Тайны «трансмутации». Возникновение и развитие науки химии

В 321 г. До н. э. в дельте Нила был заложен новый город — Александрия, названный так в честь завоевателя Александра Макендонского. Имея выгодное географическое положение, город стал одним из крупнейших торговых и ремесленных центров. Там была основана первая в истории академияспециальное учреждение, где занимались различными исследованиями и обучали известным в то время наукам.

До завоевние Египта жрецы, знавшие химические операции (получение сплавов, амальгамирование, имитация драгоценных металлов, выделение красок и т. д.), держали их в глубочайшей тайне и передавали только избранным ученикам, а сами операции проводили в храмах, сопровждая их пышными местическими церемониями. После покарения этой страны многие тайны жрецов стали известны древнегреческим учёным, которые считали, что имитация драгоценных металлов есть настоящее «превращение» одних веществ в другие, соответствующее законам природы. Словом, в эллинистическом Египте произошло соединение представлений античных философов и традиционной обрядности жрецов — то, что впоследствии было названоалхимией.

Около 640 г. н. э. Египет захватили арабы, а уже в начале VIIIв. их власть установилась на огромной территории — от Гибралтара до Индии. Научно-практические знания и культура, усвоенные арабами в покорённых странах (и особенно в Египте), к XIIв. достигли Европы. В этом большую роль сыграла торговля между государствами арабского Востока и европейскими странами. Химические знания, пришедшие в Европу от арабов, стали называть арабским словом «алхимия».

Что же это были за знания? Зачатки алхимических взглядов встречались у многих народов. В Iв. н. э. древнеримскийврач иестествоиспытатель Диоскорид написал первую химическую энциклопедию, в которой были изложены способы приготовления известковой воды, медного купороса, белил и некоторых других веществ. В Китае алхими Вей Поян (IIв.) описывает рецепт получения «пилюль бессмертия». Ко Хун (281- 361) также даёт рецепты изготовления «пилюль долголетя» и искусственного золота. Поиски таких рецептов были распространены в эллинистическом Египте. От тех времён сохранилось два папируса, относящихся к IIIвеку, — «Лейденский папирус X» и «Стокгольмский папирус». В первом содержится около ста рецептов имитации золота, а во втором, кроме того, описывается подделка жемчуга и крашение пурпуром.

Греческий алхимик Зосима — автор многих научных сочинений, в том числе и алхимических («Имут», где говорится о происхождении алхимии;" О хорошем качестве и составе вод", где описывается получение живительной воды). Его считают одним из основателей алхимии.

Среди арабских алхимиков одним из виднейших был принц Калида ибн Казид (ок. 660−704), проведший большую часть жизни в Египте. Он приказал перевести на арабский язык все известные алхимические сочинения.

Но истиным «царём науки» арабы называли великого учёного Джабира ибн Гайяна (ок. 721−815), известного в Европе под именем Гебер. Знакомый с учениями древних, он стал последователем Аристотеля, взгляды которого на элементы-качества были переосмыслены арабами.

Гайян считал, что металлы состоят из двух основных частей (элементов): серы, являющейся носителем горючести и изменчивости, и ртути — «души» металлов, носителя металличности (блеска, твёрдости, плавкости), а основными химическими процессами являются горение и плавление. Самыми благородными металлами являются золото и серебро, в состав которы входят сера и ртуть в наичистейшим виде и в самой оптимальной пропорции. Разнообразие последних зависит от количесвенного соотношения серы и ртути и от примесей. Но в природе этот процесс соединения идёт очень медленно, и, чтобы ускорить его, надо добавить «медикамент» (особый препарат), тогда превращение займёт около 40 дней; если же использовать «элексир», то весь процесс получения золота займёт всего 1 час!

