Погодин С. А., Раскин Н. М.: М. В. Ломоносов и Г. Бургаве

М. В. ЛОМОНОСОВ И Г. БУРГАВЕ

Имя знаменитого голландского врача и химика Германа Бургаве — одного из самых выдающихся ученых начала XVIII в. — известно во всем мире. Нам же, советским историкам естествознания, оно особенно дорого, так как Ломоносов начал изучать химию по книге «Основания химии» Бургаве и на протяжении всей своей научной деятельности пользовался этой замечательной книгой.¹

Вспомним основные факты жизни Бургаве.² Он родился 31 декабря 1668 г. в деревне Форхаут (ныне предместье Лейдена), где его отец был пастором. После смерти отца юному Герману пришлось зарабатывать на жизнь уроками и одновременно учиться, готовясь, по желанию отца, к духовному званию. В 1684 г. он начал слушать в Лейденском университете лекции по философии, риторике, латинскому, греческому, древнееврейскому и другим языкам, а также по естественной истории, математике и физике. В 1690 г. Бургаве получил степень доктора философии и приступил к изучению богословских предметов и, сверх того, медицины и химии. Однако духовная карьера Бургаве не состоялась. Очевидно, занятия математикой и естествознанием развили в нем способность критически мыслить, совершенно несовместимую с богословским догматизмом.

В 1693 г. он получил степень доктора медицины и, занявшись врачебной практикой, быстро приобрел известность как искусный терапевт. В 1701 г. Лейденский университет поручил Бургаве чтение лекций по медицине. В 1709 г. он получил звание профессора медицины и ботаники, с 1718 г. по 1728 г. читал химию. В 1715 г. Парижская Академия наук избрала Бургаве своим членом-корреспондентом, а в 1731 г. — действительным членом.³ В 1730 г. он был избран членом Лондонского Королевского общества. Скончался Бургаве в Лейдене 23 сентября 1738 г.

Как врач Бургаве пользовался мировой славой; его медицинские сочинения раскупались нарасхват. По-видимому, ему принадлежит честь введения термометра в клиническую практику.⁴ Однако Бургаве вошел в историю науки как химик. Он начал изучать химию у Давида Стама, лейденского химика, опубликовавшего со своими дополнениями руководство Д. Ф. Вигани «Суть химии».⁵ Занимался он этой наукой весьма усердно.⁶ В 1718 г. ему было поручено чтение курса химии в Лейденском университете.⁷

Лекции Бургаве отличались ясностью и живостью изложения и сопровождались опытами.⁸ Все это привлекало многочисленных слушателей. В 1724 г., к величайшему возмущению Бургаве, без его ведома, но под его именем вышли в свет два тома «Наставлений и опытов по химии».⁹ Они были составлены слушателями Бургаве и изобиловали грубейшими ошибками. Это неприятное событие имело, однако, свою хорошую сторону. Оно побудило Бургаве внять советам друзей и учеников — написать и опубликовать руководство по химии, чего он первоначально не намеревался делать.

Так появился классический труд «Основания химии, которые ежегодно излагал в общественных и частных школах Герман Бургаве»,¹⁰ изданный в 1732 г. в Лейдене. На обороте титульного листа этого издания напечатано: «Дабы читатель был уверен в том, что эта книга действительно издана мною, я счел нужным собственноручно подписать свое имя, но не признаю своим то, где эта подпись отсутствует», после чего следует автограф Бургаве. Несмотря на такое предостережение автора, руководство Бургаве много раз перепечатывалось, а также переводилось на другие языки — английский, французский и немецкий. Имеются сведения о том, что в 1774—1781 гг. в России наряду с руководствами по химии П. -Ж. Макера и И. -П. Еркслебена была переведена и «Бургавова химия».¹¹

Однако ни в сводке химической литературы, опубликованной в XVIII в. Петербургской Академией наук, ни в последних библиографиях русских книг XVIII в.¹² мы не нашли никаких указаний на существование русского печатного перевода «Оснований химии» Бургаве. Разрешить эту загадку предоставляем специалистам-библиографам.

