Ланжевен Люс: М. В. Ломоносов и Р. Бойль - корпускулярная теория материи и механистическая, концепция мира

М. В. ЛОМОНОСОВ И Р. БОЙЛЬ

(КОРПУСКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ МАТЕРИИ И МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ
КОНЦЕПЦИЯ МИРА*)

Полное собрание сочинений М. В. Ломоносова, опубликованное Академией наук СССР в 1950—1957 гг., позволяет всем беспристрастно изучающим эволюцию научной мысли в мире воздать должное великому ученому, показав важную роль, которую он играл не только в России, но и во всей Европе.

В настоящей статье я решила объединить несколько фактов и размышлений, могущих, как мне кажется, осветить все то, чем обязан Ломоносов великому английскому ученому XVII в. Бойлю в области корпускулярной теории материи и механистической концепции мира, а с другой стороны, показать значительный шаг вперед, который представляет собой теория материи Ломоносова по сравнению с взглядами как Бойля, так и всех ученых XVIII в.

При чтении работ Ломоносова легко убедиться в том, что уже в начале своей научной деятельности он усвоил самое важное из современной ему науки, в частности из трудов Бойля. Прекрасно зная латинский язык, молодой русский студент мог читать объемистые труды Бойля в латинских переводах, которые быстро следовали за изданиями на английском языке.

Это чтение произвело на Ломоносова очень глубокое впечатление, о чем свидетельствует одна из его заметок 1756 г.: «С тех пор как я прочитал Бойля, овладело страстное желание исследовать мельчайшие частицы. О них я размышлял 18 лет».¹

Многие крупные работы Бойля были хорошо известны Ломоносову и неоднократно цитировались им по латинским переводам.² Назовем, в частности, «Происхождение форм и качеств в соответствии с корпускулярной философией»,³ «Новые физико-механические опыты над упругостью воздуха» и их «Продолжение», которые Ломоносов изучал, особенно в связи со своими работами над упругостью воздуха.⁴ Многократно упоминаются также книги Бойля «Очерки об удивительной тонкости, большой силе и определенной природе испарений»⁵ и «Новые опыты для установления стойкости и весомости огня и пламени». Последняя работа Бойля, содержащая его знаменитые опыты по обжиганию металлов в запаянных сосудах, явилась предметом важных возражений Ломоносова.⁶ Книга Бойля «Рассуждение об абсолютном покое тел» является также предметом многих ссылок.⁷

Сравнивая названия трудов Бойля⁸ и Ломоносова, мы обнаруживаем известное сходство тем, однако труды Ломоносова отличаются большей научной целенаправленностью в отличие от Бойля, у которого значительная часть сочинений посвящена богословию.

Более глубокое изучение сочинений обоих ученых показывает, что иногда у Ломоносова можно найти те же сравнения, те же прилагательные, что и у Бойля. Оба говорят о «нечувствительных» частицах, о «частных» качествах. Ломоносов, как Бойль и Лукреций, сравнивает корпускулы, составляющие тела, с буквами алфавита, которые, несмотря на свою немногочисленность, позволяют образовать значительное число слов. Ломоносов подобно Бойлю часто прибегает к примеру сложного, но прекрасно налаженного часового механизма и т. д. Он иногда возвращается в своих доказательствах к опытам, проделанным таким прекрасным экспериментатором, каким был Бойль.

Эти аналогии и ссылки на работы Бойля доказывают, что Ломоносов решительно опирался на все то, что считал правильным или хорошо обоснованным в корпускулярной теории великого английского ученого. Чтобы правильно оценить то, чем обязан Ломоносов Бойлю, и чтобы оценить всю оригинальность и значение его собственного вклада в науку, недостаточно сравнить теории этих двух великих ученых, которые внесли большой вклад в эволюцию идей о строении материи. Необходимо, как нам кажется, поместить каждую из этих теорий в свое время:

1) вспомнить, чем обязана теория Бойля атомистам древности и ученым нового времени — Декарту, Гассенди и Фрэнсису Бэкону, подчеркнуть вклад Бойля в науку, а также его слабые места;

2) проследить, чем стала эта теория за 75 лет, отделяющих Бойля от Ломоносова;

Таков план, которому мы следовали в этой статье, конечно, не претендующей на то, чтобы исчерпать такую обширную и важную для истории научной мысли тему.

***

Роберт Бойль, последний сын герцога Йоркского, был достаточно богат, чтобы посвятить свою жизнь науке. В то время в Англии начало развиваться машинное производство. Крупная торговая буржуазия восторжествовала над королевским абсолютизмом в результате революции 1648 г., но она продолжала борьбу с ним под флагом религии, защищая англиканское вероисповедание от католицизма Стюартов. В 1688 г. она низлагает короля и с помощью второй революции одерживает окончательную победу, которая обеспечивает торжество капитализма. Английский капитализм нуждается в науке. Он начинает понимать роль, которую она может сыграть в развитии промышленности и торговли. Фрэнсис Бэкон, считавшийся в начале века атеистом, становится властелином дум этой буржуазии. Королевское общество, созданное в 1662 г.,⁹ в соответствии с идеями, которые были дороги этому ученому, сделается учреждением, поставившим себе целью объединить практику и теорию, науку и ремесла, для того чтобы обеспечить расцвет новой философии. И у науки, и у буржуазии один общий враг — бесплодная схоластика. Но английская буржуазия опирается также на религию. Бойль найдет компромисс, который позволит науке развиваться в интересах буржуазии, не подвергая опасности религию.

Бойль, сын представителя новой аристократии — союзницы буржуазии, действительно оказал хорошую услугу этой буржуазии. Однако его борьба против схоластики, его замечательные работы для содействия развитию новой науки сделают из него также одного из лучших деятелей научной революции XVII в.

На новую науку, названную в Англии в XVII в. «натуральной философией», вследствие расширения машинного производства сильное влияние оказала развивающаяся механика. Поэтому вполне естественно, что ученые, чтобы объяснить явления природы, обратятся к механике. Почитатель Декарта и Гассенди, Бойль с самого начала своей ученой карьеры принимает «механическую философию», а впоследствии «корпускулярную философию», которая является ее обоснованием. И науку, которой он посвятит свою жизнь, он будет обычно называть «механической философией».

Именно поиски доказательств в пользу этой новой философии являются путеводной нитью в трудах Бойля, которые на первый взгляд кажутся собранием заметок, опытов и размышлений на очень различные темы. Поэтому эти труды, столь беспорядочные на первый взгляд, представляют собою единство: единство метода — выводы и гипотезы всегда вытекают из опыта; единство преследуемой цели — доказать обоснованность корпускулярной гипотезы, которую он сам переработал и дополнил, обрушиться на противников новой науки, в частности на особенно многочисленных среди химиков того времени защитников скрытых качеств и аристотелевских стихий.

Бойль был не только ученым, стремившимся к развитию натуральной философии, он был также христианином, членом англиканской церкви, глубоко набожным и вполне убежденным в истинности Священного писания. Осуждение церковью языческих теорий материи, которым учили греко-римские атомисты, поставило перед Бойлем трудную задачу, решить которую он пытался в течение всей своей жизни ради спасения души, а также сохранения религии и науки. И в самом деле, значительная часть сочинений Бойля посвящена доказательству того, что его корпускулярная гипотеза материи и его механистическая концепция явлений природы не только совместимы со Священным писанием и всемогуществом божиим, но что наука и религия дополняют друг друга.

Глубокая религиозность ученого объясняется высоким положением, которое в силу своего происхождения он занимал в Англии, где религиозная борьба составляла неразрывное целое с борьбой политической и где атеизм почитался преступлением. Это позволяет лучше понять те стороны трудов Бойля, которые стали решающими для эволюции науки в Англии и которыми Ломоносов пренебрег для того, чтобы направить изучение строения материи и объяснение явлений природы на более плодотворный путь.

В эпоху, когда Бойль посвятил себя химии и новой философии, идеи о корпускулярном строении материи разделялись большинством сторонников новой науки.

Бойль прекрасно знал произведения трех великих ученых и философов — Бэкона, Декарта и Гассенди, которые, следуя направлению античного материализма, положили корпускулярное строение материи в основу своего объяснения мира и под влиянием развития машинного производства придали этому объяснению механистический характер.

Все трое оказали глубокое влияние на Бойля. Как убежденный бэконианец, он отказывается принять какую-либо систему и заявляет, что не хочет подвергнуться влиянию ни Декарта, ни Гассенди.¹⁰ Он хочет быть свободным, исходить из опыта. С самого начала своей научной деятельности он усвоил идею корпускулярного строения материи и механистического объяснения «качеств» с твердым намерением поставить ее на прочную экспериментальную основу. Бойль был единственным из всех ученых того времени, кто именно в химии, которая тогда была только искусством на службе узкой медицинской практики, искал наиболее убедительные аргументы для борьбы против скрытых качеств и для доказательства реальности корпускул. Ломоносов также отведет химии привилегированное место в том, что касается поисков доказательств. Бойль был поклонником Бэкона и даже намеревался продолжить его сочинение «Материя материй как естественная история в десяти центуриях».¹¹ Как и Бэкон, Бойль был согласен с «атомистами» («corpuscularians») Декартом и Гассенди, но атом философов его не удовлетворял. Он, как и Бэкон, хотел «реальных частиц, таких, которые действительно существуют».¹² А где же лучше всего их найти, как не в изучении химических реакций? Бойль со времени появления своих первых работ старался показать значение химии, изучающей наиболее глубокие превращения материи, для создания теории ее строения. Его целью было «достигнуть хорошего понимания между химиками и философами-механистами, которые до сих пор были слишком мало знакомы с учениями друг друга».¹³ Бойль, говоря о пользе взаимопонимания теоретиков и практиков, писал: «... надеюсь, что оно сможет содействовать прогрессу натуральной философии... подобно тому, как многие химические эксперименты могут быть удачно объяснены с помощью понятий корпускул, точно так же многие из понятий о корпускулах могут быть удобно пояснены или подтверждены химическими экспериментами».¹⁴

У Ломоносова мы находим то же желание, но в более общем виде — в форме объединения теории и практики, самой основы метода русского ученого.

