Реферат: Жизнь и научные открытия А.Л.Лавуазье и К.Л.Бертолле
Взяв пороховое дело в свои руки, Лавуазье использует для его реорганизации весь свой талант химика, инженера и финансиста. Глава академии, председатель многочисленных комитетов и комиссий, могущественный откупщик, он тем не менее считает отныне главной своей обязанностью пороховое дело. С 1775 года он даже поселяется в Арсенале - официальной резиденции Управления порохов и селитр. Он не только устраивает там свою квартиру, но и оборудует прекрасную личную лабораторию, служившую местом паломничества и предметом восхищения ученых всего мира. В Арсенале Лавуазье развертывает интенсивную научную и организаторскую работу. Его строго распланированный рабочий день продолжается с шести утра до десяти вечера.
Под энергичным руководством Лавуазье производство пороха во Франции увеличилось почти вдвое и, что самое главное, резко улучшилось его качество. Страна стала обладать теперь лучшим в мире порохом. Враги Франции скоро получили хорошую возможность в этом убедиться. В войне Соединенных Штатов с Англией за независимость, в которой Франция приняла участие на стороне Северной Америки, артиллерия союзников оказалась недосягаемой для англичан. Благодаря Лавуазье Франция теперь не покупала, а продавала порох - главным образом в Соединенные Штаты. Первый посол США во Франции, знаменитый ученый, "покоритель молнии" Вениамин Франклин, был близким другом Лавуазье, и эта дружба оказалась очень полезной для молодой страны, борющейся за независимость. Лавуазье не только снабжал Соединенные Штаты порохом, но и направлял туда опытных специалистов, обучавших американцев тайнам пороходелия. Специально для США он написал руководство "Искусство производства селитры". В Америку эмигрировали ученики Лавуазье, братья дю Пои де Немур, основавшие там компанию по производству взрывчатых веществ. Эта фирма "Дюпон де Немур" - ныне один из крупнейших химических концернов мира.
Само собой разумеется, что Лавуазье принимал активное участие и в научных исследованиях по разработке новых порохов. Вот почему в тот памятный октябрьский день 1788 года он вместе со своим другом Бертолле рисковал жизнью в пороховой мастерской.
Клод Луи Бертолле не был уроженцем Франции (его предки эмигрировали оттуда во время религиозных войн), однако мало кто сделал для ее величия столько же, сколько этот выдающийся ученый. Он вошел в историю как создатель теорий химического равновесия и химического сродства, первооткрыватель многочисленных соединений, организатор науки и промышленности Франции. Бертолле родился пятью годами позднее Лавуазье близ местечка Аннеси, принадлежавшего Швейцарии, а образование завершил в Италии. Получив в Туринском университете степень доктора, Бертолле четыре года работал в аптеках Пьемонта. В 1772 году он покинул Италию и переселился в Париж, где занял должность медика в одном из аристократических семейств. Молодой врач был не слишком обременен своими обязанностями и с увлечением отдался химическим исследованиям. Они быстро принесли ему славу. В 1780 году он уже получил кресло в Академии наук.
Долгие годы Бертолле был научным противником Лавуазье, но первым из крупных ученых нашел в себе мужество признать свои заблуждения. 6 августа 1785 года он публично заявил, что "успехи физики и химии сделали гипотезу о флогистоне и неудовлетворительной и ненужной". С этого времени начинается дружба двух знаменитых ученых, приведшая к многочисленным плодотворным результатам. Вместе с Лавуазье и Гитанам де Морво Бертолле разработал основы современной химической терминологии. Вместе с Лавуазье он основал в 1789 году один из первых в мире научных журналов - "Анналы химии", издающийся и в наше время. Вместе с Лавуазье он совершенствовал и пороховое дело.
В 1786 году Бертолле, пропуская хлор через горячий раствор щелочи, получил соль, названную впоследствии его именем. В те времена химики не знали толком, что такое хлор, открытый незадолго до того Вальтером Шееле, и считали этот зеленый газ соединением какого-то мифического элемента мурия. Как бы там ни было, способность новой соли к окислению других веществ была замечена довольно быстро (бертолетова соль и поныне считается одним из сильнейших окислителей), и Бертолле решил использовать ее при изготовлении пороха вместо селитры.