Книга Бургаве в течение многих десятилетий имела большое распространение как учебное пособие. Преподавание химии в Московском университете,¹³ начатое в 1760 г. проф. И. К. Керштенсом, велось по учебникам Бургаве и Р. А. Фогеля.

«Есть ученые сочинения, давно потерявшие цену вследствие дальнейшего развития и больших успехов науки; но, перестав быть авторитетом, они все-таки не забыты, не потеряны из вида, но гордо и непоколебимо стоят, как вехи, указывающие путь, по которому шла наука, расстояния, которых она достигла. Не существующие для толпы и дилетантов, эти старые труды гениев науки всегда живы для новых ученых, знающих историю своей науки».¹⁴

Таких книг в истории химии не очень много. Это «Химик-скептик» Р. Бойля (1661), «Курс химии» Н. Лемери (1675), «Основы догматической и экспериментальной химии» Г. -Э. Шталя (1723), «Введение в истинную физическую химию» М. В. Ломоносова (1752), «Начальный учебник химии» А. Л. Лавуазье (1789), «Учебник химии» И. Я. Берцелиуса (1808), «Руководство по органической химии» Ш. -Ф. Жерара (1853—1856), «Введение к полному изучению органической химии» А. М. Бутлерова (1864—1866), «Основы химии» Д. И. Менделеева (1869—1871).

В этом списке книге Бургаве принадлежит почетное место между сделавшими эпоху трактатом Шталя и курсом физической химии Ломоносова, который, к сожалению, остался незаконченным и был опубликован только в начале нашего века.¹⁵

«Основания химии» Бургаве (как и все его прочие труды) написаны по-латыни. Книга состоит из двух томов. Том I содержит «историю и теорию искусства»,¹⁶ том II посвящен описанию «химических операций».

Том I разделен на две части. В первой части дается весьма краткий очерк истории химии, основное содержание которого составляет перечисление (в хронологическом порядке) имен авторов химических трактатов, начиная от Зосимы из Понополиса и кончая Бойлем, Бехером, Шталем и Гофманом. При именах авторов называются их главнейшие сочинения, причем если речь идет о рукописях, указывается место, где они хранятся. Вторая часть первого тома начинается с определения химии, после чего кратко характеризуются изучаемые ею объекты (металлы, соли, сера, камни, «полуметаллы», растительные и животные вещества). Далее автор говорит о пользе химии в физике, медицине и технике, а затем переходит к главным разделам этого тома, озаглавленным: «Об огне», «О воздухе», «О воде», «О земле», «О растворителях», «О химических приборах и сосудах».

Том II содержит описание приготовления препаратов из растений (часть первая, 88 препаратов), животных (часть вторая, 39 препаратов) и ископаемых (часть третья, 100 препаратов). Том заканчивается краткими пояснениями процессов химического растворения, коагуляции, осаждения, вскипания, кислотно-щелочного взаимодействия, изменения и уничтожения запаха, вкуса и цвета.

Широкое распространение труда Бургаве следует, видимо, объяснить чрезвычайно подробным и точным описанием способов приготовления препаратов (преимущественно для врачебных целей), которое дает автор. Необходимо напомнить, что в то время (да и много десятилетий спустя) вследствие слабого развития химической промышленности аптекам приходилось приготовлять не только сложные лекарственные смеси, но и простейшие химические товары, такие как нашатырный спирт, соляную и азотную кислоты, ляпис и т. п. Бургаве описывает приготовление препаратов так, что их может воспроизвести совершенно неопытный, начинающий лаборант. В книге указываются весовые количества исходных веществ, материал и емкость сосудов, продолжительность нагревания, а где это возможно — температура (по термометру Фаренгейта).

Вполне понятно, что именно эти особенности «Оснований химии» Бургаве вызывали его многочисленные переиздания вплоть до конца XVIII в. Последнее из них вышло в 1791 г. в немецком переводе,¹⁷ но без теоретической части, которая к тому времени совершенно устарела.

