Miért égette el Antoine Lavoisier a gyémántot? – A tudománytörténet tíz legszebb kísérlete. Fejezet a könyvből. Tudományos munka

Jurij Frolov.

A természettudomány története tele van olyan kísérletekkel, amelyeket különösnek kell nevezni. Az alább leírt tízet teljes mértékben a szerző ízlése szerint választottuk ki, akivel nem ért egyet. A gyűjteményben szereplő élmények egy része semmivel sem végződött. Mások új tudományágak megjelenéséhez vezettek. Vannak olyan kísérletek, amelyek sok évvel ezelőtt kezdődtek, de még nem fejeződtek be.

Így néz ki a mi korunkban a stop-állomás, amely mellett a trombitásokkal felszerelt peron elhajtott, ellenőrizve a Doppler-elvet.

Donald Kellogg és Gua.

Használja ezt a rajzot színlátásának tesztelésére. A normál látású emberek a 74-es számot látják a körben, a színvakok a 21-et.

Amit egy teleszkópon keresztül láttak a Föld gömbszerűségét vizsgáló kísérlet során. A. Wallace rajza.

Újabb öt év telik el, és 1938 óta a kilencedik csepp viszkózus gyanta esik a helyettesített üvegbe.

A Bioszféra 2 egy gigantikus, zárt épületegyüttes betonból, acélcsövekből és 5600 üveglapból.

UGRÁS NEWTON

Gyermekként Isaac Newton (1643-1727) meglehetősen törékeny és beteg fiúként nőtt fel. A szabadtéri játékokban általában lemaradt társaitól.

1658. szeptember 3-án meghalt Oliver Cromwell, egy angol forradalmár, aki rövid időre az ország szuverén uralkodója lett. Ezen a napon szokatlanul erős szél söpört végig Anglia felett. Az emberek azt mondták: maga az ördög repült be a bitorló lelkéért! De Grantham városában, ahol Newton akkoriban élt, a gyerekek távolugró versenyen indultak. Észrevette, hogy jobb a széllel ugrani, mint vele szemben, Isaac minden riválist megelőzött.

Később kísérletezésbe fogott: felírta, hány métert tud ugrani lefelé, hányat ugorjon a széllel szemben, és milyen messzire ugorjon egy nyugodt napon. Így képet kapott a szél erősségéről, lábban kifejezve. Miután már híres tudós lett, azt mondta, hogy ezeket az ugrásokat tekinti első kísérleteinek.

Newtont nagy fizikusként ismerik, de első kísérlete inkább a meteorológiának tudható be.

KONCERT SÍNEN

Volt fordított eset is: egy meteorológus végzett egy kísérletet, amely egy fizikai hipotézis érvényességét igazolta.

Christian Doppler osztrák fizikus 1842-ben terjesztette elő és elméletileg alá is támasztotta azt a feltevést, hogy a fény- és hangrezgések frekvenciájának a szemlélő számára változnia kell attól függően, hogy a fény- vagy hangforrás távolodik-e a megfigyelőtől vagy felé.

1845-ben Christopher Bais-Ballot holland meteorológus nekilátott a Doppler-hipotézis tesztelésének. Bérelt egy rakodóállványos mozdonyt, két trombitást tett az emelvényre, és megkérte őket, hogy játsszák a G hangot (két trombitás kellett, hogy az egyik levegőt vegyen, miközben a másik a hangot játszik, és így a hang megszólal. ne szakadjon meg). Az Utrecht és Amszterdam közötti félállomás peronjára a meteorológus több hangszer nélküli, de abszolút zenehallgató zenészt helyezett el. Ezt követően a mozdony elkezdte vonszolni az emelvényt a trombitásokkal a peron mellett a közönséggel különböző sebességgel, és megjegyezték, melyik hangot hallották. Aztán a megfigyelők kénytelenek voltak vezetni, a trombitások pedig az emelvényen állva játszottak. A kísérletek két napig tartottak, ennek eredményeként világossá vált, hogy Dopplernek igaza volt.

Egyébként később Beis-Ballot megalapította a holland meteorológiai szolgálatot, megalkotta nevének törvényét (ha hátat fordítasz a szélnek az északi féltekén, akkor bal kezedre lesz az alacsony nyomású terület) és külföldi lett. a Szentpétervári Tudományos Akadémia levelező tagja.

A TUDOMÁNY EGY CSÉSZE TEA FELETT SZÜLETETT

A biometria (a biológiai kísérletek eredményeinek feldolgozására szolgáló matematikai statisztika) egyik megalapítója, Robert Fisher angol botanikus 1910-1914-ben egy London melletti agrobiológiai állomáson dolgozott.

Az alkalmazottak csapata csak férfiakból állt, de egy napon felvettek egy nőt, algaspecialistát. Az ő kedvéért úgy döntöttek, hogy a közös helyiségben ötórás órákat állítanak fel. A legelső teapartin vita alakult ki Anglia örök témájáról: mi a helyesebb - tejet adni a teához, vagy teát önteni egy csészébe, ahol már van tej? Egyes szkeptikusok azt kezdték mondani, hogy azonos arány mellett nem lenne különbség az ital ízében, de Muriel Bristol, az új alkalmazott azt állította, hogy könnyen meg tudja különböztetni a „rossz” teát (az angol arisztokraták helyesnek tartják a tej hozzáadását teához, és nem fordítva).

A szomszédos helyiségben több csésze teát készítettek a vegyész segítségével, és Lady Muriel megmutatta ízlésének finomságát. És Fisher arra gondolt: hányszor kell megismételni a kísérletet, hogy az eredményt megbízhatónak lehessen tekinteni? Végül is, ha csak két csésze volt, teljesen véletlenül lehetett kitalálni a főzési módot. Ha három vagy négy - a véletlen is szerepet játszhat...

Ezekből a reflexiókból született meg a Statisztikai módszerek kutatók számára című klasszikus könyv, amely 1925-ben jelent meg. Fisher módszereit ma is alkalmazzák a biológusok és az orvosok.

Vegye figyelembe, hogy Muriel Bristol a teaparti egyik résztvevőjének emlékiratai szerint helyesen azonosította az összes csészét.

Mellesleg, az ok, amiért az angol felsőbbrendű társadalomban szokás tejet adni a teához, és nem fordítva, fizikai jelenséghez kapcsolódik. A nemesek mindig porcelánból készült teát ittak, ami szétrepedhet, ha először hideg tejet öntünk egy csészébe, majd forró teát adunk hozzá. A hétköznapi angolok cserép- vagy ónbögrékből itták a teát, anélkül, hogy félték volna tisztességüket.