Первые опыты с "муриатической солью" оказались настолько успешными, что было решено изготовить крупную партию нового пороха. Для его испытаний в октябре 1788 года и собралась комиссия во главе с Лавуазье. Именно эти испытания и привели к трагическому исходу...
Однако история взрывчатых составов на основе бертолетовой соли на этом не кончилась. Опыты с хлоратными или муриатическими, взрывчатыми веществами продолжались более столетия. Бертолетова соль такой сильный окислитель, что смесь ее с обыкновенным керосином является опаснейшим взрывчатым веществом. В середине прошлого века был даже испытан порох, состоящий из бертолетовой соли и... сахара. Эта сладкая смесь имела взрывчатую силу большую, чем обыкновенный порох.
Бертолетова соль чувствительна к трению, неустойчива, выделяет при хранении хлор и кислород. Все это не только снижает качество пороха и повышает его опасность, но и приводит к разъеданию и порче оружия. К тому же при взрыве бертолетова соль выделяет твердые продукты (хлористый калий), что всегда нежелательно. Тем не менее, вследствие простоты и дешевизны хлоратных взрывчатых веществ они иногда еще применяются. Бертолетова соль обязательно входит вместе с гремучей ртутью в воспламенительные составы капсюлей для огнестрельного оружия. В каждом патроне сеть крупица соли, за изучение которой великий химик чуть не поплатился когда-то своей жизнью.
Справедливость требует, чтобы несколько слов было сказано и о третьем участнике злополучных испытаний - Марии Лавуазье. Когда двадцативосьмилетний Антуан Лоран женился на Марии Польз, дочери богатого и влиятельного откупщика, многие полагали, что брак заключен по расчету. Если даже завистники были правы, то и этот расчет Лавуазье оказался, как всегда, безупречно точным (за исключением, правда, одной детали: спустя четверть века Антуану Лорану пришлось взойти на эшафот в один день с тестем; но кто может предугадывать события за столько лет?). Мария была молода (даже слишком - ей было всего четырнадцать лет), умна, красива, прекрасно образована, их союз оказался чрезвычайно счастливым. До самой смерти Лавуазье Мария была ему идеальной женой, верной спутницей в труде и отдыхе, радости и горе. Она была образцовой хозяйкой, умевшей достойно принять и очаровать остроумной беседой лучших людей Франции и всей Европы.
Однако Мария была не только светской дамой, но и неутомимой труженицей. В течение двадцати лет она проработала в лаборатории бок о бок с мужем. Многие драгоценные для науки записи в рабочих журналах Лавуазье сделаны ее рукой. К тому же она была и прекрасной рисовальщицей, снабдившей иллюстрациями многие сочинения Лавуазье. Чертежи сложнейших приборов, которые использовались в легендарных экспериментах ее супруга, выполнены Марией Лавуазье. Не удивительно поэтому, что она оказалась рядом с мужем и на пороховой фабрике: она была там не праздной зрительницей, а полноправной участницей научного эксперимента.
После несчастного случая на фабрике опыты с новым порохом были надолго прерваны. Во Франции назревал другой взрыв - взрыв народного гнева против Бокового феодального угнетения. Королевские министры чувствовали себя как на бочке с порохом. Обстановка накалялась с каждым днем. В ночь с 12 на 13 июля 1789 года управитель порохов и селитр Лавуазье распорядился тайно переправить запасы пороха из Арсенала в более надежное место - Бастилию. Мог ли он предвидеть, что через сутки состоится ее исторический штурм, с которого начнется Великая французская революция?