Но начинание было трудным, потому что химия в середине XVII в. находилась в руках перипатетиков, алхимиков и особенно спагириков¹⁵ или иатрохимиков, которые сводили ее к искусству, находящемуся во власти оккультизма и эмпиризма. Если авторитет учения Аристотеля серьезно пострадал от нападений на его схоластику Галилея, Декарта, Гассенди и Бэкона, то теория «субстанциональных форм» и «реальных качеств» продолжала господствовать в этой химии, презираемой новой философией. Если теория четырех стихий Аристотеля (земля, вода, воздух и огонь) насчитывала все меньше и меньше сторонников, то теория спагириков, в частности Зеннерта,¹⁶ примиряла начала, стихии и атомы, к удовольствию химиков, которые объясняли свойства тел и их взаимодействие с помощью «трех начал» (tria prima), а именно соли (начало нелетучести), ртути (начало жидкого состояния и металличности) и серы (начало горючести и желтого цвета).

«Химик-скептик», опубликованная в 1661 г., полностью посвящена беспощадной критике «четырех стихий» и в особенности «трех начал». Это полемическое произведение еще при жизни Бойля имело большой успех и так же способствовало его славе, как и его замечательные работы по физике об упругости воздуха (1660). В книге «Химик-скептик», написанной в форме диалога, ясным, образным и доступным для всех языком, Бойль доказывает с помощью аргументов, вытекающих из опыта и здравого смысла, темный, неясный, условный характер стихий и начал, которые не отвечают никакой осязаемой действительности и число которых произвольно. Опираясь на факты, он осуждает «нестерпимую двусмысленность, которую сами они допускают в своих произведениях и выражениях..., безрассудную свободу, которую они себе позволяют, играя названиями по своему желанию... Так, они часто будут называть одно и то же вещество то серой, то ртутью тела».¹⁷

Замечательный экспериментатор, он распознает недостатки, неясности, погрешности методов анализа, служащих для разложения смешанных тел на их «начала», и в частности разложение посредством огня, тогда обычно применяемое. Бойль, который, несмотря на заглавие книги,¹⁸ отнюдь не был скептиком, подвергает сомнению только значение этих устарелых учений и методов. Устами Карнеада он объявляет это Элевтерию, их защитнику.¹⁹

Бойль действительно сразу допускает корпускулярное строение материи, отстаиваемое картезианцами и такими сторонниками Эпикура, как Гассенди, которых он называет «атомистами». В своих первых работах о воздухе (1660), в своих «Физиологических опытах» (1661) он не подчеркивает различий, существующих между теориями, потому что «... несмотря на вопросы, в которых атомисты и картезианцы расходятся, можно думать, что они сходятся в главном, и их гипотезы о материи могут рассматриваться лицом, склонным к примирению, как одна и та же философия, которая в силу того, что она объясняет вещи посредством корпускул, или мельчайших тел, может быть (достаточно подходяще) названа корпускулярной».²⁰

Бойль не отстаивает оригинальности этой философии, которую он первый называет «корпускулярной философией» и которую принимает: «Именно благодаря тому факту, что законы механики так всеобщи и, следовательно, применимы к столь многим вещам, они скорее годны для того, чтобы включать, нежели вынуждены исключать всякие другие гипотезы, найденные в природе...».²¹

Эта корпускулярная теория, которая произвела на Ломоносова — студента Марбургского университета столь сильное и столь решающее впечатление, нашла свое наиболее полное развитие во «Вступительном очерке» (1661) и в «Происхождении форм и качеств в соответствии с корпускулярной философией» (1666).

Уже в «Химике-скептике» Бойль своими двумя предложениями давал понять, что материя состоит из корпускул, названных им скоплениями (clusters), которые получаются путем соединения еще более мелких частиц, различающихся фигурой, формой и движением.

В работе «Происхождение форм и качеств в соответствии с корпускулярной философией» Бойль уточняет понятие корпускул, которые не являются ни атомами Гассенди, ни частицами Декарта. И действительно, издатель в своем «Уведомлении» указывает, что корпускулярная гипотеза Бойля в самом деле «принадлежит автору, доказана ежедневными наблюдениями, обычными испытаниями и экспериментами и точными и легко осуществимыми химическими процессами».²²

Вот как определяет Бойль природу и иерархию различных корпускул: «I. В мире имеется великое изобилие частиц материи, каждая из которых слишком незначительна, чтобы, взятая отдельно, быть ощутимой. Такая частица, пока она цела или неразделима, должна непременно иметь и свои определенные очертания и быть настолько твердой, что хотя она и может быть разделена мысленно и с помощью божественного всемогущества, однако вследствие ее незначительности и твердости природа едва ли когда-либо в действительности разделит ее и в этом смысле они могут быть названы minima («наименьшие») или prima naturalia («первые природные»).

II. Имеется также множество корпускул, составленных из объединения нескольких minima naturalia («наименьших природных»). Объем этих корпускул так незначителен, а их сцепление так плотно и прочно, что каждый из этих небольших первичных сростков или скоплений частиц отдельно не может быть воспринят чувствами. Хотя они и не являются абсолютно не делимыми природой на составляющие ее prima naturalia или, может быть, на другие небольшие осколки, тем не менее в силу недавно упомянутых причин очень редко случается, что эти корпускулы действительно разлагаются на составные части или разламываются. В большом разнообразии ощутимых тел они остаются целыми под различными видами или замаскированными. Они являются как бы семенами или непосредственными составными частями или элементами многих видов натуральных тел, как земля, вода, соль и т. д., и, будучи неощутимыми в отдельности, в соединении с другими они становятся способными воздействовать на чувства».²³ Бойль называет эти корпускулы prima mixta. Все тела образованы этими «семенами», или prima mixta («первые смешанные»). Minima naturalia («наименьшие природные») не встречаются в природе изолированно.

Подобно философам-материалистам древности, подобно Декарту, Гассенди и Бэкону Бойль считает, что не может быть меньше начал, чем два великих начала «механической философии» — материя и движение.²⁴ Эти начала «корпускулярной философии» были просты и всеобщи: «Я не надеюсь найти какие-нибудь начала, изложенные более понятно и вразумительно, чем корпускулярные или механические».²⁵ Для Бойля, как и для последователей натуральной философии, мир есть огромная, хорошо налаженная машина, которую он часто сравнивает со страсбургскими башенными часами. Материя, из которой сделаны различные части этих часов, вообще одна и та же, но «различные движения колес и других частей вызывают в машине явления, запроектированные изобретателем».²⁶

Из этих двух «великих и в высшей степени всеобъемлющих начал всех тел, материи и движения»²⁷ движение наиболее важно. В основе корпускулярной гипотезы Бойля лежит материя «протяженная, делимая и непроницаемая».²⁸ Эта материя приводится в движение богом, и из этого движения вытекает все разнообразие тел.

И именно от этого движения материи, созданного богом и постоянно им поддерживаемого, происходит, по мнению Бойля, образование этих твердых, физически неделимых частиц (prima naturalia), которые всегда находятся в виде первичных сростков или скоплений (prima mixta). Эти prima mixta, объединяясь между собой или с prima naturalia, могут образовать более сложные корпускулы, и эти видоизменения корпускул соответствуют различным химическим реакциям. 29

Из этого начального движения, которое разделило первобытную материю на prima naturalia, и из «локального движения», которое «из всех других свойств материи принимает наибольшее участие в ее перестройке и видоизменении»,³⁰ и проистекают основные качества неощутимых корпускул: их величина, форма и движение. В телах, которым мы приписываем осязаемые качества, «нет ничего реального и физического, кроме величины, формы, движения и покоя составляющих их частиц».³¹

«текстурой». По Бойлю, во всякой отдельной части материи, составленной из множества корпускул, возникают два новых случайных свойства, или акциденции: первое касается больше каждой корпускулы по отношению к находящимся возле нее (действительным или предполагаемым) устойчивым телам, а именно ее «положения» (вертикальное, наклонное или горизонтальное). Когда два или более таких тел расположены одно возле другого, то способ такого расположения, если одно тело рядом с другим или одно тело за другим, может быть назван их «порядком».³² «Многие из этих частиц, будучи соединены в одну массу или тело, имеют определенный способ совместного существования, который мы называли „текстурой“».³³ Эта «текстура» играет очень важную роль у Бойля в его механическом объяснении вторичных качеств тел, т. е. в неприятии схоластических «форм». Ломоносов усвоит понятие «текстура», значительно развив его (строение молекулы).