HOME MOWGLI

1931-ben egy szokatlan kísérletet hajtott végre egy amerikai biológus család - Winthrop és Luella Kellogg. Miután elolvastak egy cikket az állatok – farkasok vagy majmok – között felnövő gyerekek szomorú sorsáról, a biológusok arra gondoltak: mi lenne, ha az ellenkezőjét csinálnák – megpróbálnának majomkölyköt nevelni egy emberi családban? Megközelíti az illetőt? A tudósok eleinte kisfiukkal, Donaldtal Szumátrába akartak költözni, ahol nem lesz nehéz társat találni Donaldnak az orángutánok között, de erre nem volt elég pénz. A Yale Ape Center azonban kölcsönadott nekik egy Gua nevű kis nőstény csimpánzt. Ő hét hónapos volt, Donaldo pedig 10 éves.

Kelloggáék tudták, hogy csaknem 20 évvel a kísérletük előtt Nagyezsda Ladygina orosz kutató már megpróbált egy éves csimpánzt nevelni a gyerekek nevelése közben, és három év alatt nem ért el sikert a „humanizálásban”. De Ladygina gyerekek részvétele nélkül végezte a kísérletet, és Kelloggék azt remélték, hogy a fiukkal való együttnevelés más eredményeket ad. Ráadásul nem lehetett kizárni, hogy az egyéves kor már túl késő az „átneveléshez”.

Guát örökbe fogadták a családba, és Donaldtal egyenrangúan nevelték. Kedvelték egymást, és hamarosan elválaszthatatlanokká váltak. A kísérletezők minden részletet rögzítettek: Donald szereti a parfüm illatát, Gua nem szereti őt. Kísérleteket végeztek: ki találja ki gyorsabban, hogyan lehet egy pálcikával a mennyezetről a szoba közepén egy cérnára felfüggeszteni a sütiket? És ha beköti a szemét egy fiúnak és egy majomnak, és nevén szólítja őket, ki határozza meg jobban a hang irányát? Gua mindkét tesztet megnyerte. Ám amikor Donald ceruzát és papírt kapott, ő maga kezdett karcolni valamit a lapon, és a majmot meg kellett tanítani, mit csináljon a ceruzával.

A majmot az oktatás hatására az emberhez közelebb hozó kísérletek meglehetősen sikertelenek voltak. Bár Gua gyakran két lábon mozgott, és megtanult kanállal enni, egy kicsit még az emberi beszédet is kezdte érteni, összezavarodott, amikor ismerős emberek jelentek meg különböző ruhákban, nem lehetett megtanítani legalább egy szó kiejtésére - „apa” és ő, Donalddal ellentétben, nem tudott olyan egyszerű játékot elsajátítani, mint a mi "pogácsánk".

A kísérletet azonban meg kellett szakítani, amikor kiderült, hogy 19 hónapos korára Donald sem tündököl ékesszólással - mindössze három szót sajátított el. És ami még rosszabb, az evés vágyát egy tipikus majomhanggal kezdte kifejezni, mint az ugatás. A szülők attól féltek, hogy a fiú fokozatosan négykézlábra esik, és nem fogja elsajátítani az emberi nyelvet. És Guát visszaküldték a kennelbe.

DALTON SZEMEI

Egy kísérletről lesz szó, amelyet a kísérletvezető kérésére végeztek a halála után.

John Dalton (1766-1844) angol tudósra főként a fizika és a kémia területén tett felfedezései, valamint a veleszületett látáskárosodás - színvakság - első leírása miatt emlékezünk meg, amelyben a színfelismerés sérül.

Dalton maga is csak azután vette észre, hogy e hiányosságtól szenved, miután 1790-ben érdeklődni kezdett a botanika iránt, és nehezen értette meg a botanikai monográfiákat és útmutatókat. Amikor a szöveg fehér vagy sárga virágokra utalt, nem okozott nehézséget, de ha a virágokat lilának, rózsaszínnek vagy sötétvörösnek írták le, Dalton úgy tűnt, hogy mindegyik megkülönböztethetetlen a kéktől. Gyakran, amikor egy növényt azonosított egy könyvben található leírás alapján, a tudósnak meg kellett kérdeznie valakit: kék vagy rózsaszín virágról van szó? A körülötte lévők azt hitték, hogy viccel. Daltont csak a bátyja értette meg, akinek ugyanilyen örökletes hibája volt.

Maga Dalton, összehasonlítva színérzékelését a barátok és ismerősök virágokról alkotott elképzeléseivel, úgy döntött, hogy valami kék fényszűrő van a szemében. És a halál után a laboránsára hagyta, hogy húzza ki a szemét, és ellenőrizze, hogy az úgynevezett üvegtest, a szemgolyót kitöltő kocsonyás massza kékes-e?

A laboráns teljesítette a tudós akaratát, és nem talált semmi különöset a szemében. Felvetette, hogy Daltonnak valami baja lehetett a látóidegekkel.

Dalton szemeit alkoholos tégelyben őrizték meg a Manchesteri Irodalmi és Filozófiai Társaságban, és már korunkban, 1995-ben a genetikusok izolálták és megvizsgálták a DNS-t a retinából. Ahogy az várható volt, a színvakság génjeit megtalálták benne.

Lehetetlen, hogy ne említsünk két rendkívül furcsa kísérletet az emberi látószervekkel. Isaac Newton vékony, ívelt szondát vágott ki elefántcsontból, a szemébe indította, és a szemgolyó hátuljához nyomta. Ezzel egy időben színes villanások és karikák jelentek meg a szemben, amiből a nagy fizikus arra a következtetésre jutott, hogy azért látjuk a körülöttünk lévő világot, mert a fény nyomást gyakorol a retinára. 1928-ban a televízió egyik úttörője, John Baird angol feltaláló megpróbálta az emberi szemet sugárzó kameraként használni, de ez természetesen kudarcot vallott.

A FÖLD EGY GOLYÓ?

Ritka példa egy földrajzi kísérletre, amely valójában nem kísérleti tudomány.

Alfred Russel Wallace, egy kiváló angol evolúcióbiológus és Darwin munkatársa, aktív harcos volt az áltudományok és mindenféle babona ellen (lásd: "Tudomány és élet" 1997. 5. szám).

1870 januárjában Wallace egy hirdetést olvasott egy tudományos folyóiratban, amelynek hordozója 500 font fogadást ajánlott fel mindenkinek, aki vállalja, hogy bemutatja a Föld gömbszerűségét, és „minden értelmes ember számára érthető módon demonstrálja a konvexet. vasút, folyó, csatorna vagy tó." A vitát egy bizonyos John Hamden javasolta, egy könyv szerzője, amely bebizonyítja, hogy a Föld valójában egy lapos korong.