Изучал Гайян и свойства, а также способы приготовления многих солей: купоросов, квасцов, селитры и др.; знал получение кислот: азотной, серной, уксусной; при проведении опытов прибегал к перегонке, обжигу, возгонке, кристаллизации. Он считал, что практика и опыты для алхимиков имеют первоступенную важность, без них успех невозможен. Труды Гайяна («Книга семидесяти», «Книга ядов», «сумма совершенств», «Книга о печах») изучалось много веков.

Учеником прославленного Гебера считал себя крупнейщий арабский алхимик Абу Бакр Мухаммед ибн Закарийа ар-Рази (865−925), автор «Книги тайн» и «Книги тайны тайн». Он первый провёл классификацию известных в то время веществ, разделив их на три класса: землистые (минеральные), растительные и животные.

Ар-Рази признавал трансмутацию неблагородных металлов в благородные, признавал элементы металлов — серу и ртуть, но, не ограничеваясь этим, ввёл дополнительный третий — элемент «соляной природы», являющийся носителем твёрдости и растворимости. Это учение о трёх элементах (сера, ртуть, соль) широко распространилось среди европейских алхимиков.

Восприняв представление античных атомистов ар-Рази применил их к учению Аристотеля, считая, что вещества состоят из неделимых элементов-частиц (атомов, по-современному) и пустоту; сами элементы вечны, неделимы и имеют определённые размер. Свойства же вещесвт зависят от размеров атомов и расстояний между ними (пустот). Так, земля и вода состоят из атомов больших размеров, а пустоты в них меньше, и поэтому они движутся вниз; огонь и воздух, наоборот, движутся вверх, так как их атомы меньше, а пустоты в них больше.

Как и Гайян, ар-Рази считал, что целью алхимии должно бытьпознание свойств веществ, освоение всевозможных операций над ними, изготовление различных аппаратов для осуществления этихопераций. В этой практической, а не отвлеченно-мистической направленности как раз и выразилась специфика учения арабских алхимиков.

Идея превращения неблагородных металлов в благородные нашла много приверженцев в Заподной Европе. И вот за толстыми стенами, в сырых подвалах, в уединённых кельях пытаются ускорить процесс «совершенствования» металлов. Неблагородные металлы расплавляют, смешивают друг с другом, окрашивают, закапывают в землю, но тщетно! Почему же не получается золото?

Возможно, этот процесс сверхъестественный? Над металлами произносятся заклинания; на полу, на стенах изображаются магические формулы… и опять неудача.

А может быть, вся суть заключается в пятом элемнте -«квинта эссенции», получившем множество различных возвышенных и таинственных имён? Только он один мог превратить любой металл в золото, дать чловеку вечную жизнь и молодость. Теперь усилия алхимиков сосредотачиваются на получении философского камня. Были созданы сотни зашифрованных рецептов, большинство из которых до сих пор не удалось разгадать, не говоря уже об эксперементальной проверке.

Шли годы… Алхимики продолжали свои поиски. Крупнейшим алхимиком средневековья можно назвать Альберта фон Больштедта (1193−1280). Обладая поразительной работоспособностью, жаждой знаний и будучи прекрасным оратором, он стал знаменитым среди своих современников, которые называли его «универсальным доктором», Альбертом Великим. Отказавшись в 1265 г. от епископства, фон Больштедт удалился в монастырь и посвятил оставшиеся годы жизни науке. Им было написано огромное число трактатов по различным отраслям знаниий, в том числе и по алхимии-«Пять книг о металлах и менералах», «Книга об алхимии».

Альберт Великий полагал, что трансмутация металлов заключается в происходит вида и плотности. Изменение же свойств металлов происходит под действием мышьяка (окрашивает металлы в жёлтый цвет) и воды (сжимаясь и уплотняясь, она увеличивает плотностьплотность металлов). Описывая проведение алхимических операций, он приводит ряд правил, которым надо следовать в работе: хранить молчание, скрываться от глаз людских, соблюдать время и т. д.