Революция не только раскрепостила народ Франции в политическом отношении, но и дала мощный толчок научному и техническому творчеству. Была проведена реформа образования, созданы высшие школы, музеи, библиотеки. Впервые в мире была введена, наконец, метрическая система мер. Во всех этих преобразованиях деятельное участие принимал и Лавуазье - смелый революционер в науке и весьма умеренный либерал в политике. Он был одним из руководителей реформы мер и весов, значение которой трудно переоценить. В феодальной Франции существовали сотни, тысячи единиц меры и веса. Объем зерна измерялся одними единицами, объем вина - другими, объем масла - третьими. Часто одними и теми же названиями обозначались десятки разных по сути единиц. В пределах одного города или селения могло действовать несколько разных систем измерения, потому что каждый граф и барон вводили к своих владениях собственные меры для сборов бесчисленных налогов и податей. Поэтому введение единой метрической системы было актом не столько технической, сколько политической революции.
После нескольких лет работы, в 1795 году, было завершено "предприятие, результаты которого, - по словам Талейрана, - должны будут в один прекрасный день стать достоянием всего мира". На платиновом эталоне метра был выгравирован гордый девиз: "На все времена всем народам".
Однако Лавуазье не суждено было дожить до этого дня. Тучи над ним сгущались. В глазах многих он был, прежде всего, откупщик, все остальное казалось неважным.
Усилились нападки и на Академию наук. Ультралевые депутаты Конвента громогласно требовали ее ликвидации: «Разве свободные нации нуждаются в касте эгоистичных и мудрствующих ученых, ум которых постоянно блуждает по затерянным тропам в стране мечтаний и химер?»
8 августа 1793 года академия была распущена. Лавуазье, посвятивший академии всю жизнь, до последнего дня боролся за ее сохранение и восстановление, подчеркивая важную роль науки и научных учреждений для процветания и мощи государства.
"Граждане, - писал он, - время не ждет. Если вы допустите, чтобы ученые, которые составляли бывшую академию наук, удалились в деревню, заняли иные вложения в обществе и предались бы более прибыльным профессиям, организация наук будет разрушена, и полувека не хватит на то, чтобы воссоздать поколение ученых".
23 декабря 1793 года Лавуазье и некоторые другие ученые были исключены из Комиссии мер и весов как люди, "не заслуживающие доверия по недостатку республиканской доблести и ненависти к королям". К тому времени он уже около месяца находился в тюрьме вместе с другими генеральными откупщиками. Жена Лавуазье, его влиятельные друзья пытались спасти ученого, но все было напрасно. После нескольких месяцев следствия откупщики предстали перед Революционным трибуналом. 8 мая 1794 г. Лавуазье был осужден. На просьбу о снисхождении к великому ученому председатель трибунала холодно ответил: "Lа patri n'est pas besoin desavants" - "Родина не нуждается в ученых". В тот же день Лавуазье был гильотинирован.
"Достаточно было всего лишь одного мгновения, чтобы отрубить эту голову, и потребуется, вероятно, целое столетие, чтобы породить ей подобную",- с горечью заметил знаменитый математик Лагранж, когда ему сообщили о казни.
Хотя откупщик Лавуазье действительно был соучастником жестокой эксплуатации французского народа, есть основания подозревать, что суровый приговор ему был вынесен не столько вследствие революционной непримиримости якобинцев, сколько вследствие желания врагов революции опорочить их диктатуру, лишний раз "уличить" ее в жестокости.
Во всяком случае, главный обвинитель откупщиков "неумолимый" гражданин Дюпен при перевороте 9 термидора, состоявшемся через два с небольшим месяца после казни Лавуазье, оказался в первых рядах изменников революции. Мария Лавуазье пыталась отомстить Дюпену за смерть мужа и отца, погибших в один день, и привлекла его к суду, но ловкий демагог сумел оправдаться. Сама Мария дожила до глубокой старости. Она по-прежнему сохранила дар привлекать людские умы и сердца, и в ее салоне собирались выдающиеся ученые, художники, писатели, дипломаты. Она издала сочинения своего мужа и бережно хранила его лабораторию, но сама больше никогда не работала в ней. Умерла Мария Лавуазье в 1836 году.