Wallace vállalta a kihívást, és kiválasztott egy hat mérföldes egyenes csatornaszakaszt, hogy bemutassa a föld kerekségét. A szakasz elején és végén két híd volt. Az egyikre Wallace szigorúan vízszintes, 50-szeres teleszkópot szerelt fel, az okulárban irányzószálakkal. A csatorna közepén, három mérföldnyire minden hídtól, magas oszlopot állított fel, rajta fekete körrel. A másik hídra vízszintes fekete csíkos deszkát akasztottam. A teleszkóp víz feletti magassága, a fekete kör és a fekete csík pontosan megegyezett.

Ha a Föld (és a víz a csatornában) lapos, akkor a fekete sávnak és a fekete körnek egy vonalban kell lennie a távcső szemlencséjében. Ha a víz felszíne domború, megismétli a Föld domborúságát, akkor a fekete körnek a csík felett kell lennie. És így is történt (lásd az ábrát). Ráadásul az eltérés nagysága jól egybeesett a bolygónk ismert sugarából származó számított értékkel.

Hamden azonban még a távcsövön keresztül sem volt hajlandó átnézni, a titkárát küldte erre. A titkár pedig biztosította a hallgatóságot, hogy mindkét érdemjegy azonos szinten van. Ha némi eltérést észlel, akkor ez a teleszkóp lencséinek aberrációinak köszönhető.

Évekig tartó per következett, amelyben Hamden továbbra is 500 fontot volt kénytelen fizetni, Wallace azonban sokkal többet költött jogi költségekre.

KÉT LEGHOSSZABB KÍSÉRLET

Talán a legtöbbet 130 évvel ezelőtt kezdték el (lásd: "Tudomány és Élet" 2001. 7. szám), és még nem fejeződött be. W. J. Beale amerikai botanikus 1879-ben 20 üveg közönséges gyommagot ásott a földbe. Azóta időszakonként (eleinte minden ötödik, majd tíz, sőt később húszévente) a tudósok kiásnak egy palackot, és ellenőrzik a magvak csírázását. Néhány különösen ellenálló gyom még ma is növekszik. A következő palack 2020 tavaszán lesz elérhető.

A leghosszabb fizikai kísérletet az ausztráliai Brisbane város egyetemén kezdte Thomas Parnell professzor. 1927-ben egy háromlábú állványra rögzített üvegtölcsérbe helyezett szilárd gyantát - szurkot, amely a molekuláris tulajdonságai szerint folyékony, bár nagyon viszkózus. Parnell ezután felmelegítette a tölcsért, amíg a var enyhén megolvadt, és belefolyt a tölcsér kifolyójába. 1938-ban az első csepp gyanta a Parnell által elhelyezett főzőpohárba esett. A második 1947-re esett. 1948 őszén a professzor meghalt, tanítványai pedig tovább figyelték a tölcsért. A visszaesések azóta 1954-ben, 1962-ben, 1970-ben, 1979-ben, 1988-ban és 2000-ben csökkentek. A cseppek lehullásának gyakorisága az elmúlt évtizedekben lelassult, amiatt, hogy klímaberendezést szereltek be a laboratóriumba, és egyre hidegebb lett. Érdekes, hogy a csepp egyetlen megfigyelő jelenlétében sem esett le. És még akkor is, amikor 2000-ben egy webkamerát szereltek a tölcsér elé, hogy képeket továbbítsanak az internetre, a nyolcadik esése és ma az utolsó csepp idején a kamera meghibásodott!

A kísérlet még messze van a befejezéstől, de az már világos, hogy a var százmilliószor viszkózusabb, mint a víz.

BIOSFÉRA-2

Ez a legnagyobb kísérlet a véletlenszerű listánkon. Elhatározták, hogy elkészítik a Föld bioszférájának működő modelljét.

1985-ben több mint kétszáz amerikai tudós és mérnök fogott össze, hogy a Sonoran-sivatagban (Arizona) egy hatalmas üvegépületet építsenek a föld növény- és állatvilágának mintáival. Azt tervezték, hogy hermetikusan lezárják az épületet az idegen anyagok és energia beáramlása elől (kivéve a napfény energiáját), és két évre letelepítenek itt egy nyolcfős önkéntes csapatot, akiket azonnal "bionautának" neveztek. A kísérletnek az volt a célja, hogy hozzájáruljon a természetes bioszférában lévő kapcsolatok tanulmányozásához, és tesztelje az emberek hosszú távú, zárt rendszerben való létezésének lehetőségét, például nagy távolságú űrrepülések során. A növényeknek oxigénellátást kellett volna biztosítaniuk; a vizet a várakozásoknak megfelelően a természetes keringés és a biológiai öntisztulási folyamatok, az élelmiszert - növények és állatok biztosítják.

Az épület belső területét (1,3 hektár) három fő részre osztották. Az első a Föld öt jellegzetes ökoszisztémájának mintáit tartalmazta: egy esőerdőfolt, egy "óceán" (sós vizű medence), egy sivatag, egy szavanna (amelyen keresztül folyik egy "folyó") és egy mocsár. Mindezen részeken a növény- és állatvilág botanikusok és zoológusok által kiválasztott képviselői települtek meg. Az épület második részét életfenntartó rendszereknek szentelték: negyed hektáron ehető növények termesztését (139 faj, köztük trópusi gyümölcsök az "erdőből"), halmedencéket (a tilápiát szerény, gyorsan növekvő és ízletes fajok) és egy biológiai szennyvíztisztító részleg. Végül voltak lakóterek a "bionauták" számára (mindegyik - 33 négyzetméter, közös étkezővel és nappalival). Napelemek biztosították a számítógépek áramellátását és az éjszakai világítást.

1991. szeptember végén nyolcan "falaztak be" egy üveg üvegházban. És hamarosan kezdődtek a problémák. Az idő szokatlanul borultnak bizonyult, a fotoszintézis a szokásosnál gyengébb volt. Ráadásul a talajban elszaporodtak az oxigént fogyasztó baktériumok, és 16 hónap alatt a levegő tartalma a normál 21%-ról 14%-ra csökkent. Oxigént kellett adagolnom kívülről, palackokból. Az ehető növények hozama a számítottnál alacsonyabbnak bizonyult, a "Biosphere-2" populációja folyamatosan éhezett (bár novemberben új-zélandi élelmiszert kellett nyitni, két év tapasztalata alapján az átlagos fogyás 13% volt ). A lakott beporzó rovarok eltűntek (általában a fajok 15-30%-a pusztult ki), de a csótányok, amelyeket senki sem lakott, elszaporodtak. A „Bionauták” ennek ellenére a tervezett két évig legalább fogságban ülhettek, de összességében a kísérlet nem járt sikerrel. Azonban ismét megmutatta, milyen finomak és sebezhetőek a bioszféra életünket biztosító mechanizmusai.