«Если бы не было чувствующих существ, — пишет Бойль, — то те тела, которые являются теперь объектом наших чувств, были бы лишь предположительно, если можно так сказать, наделены цветом, вкусом и тому подобное, а в действительности же — только теми наиболее общими свойствами тел, как форма, движение, текстура и т. д.».³⁴ Так, например, физические свойства тел, такие как теплота, большая или меньшая твердость и т. д., зависят от незримых движений их корпускул. В специальном трактате «Большие результаты даже от медленного и незаметного движения» Бойль заявляет, что «в то время как все тело или объемлющие его поверхности сохраняют свои форму, размеры и расстояния от других устойчивых тел, вблизи от него находящихся, корпускулы, которые его составляют, могут иметь различные быстрые движения и стремления между собой».³⁵

Одним и тем же внутренним движениям всегда соответствуют постоянные качества, но изменение этих движений может вызвать важные видоизменения свойств, потому что, пишет Бойль, «из всех других свойств материи величайшее участие в ее изменении и модификации принимает локальное движение, так как оно есть не только великая действующая сила или фактор среди второстепенных причин, но очень часто является также одной из главных сил, образующих форму тел.³⁶

Ломоносов не только утверждает, но и доказывает существование незримого движения корпускул в «Размышлениях о причине теплоты и холода».³⁷

Бойль писал: «Кажется, что истинное, настоящее свойство теплоты заключается в том, чтобы вызывать движение и посредством этого разъединять тела на части и подразделять их на мельчайшие частицы»; «Если только мельчайшие частицы достаточно возбуждены, причем неважно, создается ли движение с помощью огня или нет, так как посредством быстрой ковки железа или серебра вы можете привести мельчайшие частицы в такое движение, которое сделает металл очень горячим на ощупь»;³⁸ «Молот есть только чисто механический фактор и действует с помощью локального движения».³⁹

Химические свойства тел, зависящие от величины, формы и «текстуры» корпускул, могут сами также изменяться посредством движения, которое им сообщают, если изменить величину, форму и текстуру этих корпускул, разрушая их сцепления и образуя новые сочетания, если изменить размеры и форму пор, находящихся между этими корпускулами и если изменить невидимое движение этих корпускул. Можно, например, изменить тело, нагревая его; именно поэтому огонь в химии играет для Бойля роль инструмента, который, будучи правильно использованным, может образовать новые субстанции. «... посредством действия огня или других подходящих факторов небольшие части материи могут быть так разбиты на мельчайшие частицы, а эти частицы могут быть так сформированы и соединены... чтобы составить тело, способное растворяться в воде и действовать на органы вкуса (например, как соль)».⁴⁰

Ломоносов также приписывает огню очень важную роль.⁴¹

Для Бойля химик действует в невидимом мире корпускул, подобно тому как физик, применяющий законы механики, действует в макроскопическом мире. В «Химике-скептике» реакции объясняются им как разделения, как новые соединения посредством отнятия или добавления решающих составных частей, образующих тела. В своем знаменитом эксперименте «разложения и возрождения селитры»⁴² он пользуется еще в своих объяснениях таким приемом. Для Бойля химик является искусным ремесленником, который с помощью таких инструментов, как огонь, растворители, вода, может осуществлять «величайшие и в высшей степени трудные изменения, разумно предпринятые среди прочных и неодушевленных тел».⁴³

К числу возможных изменений Бойль относит превращение металлов в золото. Металлы рассматривались тогда как сложные тела. Следовательно, их корпускулы могли теоретически посредством перегруппировки prima naturalia изменяться и давать драгоценный металл. Ломоносов уже в силу своей атомистической теории не допускает ни возможности превращения металлов в золото, ни превращения любого тела в другое.

Впрочем, по теории материи Бойля, любая субстанция может быть получена исходя из какой угодно другой, но не прямо, а в результате многочисленных изменений.

«Так как тела, имея лишь одну общую материю, могут различаться только по случайным свойствам, из которых все, как кажется, являются результатом или следствием локального движения, то мне непонятно, почему безрассудно думать, что (по крайней мере среди неодушевленных тел) посредством очень небольшого добавления или отнятия материи (которые в большинстве случаев едва ли еще будут нужны) и регулярной серии изменений, постепенно предрасполагающих материю к превращению, в конце концов можно из любой вещи создать любую вещь (курсив наш, — Л. Л.), так как хотя из слитка золота нельзя немедленно сделать кольцо, все же либо путем постепенного волочения проволоки из этого слитка, или же путем его плавления и отливки в форму эта вещь может быть легко осуществлена. И таким образом, хотя вода не может быть немедленно превращена в масло и еще менее того в огонь, все же если вы будете питать определенные растения только одной водой (как это делал я) до тех пор, пока они не усвоят большое количество воды своим собственным организмом, то вы можете, подвергнув эту превращаемую воду... перегонке в надлежащем стеклянном сосуде, получить, помимо всего другого, настоящее масло и черный горючий уголь (а следовательно, огонь)».⁴⁴

В этом отрывке из «Происхождения форм» (1666) Бойль возвращается к мыслям, которые он старался внушить на всем протяжении своей книги «Химик-скептик» и которые он очень четко выразит впоследствии в своей работе «Химический парадокс, основанный на новых экспериментах, делающий вероятным то, что химические начала могут видоизменяться таким образом, что из одного начала могут быть получены другие».⁴⁵

«Химику-скептику» Бойль дает определение того, что он рассматривает как элемент, — определение, сделавшееся знаменитым. Это определение часто истолковывалось в слишком современном смысле, как показали Т. С. Кун⁴⁶ и М. Боас.⁴⁷

«А чтобы предупредить ошибки, я должен уведомить вас, что я теперь подразумеваю под элементами, как те химики, которые говорят, что они вносят полную ясность своими началами, некоторые первоначальные и простые или совершенно несмешанные тела, которые не будучи сделаны из каких-либо других тел или из какого-либо другого тела, являются ингредиентами, из которых непосредственно составляются все так называемые совершенно смешанные тела, и на которые эти тела в конечном счете распадаются. Теперь я сомневаюсь в том, может ли быть какое-либо такое тело, которое постоянно встречается во всех и в каждом из тех тел, о которых говорят, что они неразложимы».⁴⁸

В соответствии с этим определением Бойль отверг стихии Аристотеля и начала спагириков, так как доказал, что они сложны и могут превращаться друг в друга. Но химический элемент в его определении не соответствует нашим современным химическим элементам. В самом деле, по Бойлю, эти первоначальные и простые элементы «находятся во всех телах, и все эти тела могут быть разложены на одно и то же число элементов, так что каждое тело состоит из различных размещений тех же самых элементов».⁴⁹

Следовательно, Бойль разделял концепцию химиков своего времени относительно элементов. Но он не признавал принятых ими числа и природы элементов. Критика этой концепции Бойлем составляет один из его наиболее важных вкладов в возникновение современной химии.

Неприятие старых элементов сопровождалось у Бойля сомнением в возможности существования простых элементарных тел, отвечающих его определению.⁵⁰

Корпускулярная теория Бойля была в самом деле несовместимой с идеей химических элементов, имеющих перманентное существование, т. е. с современным понятием простых тел или химических соединений. Бойль считал, что частицы первичной материи — minima naturalia, или prima naturalia, неделимые, не имеющие особых свойств, кроме величин и формы, давали, объединяясь, химические корпускулы, или скопления, которые различались числом, природой, prima naturalia, а также текстурой. Но Бойль никогда не излагал систематически своих мыслей об этих корпускулах и не всегда достаточно ясно выражал их, как это показывает следующий отрывок: «Я считаю, что частички тел часто объединяются друг с другом только с помощью непосредственного соприкосновения и опоры (rest). Однако имеются немногие тела, мельчайшие частицы которых плотно приклеиваются друг к другу, какой бы причине ни приписывалось их соединение. Но возможно встретить и некоторое другое тело, частицы которого могут войти между этими телами и таким образом разъединить их. Или же могут быть приспособлены к тому, чтобы еще крепче сцепиться с некоторыми из них, чем эти последние сцепляются с помощью опоры, или по крайней мере могут быть соединены так плотно с ними, что ни огонь, ни обычные инструменты химической анатомии не могут разъединить их. Так как эти вещи предпосланы, я не буду безапелляционно отрицать их, но могут быть некоторые скопления частиц, в которых частицы так мелки или сцепление так крепко, или и то и другое, что когда тела, обладающие различными свойствами и состоящие из таких прочных скоплений, смешиваются, то, хотя сложные тела, составленные из них, могут быть очень отличными от того или другого из ингредиентов, все же каждое из этих небольших скоплений, или сростков, может таким образом сохранить свою собственную природу и остаться делимым, как и прежде».⁵¹

Это объяснение химических реакций различным способом образования соединений, начиная со скоплений, или prima mixta, дополняется в позднейших работах. Так, например, Бойль вводит в «Историю частных качеств...» понятия сложных и смешанных тел в связи с текстурой:

«И так как эти собрания простых корпускул, способных крепко прилипать друг к другу или могущих быть дополненными одни другими, составляют прочные и нелегко разложимые скопления частиц, то они могут быть названы первичными сгустками, или элементами вещей. Эти элементы могут сами смешиваться друг с другом и составлять таким образом сложные тела. И даже эти последние могут быть смешаны с другими составными телами. Доказательством этого служат ингредиенты тел, разложенных на составные части. Таким образом открывается способ, которым природа изменяет материю и который мы можем назвать смесью или составом (mixture or composition). Не потому, что это слово так подходит к первоначальному сростку корпускул, но потому, что оно принадлежит множеству соединений и, кажется, отличается от текстуры, с которой имеет так много сходства, в том, что может быть сведено в ней, что всегда в смесях, а не в текстурах требуется разнородность составляющих частей».⁵²

Бойль никогда не рассматривает тела, образованные исключительно из prima naturalia, не сгруппированные в prima mixta. Может быть, он делает намек на это в следующем темном отрывке из «Химика-скептика»: «Если бы в химических растворах разлагаемые субстанции были бы чистыми и простыми телами и телами совершенной элементарной природы, ни одно не было бы наделено более специфическими свойствами, чем другое, и их качества отличались бы так же мало, как качества воды».⁵³

«Новом философском свете» (1641) направлял химию на путь анализов и очисток, чтобы получить последние составные части, чтобы знать их качества, а также и их количество в смесях,⁵⁴ Бойль, не оставляя лаборатории, объединял теорию и практику, разум и опыт, чтобы найти механистическое объяснение физических и химических свойств тел.