Однако историков химии интересует именно эта часть книги Бургаве, так как она содержит весьма полное изложение его теоретических воззрений. Их превосходный историко-критический анализ дает французский историк естествознания Элен Метцжер.¹⁸ По ее мнению, «... труд Бургаве не создал нового движения; уже Бойль и Лемери при одобрении ученого мира отбросили метафизические и теологические спекуляции предыдущих авторов... Этим обоим химикам удалось если не объяснить факты, то по крайней мере одеть их по современной моде. Упоенные бесконечными стремлениями и необычайными успехами возрождающейся механистической философии, они хотели свести все явления, изучаемые химией, к гипотетическим движениям мельчайших частиц... Не отказываясь от теоретических завоеваний Бойля и Лемери, Бургаве не остановился перед тем, чтобы наделить мельчайшие частицы каждого тела каким-либо специфическим свойством. Вдохновляясь учением ньютонианцев... великий голландский ученый пытался свести эту специфику к бо́льшим или меньшим притяжениям между молекулами различных веществ».¹⁹

***

Как хорошо известно, Ломоносов во время своего обучения в Марбургском университете приобрел ряд книг по химии; в их числе были и «Основания химии» Бургаве.²⁰В отчете о своих занятиях, посланном в Петербургскую Академию наук 4(15) октября 1738 г., он писал: «Химию повторяю по сочинениям Бургаве, Шталя и Штабеля».²¹ В течение всей своей дальнейшей деятельности Ломоносов постоянно пользовался книгой Бургаве, что видно хотя бы из многочисленных ссылок на нее, встречающихся в печатных и рукописных трудах нашего великого ученого.²²Для историков химии очень существенно выяснение сходства и различия взглядов Бургаве и Ломоносова на главнейшие проблемы химии того времени.

Частично это сделал глубокий исследователь трудов Ломоносова Б. Н. Меншуткин. В своей книге «Труды М. В. Ломоносова по физике и химии» он сопоставляет высказывания обоих ученых по одним и тем же вопросам. Так, сравнивая определения химии, данные Бургаве и Ломоносовым, Меншуткин отмечает, что Ломоносов с самого начала своей деятельности считал химию наукой, которая вполне достойна занять место рядом с физикой,²³ между тем как Бургаве и Шталь определяли ее как искусство разлагать тела и воссоздавать их вновь. Впрочем, необходимо заметить, что авторы ряда учебников химии XVIII в. хотя и называют химию наукой, но, в сущности, оставляют неизменным общепринятое в то время определение химии, указанное выше.²⁴

Меншуткин совершенно правильно заметил, что знаменитая речь «Слово о пользе химии»²⁵ «... несет на себе отпечаток сильного влияния „Элементов химии“ Бургаве на Ломоносова: многие высказанные здесь мысли, обороты фраз заимствованы из первой части этих „Элементов“».²⁶

имитации драгоценных камней, металлургии, военном деле, кулинарии, виноделии, пивоварении и алхимии.²⁷

Сравнивая это рассуждение со «Словом о пользе химии», Меншуткин пишет: «... можно восхищаться, насколько лучше, более метко и образно выражает те же мысли»²⁸ Ломоносов. Действительно, речь Ломоносова и по своему построению, и по стилю изложения, и по содержанию существенно отличается от рассуждения Бургаве. Но необходимо отметить, что эти произведения имели различные цели.

Бургаве говорил (и писал) для студентов-медиков западноевропейского университета и в своих лекциях стремился показать им значение химии для их будущей профессии и для применения в промышленности. Он не мог обойти молчанием ни «натуральную магию», т. е. осуществление «чудес» на основе использования законов природы, ни алхимию, поскольку увлечение поисками философского камня еще далеко не было изжито.²⁹

Ломоносов же произнес «Слово о пользе химии» на торжественном публичном собрании Академии наук и постарался сделать свое выступление возможно более интересным.³⁰

Не лишено вероятности, что творческий интерес Ломоносова к мозаике и стеклоделию мог быть возбужден соображениями Бургаве о применении химии в этих областях.³¹

В первом томе сочинения Бургаве особое внимание привлекал и продолжает привлекать обширный раздел или, как его часто называют, трактат «Об огне». Физик Мушенбрук, начиная главу «Об огне» своего учебника физики, писал: «Бургаве так хорошо и подробно обсудил вопрос об огне, что, чтобы хорошо понять все относящееся к этой теме, достаточно прочитать его превосходное руководство по химии. Так как мы не можем ничего к нему добавить, то мы извлечем из этого столь тщательно отделанного и столь совершенного труда бо́льшую часть того, что может послужить намеченной нами цели».³² Далее Мушенбрук излагает основы учения Бургаве об огне. Здесь необходимо пояснить, что эти оба автора называют огнем как то, что обычно называется теплотой, так и то, что принято называть горением.