A gigantikus szerkezetet ma már állatokkal és növényekkel végzett egyéni kísérletekhez használják.

GYÉMÁNTÉGETÉS

Korunkban senki sem lepődik meg a drága kísérleteken, amelyek hatalmas kísérleti létesítményeket igényelnek. 250 évvel ezelőtt azonban ez még újdonságnak számított, így tömegek gyűltek össze, hogy megnézzék a nagy francia kémikus, Antoine Laurent Lavoisier elképesztő kísérleteit (főleg, hogy a kísérletek a friss levegőn, a Louvre melletti kertben zajlottak).

Lavoisier különféle anyagok viselkedését tanulmányozta magas hőmérsékleten, amihez egy óriási installációt épített két lencsével, amelyek a napfényt koncentrálták. 130 centiméter átmérőjű konvergáló lencsét készíteni még ma sem triviális feladat, 1772-ben viszont egyszerűen lehetetlen volt. Ám a látszerészek megtalálták a kiutat: készítettek két kerek homorú poharat, leforrasztották és 130 liter alkoholt öntöttek a köztük lévő résbe. Egy ilyen lencse vastagsága a közepén 16 centiméter volt. A második lencse, amely még erősebben gyűjtötte össze a sugarakat, kétszer kisebb volt, és a szokásos módon - üvegöntvény csiszolásával - készült. Ezt az optikát telepítették (a rajza látható a "Tudomány és élet" 8, 2009-ben). A karok, csavarok és kerekek jól átgondolt rendszere lehetővé tette a lencsék Nap felé irányítását. A kísérlet résztvevői kormos szemüveget viseltek.

Lavoisier különféle ásványokat és fémeket helyezett a rendszer fókuszába: homokkövet, kvarcot, cinket, ónt, szenet, gyémántot, platinát és aranyat. Megjegyezte, hogy egy hermetikusan lezárt, vákuummal ellátott üvegedényben a gyémánt hevítéskor elszenesedik, és a levegőben kiég, teljesen eltűnik. A kísérletek több ezer aranylivébe kerültek.

Tizennyolcadik század, Franciaország, Párizs. Antoine Laurent Lavoisier, a kémiai tudomány egyik jövőbeli alkotója, miután sok éven át kísérletezett különféle anyagokkal laboratóriuma csendjében, újra és újra meg van győződve arról, hogy valódi forradalmat hajtott végre a tudományban. Lényegében egyszerű kémiai kísérletei az anyagok égetésével hermetikusan zárt térfogatban teljesen megcáfolják a flogiszton akkoriban általánosan elfogadott elméletét. De a tudományos világban nem fogadják el az erős, szigorúan kvantitatív bizonyítékokat az égés új "oxigén" elmélete mellett. A vizuális és kényelmes flogiszton modell nagyon szilárdan beépült az elmékbe.

Mit kell tenni? Miután két-három évet vesztegetett az ötletének megvédésére irányuló eredménytelen erőfeszítésekre, Lavoisier arra a következtetésre jut, hogy tudományos környezete még nem érett meg a tisztán elméleti érvekre, és teljesen más utat kellene választania. 1772-ben a nagy vegyész egy szokatlan kísérlet mellett döntött. Mindenkit meghív, hogy vegyen részt a lezárt üstben ... egy súlyos gyémántdarab égetésének látványában. Hogyan tudsz ellenállni a kíváncsiságnak? Hiszen itt nem semmiről van szó, hanem egy gyémántról!

Teljesen érthető, hogy a laboratóriumnak küldött szenzációs üzenet után a városlakókkal együtt beözönlöttek a laboratóriumba a tudós lelkes ellenfelei, akik előtte nem akartak elmélyülni mindenféle kénnel, foszforral és szénnel végzett kísérleteiben. . A helyiséget fényesre csiszolták, és nem kevésbé ragyogott, mint egy nyilvános elégetésre ítélt drágakő. Azt kell mondanunk, hogy Lavoisier laboratóriuma akkoriban a világ egyik legjobbja volt, és teljes mértékben megfelelt egy drága kísérletnek, amelyben a tulajdonos ideológiai ellenfelei most egyszerűen csak szívesen vettek részt.

A gyémánt nem ment tönkre: látható nyom nélkül égett, ugyanazok a törvények szerint, amelyek más megvetendő anyagokra vonatkoztak. Tudományos szempontból lényegében semmi új nem történt. De az "oxigén" elmélet, a "kötött levegő" (szén-dioxid) képződésének mechanizmusa végre eljutott a legmegrögzöttebb szkeptikusok tudatába is. Rájöttek, hogy a gyémánt nem tűnt el nyomtalanul, hanem a tűz és az oxigén hatására minőségi változásokon ment keresztül, valami mássá változott. Hiszen a kísérlet végén a lombik pontosan annyit nyomott, mint az elején. Így a gyémánt hamis eltűnésével mindenki szeme láttára örökre eltűnt a tudományos lexikonból a „phlogiszton” szó, amely az égés során állítólag elveszett anyag hipotetikus alkotórészét jelöli.

De a szent hely soha nem üres. Egyik elment, másik jött. A flogiszton elméletet felváltotta a természet új alaptörvénye - az anyag megmaradásának törvénye. A tudománytörténészek Lavoisier-t e törvény felfedezőjének ismerték el. Egy gyémánt segített meggyőzni az emberiséget a létezéséről. Ugyanakkor ugyanezek a történészek olyan ködfelhőket borítanak a szenzációs esemény köré, hogy még mindig meglehetősen nehéz megérteni a tények megbízhatóságát. Egy fontos felfedezés elsőbbségét évek óta és minden ok nélkül vitatják különböző országok "hazafias" körei: Oroszország, Olaszország, Anglia ...

Milyen érvekkel igazolják az állításokat? A legnevetségesebb. Oroszországban például az anyag megmaradásának törvényét Mihail Vasziljevics Lomonoszovnak tulajdonítják, aki valójában nem fedezte fel. Sőt, bizonyítékként a kémiai tudomány írói szemérmetlenül felhasználják személyes levelezésének kivonatait, ahol a tudós, megosztva kollégáival az anyag tulajdonságairól szóló érveit, állítólag személyesen e nézőpont mellett tesz tanúbizonyságot.