В XVIв. особой популярностью пользовались сочинения Василия Валентина («могущественный царь»): «О тайной философии», «О великом камне древних мудрецов», «Триумфальная колесница антимония». Правда, все попытки установить подлинное имя автора не удались; видимо, под этим псевдонимом писал неизвестный алхимик, возможно, не один.

Признавая трансмутацию металлов и начала алхимиков, Василий Валентин особо подчеркивал, что алхимические элементы металлов не имеют ничего общего с реальными элементами того же названия:

«Все, писавшие о семенах металлов, согласны в том, что сера представляет мужское семя металлов, а ртутьженское семя; но это нужно понимать разумом и не принимать за семена металлов обыкновенную серу и обыкновенную ртуть, потому что обыкновенная ртуть, будучи сама металлом, не может быть семенем металлов». Также не могут быть «семенем» металлов обыкновенная сера и соль. Последняя, по его мнению, характеризует способность металлов растворяться в кислотах.

В алхимических изысканиях Василия Валентина уже чувствует большая практическая направленность. Так, он первым упоминает о соляной кислоте («соляном спирте»), предлагает способ получения её из поваренной соли и железного купороса, описывает её действие на металлы и некоторые оксиды. Сурьме и её соединениям посвящено сочинение «Триумфальная колесница антимония».

Но не все средневековые учёные принимали основные теоретические положения алхимиков. И одним из таких учёных был Авиценна. Этим латинским именем называли знаменитого арабского философа и врача абу Али ал-Хусейна ибн Сину (980−1037), таджика по национальности, родившегося недалеко от Бухары. Он создал около 300 трудов, и некоторые из них («Медицинский канон», «Книга исцеления», «Книга знаний») пользуются известностьюи в настоящие время. Им описана почти тысяча различных веществ, среди которых были металлы, Авиценна считал серу и ртуть, но отрицал возможность превращения одного металла в другой, поскольку полагал, что для этого нет путей.

Не верил в трансмутацию и алхимичесике начала величайший итальянский учёный и художник Леонардо да Винчи (1452−1519), поставивший своей целью «постичь происхождение многочисленных созданий природы». Он опирался на эксперимент, который он считал посредником «между искусной природой и родом человечиским» и который «должно производить многократно, чтобы какое-нибудь случайное обстоятельство не повлияло бы на его результаты».

Леонардо да Винчи признавал практическую алхимию, которая могла приносить пользу, но резко выступал против тех алхимиков, которые ставили своей целью получение золота; он считал, что человек не может создавать простые вещества, а тем более превращать их одно в другое, да и ртуть не может быть общим «семенем» металлов, поскольку «природа разнообразит семена соответсвенно различию вещей».

В поисках условий для осуществления таинственной трансмутации алхимики разработали такие важные методы очистки веществ, как фильтрация, возгонка, дистилляция, кристаллизация. Для проведения эксперементов они создали специальные аппараты-водяную баню, перегонный куб, реторы, печи для нагривания колб; ими были открыты серная, соляная и азотная кислоты, многие соли, этиловый спирт, изучены многие реакции (взаимодействие металлов с серой, обжиг, окисление и т. д.).

Но чтобы превратить алхимичесике учение в положения научной хими, необходимо было «очистить» его от мистических наслоений, поставить на подлинную экспериментальную основу, детально исследовать состав веществ. Начало этому сложному и длительному процессу положили иатрохимики (от иатросврач) и представители технической химии.

Развитие иатрохимии, металлургии, красильного дела, изготовление глазурей и т. д., усовершенствование химической аппаратуры — всё это способствовало тому, что эксперемент посте-пенно становится основным критерием истинности теоретичесих положений. Практика же, в свою очередь, не могла развиваться без теоретических представлений, которые должны были не только объяснить, но и предсказывать свойства веществ и условия проведе-ния химических процессов. Учёные отказались от традиционных «начал» алхимиков и обратились к материалистическим представле-ниям древних о строении материи.