По Бургаве, огонь-теплота есть субстанция, т. е. нечто материальное, огонь-горение есть акциденция, т. е. явление. Огонь-теплота — это материальный невесомый элемент, вызывающий следующие явления: 1) нагревание; 2) свечение; 3) цвета́ (каления); 4) расширение твердых и жидких тел; 5) плавление, горение и др.³³ Он присутствует везде, во всех телах и находится в постоянном движении.³⁴ Бургаве спрашивает: «... кто из смертных мог бы указать последнюю точку абсолютного холода, то есть кто мог бы придать огню совершенный покой?».³⁵ В другом месте он пишет: «Кто же из смертных сможет определить границы холода? Где же он так суров, что больше не может усилиться?».³⁶

Из этих высказываний видно, что Бургаве хотя и руководствовался ошибочной гипотезой (весьма сходной с гипотезой теплорода), тем не менее пришел к правильному выводу о невозможности достижения абсолютного нуля.

Как известно, Ломоносов, исходя из своих представлений о теплоте как молекулярном движении, заключил, что «... должна существовать наибольшая и последняя степень холода, которая должна состоять в полном прекращении вращательного движения частиц» и что «... высшей степени холода на нашем земноводном шаре не существует».³⁷ Интересно, что аргументации Ломоносова и Бургаве очень близки; оба автора исходят из невозможности полного прекращения движения частиц материи воображаемой (огня) у Бургаве и реальной — у Ломоносова.

Во времена Бургаве (и много позже) явления обжигания неблагородных металлов и горения было общепринято объяснять тем, что при этих процессах обжигаемое или горящее тело теряет флогистон (по Шталю, материальное начало горючести).³⁸ Однако Бургаве, которому теория флогистона несомненно была известна,³⁹ ею не пользуется и даже ничего о ней не упоминает. Для объяснения процессов обжигания металлов и горения Бургаве придумал особую горючую материю, которую назвал «пищей огня» (pabulum ignis). Весьма пространные рассуждения Бургаве позволяют сделать только один вывод: «пищей огня» он считал материальное начало, являющееся причиной горючести, т. е. нечто очень близкое к флогистону Шталя. По Бургаве, «пищей огня» особенно богаты тела, которые либо сгорают без остатка, либо после горения которых остается лишь очень немного золы. Даваемое им объяснение горения серы как потери ею маслянистой, горючей составной части с образованием кислоты⁴⁰ очень схоже с объяснением того же процесса, которое дает Шталь.

Увеличение веса металлов при обжигании (по опытам Бойля, Дюкло, Гомберга) Бургаве хорошо знал, но объяснить его не был в состоянии; роли воздуха в процессах горения и обжигания он также не осознавал.

что Ломоносов в понимании этих явлений был гораздо ближе к истине, чем Бургаве. Здесь отметим только, что, по мнению Меншуткина, «вероятно, и Ломоносов делал свои опыты отчасти под влиянием слов Бургаве».⁴¹Вероятно, Ломоносов предпринял свои опыты обжигания металлов «в заплавленных накрепко стеклянных сосудах»⁴² под влиянием статьи Гмелина «Об увеличении веса металлов при прокаливании»⁴³ (опубликованной в 1738 г. в «Записках Петербургской Академии наук»).

В заключение рассмотрим кратко представления Бургаве и Ломоносова о химическом сродстве и о растворах. Бургаве, следуя воззрениям Ньютона, изложенным в его «Оптике»,⁴⁴ видел причину химического взаимодействия во взаимном притяжении частиц реагирующих веществ.⁴⁵ За это его упрекал Фонтенель. Ломоносов, подводя итоги своей научной деятельности, ставил себе в заслугу то, что он объяснял явления «... по твердым законам механики, а не на жалком основании притяжения».⁴⁶Как правильно заключает А. Я. Кипнис,⁴⁷ в представлениях Ломоносова о химическом сродстве мы находим взгляд на химическую реакцию как на следствие индивидуальности, движения и взаимного проникновения частиц.