Az olasz történetírók azzal magyarázzák állításaikat, hogy a kémiai tudomány világfelfedezése elsőbbséget élvez, hogy... Nem Lavoisier-nek támadt először az ötlete, hogy a gyémántot kísérletekben használják fel. Kiderült, hogy 1649-ben jeles európai tudósok megismerkedtek levelekkel, amelyek ilyen kísérletekről számoltak be. Ezeket a Firenzei Tudományos Akadémia biztosította, és tartalmukból az következett, hogy a helyi alkimisták már soványak voltak, és a gyémántokat és rubinokat erős tűzhatásnak tették ki, és hermetikusan lezárt edényekbe helyezték őket. Ezzel egy időben a gyémántok eltűntek, a rubinok pedig eredeti formájukban maradtak meg, amiből arra a következtetésre jutottak, hogy a gyémánt "egy igazán varázslatos kő, amelynek természete dacol a magyarázattal". És akkor mi van? Így vagy úgy mindannyian elődeink nyomdokaiba lépünk. Az a tény pedig, hogy az itáliai középkor alkimistái nem ismerték fel a gyémánt természetét, csak arra utal, hogy sok más dolog hozzáférhetetlen a tudatuknak, beleértve azt a kérdést is, hogy hová kerül egy anyag tömege, ha egy edényben hevítik. amely kizárja a légi hozzáférést.

A britek szerzői ambíciói is nagyon ingatagnak tűnnek, akik általában tagadják Lavoisier részvételét a szenzációs kísérletben. Szerintük az érdemet méltánytalanul a nagy francia arisztokrata vagyonának tulajdonították, amely valójában honfitársuk, Smithson Tennant tulajdonában van, akit az emberiség a világ két legdrágább fémének - az ozmiumnak és az irídiumnak - felfedezőjeként ismer. Ő volt az, aki – ahogy a britek mondják – csinált ilyen bemutató trükköket. Különösen egy gyémántot égetett el egy aranyedényben (előtte grafitban és szénben). És ő jutott arra a kémia fejlődése szempontjából fontos következtetésre, hogy ezek az anyagok azonos természetűek, és elégetve szén-dioxidot képeznek, az éghető anyagok súlyának megfelelően.

De bármennyire is keményen lekicsinylik az egyes tudománytörténészek, még Oroszországban, sőt Angliában is Lavoisier kiemelkedő eredményeit, és másodlagos szerepet tulajdonítanak neki az egyedülálló kutatásokban, még mindig kudarcot vallanak. A zseniális francia továbbra is átfogó és eredeti gondolkodású ember a világközösség szemében. Elég csak felidézni a desztillált vízzel végzett híres kísérletét, amely egyszer s mindenkorra megrendítette azt a nézetet, amely akkoriban sok tudósban élt a víz azon képességével kapcsolatban, hogy melegítés hatására szilárd anyaggá alakul.

Ez a téves nézet az alábbi megfigyelések alapján alakult ki. Amikor a vizet "szárazságig" párologtatták el, mindig szilárd maradékot találtak az edény alján, amelyet az egyszerűség kedvéért "földnek" neveztek. Innen a víz földdé alakításáról beszéltek.

1770-ben Lavoisier próbára tette a hagyományos bölcsességet. Kezdetben mindent megtett, hogy a lehető legtisztább vizet kapja. Akkoriban ezt egyetlen módon lehetett elérni - a desztillációt. A természet legjobb esővizét szedve a tudós nyolcszor felülmúlta azt. Ezután egy előre lemért üvegedénybe szennyeződésektől megtisztított vizet töltött, hermetikusan lezárta, és újra feljegyezte a súlyt. Aztán három hónapon át melegítette ezt az edényt egy égőn, és majdnem felforralta a tartalmát. Ennek eredményeként a tartály alján valóban ott volt a "föld".

De hol? A kérdés megválaszolásához Lavoisier ismét lemérte a száraz edényt, amelynek tömege csökkent. Miután megállapította, hogy az edény súlya annyit változott, mint amennyit a „föld” megjelent benne, a kísérletvezető rájött, hogy a kollégáit megzavaró szilárd maradék egyszerűen kimosódott az üvegből, és szó sem lehet csodás átalakulásról. víz a földbe. Ilyen különös kémiai folyamat játszódik le. És a magas hőmérséklet hatására sokkal gyorsabban áramlik.

A. Lavoisier egyik első publikációja a "A víz természetéről" című emlékirat (1769). A munka a víz földdé alakításának lehetőségének kérdésére irányult. A. Lavoisier 101 napig melegített vizet egy "pelikán" üvegedényben, és felfedezte (mint K. Scheele) a szürkés föld leveleinek képződését a vízben. K. Scheele-lel ellentétben A. Lavoisier nem kémiai elemzést végzett ezen a tájon, hanem az edény és a szárított levelek lemérésével megállapította, hogy az üveg feloldódása eredményeként keletkeztek.

Miután így megoldotta a tudósokat akkoriban foglalkoztató kérdést, A. Lavoisier felvázolta „A levegő természetéről” című tanulmányát. A különböző kémiai folyamatok levegőelnyelésére vonatkozó adatok tanulmányozása és elemzése után átfogó kutatási tervet készített: néhány (egyéb) kémiai reakciót. Bevallottam, hogy ezekkel a kísérletekkel kell kezdenem."

1772 második felében A. Lavoisier már különféle anyagok, elsősorban a foszfor elégetésével foglalkozott. Megállapította, hogy a foszfor teljes elégetéséhez nagy mennyiségű levegőre van szükség. Ennek a ténynek az általa adott magyarázata még mindig flogisztikus volt. Hamarosan azonban beküldte a Tudományos Akadémiának emlékiratát, amelyben ezt írta: „... Felfedeztem, hogy az égés során a kén egyáltalán nem veszít súlyából, hanem éppen ellenkezőleg, megnövekszik, azaz 1 kilótól. kén, sokkal többet lehet kapni, mint 1 kiló vitriol... ugyanez mondható el a foszforról is;

ez a növekedés az égés során megkötődő hatalmas mennyiségű levegőnek köszönhető. Továbbá A. Lavoisier azt sugallja, hogy a fémek tömegének növekedése a kalcinálás során a levegő felszívódásának is köszönhető.