Тесно объединяя физику той эпохи, т. е. по существу механику, с наукой, которую он хотел создать, — с новой химией, Бойль больше старался объяснить одно за другим явления природы, опираясь на свою корпускулярную философию и на опыт, чем углублять природу и строение каждой корпускулы.

Так, например, во всех своих сочинениях английский ученый старался объяснить в простых, для всех доступных выражениях тепло и холод, магнетизм, огонь, тяжесть, летучесть, жидкое состояние, цвет и вкус тел, равно как и природу их кислотности, их основности и причину образования осадка при химических реакциях.⁵⁵

Корпускулярная философия Бойля, которую мы только что кратко обрисовали, и механистическое объяснение качеств, из нее вытекающих, бесспорно превосходили существовавшие до того времени теории строения материи и ее свойств. Основанная на изобилии наблюдений и точных экспериментов, описанных в мельчайших подробностях и благодаря этому могущих быть легко воспроизведенными тем, кто подверг бы их сомнению (Ломоносов проделал многие из этих экспериментов, как, например, обжигание металлов, прорастание семян), эта философия давала понятию корпускулы новый, объективный характер. Реальность этих частиц утверждалась заранее и имела своим основанием только логические рассуждения. Бойль приводит доказательства из физики и в особенности из химических реакций, которые он изучает с большой точностью, заботясь о чистоте используемых тел, изыскивая методы, которые выделяются среди употреблявшихся в его время методов и открывают перед химией путь настоящей науки. Впоследствии Ломоносов проявил такую же заботу, строгость и точность. Так же как Бойль, и в еще большей степени, он использует физические методы, чтобы проверить чистоту употребляемых тел.

́льшую точность и новые возможности. Его борьба против теории скрытых качеств, которая в то время господствовала в химии и не была совершенно изгнана из физики, бесспорно ставит его в число наиболее активных деятелей научной революции XVII в. Современники очень хорошо поняли Бойля, уважая в его лице не только искусного экспериментатора, известного своими прекрасными открытиями в области упругости воздуха, но также и теоретика, который успешно боролся против схоластики и которого один из его почитателей назвал «восстановителем механической философии».

Бойль был не только ученым, всецело посвятившим себя новой науке. Он был глубоко верующим сторонником англиканской церкви, подчиненным ее авторитету.

Ученый, который в неопубликованном очерке «Что необходимо для хорошей гипотезы...» с такой ясной научной строгостью дал характерные черты хорошей гипотезы и характерные черты превосходной гипотезы, с той же уверенностью признавал ценность откровений Священного писания для построения натуральной философии.

Бойль-ученый, когда он борется против Аристотеля и перипатетиков, учение которых он считает только «правдоподобной теорией химер, или фикцией»,⁵⁶ пишет, «что слишком большое преклонение перед авторитетом вредно для философии».⁵⁷

— «чтобы она не была случайной, но чтобы имела достаточно оснований в природе самой вещи или по крайней мере была бы хорошо представлена некоторыми добавочными доказательствами».⁵⁸

А в работе «Механическое происхождение и воспроизведение качеств», опубликованной в 1675 г., он пишет: «Для пользования гипотезой она должна дать вразумительное объяснение причин действий или предложенных явлений, не противоречащее законам природы или другим явлениям. Чем многочисленнее и чем разнообразнее частицы, из которых некоторые объясняются определенной гипотезой, а некоторые соответствуют ей или же по крайней мере не противоречат ей, тем ценнее гипотеза и тем больше похожа она на правду».⁵⁹

В эпоху, когда наука освобождается от засилья схоластики, когда строится новая концепция природы, соответствующая наблюдаемой действительности, когда разум старается объяснить естественными причинами то, что ранее приписывалось скрытым или сверхъестественным силам, Бойль-ученый, чтобы оправдаться перед искренне верующим христианином, каким он остался, утверждает, что человеческий разум имеет границы и что познание природы не может быть достигнуто без помощи божественного откровения.⁶⁰

Ломоносов же в противоположность Бойлю восхваляет всемогущество человеческого разума.

Эксперимент, конечно, является основанием всей науки, но «слово „опыт“ может быть принято в разных смыслах. Поэтому я позволяю себе расширить значение слова за пределы его обычных границ и разделить его (опыт) на личный, исторический и сверхъестественный (который может быть также назван теологическим)... Под теологическим я подразумеваю опыт, посредством которого мы узнаем, положим, что такое божественное откровение».⁶¹

В результате такого ограничения человеческого разума и введения религии в натуральную философию Бойль отходит не только от древних атомистов и от Гассенди, но также и от Декарта и Ф. Бэкона. Такая позиция примирения науки и христианства, так сильно подтвержденная и аргументированная в его религиозных сочинениях, не могла остаться без влияния на его научные произведения, в особенности на его концепцию материи.

Атомизм в XVII в. вообще ассоциировался с эпикуреизмом, т. е. с атеизмом. Бойль, ревностный сторонник корпускулярной теории, никоим образом не хотел, чтобы его считали атеистом. Одно из его сочинений, найденное среди его бумаг, не датированное, но относящееся к первым годам его работы, показывает приверженность будущего ученого к этой теории, осужденной церковью, а также важную проблему, которую эта приверженность ставила верующему. Слова «эти бумаги должны быть обязательно сожжены», написанные им в начале сочинения, являются доказательством этого.

Впоследствии во всех своих произведениях Бойль будет неустанно стараться доказать, что хорошо понятый атомизм ни в чем не противоречит религии. В действительности, утверждает он, «мир есть божие послание к людям», книга, написанная «всемогущей рукою бога», использованные буквы алфавита являются «корпускулами механической философии». Изучать этот язык, т. е. развивать корпускулярную теорию, — это значит для ученого «утвердить и усилить в нем чувство естественной религии и облегчить его подчинение и приверженность к христианской религии».⁶²

Это полное подчинение религиозной догме приводит Бойля, как мы видели, к отрицанию идей вечности движения и материи, которые придают античному атомизму все его величие. Так, например, в «Соображениях по поводу возможности воскрешения» он пишет: «Немного больше религии в этом вопросе, чем хорошо осведомленных людей, заставит думать, что то, что они называют новой философией, может доставить нам некоторое новое оружие для защиты наших старейших убеждений и что начала атомистов не только могут быть допущены без эпикурейских ошибок, но могут быть употреблены против них».⁶³

вмешательство бога в то, что касается материи и движения в первый момент сотворения мира.

Бойль в соответствии со Священным писанием учит, что бог создал материю и движение и что он продолжает регулировать движение корпускул, потому что в каждое мгновение он царит над всеми явлениями природы. Разве с тех пор он не мог создать новые количества движения? Разве количество движения неизменно, как это считает Декарт?

В статье «Человеческий разум обязан богу глубоким благоговением» Бойль уже сказал о Декарте: «Доказательство, которое он предлагает, будучи выведено из неизменяемости бога, кажется очень метафизическим и не очень убедительным для меня, опасающегося, что свойства и степень божественной неизменяемости не так хорошо известны нам, смертным, чтобы позволить Картезию делать это, приводя, как в данном случае, априорные доводы».⁶⁴

В своем «всеобщем естественном законе» Ломоносов придает огромное значение сохранению движения в объяснении явлений, чего Бойль не делает.

Научные теории должны быть основаны на эксперименте. Но число экспериментов, проведенных людьми, ограниченно, как ограниченны возможности их разума. Было бы самонадеянно с их стороны желать открыть в их общности истинные законы природы, известные одному богу, который является их господином. В этих условиях человек должен ограничиться, говорит Бойль, собиранием наблюдений и формулированием возможно лучших гипотез.

«атомной гипотезы» или «механической гипотезы»).

Отчасти им руководит сомнение, похвальное для настоящего ученого: «Мне хотелось бы иметь такого рода структуры, которые рассматривались бы только как временные. И несмотря на то, что их можно было бы предпочесть всяким другим как наименее несовершенные или, с вашего позволения, в своем роде лучшие из имеющихся у нас, они вовсе не должны считаться абсолютно совершенными или неспособными к совершенствованию».⁶⁵

Однако его христианское смирение и его энтузиазм по отношению к науке пребывают в постоянном конфликте. В интересах новой философии и ради спасения своей души ученый находит почву для соглашения.

