину. И если иногда разочарования в жизни начнут подавлять вас и ваше мужество, то обратите ваши взоры к образу этого «великого непонятого» («le grand inconipris») и продолжайте следовать по прямому пути, который указывает вам ваша совесть. Это приведет вас к единственному стоящему вознаграждению на нашем свете — беспристрастному признанию последующих поколений» [1, стр. V].

Оратор был прав. Образ Жерара остается для нас примером беззаветного служения науке, страстной борьбы за торжество передовых идей.





http://910960.ru/ где и как проводится квалификационная аттестация.

Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-