A következő évben A. Lavoisier kutatást indított a fémek kalcinációjával kapcsolatban. Beszámol az égési folyamatok levegőfelvételével kapcsolatos további kísérletekről is, és beszél (még mindig nem kategorikus formában) a levegőben lévő és az égési folyamat során égő anyagokkal kapcsolatos anyagról. A fémek kalcinációjával kapcsolatos kísérleteket ismertetve A. Lavoisier megerősítette azt a tényt, hogy a levegő elnyelődik ebben a folyamatban.

Az égési folyamatok és a magas hőmérséklet különböző anyagokra gyakorolt ​​hatásának átfogó tanulmányozására A. Lavoisier egy nagy gyújtógépet épített két nagy lencsével, amelyek segítségével gyémántot égetett. Mindezen vizsgálatok eredményei teljes ellentmondásban voltak a flogiszton elméletével. A. Lavoisiernek rendkívül óvatosnak kellett lennie következtetéseinek megfogalmazásakor. De továbbra is a tervezett terv szerint dolgozott, egyre inkább meggyőződött a flogisztonelmélet teljes megalapozatlanságáról. 1774-ben A. Lavoisier közvetlen támadást indított ez ellen az elmélet ellen. Különböző anyagok égetésével kapcsolatos kísérleteinek eredményeit elemezve hamar arra a következtetésre jutott, hogy a levegő nem egyszerű test, ahogyan azt a 18. század tudósai gondolták, hanem különféle tulajdonságú gázok keveréke. A keverék egy része támogatta az égést. Empirikusan A. Lavoisier elutasította azt a feltételezést, hogy ez Black "fix levegője", éppen ellenkezőleg, azzal érvelt, hogy ez a rész "a legkényelmesebb a légzéshez".

Abban az időben (70-es években) az oxigén felfedezése "a levegőben volt" és elkerülhetetlenné vált. Valójában K. Scheele 1772-ben, J. Priestley pedig 1774-ben fedezte fel az oxigént. A. Lavoisier nem jutott azonnal az oxigén felfedezéséhez. A fémek "mész" képződésével történő kalcinálását tanulmányozva úgy vélte, hogy a levegő "leglélegzőbb" része fémes "mészből", azaz bármely fém oxidjaiból nyerhető. Kísérletei azonban sikertelenek voltak, és csak 1774 novemberében (J. Priestleyvel való találkozás után) tért át a higany-oxiddal végzett kísérletekre.

A. Lavoisier kétféleképpen hajtotta végre ezeket a kísérleteket. A higany-oxidot szénnel kalcinálta, és megkapta Black "fix levegőjét", valamint egyszerűen felmelegítette a higany-oxidot. A keletkező gáz véleménye szerint a levegő legtisztább része volt. A. Lavoisier arra a következtetésre jutott, hogy a "fix levegő" a "tiszta" levegő és a szén kombinációja. Az akadémiának írt jelentésében „a levegő legtisztább részét” „nagyon lélegzőnek” vagy „életet adó levegőnek” is nevezte.

Fontos következtetéseket fogalmazott meg A. Lavoisier „Az állatok légzésével kapcsolatos kísérletek” című emlékiratában: 1. Légzés közben a kölcsönhatás csak a légköri levegő tiszta „leglélegezhetőbb” részével történik. A levegő többi része csak inert közeg, amely légzés közben nem változik. 2. A fémek kalcinálása után a retortában visszamaradt romlott levegő tulajdonságai semmiben sem térnek el annak a levegőnek a tulajdonságaitól, amelyben az állat egy ideig tartózkodott.

1777-től kezdve A. Lavoisier nyíltan ellene szólt flogiszton elmélet. Egyik emlékiratában ezt írta: „A kémikusok a flogisztonnak egy homályos kezdetet alkottak, amely nincs pontosan meghatározva, és ezért alkalmas bármilyen magyarázatra, amelyben be akarják vezetni. Ez a kezdet néha súlyos, néha nem; néha szabad tűz, néha a föld elemhez kapcsolódó tűz; néha áthalad az erek pórusain, néha áthatolhatatlanok számára. Egyszerre magyarázza a lúgosságot és a semlegességet, az átlátszóságot és az átlátszóságot, a színezést és a színeződés hiányát; ez egy igazi Proteus, amely minden pillanatban megváltoztatja a megjelenését"

Érdekes, hogy A. Lavoisier e szavai M. V. Lomonoszov megfogalmazásaira emlékeztetnek, aki 1744-ben a „tüzes anyagról” írt, amely vagy behatol a test pórusaiba, „... mintha valami szerelmi bájital vonzza volna. , majd erőszakosan elhagyja őket, mintha megrémülne."

A. Lavoisier „Az égésről általában” (1777) című emlékiratában a következő leírást adta az égés jelenségeiről: „1. Minden égéskor "tüzes anyag" vagy fény szabadul fel. 2. A testek csak nagyon kevés levegőben tudnak égni, vagy inkább csak egyféle levegőben mehet végbe az égés, amelyet Priestley flogisztonmentesnek nevezett, és amit én "tiszta" levegőnek fogok nevezni. Az általunk éghetőnek nevezett testek nemhogy nem égnek el vákuumban vagy más levegőben, hanem ott olyan gyorsan kialszanak, mintha vízbe merítenék őket... "tiszta » levegő, és az égett test súlya pontosan az elnyelt levegő mennyiségével nő. 4. Bármilyen égéskor az égő test savvá alakul... tehát ha a harang alatt ként égnek el, akkor a kénsav az égés terméke lesz... ".

Ez utóbbi álláspontra alapozva A. Lavoisier megalkotja a savak elméletét, amelyek akkor keletkeznek, ha egy savképző kezdet éghető anyagokkal kombinálódik. Ennek kapcsán adta az „oxigén” elnevezést ennek a savképző (savat, vagyis oxigént szülõ) elvnek. A. Lavoisier savakkal kapcsolatos elmélete azonban sok ismert ténnyel ellentmondónak bizonyult. Tehát a sósav oxigén részvétele nélkül képződik. A. Lavoisier ebben az esetben kénytelen volt fantáziához folyamodni, hogy megmagyarázza ennek a savnak az összetételét. Elismerte, hogy a sósav egy speciális egyszerű testet tartalmaz - a muriumot, amely oxidált állapotban van a savban. Ezért egészen a közelmúltig a sósavat muriic savnak nevezték a gyógyszerészek.

