Революция в воздухе. Лавуазье. Современная химия. - Adela Paez

Поэтому когда один из его начальников в Генеральном откупе, Жак Польз, стремясь избавить свою дочь от перспективы несчастливого брака, предложил Лавуазье стать ее женихом, последний не имел ничего против. Все было улажено за несколько недель, церемония состоялась в декабре 1771 года. Брак оказался очень удачным, так как Лавуазье в лице супруги обрел еще и прекрасного помощника в своих научных занятиях, и это несмотря на то, что на момент свадьбы ей даже не исполнилось 14 лет.

У одного из руководителей Лавуазье в Генеральном откупе, Жака Польза, была дочь, Мария Анна Пьеретта. Девушка воспитывалась в монастыре, после того как в три года осталась без матери. Она была недурна собой и обладала значительным приданым, а потому в 13 лет получила предложение графа Д’Амерваля, от которого было трудно отказаться. Потенциальный жених был знатен и пользовался покровительством аббата Жозефа Мари Терре, дяди матери Марии и генерального контролера министерства финансов, то есть начальника Жака Польза.

Однако на момент знакомства с Марией графу уже исполнилось 50 лет, его внешность и финансовое состояние были ужасны, и молодая девушка категорически отказалась от сделанного им предложения. Ее отец бросил вызов двору и написал Терре: «Моя дочь испытывает к нему решительное отвращение, и я не намерен вынуждать ее выходить замуж». Тогда Терре решил отстранить Польза от должности, но президент откупа поддержал коллегу, обратив внимание на его ум, работоспособность и честность, без которых, по его мнению, хорошая работа учреждения была невозможна. В итоге Польз не потерял работу, но и Терре не оставил брачных планов в отношении Марии. Оказавшись в безвыходном положении, Польз предложил Лавуазье, одному из своих самых блестящих подчиненных в Генеральном откупе, жениться на его дочери. Антуан, конечно, не мог похвастаться благородным происхождением, зато был молод и хорош собой, владел значительным состоянием, а главное — нравился Марии. Вся семья Польз радовалась этому смелому решению, но одновременно и беспокоилась о последствиях, которые могли возникнуть из-за неповиновения двору. Однако, поразмыслив над тем, какую пользу приносят деньги Генерального откупа государству, Терре пересмотрел свою позицию и в декабре 1771 года обвенчал в своей часовне Марию Польз и Антуана де Лавуазье. Констанция Пунктис, тетя Лавуазье, взяла на себя заботы о новом доме супругов. Молодая девушка изучала латынь, английский язык и училась рисовать. Позднее она также брала уроки химии у Буке, коллеги Лавуазье. В итоге Мария стала художником, переводчицей и библиотекарем своего мужа, а также полным энтузиазма ассистентом в его лаборатории.

Портрет Марии Анны Пьеретты, жены Лавуазье.

За два года до женитьбы, когда Лавуазье уже был членом Академии наук и участником Генерального откупа, он осуществил свой первый великий опыт, применив методологию, которой затем придерживался всю свою жизнь. Еще с тех пор как Антуан работал над проектом снабжения водой крупных городов, сама природа воды привлекала его внимание. Впрочем, ее повсеместность и особые свойства возбуждали интерес огромного количества ученых.

В греческой философии вода была одной из четырех главных стихий. Жизненно необходимая для живых существ, она очень долго считалась чем-то единым, что невозможно разложить на составляющие. Ван Гельмонт осуществил в первой половине XVII века опыт, который дал ему основание утверждать, что этот изначальный элемент может превращаться в землю. Фламандский ученый посадил плакучую иву в определенное количество влажной земли и следил за деревом в течение пяти лет. Вес дерева увеличился на 75 кг, тогда как вес земли уменьшился всего на 57 г. Ван Гельмонт предположил, что масса дерева увеличилась только из-за дождевой воды, то есть от того, что вода превращалась в землю и оттуда переходила в дерево. Опыт казался неопровержимым, и всякий мог его воспроизвести.

Для проверки гипотезы о возможности превращения воды в землю Лавуазье начал с того, что выбрал гораздо более простую систему, а именно взял сосуд, наполненный водой. Он строго выверил условия опыта: взвесил пустой сосуд, наполнил его водой и снова взвесил, а затем герметично закрыл.

