Удивительная химия - Леенсон Илья Абрамович. Страница 4
Теперь самое время ознакомиться с некоторыми строчками замечательной поэмы Лукреция.
Прежде всего Лукреций предупреждает читателя, что «начала» так малы, что увидеть их нет никакой возможности. Однако размышления над природными процессами убеждают нас в том, что они все же существуют, а не являются плодом фантазии. Вот, почитайте выдержки из его поэмы в переводе Ф. А. Петровского:
…Начала вещей недоступны для глаза…
Существуют тела, которых мы видеть не можем.
Запахи мы обоняем различного рода,
Хоть и не видим совсем, как в ноздри они проникают.
II, наконец, ни морском берегу, разбивающем волны.
Платье сырее всегда, а на солнце вися, оно сохнет:
Видеть, однако, нельзя, как влага на нем оседает,
Да и не видно того, как она исчезает от зноя.
Значит, дробиться вода на такие мельчайшие части,
Что недоступны они совершенно для нашего глаза.
Так и кольцо изнутри, что долгое время на пальце
Носится, из году и год становится тоньше и тоньше;
Нам очевидно, что вещь от стиранья становится меньше,
По отделение тел, из нее каждый миг уходящих,
Нашим глазам усмотреть запретила природа ревниво.
Чем не современное объяснение атомной теории строения вещества? Лукреций уверен, что атомы, в отличие от видимых тел, не стареют, не разрушаются, а существуют в неизменном виде вечно и только переходят из одних тел в другие. При этом общее число атомов в мире постоянно:
…Существуют такие тела, что и плотны, и вечны:
Это — вещей семена и начала в учении нашем,
То, из чего получился весь мир, существующий ныне…
Первоначалам должно быть присуще бессмертное тело,
Чтобы все вещи могли при кончине на них разлагаться.
И не иссяк бы запас вещества…
Первоначала вещей, таким образом, просты и плотны.
Иначе ведь не могли бы они, сохраняясь веками,
От бесконечных времен и досель восстанавливать вещи.
А вот как Лукреций объясняет, каким образом из одних и тех же атомов могут получаться разные веши: он проводит аналогию между порядком сочетания атомов, соединяющихся друг с другом, и букв, образующих множество разных слов:
Часто имеет еще большое значенье, с какими
И в положеньи каком войдут в сочетание те же
Первоначала и как они двигаться будут взаимно.
Те же начала собой образуют ведь небо и землю,
Солнце, потоки, моря, деревья, плоды и животных…
Даже и в наших стихах постоянно, как можешь заметить,
Множество слов состоит из множества букв однородных,
Но и стихи, и слова, как ты непременно признаешь,
Разнятся между собой и по смыслу и также по звуку.
Видишь, как буквы сильны лишь одним измененьем порядка.
Что же до первоначал, то они еще больше имеют
Средств для того, чтоб из них возникали различные вещи.
Лукреций уверен, что многообразие тел можно объяснить не только различным способом соединения атомов между собой, но и тем, что сами атомы отличаются друг от друга. Действительно, интересно ли играть с конструктором, в котором все детали одинаковы? (На самом деле такие «конструкторы» существуют — это кубики, но ведь это игра для самых маленьких.)
Что же до первоначал, то они еще больше имеют
Средств для того, чтоб из них возникали различные вещи.
Нет ни одной из вещей, доступных для нашего взора.
Чтоб она из начал состояла вполне однородных;
Нет ничего, что различных семян не являлось бы смесью.
Поразительно, но Лукреций предполагал, по-видимому, делимость атомов! Во всяком случае, именно так можно понимать следующие строчки из его поэмы:
Предположи, например, что тела изначальные будут
Три или несколько больше частей заключать наименьших;
Если затем ты начнешь эти части у данного тела
Переставлять или снизу наверх, или слева направо,
То обнаружишь тогда, сочетания все их исчерпав,
Все изменения форм, что для этого тела возможны;
Если ж иные еще получить ты желаешь фигуры, —
Части другие тебе прибавить придется.
А вот еще один довод Лукреция в пользу существования мельчайших частиц материи, находящихся в постоянном движении:
Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный свет проникает
В наши жилища и мрак прорезает своими лучами,
Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая,
Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света.
Знай же: идет от начал всеобщее это блужданье.
Первоначала вещей сначала движутся сами,
Следом за ними тела из мельчайшего их сочетанья.
Близкие, как бы сказать, по силам к началам первичным.
Скрыто от них получая толчки, начинают стремиться
Сами к движенью, затем побуждая тела покрупнее.
Так, исходя от начал, движение мало-помалу
Наших касается чувств и становится видимым также
Нам и в пылинках оно, что движутся в солнечном свете,
Хоть незаметны толчки, от которых оно происходит…
Первоначала вещей уносятся собственным весом
Или толчками других.
Современная наука не подтвердила этот вывод древнего философа: пылинки в луче солнца слишком велики, чтобы молекулы воздуха могли на них действовать, и «пляшут» они под влиянием потоков воздуха. Но, наблюдая значительно более мелкие пылинки под микроскопом, можно увидеть их «пляску», действительно вызванную ударами молекул. Так что в принципе Лукреций правильно описал явление, открытое английским ботаником Робертом Броуном (1773–1858) в 1827 году и теоретически объясненное только в XX веке, в том числе в работе знаменитого физика Альберта Эйнштейна (1879–1955).
Теоретические построения древнегреческих философов были первыми научными построениями. На их основе через много веков зародились современные науки, в числе которых была и химия. Без древней атомистической теории не только химия, но и все естественные науки не могли бы развиваться. Однако на протяжении еще многих столетий лишь малая часть философов и ученых разделяла гипотезу о существовании атомов. Ну а все, что касалось размеров атомов, их массы, формы и т. п., оставалось тайной за семью печатями, и не было даже надежды, что эту тайну удастся раскрыть.
Лукреций, написавший свою поэму на латинском языке, часто использовал слово principium, которое означает «основа, первоначало». Есть в латинском языке и другое близкое понятие: elementum. Оно означает «вещество, стихия», а во множественном числе (elementa) — «основания, основные начала». В древности было распространено изречение: «Как слова состоят из букв, так и тела — из элементов». Любопытно, что по одной из версий слово elementum происходит от названия следующих по алфавиту латинских согласных: l, т, п («el — «ет» — «еп») и окончания t («turn»).
Современное понятие «элемент» появилось в XVII веке. Английский ученый Роберт Бойль (1627–1691) определял элементы не умозрительно, как древние, а чисто практически. Рассуждал он примерно так: «Если вещества невозможно разложить на более простые, значит они являются элементами и состоят из атомов только одного сорта. (Сейчас такие вещества называют простыми.) Если же вещества разлагаются под действием кислот или при сильном нагреве, значит эти вещества состоят из разных элементов и являются сложными веществами».