Ellentmondott a Lavoisier-savak elméletének és a hidrogén égése során a víz keletkezésének tényének. Lavoisier éveken át sikertelenül próbált savnyomokat kimutatni a vízben. Ugyanakkor még a hidrogén és az oxigén térfogatarányát is meghatározta a vízben (12:22,9, azaz majdnem 1:2). Ennek az eredménynek azonban nem tulajdonított jelentőséget. A víz bomlása során vasreszelékkel ható vízre hidrogént kapott. Ezek a tanulmányok a flogiszton elméletének megdöntésére tervezett kísérletsorozat döntői voltak.

Említsük meg, hogy néhány tudós állítása A. Lavoisier felfedezésének elsőbbségére alaptalannak bizonyult. Valójában az oxigén felfedezése alapvetően A. Lavoisier-é, és nem K. Scheele-é és J. Priestleyé, akik F. Engels szerint „a flogisztikus kategóriák fogságában” maradtak, és nem értették, hogy pontosan mit is fedeztek fel. „És még ha – írta tovább Engels – A. Lavoisier nem adott leírást az oxigénről, ahogy később állította, másokkal egyidejűleg és tőlük függetlenül, de lényegében ő fedezte fel az oxigént, és nem azt a kettőt, akik csak leírták, nem is sejtve, hogy pontosan mit írnak le"

LAVOISIER

A kémia történetében kevés olyan név ismert, amelyhez annyi fontos kémiai esemény kapcsolódott, mint például Antoine Laurent Lavoisier nevéhez. Ő maga viszonylag kevés felfedezést tett, de nagyon ritka tehetsége volt ahhoz, hogy új tényeket, mások felfedezéseit és saját tapasztalatait egy egésszé fűzze. Az egyik legjelentősebb természettudós volt, akinek munkássága nemcsak a kémia, hanem más természettudományok fejlődésére is óriási hatással volt, kvantitatív kutatási módszereket és pontosságot honosított meg bennük. Az a gyönyörű nyelv, amelyen Lavoisier egyszerűen és képletesen fejezi ki gondolatait, ahol minden egyes szó pontosan azt a gondolatot ébreszti az olvasóban, amit a szerző át akar adni, prototípusa lett annak, amire minden tudósnak törekednie kell.

A Ntoine Laurent Lavoisier 1743-ban született. A fiú rendkívül tehetséges emberek társaságában nőtt fel – apja rokonai és ismerősei, akik fontos hivatalos pozíciókat töltöttek be, és hozzászoktak ahhoz, hogy körükben megvitassák a tudomány és a társadalmi élet különböző kérdéseit. Az ilyen megbeszéléseken mindig jelen volt a leendő tudós, aki intelligenciájával és fejlettségével hamar felhívta magára a figyelmet. Ismert ügyvéd édesapja szerette volna fiát jogi oktatásban részesíteni, de észrevéve a fiatalemberben a matematika és a természettudományok iránti vonzalmat, a Mazarin Főiskolára helyezte, melynek programja ezekre a tudományokra is kiterjedt.
A főiskola elvégzése után Lavoisier belépett a Felsőfokú Jogi Iskolába, ahol jogi diplomát szerzett, egy évvel később pedig jogi licenciát. Ugyanakkor nem hagyta abba a természettudományok tanulmányozását, amelyeknek még főiskolás korában nagyon függővé vált, és folytatta tanulmányait korának legkiválóbb tudósainak - Nicola Louis Lacaille csillagász, botanikus - vezetésével. Bernard Jussieu, Jean Etienne Guettara geológus és ásványkutató, akinek asszisztense lett. Guillaume François Ruel professzor kémiáról szóló előadásai különösen vonzóak voltak a fiatal jogász számára. A gyönyörűen berendezett, számos kísérlettel kísért előadások mindig teljes hallgatóságot vonzottak. Ezeknek az előadásoknak a jegyzeteiből, amelyek több példányban is eljutottak hozzánk, világosan kitűnik, hogy Ruel arra törekedett, hogy hallgatóinak teljes képet adjon a kémia akkori állapotáról. A korszak többi kémikusához hasonlóan ő is a flogiszton elméletének híve volt, és abból kiindulva magyarázta a kémiai jelenségeket. Lavoisier végül teljesen felhagyott a joggyakorlattal, és teljes mértékben a természettudománynak szentelte magát. A kivételes hatékonyság és szisztematikusság tette nagyon eredményessé ezeket a tanulmányokat, mindig igyekezett a dolgok végére járni, és magyarázatot találni a jelenségekre.
Ezzel együtt Lavoisier élénken érdeklődött a technikai és társadalmi-gazdasági kérdések iránt. Első tudományos tanulmánya a gipsz összetételéről egyben volt az első jelentése, amelyet 1765-ben készített a Párizsi Tudományos Akadémián. Ugyanebben az évben Lavoisier részt vett az akadémia által meghirdetett pályázaton, hogy megtalálják a legjobb módot Párizs utcáinak megvilágítására. A jelentéséért Lavoisier aranyérmet kapott.
Természetesen hamarosan javaslat érkezett, hogy Lavoisiert, mint művelt, intelligens, energikus és a tudomány számára nagyon hasznos embert válasszák a Tudományos Akadémia tagjává. A választásra 1768-ban került sor. Lavoisier először volt jelen az akadémia ülésén, ahol több bizottság tagjává választották. Ezekben a megbízásokban végzett tevékenységét ugyanaz a módszeresség jellemzi, mint minden munkáját.
Lavoisier, aki javítani akart anyagi helyzetén, még abban az évben elkövetett egy végzetes következményekkel járó cselekedetet: a belső adók egyik adógazdálkodójává, „általános gazdálkodóvá” vált, aki korábban nagyon alaposan áttanulmányozott mindent, ami a témával kapcsolatos. General Farm"*. Az adógazdálkodók adót szedtek, hogy az államot lefizessék, vagyis évente bizonyos összeggel a kincstárba járultak, miközben ők maguk szedték be az adót a néptől; a különbség nekik kedvezett. Őt bízták meg a dohánytermelés felügyeletével, a vámműveletek felügyeletével és a közvetett adók egyéb ügyeivel. Lavoisier a rá jellemző energiával vállalta ezt a feladatot és 1769-1770. váltságdíjak érdekében sokat utazott Franciaországban.
Ezeket az utazásokat az ivóvizek és más természetes vizek tanulmányozására is felhasználta. Ezeket tanulmányozva Lavoisier észrevette, hogy még százszoros desztilláció sem szabadítja meg teljesen a vizet a benne oldott szennyeződésektől. Feltételezve, hogy ez utóbbi forrása a desztillációhoz használt edény, egy üvegedényben 100 napig 90 °C-ra melegítette a vizet. Majd pontos mérlegeléssel meghatározta az edény súlyveszteségét és a vízből kiszabaduló szennyeződések tömegét: mindkét súly azonosnak bizonyult. Lavoisier tehát cáfolta azt az ősrégi véleményt, hogy a víz „földdé” változhat.