После этого ученый нагревал его в течение 103 дней. Выбранный им сосуд назывался «пеликаном». Как видно из рисунка, при нагреве жидкость в нем испарялась в верхнюю часть, конденсировалась и снова стекала в основную часть.

В течение этого времени Лавуазье наблюдал за небольшим количеством «земли», образовавшейся на дне емкости. Охладив сосуд, он взвесил его с водой и констатировал, что его вес не изменился после начала опыта. Зато вес пустого сосуда уменьшился, причем на величину, равную весу образовавшейся земли. Исходя из полученных результатов, Лавуазье пришел к выводу, что по причине длительного нагревания материал, из которого был сделан сосуд, вступил в реакцию с водой, что привело к образованию твердого осадка. Благодаря этому опыту теория превращения воды в землю была опровергнута.

С тех пор стало ясно, что Лавуазье не примет сторонние теории, какими бы твердыми и укорененными они ни были, не убедившись в их достоверности.

Кроме того, данный опыт наглядно показал, насколько важно использовать точные инструменты для правильного определения исследуемых физических величин. В большинстве случаев вес веществ, если его удавалось установить с достаточной точностью, был необходим для любого процесса исследования. Поэтому прибором, который, наверное, лучше всего символизирует работу Лавуазье, являются весы.

Пеликан — это сосуд, использовавшийся алхимиками для круговой дистилляции, похожей на тот процесс, который происходит внутри живых существ. Название возникло из-за сходства с пеликаном, расправившим крылья.

ГЛАВА 2

Кислород берет верх над флогистоном

Лавуазье, самому молодому члену Академии наук, было суждено осуществить поразительнейший опыт: он заставил исчезнуть горсть алмазов, использовав солнечный свет и гигантскую линзу. Затем Лавуазье поселился в Арсенале, в лаборатории которого родилась новая наука. Именно там, сжигая серу и фосфор, ученый изгнал из мира химии флогистон с помощью кислорода. Кроме того, он нашел время для работы в Управлении порохов и селитр, заложив тем самым основы военной мощи Франции.

Самым значительным изменением, которое привнесла женитьба Антуана в его жизнь, стал переезд. Из дома его бабушки на улице Фур-Сент-Есташ новобрачные перебрались в дом, который отец Лавуазье специально купил для них на улице Неф-де-Бон-Анфан. Зато Марии пришлось кардинально изменить свою жизнь, чтобы приспособиться к мужу, и сделала она это очень необычным для того времени способом: молодая женщина полностью погрузилась в научные проекты Антуана и понемногу приобрела необходимые навыки для того, чтобы быть по-настоящему ему полезной. Лавуазье говорил и писал только по-французски, поэтому Мария усовершенствовала свое знание латыни — языка, который тогда использовался во многих научных документах. Параллельно, поскольку главные открытия в области пневматики — одной из областей, интересовавших Антуана, — происходили в Англии, она начала изучать и английский язык. Параллельно с этим Мария брала уроки рисования под руководством Жака Луи Давида, уже признанного в то время художника. Кроме того, она посещала занятия по химии и со временем стала ассистенткой в лаборатории мужа.

Антуану понадобилась вся помощь, на какую была способна его жена, поскольку к работе в Генеральном откупе добавлялись все более сложные задачи, которые он должен был решать в качестве члена Академии наук. Лавуазье строго соблюдал все свои обязательства, он желал улучшить функционирование учреждений, к которым принадлежал, и приумножить пользу от них для всей страны. Однако, несмотря на то что работа в Генеральном откупе и Академии наук отнимала очень много сил, Антуан не терял из виду свою главную цель: превратить химию в точную науку.

В связи с этим 1772 год стал ключевым для Лавуазье. Являясь членом Академии, имея гарантированное финансовое будущее благодаря Генеральному откупу и обзаведясь семьей, он был готов погрузиться в масштабную работу: изучить роль воздуха в процессе горения. Это было одно из явлений, более других волновавших ученых того времени. Лавуазье уже много размышлял над ним во время работы над проектом освещения улиц Парижа. По всей Европе один за другим проводились опыты с целью прояснить этот процесс, который, казалось, объяснялся теорией флогистона. Тогда ученые полагали, что при воспламенении тело теряет флогистон и прекращает гореть, когда окружающий его воздух насыщается этим веществом и больше не может его впитывать. Так, например, считалось, что уголь и дерево содержат большое количество флогистона и именно по этой причине так хорошо горят (мы бы сегодня сказали «вещества-поглотители»).