Именно поэтому такой великий ученый, как Бойль, мирился с верой в чудеса. Но эти недостатки его трудов, равно как и метафизический механицизм, характеризующий его корпускулярную концепцию материи, объясняются, как мы это видели, идеями, господствовавшими в Англии, где восходящая буржуазия имела союзниками науку и религию.

Это согласие с господствующими идеями будет иметь в качестве непосредственного результата принятие прогрессивных концепций Бойля широкой общественностью, к которой этот ученый обращался во всех своих произведениях, отличающихся ясным, простым и понятным для всех стилем и преднамеренно лишенных всех математических доказательств. Ломоносов, выходец из народа, посвятивший себя улучшению условий его жизни и культуры, тоже обращался к широкой общественности в целях распространения знаний и борьбы против мракобесия.

***

проследить, каково было это влияние, особенно в отношении эволюции идей о материи среди химиков, предшествующих Ломоносову.

Прежде всего, труды Бойля, в целом хорошо известные почти его современнику Ньютону, были для этого великого физика своего рода отправной точкой. Как Бойль и как вся английская научная школа, Ньютон принял компромисс наука—религия. Как и Бойль, Ньютон положил эксперимент в основу всей теории и остерегался необоснованных гипотез, систем. Это недоверие, оправданное в отношении систем, не основанных на опыте, приведет в XVIII в. к узкому эмпиризму, который будет осужден Ломоносовым. В соответствии со своей корпускулярной гипотезой Ньютон принял за основные начала природы материю и движение. Материю он представлял себе образованной из твердых и неделимых частиц, соединенных в более сложные частицы, добавляя, что поры, оставшиеся между этими частицами, могут быть или пустыми, или же наполненными «эфиром». Вся материя, даже свет, огонь, были по природе корпускулярными.

Но Ньютон как физик, который в «Началах» (1687) только что обобщил закон инерции и высказал закон всемирного тяготения, начал с того, что радикально изменил корпускулярную теорию Бойля в отношении причины движения и сцепления молекул, а также в отношении объяснения химических реакций. Свою теорию движения материи он излагает так: «Vis inertiae (сила инерции) есть пассивный принцип, посредством которого тела пребывают в их движении или покое, получают движение, пропорциональное приложенной к ним силе, и сопротивляются настолько же, насколько сами встречают сопротивление. По одному этому принципу в мире еще не могло бы произойти движение».⁶⁶

Ломоносов оставит эту силу инерции как одно из существенных свойств частиц.⁶⁷

«Мне кажется вероятным, — писал Ньютон, — что бог вначале дал материи форму твердых, массивных, непроницаемых, подвижных частиц таких размеров и фигур и с такими свойствами и пропорциями в отношении к пространству, которые более всего подходили бы к той цели, для которой он создал их. Мне кажется, далее, что эти частицы имеют не только vis inertiae, сопровождаемую теми пассивными законами движения, которые естественно получаются от этой силы, но также что они движутся некоторыми активными началами, такими, как начало тяготения и начало, вызывающее брожение и сцепление тел».⁶⁸

«При помощи этих начал составлены, по-видимому, все вещи из жестких, твердых частиц, указанных выше, различным образом сочетавшихся при первом творении по замыслу разумного агента. Ибо тот, кто создал их, расположил их в порядке».⁶⁹

Эти активные начала, говорит нам Ньютон, не являются скрытыми силами и как объяснение предпочтительны всему тому, что было предложено. Например: «Для объяснения причины этого сцепления некоторые изобрели атомы с крючками, оставляя вопрос без ответа; другие говорят нам, что тела связаны покоем, т. е. таинственным качеством, или, скорее, ничем; другие — что частицы связаны согласованными движениями, то есть относительным покоем между ними. Я бы скорее заключил из сцепления частиц о том, что они притягивают одна другую некоторой силой, которая очень велика и производит на малых расстояниях вышеупомянутые химические действия, но не простирается с значительным действием на большие расстояния от частиц».⁷⁰

Существуют, говорит Ньютон, силы отталкивания, потому что «когда частицы (воздуха или пара) выбрасываются наружу из тел вследствие теплоты или брожения, то, оказавшись за пределами притяжения тела, они отходят от него, а также друг от друга, с большой силой, уходя на большие расстояния; иногда они занимают пространство в миллион раз большее, чем занимали раньше в форме плотного тела».⁷¹

Опираясь на химические реакции, которые Ньютон описывает подробно, он показывает, что деление тел на частицы и образование новых тел посредством соединения частиц объясняются также отталкивательными силами и силами взаимного притяжения частиц, более или менее значительными.⁷²

Во Франции влияние Бойля на развитие химии осуществлялось через посредство химиков В. Гомберга и Н. Лемери, а также физика Н. Гартсукера. Все они были членами Парижской Академии наук; Гомберг некоторое время работал в лаборатории Бойля.

⁷³ следует корпускулярной теории материи и объясняет химические реакции движением и конфигурацией корпускул. В предисловии к своей книге он заявляет: «Я совершенно не занимаюсь мнениями, которые не основаны на опыте»,⁷⁴ и далее пишет: «... так как химия — наука демонстративная, она принимает за основу только то, что для нас ощутимо и доказано».⁷⁵ Лемери приписывает частицам, которые различаются размерами, и фигуры, соответствующие всем производимым действиям. Он продолжает: «Не думаю, чтобы стали оспаривать, что кислота не имеет заостренных частиц, так как все опыты это показывают».⁷⁶ Кислоты со щелочами вскипают. «Это действие позволяет сделать разумное предположение, что щелочь является материей, состоящей из жестких и ломких частей, поры которых имеют такую форму, что острия кислот, войдя туда, разбивают и отталкивают все, что препятствует их движению».⁷⁷

— несомненно не что иное, как продолговатые остроконечные тельца, подобные неизменяемым и неделимым иглам... С другой стороны, «щелочная соль, как нелетучая, так и летучая, не может быть чем-либо иным, как только цилиндрами или другими подобными телами, с полостью, идущей от одного конца до другого, в которой кислые соли располагаются таким образом, что их острия выступают из этих тел с обоих концов».⁷⁸ Итак, Гартсукер сводит химическую теорию к отгадыванию формы частиц и при объяснении реакций и химических свойств прибегает к свойствам рычагов, клиньев, буравов, т. е. к обычной механике.⁷⁹

Бойль подал мысль, что кристалл селитры, может быть, мог бы дать представление о форме корпускулы, но внешняя форма появилась здесь лишь случайно. Для Лемери и особенно для Гартсукера форма стоит на первом месте и эмпирически выводится из физических и химических свойств.

Это механическое объяснение, доведенное до крайности сторонниками корпускулярной философии, приняло, таким образом, мало-помалу искусственный и сложный характер. Механицизм, желая все объяснить, постепенно утратил свое прекрасное единство, распылившись на множество систем, столь же произвольных, как и другие системы. Он потерял в эпоху Ломоносова престиж, который ему обеспечили Бойль и Декарт в XVII в.

Почти все химики XVIII в. допускали корпускулярную структуру материи, но отказывались объяснить реакции исходя из формы корпускул, недоступной для экспериментального изучения. Корпускулярная теория фигурировала в предисловиях их работ, но больше не появлялась в их изложении, нередко чисто эмпирическом. Недоверие Бойля и Ньютона к необоснованным теориям постепенно превратилось в отказ от всяких теорий и гипотез, т. е. в узкий эмпиризм.

Чисто механистическое объяснение реакций мало-помалу уступило место теории притяжений и отталкиваний между корпускулами, предложенной Ньютоном. Однако Г. Бургаве, один из великих химиков XVIII в., принимает эту теорию очень сдержанно и в своих «Основаниях химии»⁸⁰ обращается то к чистому механицизму, то к притяжению, то к специфическим свойствам тел.

В духе настоящей традиции Бойля Бургаве объявляет: «Химия — наука, основанная исключительно на опыте..., оказалась особенно трудной, когда химики начали вступать в споры друг с другом, строить общие принципы, объяснять причины различных явлений. Однако можно как-то преодолеть эти трудности, собирая эксперименты, которые действительно были произведены в химии, извлекая из этих экспериментов некоторые общие правила и приводя эти правила в надлежащий порядок».⁸¹

Но Бургаве, так же как Бойль, не недооценивает значения теории: «Изменение, которое химия производит в телах, осуществляется одним движением, но с некоторым различием, потому что иногда надлежит возбудить новое движение или же уничтожить то, которое уже существовало, или же увеличить, или уменьшить его, изменить его направление. И эти изменения иногда осуществляются во всей массе, сохраняющей еще свою форму, а часто также в каждой из частиц, ее составляющих. Следовательно, именно от этих очень простых действий зависят все результаты, которые способна произвести химия... Если основательно подумать об этом, то станет понятным, что других причин найти нельзя».⁸² «Если же в самом деле частицы тел приведены в движение, то понятно, что из этого может последовать такое большое количество различных друг от друга действий, число которых невозможно определить. Следовательно, вся химия сводится к соединению и разделению (курсив наш, — Л. Л.) и нет третьего действия, которое она могла бы произвести».⁸³

Ломоносов назовет химию «наукой изменений» — определение более широкое, не ограничивающее предмет этой науки анализом и синтезом, как у Бургаве, Лемери и Шталя.