Свои воззрения на химическое сродство Ломоносов приложил к созданию теории растворов. Для того времени она была прогрессивным явлением, поскольку Ломоносов возражал против весьма распространенной тогда корпускулярной теории растворения Бойля, Лемери и др. Он писал: «... утверждают, что все растворители входят в поры растворяемых тел... и постоянно отрывают их частицы. Но на вопрос о том, какими силами производится это действие отрывания, не дается никакого сколько-нибудь вероятного объяснения, кроме произвольно приписываемых растворителям клиньев, крючочков и не знаю еще каких инструментов».⁴⁸ Ломоносов правильно подметил, что «металлы в кислых спиртах (кислотах, — С. П., Н. Р.) растворяются иначе, чем соли в воде».⁴⁹ Однако состояние науки в то время привело его к ошибочному мнению, будто «... достаточное основание вскипания крепкой водки (азотной кислоты, — С. П., Н. Р.) содержится в сжатии воздуха, рассеянного в порах самой крепкой водки или металла».⁵⁰ Растворение же солей в воде Ломоносов объясняет тем, «что частицы соли отделяются друг от друга действием частиц воды».⁵¹ Далее «... частицы соли отделяются от остальной массы и, сцепляясь с водными частицами, вместе с ними начинают двигаться поступательно и разносятся по растворителю».⁵² В этих словах можно усмотреть мысль о гидратации растворенных веществ,⁵³ лежащую в основе гидратной, или химической, теории растворов Менделеева.

Мысль о взаимодействии растворенного вещества с растворителем высказывает неоднократно Бургаве. Он пишет: «... частицы растворителя и растворенного вещества вследствие сродства своей природы вновь собираются в однородные тела».⁵⁴ Здесь речь идет о частицах растворенного вещества, которое было сперва разделено действием растворителя.

Необходимо еще хотя бы упомянуть об изучении Бургаве и Ломоносовым растворимости солей в воде. По-видимому, им принадлежат одни из первых количественных определений растворимости солей. До этого такие определения опубликовал, насколько нам известно, Ф. Гофман в работе «Три книги избранных физико-химических наблюдений».⁵⁵ Он приводит данные о растворимости поваренной соли, селитры, квасцов, горькой соли, поташа; температура (судя по величинам растворимости — комнатная) и методика определений не указана. Бургаве сообщает сведения о растворимости в воде поваренной соли, нашатыря, селитры, буры, квасцов, горькой соли, сульфата калия, но как производились определения, остается неизвестным. Бургаве отмечает, что при нагревании растворимость солей увеличивается, но числовых данных не приводит.⁵⁶

Ломоносов, как известно, наметил обширные исследования растворов солей, включая и зависимость растворимости от температуры. Дошедшие до нас результаты этих измерений⁵⁷ (к сожалению, без описания их методики) представляют большой интерес, как, по-видимому, первые опыты этого рода. В. Я. Билык, сделавший подробный анализ их и представивший результаты в виде графиков, показал, что измерения растворимости Ломоносов производил с большой для того времени точностью.⁵⁸

Ознакомление с учебной и научной химической литературой, которой пользовался Ломоносов как в студенческие годы, так и в своей дальнейшей деятельности, позволяет уверенно утверждать, что наибольшее влияние оказали на него «Основания химии» Бургаве. Сделанный нами обзор, конечно, не исчерпывает всего поставленного вопроса (в частности, ничего не сказано о том, как отразилось данное Бургаве описание химических приборов и посуды на оборудовании лаборатории Ломоносова). Но все изложенное достаточно убедительно говорит о том, что Ломоносов был продолжателем, а не подражателем Бургаве. Он творчески развивал передовые мысли Бургаве, отбрасывая те, которые не отвечали метериалистическому мировоззрению нашего великого ученого.

Примечания