Книга Десять самых красивых экспериментов в истории науки - Джордж Джонсон
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Если луч состоял более чем из одного цвета — оранжево-желтый, желто-зеленый, — то его можно было разложить с помощью призмы на отдельные цвета; рано или поздно, но все равно достигается точка, когда свет разлагается полностью на свои основные компоненты. «Цвет не является определением света, полученного посредством преломления или отражения естественными телами, а представляет собой изначальную, сущностную, характеристику».
Именно белый цвет является смешанным, он представляет собой лишь сочетание всех цветов, «гетерогенную смесь различно преломляющихся лучей». Солнце, сияя над миром, не приносит красное яблоку и зеленое листу. Яблоко и лист приобретают цвет из солнечного света.
Декарт тоже верил, что цвет является не свойством предмета, а свидетельством того, что свойства влияют на свет. Теперь Ньютон узнал, почему это происходит. Мир многокрасочен, потому что состоит из тел, «которые отражают один тип света значительно больше, чем другие».
В начале сентября 1666 года почти весь Лондон был разрушен Великим пожаром. Огонь заодно уничтожил и всех крыс, что позволило справиться с чумой. Отложив в сторону научные исследования, Роберт Гук помогал Кристоферу Рену перестраивать город.
Ньютон же, покинув Вулсторп, отправился в Кембридж, где получил почетную математическую кафедру и стал читать лекции о цвете и свете. Позже он, изобретя зеркальный телескоп длиной шесть дюймов, который был мощнее обычного телескопа, превышающего его по размерам в десять раз, произвел сильное впечатление на членов Королевского научного общества, а в 1672 году, через шесть лет после проведения знаменитых экспериментов, опубликовал в «Философских трудах» Королевского общества статью «Новая теория, объясняющая свет и цвета».
Гук отнесся к этому с большой ревностью и попытался дискредитировать Ньютона, в результате чего между учеными возникла вражда, не прекращавшаяся до конца их жизни. Гук заявил, что он сам, еще до Ньютона, поставил эти эксперименты и что полученные результаты легко объясняются его собственной теорией. (Позднее он будет настаивать на том, что «Основы» Ньютона не что иное, как плагиат его трудов.)
Другие ученые, включая Гюйгенса, отправили в журнал свои возражения, на которые Ньютон либо не обращал внимания, либо отвечал весьма презрительно. Безжалостное отношение к новым идеям не является чем-то особенным в научном мире, однако Ньютон посчитал себя оскорбленным. Особенно его донимала группа английских иезуитов, которые настаивали на том, что не могут воспроизвести его Experimentum cruris и что вытягивание спектра является результатом явления, названного ими «ярким облаком». Травля продолжалась до 1678 года, когда Ньютон от отчаяния полностью отошел от общественных дел и стал вести совершенно уединенную жизнь. Было ему тогда всего тридцать пять лет от роду, и впереди его ждали не менее великие свершения.
Антуан Лоран Лавуазье
Флогистон и кислород
Только представьте, что это значит — понять, что дает листу его цвет и что заставляет пламя гореть!
Однажды осенним днем 1772 года парижане, прогуливавшиеся недалеко от Лувра, в саду Инфанты, вдоль набережной Сены, могли видеть странное, напоминавшее плоскую подводу сооружение в виде деревянной платформы на шести колесах. На ней были установлены огромные стекла. Две самые большие линзы, имевшие в радиусе восемь футов, были скреплены вместе так, чтобы из них получилось увеличительное стекло, собиравшее солнечные лучи и направлявшее их на вторую линзу, поменьше, а затем на поверхность стола. На платформе стояли занятые в эксперименте ученые в париках и черных очках, а их ассистенты сновали, как матросы по палубе, настраивая все это сложное сооружение на солнце, непрерывно держа плывущее по небосклону светило «под прицелом».
Среди людей, которые воспользовались этой установкой — «ускорителем элементарных частиц» XVIII века, — был Антуан Лоран Лавуазье. Его тогда занимало, что происходит при сжигании алмаза.
Давно было известно, что алмазы горят, и местные ювелиры попросили Французскую академию наук исследовать, не таится ли в этом какой-нибудь риск. Самого Лавуазье интересовал несколько иной вопрос: химическая сущность горения. Вся прелесть «поджигающего стекла» заключалась в том, что оно, фокусируя солнечные лучи в точке, находящейся внутри контейнера, нагревало все, что в эту точку можно было поместить. Дым из сосуда можно было направить по трубке в сосуд с водой, осадить содержащиеся в нем частицы, затем выпарить воду и проанализировать остаток.
К сожалению, эксперимент не удался: от интенсивного нагрева стекло постоянно лопалось. Однако Лавуазье не отчаивался — у него были и другие идеи. Он предложил Академии наук программу по изучению «воздуха, содержащегося в веществе», и того, как он, этот воздух, связан с процессами горения.
Ньютону удалось направить развитие физики по правильному пути, зато в химии в те времена дела обстояли из рук вон плохо — она еще была пленницей алхимии. «Хна, растворенная в хорошо дефлегментированном духе селитры, даст бесцветный раствор, — писал Ньютон. — Но если ее поместить в добротное купоросное масло и встряхивать, пока она растворяется, то смесь сначала станет желтой, а затем темно-красной». На страницах этой «кулинарной книги» ничего не говорилось ни об измерениях, ни о количествах. «Если дух соли поместить в свежую мочу, то оба раствора легко и спокойно смешаются, — отмечал он, — но если тот же раствор капнуть на выпаренную мочу, то последует шипение и вскипание и летучие и кислые соли через какое-то время коагулируют в третье вещество, напоминающее по своей природе нашатырь. А если отвар из фиалок развести, растворив в небольшом количестве свежей мочи, то несколько капель ферментированной мочи обретут ярко-зеленый цвет».
Весьма далеко от современной науки. В алхимии, даже в записях самого Ньютона, многое напоминает магию. В одном из своих дневников он добросовестно переписал несколько абзацев из книги алхимика Джорджа Огарки, который сам себя называл Филалетом.
Отрывок начинается так: «В [Сатурне] скрыта бессмертная душа». Под Сатурном обычно понимался свинец, поскольку каждый элемент ассоциировался с какой-нибудь планетой. Но в данном случае имелся в виду серебристый металл, известный как сурьма. «Бессмертный дух» — это газ, который испускает руда при сильном нагреве. «К Сатурну узами любви привязан Марс (это означало, что к сурьме добавлялось железо), который сам в себе пожирает великую силу, чей дух делит тело Сатурна, и из обоих вместе истекает чудесная яркая вода, в которую садится Солнце, высвобождая свой свет». Солнце — это золото, которое в данном случае погружено в ртуть, часто называемую амальгамой. «Венера, самая яркая звезда, находится в объятиях [Марса]». Венерой называли медь, которую на этом этапе добавляют в смесь. Сей металлургический рецепт, вероятнее всего, является описанием ранних этапов получения «философского камня», к которому стремились все алхимики, поскольку считалось, что с его помощью можно неблагородные элементы превратить в золото.