«Мы обманемся, если припишем механической силе более значительную эффективность, чем та, которую творец природы нашел нужным сообщить ей. Эта власть имеет границы, за которые не следует переходить, если мы хотим осторожно подойти к объяснению действий химии». Он добавляет: «Кажется, что все пока известное нам о действии растворителей проистекает из того, что их части скорее стремятся соединиться с частями, которые они должны растворить, чем убегать от них или отталкивать их. Таким образом, здесь не следует прибегать к механическим воздействиям или к сильным проталкиваниям, или к какой-либо вражде, а скорее к некоторого рода дружбе, если можно дать такое название стремлению к воссоединению».⁸⁴

Фактически ни Бургаве, ни другие химики, сторонники ньютоновских притяжений, не думали о количественном изучении этих сил. Для них это было особого рода первичным свойством, характеризующим корпускулы.

Французский химик Э. -Ф. Жоффруа экспериментальными исследованиями достаточно продвинул классификацию тел, способных соединяться, в своей «Таблице различных отложений, наблюдаемых в химии между различными веществами» (1718), которая по существу является таблицей сродств.

В Германии Шталь и его ученики преподавали химическую теорию, хотя и достаточно темную, но пытавшуюся более глубоко подойти к изучению химических явлений. В предисловии к «Основаниям догматической и экспериментальной химии» Шталя мы читаем: «Хотя механическая философия и хвалится тем, что может все объяснить, однако она особенно дерзновенно занимается изучением химико-физических вопросов. Я не устраняюсь от умеренного пользования этим методом. Однако, чтобы не быть ослепленным предвзятыми мнениями, приходится признать, что он не пролил никакого света на эти вопросы. Удивляться не приходится. Бо́льшую часть времени эта философия тратит на сомнительные утверждения. Она касается поверхности вещей, оставляя нетронутой их сущность. Она довольствуется тем, что из фигуры и движения частиц извлекает довольно-таки абстрактные объяснения явлений.⁸⁵

Объяснения химических свойств тел посредством формы их частиц, неизвестной химикам и только воображаемой ими, Шталь и его последователи называют «забавными умозрениями математики».⁸⁶

инструментальной причиной смешения. Этот механизм управляется силами или абсолютными качествами, позволяющими неделимым частицам выбирать те, с которыми они образуют смешанное тело. Этот род анимизма, противоположного чистому механицизму Бойля и Лемери, достаточно хорошо согласовался со сродствами Жоффруа, т. е. с ньютоновскими силами притяжения. Эти воображаемые сторонниками Шталя силы были в действительности притяжениями подобного к подобному. «Тела захватывают более охотно им подобные».⁸⁷Это аксиома, говорит Юнкер, которая «допускает некоторые исключения, имеет то преимущество, что она основана на опыте и фактах».⁸⁸

Следовательно, все эти теории, господствовавшие в химии в XVIII в., в эпоху Ломоносова, и отодвинувшие на второй план механицизм, расходились с корпускулярной теорией Бойля как в объяснении химических реакций, так и в представлении о природе элементов.

частиц. Этот метод дал хорошие результаты при объяснении физических явлений, что заставило признать реальное существование корпускул. Но его теория, неполная в отношении строения корпускул, и в особенности в отношении несуществования того, что соответствует нашим атомам, делала невозможными объяснения химических явлений. Не отдавая себе достаточного отчета в глубоком смысле своей неудачи, химики сами покинули путь, намеченный Бойлем, и создали более или менее удачную смесь, примирив корпускулярную теорию с четырьмя стихиями Аристотеля (Бургаве) или с тремя началами Парацельса (Шталь). В учении Шталя сера была также названа флогистоном.⁸⁹ Ломоносов воспримет из теории флогистона все то положительное, что в ней было первоначально.

Теория Шталя проявляет большой интерес к образованию «смешанных тел» начиная с бесконечно малых, неделимых, непроницаемых частиц, одаренных специфическими свойствами, порожденными их абсолютными качествами. Эти элементарные частицы, имеющиеся в ограниченном числе, не могут существовать изолированно и необходимо составляют часть смеси. Эти смеси могут соединяться между собой, чтобы образовать «сложные» тела и «сверхсложные» тела. Все они слишком малы, чтобы быть видимыми, но посредством «агломерации» или же «агрегации» они образуют видимые массы.

Но в этой доктрине, как и в других, химикам было нелегко объединить намеченную с трудом теорию и еще несовершенную экспериментальную практику. Эмпиризм учеников Ньютона предоставил опыту первое место. В то время, несмотря на усилия Бургаве и Жоффруа произвести классификацию, несмотря на попытки Шталя дать объяснение с помощью флогистона, ученые занимались главным образом эмпирическим накоплением фактов и опытов без всякой попытки связать и истолковать их.⁹⁰ Ясно, что в этих условиях корпускулярная теория материи со времени Бойля совершенно не развивалась. Химики не интересовались ею. Большой заслугой Ломоносова является то, что он воскресил ее в новой форме, более разработанной, более близкой к наблюдаемым фактам.

***

«Основание механистической философии», защищенной в 1949 г. в Корнельском университете, а затем пересмотренной и опубликованной,⁹¹ дает в заключении своей весьма интересной работы краткий очерк атомистических систем XVIII в. В очень пространной библиографии к этой диссертации Боас называет ряд работ о Ломоносове,⁹² тем не менее «атомистической системе Ломоносова» Боас посвятила всего три короткие строчки: «Система русского физико-химика Ломоносова была в XVIII веке весьма традиционной и фактически была сильно навеяна идеями Бойля, Ньютона и Христиана Вольфа». «Другие системы, — продолжает Боас, — меньше соприкасались с механистическими объяснениями и больше с характеристиками самих атомов». Между этими системами Боас кратко излагает систему Горвина Найта и более подробно останавливается на теории Бошковича.

Для того, кто изучал труды Ломоносова, оценка Боас не только слишком кратка по сравнению с важностью ломоносовской теории материи, но и не точна, так как она, по своей краткости, позволяет предполагать, будто Ломоносов только заимствовал механицизм XVIII в., не внеся в него ничего нового, и вопреки двум другим названным системам не способствовал уточнению понятия атома.

Мы намереваемся показать на некоторых примерах прогрессивный характер ломоносовской концепции материи по сравнению не только с предшествующими теориями, но также и с позднейшими, вплоть до Дальтона. Все, что мы напомнили выше о Бойле, Ньютоне и о химиках XVIII в., было бы достаточно для тех, кто изучал труды Ломоносова, чтобы убедиться в огромном шаге вперед, осуществленном русским ученым, который всю свою жизнь размышлял о проблеме материи и движения.

ему стали известны труды Бойля.

Две диссертации о сцеплении и движении частиц, присланные русским студентом в Петербург в 1738 и 1739 гг., свидетельствуют о его интересе к строению материи и о влиянии, которое уже оказал на него механицизм Бойля. Но они свидетельствуют также о верности суждения, о глубокой творческой оригинальности, которыми будут отличаться впоследствии все его произведения.

Под руководством своих учителей, и в особенности благодаря такому передовому ученому, как его учитель Х. Вольф, Ломоносов осваивал сущность современной ему науки, читал произведения Бойля, Гассенди, Декарта, Ньютона, Бургаве, Шталя и др. Желая все знать, он все же был далек от того, чтобы все слепо воспринимать. В отличие от ученых своего времени он, будучи свободным от всяких стеснений, от всякой системы, подвергает суровой критике теории строения материи.

В условиях химии того времени, которая, будучи задавленной фактами, не могла выработать теории, опирающейся на прочную экспериментальную основу, Ломоносов увлекается корпускулярной теорией Бойля, которая в хорошо связанном целом тесно соединяет опыт и гипотезу, чтобы разумно истолковать факты. Подобно Бойлю и материалистам древности Ломоносов с самого начала своей научной деятельности берется за основную проблему строения материи; именно над этой проблемой он будет подобно Бойлю размышлять всю свою жизнь. Так же как и Бойль, он придет к изучению преобразований этой материи, т. е. большей части естественных явлений, и его труды, несмотря на явное разнообразие, так же будут отмечены глубоким единством.

Ломоносов восстает против устарелых воззрений и теорий, против методов, по его мнению, вредных для развития науки, которой он предан так же глубоко, как и Бойль.

же в XVIII в. Ломоносов должен был бороться за русскую культуру и стараться, как Бойль в XVII в., доказать всю важность науки в жизни людей.

Со времени Бойля новая наука развивалась и получила при Ньютоне значительный взлет, особенно в области механики и физики. Однако для естествоиспытателей первой половины XVIII в. мир был, как сказал Энгельс, чем-то окостенелым, неизменным.⁹³ Занятые — каждый в своей области — изучением материалов своей науки, ученые ограничивались своими дисциплинами. Более того, в силу реакции против пустых и бесплодных абстракций схоластиков, с которыми так ожесточенно сражались Бойль и Ньютон, физики и химики во времена Ломоносова дошли до того, что изменили мыслям этих великих ученых, допустив господство узкого эмпиризма в науке. Бойль в свое время должен был бороться за то, чтобы опыт был основанием всей науки, каждой гипотезы. Ломоносов в следующем веке, когда наука, особенно химия, сводилась к накоплению фактов, отказался от этого бесплодного пути и мужественно защищал право на гипотезы, значение теорий, необходимость объединить теорию и практику.