По-иному сложилась в это тревожное время судьба Бертолле. Он полностью принял революцию, и революция полностью доверяла ему. Иначе и не могло быть. В отличие от Лавуазье, чей талант, подобно философскому камню алхимиков, превращал в золото все, к чему он прикасался, Бертолле являл собой редкий образец бессребреника. А между тем он легче чем кто-нибудь другой мог найти пути к быстрому обогащению. В 1789 году он открыл метод быстрого и дешевого беления тканей при помощи хлора, произведший настоящий переворот в мануфактурном производстве. Благодарные промышленники готовы были предложить ученому баснословные суммы, но Бертолле не думал о своей выгоде. Друзья подсчитали, что за свое изобретение химик мог бы получить около десяти миллионов, а Бертолле тем временем размышлял, этично ли будет принять штуку беленого по его методу холста, присланную ему в подарок из Англии. Вскоре он организовал в широких масштабах крашение тканей. Его монография на эту тему десятки лет была настольной книгой красильщиков и принесла им большие прибыли, но сам Бертолле не заработал на этом ни одного "су". Вместе со своим другом Монжем - выдающимся ученым и гражданином, творцом начертательной геометрии, крупнейшим математиком, механиком, металлургом - Бертолле осуществил глубокие изменения в технологии выплавки металлов, но и тут не позаботился о том, чтобы превратить железо в золото. Он нашел способ долгого хранения пресной воды в трюмах кораблей - способ, который немного времени спустя спас жизнь членам экспедиции русского мореплавателя Беринга,- но не стал требовать себе за это награды. Лишь однажды Бертолле заинтересовался благородными металлами, однако для того, чтобы получить вместе с Монжем опаснейшее взрывчатое вещество - гремучее серебро.
Бертолле и Монж были основателями и первыми профессорами Политехнической школы - одного из лучших высших учебных заведений Франции. Однако Бертолле недолго занимался профессорством. Республика переживала тяжелые времена. Весь 1793 год шла изнурительная волна против внешнего и внутреннего врага. Англия, Австрия, Пруссия, Голландия, Испания, Сардиния, Неаполь объединились против революционной Франции. Страна была блокирована с суши и с моря. С гибелью средиземноморского флота прекратилось поступление селитры из Индии. Франция, окруженная врагами, осталась без пороха. Ей оставался один выбор: или любой ценой получить селитру, или беспомощно отдаться в руки оккупантов.
Меры, которые принял для организации производства пороха Комитет общественного спасения, были поистине революционны и потребовали титанического напряжения всех сил народа. К счастью, руководители нации понимали, что эта грандиозная задача останется неосуществленной, если к ее решению не будут привлечены лучшие умы Франции. Поэтому Бертолле и Монж были призваны возглавить работы по физике, химии и механике, необходимые для обороны страны.
Трудно было придумать более удачный выбор. Под руководством Бертолле немедленно развернулись широкие работы по изысканию новых типов и методов производства пороха. Для этой цели Комитет общественного спасения выделил большое поле и лабораторию в Мелоне.
Работа на пороховых полях требовала незаурядного мужества. Ядовитые химикалии вызывали смертельные отравления, катастрофические взрывы уносили множество жизней. Бертолле был среди первых, кто рисковал собой.
Во главе сбора селитры и производства пороха встали друзья Бертолле, крупные специалисты селитряного дела Гитан де Морво и Шапталь, оба ученые с мировым именем.
Лун Бернар Гитан де Морво, как и Лавуазье, был юрист по образованию и химик по призванию. Первые пятьдесят лет своей жизни он не проявил себя ничем особо примечательным, хотя был известным для своего времени ученым. Лишь сближение с Лавуазье выдвинуло его в первые ряды французских химиков. Гитан де Морво был первым директором Политехнической школы. В отличие от Лавуазье Гитан де Морво был активным и бескомпромиссным членом Конвента, голосовавшим за смертную казнь короля. Поэтому Комитет общественного спасения мог с полным доверием поручить ему пороховое дело.