В «Рассуждении об обязанностях журналистов» в 1754 г. Ломоносов отвечает немецким критикам, которые оставались верными метафизическим теориям «монад» Г. -В. Лейбница и Вольфа, а также теории невесомых флюидов вроде теплорода, уже осужденным Бойлем. Они не допускали материалистических представлений о строении материи, природе теплоты и упругости газов, изложенных им в работах, опубликованных Петербургской Академией наук. В пламенном порыве он восклицает: «Как будто естествоиспытатель действительно не имеет права подняться над рутиной и техникой опытов и не призван подчинить их рассуждению, чтобы отсюда перейти к открытиям.»⁹⁴ И предостерегает от осуждения гипотез, так как они представляют собой единственный путь, которым величайшие люди дошли до открытия самых важных истин.⁹⁵

строении материи, все, обогащающее знания из экспериментальных работ Бургаве, а также все положительное, что имелось в теориях Шталя о флогистоне и о смешанных телах. Но он умел отбросить все, что в них было слабым и ошибочным.

Дело в том, что одаренный исключительными способностями сын рыбака, начавший со времени пребывания в Марбурге сравнивать материализм великих философов древности с механицизмом новой науки, почувствовал необходимость выйти из границ, которые ставили предел ее развитию.

По словам Энгельса, «насколько высоко естествознание первой половины XVIII века поднималось над греческой древностью по объему своих познаний и даже по систематизации материала, настолько же оно уступало ей в смысле идейного овладения этим материалом, в смысле общего воззрения на природу... Наука все еще глубоко увязает в теологии. Она повсюду ищет и находит в качестве последней причины толчок извне, необъяснимый из самой природы... Коперник в начале рассматриваемого нами периода дает отставку теологии; Ньютон завершает этот период постулатом божественного первого толчка».⁹⁶

Приблизительно за сто пятьдесят лет до того, как Энгельс написал свое замечательное суждение об этом периоде истории науки, который характеризовался представлением об абсолютной неизменности природы, связанным с механистическим материализмом, Ломоносову удалось во многих вопросах открыть новые пути к глубоко материалистической, а иногда даже диалектической концепции явлений природы, положив в основание теорию строения материи, сильно опередившую свое время.

Чтобы осветить существенное отличие корпускулярной концепции русского ученого от всех предшествовавших теорий, рассмотрим сначала его отношение к теологии. Хотя в своих одах и даже в публичных речах Ломоносов нередко взывает к божеству, к всемогуществу создателя, никогда ученый не обращается к богу для объяснения явлений природы, никогда не ставит границ, как Бойль, человеческому разуму, никогда не рассматривает «божественные откровения» как научные истины. Для Ломоносова наука не имеет ничего общего с теологией. «Не здраворассудителен математик, ежели он хочет божескую волю вымерять циркулом. Таков же и богословия учитель, если он думает, что по псалтире научиться можно астрономии или химии».⁹⁷

«Письмо о пользе стекла», 1752; «Гимн бороде», 1757; «Слово о явлениях воздушных», 1753; «Слово о рождении металлов от трясения земли», 1757; «О слоях земных», 1762) Ломоносов боролся против пагубного влияния невежественного духовенства и требовал права свободного изучения природы, оставляя за духовенством ту же свободу в отношении религии. Он жестоко осуждал всех «клеантов»,⁹⁸ «кои осмехают науки, а особливо новые откровения в натуре, разглашая, будто бы они были противны закону».⁹⁹

Таким образом, Ломоносов подходит к изучению природы как свободный мыслитель, признавая только власть фактов, человеческого опыта и основательные умозаключения. Гипотезы, которые он создает, не останутся у него, как у Бойля, гипотезами. Они превратятся в законы природы. Как Декарт и Ф. Бэкон, Ломоносов верит во всемогущество человеческого разума, в огромные возможности науки, которая поработит природу, повинуясь ей.

Но подобно материалистам древности он изучает природу как целое и думает, что ее законы везде одинаковы. «Согласие всех причин есть самый постоянный закон природы. Все связано единою силою и согласованием природы».¹⁰⁰ Такие мысли он выражает в «Заметках к системе всей физики» и «Микрологии». Эта работа должна была стать синтезом всех его открытий и его концепций материи. Он не успел ее написать, потому что не собрал необходимых доказательств, чтобы достаточно прочно, как он желал, обосновать ее. «Я хочу строить объяснение природы на известном, мной самим положенном основании, чтобы знать, насколько я могу ему доверять».¹⁰¹ «Хотя все это, и даже всю систему корпускулярной философии мог бы я опубликовать, однако боюсь, как бы не показалось, что я даю ученому миру незрелый плод скороспелого ума, если я выскажу много нового, что по большей части противоположно взглядам, принятым великими мужами».¹⁰²

Все эти «новшества», противоположные мнению ученых той эпохи, которые Ломоносов будет публиковать только мало-помалу в своих позднейших работах, вытекают из его концепции материи и движения, основы всей его философской системы.

Верный мысли древних материалистов, Ломоносов признавал без всяких оговорок, что материя находится в постоянном движении и что изменения, которые мы констатируем в природе, являются лишь видимыми результатами этих движений: «Природа тел состоит в движении. Следовательно, никакое изменение не может произойти без движения».¹⁰³

Таким образом, с самого начала своей научной деятельности Ломоносов неразрывно связывает материю и движение. Ни одно из них не может быть ни создано, ни уничтожено. Он утверждает, что «... все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому... Сей всеобщий естественный закон — Л. Л.) простирается и в самые правила движения».¹⁰⁴

Посредством этого закона, который Ломоносов, не колеблясь, считает всеобщим законом природы, оказываются впервые объединенными и закон сохранения массы, рассматриваемый до тех пор как очевидный в химии, и закон сохранения движения, доказанный Декартом в частном случае.

Этот закон, впервые сформулированный и опубликованный Ломоносовым в 1760 г., был уже изложен им почти в таких же выражениях в письме к Эйлеру 5 июля 1748 г. В 1743 г. Ломоносов применил его, не формулируя, в своем опровержении сил притяжения, допускаемых ньютонианцами. Русский ученый, так же как картезианцы и как сам Ньютон, не мог признать действия на расстоянии, т. е. чисто метафизической причины.¹⁰⁵ И именно этот закон, примененный к движению, поможет ему еще в 1748 г. привести первое научное опровержение существования «первоначального толчка», допущенного Ньютоном и ньютонианцами: «Первичное движение не может иметь начала, но должно существовать извечно.

движению. Отсюда можно заключить, что было нечто внешнее, что его двигало, и следовательно, первичное движение не было первичным, что, однако, содержит противоречие. Поэтому необходимо принять противоположное утверждение и признать, что первичное движение никогда не может иметь начала, но должно длиться извечно».¹⁰⁶

Для Ломоносова ссылка на божественное объяснение есть измена науке, кощунство по отношению к природе. Он как последовательный материалист осуждает не только скрытые силы и тонкие флюиды, опровергнутые Бойлем, но также вмешательство бога, допущенное этим ученым при так называемом сотворении материи и ее движения.

Материя, по воззрениям Ломоносова, Бойля и атомистов древности, состоит из очень маленьких, прочных, неделимых, непроницаемых и «нечувствительных» частиц. Бойль, как мы это видели, уточнил взгляды философов античности, опираясь на опыт. Ломоносов будет опираться на положительные стороны учения Бойля, но он знает также со времени своего пребывания в Марбурге работы Лемери, Гартсукера, последовательных представителей механицизма Бойля в химии. Труды Бургаве и весь его экспериментальный вклад в химию также были хорошо известны ему. Он был хорошо знаком с концепцией Шталя.

Ломоносов со времени своего возвращения в Петербург посвятил себя изучению этих частиц, уточнил понятие корпускулы, взяв лучшее из всего того, что он узнал, и на все это наложился отпечаток его собственного гения. В двух незаконченных и неопубликованных работах он излагает первые теоретические основания своей корпускулярной концепции, и с этого момента уже можно видеть тот прогресс, который она представляет собой по сравнению с предшествующими теориями.

Понятие элемента Ломоносов определяет новым способом, который отличается от определения Бойля, отмеченного, как мы видели, еще неточной концепцией строения материи:

«§ 38. Элемент есть часть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от него тел.

§ 39. Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу.

§ 40. Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом...

Корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом или в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел.

Начало есть тело, состоящее из однородных корпускул. Смешанное тело есть то, которое состоит из двух или нескольких различных начал, соединенных между собою так, что каждая отдельная его корпускула имеет такое же отношение к частям начал, из которых она состоит, как и все смешанное тело к целым отдельным началам».¹⁰⁷ «элемент» «атомом», «корпускулу» «молекулой», «начало» «простым телом» и «смешанное тело» «сложным телом», чтобы получить не только определения, которые будут приняты в начале XIX в., но и точное изложение закона постоянства химических соединений, сформулированного Прустом в 1802 г.¹⁰⁸

Ломоносов сделал большой шаг вперед в области постижения строения материи. Отсутствие понятия простого тела было, как мы показали, большим недостатком химических теорий Бойля и Ньютона. Оно мешало правильному делению тел на простые и сложные, и химия XVII и XVIII вв. со своими произвольными классификациями и сохранением старого понятия стихий не могла сделать решительного шага к подлинному знанию химического состава.

Другой значительный вклад касается возникновения «частных качеств» корпускул. Название «частные», данное Бойлем, было принято Ломоносовым, который, идя по пути, указанному английским ученым, вносит в это понятие чрезвычайно важные уточнения.

Углубляя понятие «текстуры», Ломоносов, применив к частицам или атомам, образующим молекулу, указания, данные Бойлем для любой корпускулы, писал в 1742—1744 гг.: ¹⁰⁹

«§ 69. Когда изменяются частные качества тел, нельзя себе представить ни одного случая, чтобы нечувствительные частицы не соединялись, не разделялись или не перемещались...

§ 70. Так как частные качества тел от соединения, разделения или перемещения нечувствительных частиц изменяются, то поэтому достаточное основание их заключается в нечувствительных частицах.

§ 71. Нечувствительные частицы... являются физическими нечувствительными частицами.

§ 72. Достаточное основание частных качеств заключается в протяжении, силе инерции, фигуре и движении физических нечувствительных частиц...

§ 73. Если физические частицы различаются между собой протяжением, силою инерции и движением, то тела, состоящие из них, должны различаться частными качествами».¹¹⁰

Следовательно, в 1744 г. Ломоносов предвидел изомерию, которую Берцелиус открыл в 1829 г. Он уточнит эти понятия в работе «О металлическом блеске», опубликованной в 1745 г.

«Качества тел не могут претерпеть какое-либо изменение без того, чтобы не произошло какого-нибудь изменения в нечувствительных частях их. А изменение в теле может произойти только тогда, если к нему что-либо прибавится или уйдет от него, или переменят расположение его части».¹¹¹

Точно так же он вернется вновь к понятиям «смешанного тела» и «начала» и уточнит их особенно в 1752 г., во «Введении в истинную физическую химию».¹¹²

Можно ли говорить, прочитав эти определения, составляющие основу корпускулярной теории Ломоносова, что он не интересовался свойствами самих атомов, как пишет Боас. Может быть, Боас считает, что эти определения были мало связаны с химической практикой и вследствие этого оставались слишком теоретическими? Но в то время установить эту связь было невозможно. Тел, качественный химический состав которых был сравнительно хорошо известен, было очень немного, и теория флогистона, вначале прогрессивная, являлась препятствием для правильного понимания реакций, в частности реакций горения, которые в ту эпоху играли большую роль в химии. Сам Ломоносов должен был в своих физических работах следовать за химиками своего времени и принимал пять начал: три «действующих» (активных) — «соляную, серную и ртутную материю» — и два «страждущих» (пассивных) — «воду и землю».¹¹³

К концу века факты умножились, и бо́льшая точность анализов позволила Лавуазье направить химию по новому пути, но поскольку однажды высказанная мысль всегда рано или поздно начинает действовать, о чем даже иногда и не подозревают, так и корпускулярная концепция Ломоносова, первая атомная количественная теория, возможно, поможет в начале XIX в. таким, как Дальтон, которые, исходя из экспериментальной практики, создадут химическую атомистику.

Ломоносов придавал большое значение проверке своей корпускулярной теории, которая вместе со всеобщим законом сохранения массы и движения составляла основание его философской системы. Все его научные труды опираются на этот закон и на корпускулярную теорию материи. Она представляет, таким образом, обширное поле исследования, куда Ломоносов своими открытиями вносит доказательства, которые он хочет получить, и точность, добиться которой прямо в то время было невозможно.

этих явлений и получает возможность уточнить форму корпускул, их расположение в кристаллах и т. д. Так, например, в «Размышлениях о причине теплоты и холода» он в 1745 г. уточняет природу движения сферических корпускул, которое (на нашем земном шаре) не знает покоя, и потому «высшая степень холода» (абсолютный нуль) хотя и возможна, но достигнута быть не может.¹¹⁴ Эта сферическая форма корпускул будет снова уточнена для атомов воздуха в «Опыте теории упругости воздуха» в 1748 г.¹¹⁵ и в «Рассуждении о твердости и жидкости тел» в 1760 г.¹¹⁶

Ломоносов борется против ложных представлений, которые в угоду механицизму были введены в физику и химию: «Во тьме должны обращаться физики, а особливо химики, не зная внутреннего нечувствительного частиц строения. Между оными отчаянными, кои не радеющих о знании фигуры частиц нечувствительных называют осторожными физиками, считать себя не дозволяю. Не отгоняют меня от исследования частиц, убегающих малостию от зрения, неудачные физические вооружения, клинышки, иголки, крючки, колечки, пузырьки и прочие многочисленные без всякого основания в голове рожденные частиц фигуры; ибо по двадцатилетнем и частом о сем рассуждении и с опытами сношения усмотрел я, что натура, одною круглостию довольствуясь, облегчает труд испытателей ее таинств».¹¹⁷

Ломоносов также «изгоняет» из физики «тончайшие материи» (невесомые флюиды). Принимая и развивая весьма замечательным способом механическую теорию тепла, намеченную Бойлем, Ломоносов отбрасывает понятие теплорода, а также огненной материи. Корпускулы огня, которые Бойль, как Гассенди, а позднее Ньютон и Бургаве, примут за реальные, Ломоносов считает чистой фантазией. Он с 1745 г. замечает ошибку Бойля и указывает на нее.¹¹⁸ ошибку английского ученого. В своем отчете президенту Академии наук за 1751—1756 гг. он пишет: «... деланы опыты в заплавленных накрепко стеклянных сосудах, чтобы исследовать, прибывает ли вес металла от чистого жару; оными опытами нашлось, что славного Роберта Бойля мнение ложно, ибо без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере».¹¹⁹

Таким образом, Ломоносов, верный экспериментальному методу Бойля, заботясь, как и он, о точности взвешивания и о чистоте продуктов, продолжал изучение строения материи в связи со своими исследованиями в области физики, а также в связи с практикой изготовления цветных стекол, вновь предпринимая и исправляя в случае надобности эксперименты, которые ему кажутся «сомнительными», поспешные заключения вроде заключения об уподоблении формы корпускул форме кристаллов.

Изучение селитры привело его не только к открытию закона постоянства гранных углов кристаллов, но также к определению в общих чертах их строения. Он указывает расположение шести корпускул, которые образуют кристалл, и объявляет, что сделанное предположение подтверждается тремя аргументами:

«1) При этом способе объяснения форма частиц не предполагается такою же, какую имеют сами кристаллы селитры (гипотеза Бойля и других химиков, — Л. Л.); 2) углы кристаллов селитры соответствуют предполагаемому расположению частиц, так как обычно каждый из них составляет 120°; 3) на основании нашей гипотезы можно легко объяснить другие роды кристаллов, например кубические кристаллы поваренной соли».¹²⁰

«О слоях земных» Ломоносов распространяет на другие кристаллы закон постоянства гранных углов.¹²¹

Но именно химия, новая химия сумеет объединить теорию и практику и, опираясь на математику, будет наиболее полезной наукой для изучения «... первоначальных частиц, тела составляющих», о чем говорит Ломоносов в своем прекрасном «Слове о пользе химии», произнесенном им в 1751 г.

В нем речь идет не только не о вызывающей сомнений пользе химии, что красноречиво доказал Бургаве во вступительном слове к своему курсу химии, но также и о роли, которую она может иметь в изучении скрытого строения материи. Бойль первым предугадал эту роль, но XVIII век, обескураженный трудностями, отказался от борьбы. Ломоносов возобновляет ее с возросшей уверенностью и с ясновидением, доказывающими надежность его концепции этой науки: «Но ежели когда-нибудь сие таинство откроется, то подлинно химия тому первая предводительница будет, первая откроет завесу внутреннейшего святилища натуры».¹²²

Конечно, Ломоносов, несмотря на свой гений, метод и материалистическую концепцию природы, все же был сыном своего века, и уровень современной ему науки ставил границы его материализму. Ясно, что его корпускулярная концепция материи, с ее неизменяемыми и неделимыми корпускулами, обладающими только механическими движениями, является механистической. Но условия, которые позволят выбраться из этого механицизма, будут достигнуты только в конце XIX в., с открытием радиоактивности и изучением внутреннего строения атомов.¹²³

Точно так же ясно, что «всеобщий естественный закон» Ломоносова не мог рассматриваться им в то время во всей своей общности, так как единственно известной формой движения было механическое движение. Но он позволил Ломоносову предпринять изучение физических и химических явлений с более широкой точки зрения, с менее узким механицизмом, чем механицизм Бойля. Необходимое объединение различных наук, которое смутно предвидел Бойль в отношении физики и химии, с силой подчеркнуто Ломоносовым. Изучая теплоту, электричество, свет, образование слоев земных в связи с химией, математикой в свете его корпускулярной теории и его всеобщего закона, Ломоносов приходит к очень важным открытиям в области того, что Бойль называл «особенными качествами». Он приходит также к отказу от узкого механицизма того времени и к принятию в известных пунктах материалистическо-диалектической позиции, весьма передовой по сравнению с наукой XVII и XVIII вв.

Бойля и Ломоносова, чтобы показать, как ошибается Боас, относя Ломоносова к последователям традиционного механицизма XVIII в.

Боас — очень хороший историк науки, что доказывают ее работы о Бойле. Но труды Ломоносова ей плохо известны. Написанные по-русски или по-латыни, они труднодоступны в наших западноевропейских странах и в Америке. Надеюсь, что извлечения из работ Ломоносова, переведенные на французский язык, аннотированные мною и недавно опубликованные,¹²⁴ будут содействовать тому, чтобы дать ученым Запада обзор его трудов. Давно настало время повсеместно признать их роль в истории науки и вообще в развитии мысли в XVIII в. и в последующем столетии.

Примечания