D tíz év – 1771-től 1781-ig – tudományos szempontból talán a legtermékenyebb volt: ezalatt Lavoisier bebizonyította új égéselméletének érvényességét, mint a testek oxigénnel való kémiai kölcsönhatását. A feladatok tömege arra kényszerítette Lavoisier-t, hogy módszeresen és pontosan ossza be napját. Reggel 6-tól 9-ig és este 7-től 10-ig a kémiának szentelték az órákat, a nap többi részét az akadémián töltötte, különféle megbízások kegyelméből. Hetente egy napot teljes egészében a laboratóriumi munkának szenteltek; olyan látogatók jöttek ide, akik közvetlenül részt vettek az eredmények megvitatásában.
A fémek égésének és pörkölésének jelenségeit tanulmányozva Lavoisier ezt írta: „Javaslom, hogy ismételjem meg mindazt, amit elődeim tettek, minden lehetséges óvintézkedést megteszve annak érdekében, hogy a megkötött vagy felszabaduló levegőről már ismerteket összekapcsoljuk más tényekkel, és újat adjunk. elmélet. Az említett szerzők munkái, ha ebből a szemszögből nézzük, adnak nekem egy-egy láncszemet... De sok kísérletet kell végezni ahhoz, hogy teljes sorozatot kapjunk.
Az 1772 októberében megkezdett megfelelő kísérleteket szigorúan mennyiségileg végezték: a bevitt és kapott anyagokat gondosan lemérték. A kísérletek egyik első eredménye a kén, foszfor és szén elégetése során bekövetkezett tömegnövekedés volt. Ezután alaposan tanulmányozták a fémek égésének jelenségeit is.
Néhány adatot mutatunk be olyan kísérletekről, amelyeket ma már ritkán emlegetnek, de egy időben nagy érdeklődést váltottak ki a kortársak körében - a gyémántok égetésével kapcsolatos kísérletekről.
Régóta megfigyelték, hogy ha kellőképpen levegőn hevítik, a gyémántok nyomtalanul eltűnnek. Lavoisier tapasztalattal bebizonyította, hogy ebben a jelenségben a levegőé a döntő szerep; gyémánt, amelyhez a levegő nem fér hozzá, nem változik ugyanazon a hőmérsékleten. A napsugarak által üvegharang alatt megégett gyémánt, amely egy égő üveg fókuszában összegyűlt, Lavoisier feltételezése szerint színtelen gázt adott, amely mészvízzel fehér csapadékot képezett, amely savval felöntve felforrt. - Ez szén-dioxid volt. Ennek megerősítésére egy darab szenet égettek el ugyanolyan körülmények között. Ennek eredményeként, akárcsak a gyémánt elégetésekor, szén-dioxid keletkezett. Ebből Lavoisier arra a következtetésre jutott, hogy a gyémánt a szén módosulata: mindkét anyag szén-dioxidot termel égetésekor.
A tudós kísérleteit és az azokból levont legfontosabb következtetéseket 1774-ben írta le. Egy mesteri előadás meggyőzően bizonyítja azt a véleményt, hogy a levegő két gázból áll, amelyek közül az egyik égés és égés során egyesül az anyagokkal. El kell töprengeni, hogy ezek után a flogiszton-elmélet hogyan tarthatja meg még mindig őrjöngő híveit. A kísérletek további következtetéseit egy 1775-ös cikk tartalmazza, amelyben Lavoisier kifejezetten az égés során keletkező gázok, különösen a szén-dioxid természetét vette figyelembe.
E tudományos munkák mellett Lavoisier a legaktívabban részt vett a dohány-, só- stb. termeléssel kapcsolatos gyakorlati kérdésekben. 1775-ben kinevezték "lőpor főigazgatójává", azaz a lőporgyártás felügyelőjévé. Ezt az üzletet teljesen átalakította, a salétromgyártástól kezdve a lőporgyártásig az állam kezébe koncentrálta. Ennek eredményeként a gyárak termelékenysége jelentősen nőtt, a lőpor ára csökkent.

L avoisier az Arsenalba költözött, ahol laboratóriumot hozott létre magának, amelyben szinte egész életében dolgozott. Ez a laboratórium a francia és külföldi tudósok találkozásainak központjává vált, akik nemcsak a vitákban, hanem magukban a kísérletekben is aktívan részt vettek. Általában itt, a Tudományos Akadémia jelentésének bemutatása előtt Lavoisier barátai, ismerősei előtt elvégezte a szükséges kísérleteket, és oxigénelmélete tükrében megbeszélte velük az eredményeket. Miután cáfolhatatlanul bebizonyította ennek az elméletnek az érvényességét, tudományos tevékenységének középpontját egy másik, az előbbihez kapcsolódó területre helyezte át: a légzés kémiai oldalának és a levegőben bekövetkező változásoknak átfogó tanulmányozásába kezdett.
Bebizonyította, hogy a kilélegzett levegőben ugyanaz a szén-dioxid van jelen, mint az égés során. Az a tény, hogy ennek a gáznak a vizes oldata savas tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a kén és a foszfor égéstermékeinek oldatai, okot adott Lavoisier-nek azt hinni, hogy minden oxigénvegyület sav, amit az "oxigén" néven fejez ki. savképző. Érdekes megjegyezni, hogy a „szén-dioxid” elnevezést, amelyet akkor a szén-dioxidnak adtak, még mindig sokan használják, bár több mint száz évvel ezelőtt bebizonyosodott, hogy a szén-dioxid és a szén-dioxid két különböző anyag.
1785-ben Lavoisier-t kinevezték a Tudományos Akadémia igazgatójává, és azonnal hozzálátott az átalakításhoz. Azóta még szorosabb kapcsolatban áll az akadémiával, mint korábban. Lavoisier vegyi munkájának üteme ekkoriban lelassult, de ennek ellenére tollából számos, a kémia gyakorlati alkalmazása szempontjából érdekes alkotás került elő. Ezek közül az alkalmazások közül csak a repüléstechnikai bizottsági tevékenységet említjük meg, amely akkor még csak kialakult: az első hidrogénnel töltött ballon 1783-ban szállt fel.
1790-re elkészült egy nagy tanulmány a hő természetéről, amelyet a tudós Pierre Simon Laplace akadémikussal közösen készített. Ebben a munkában bemutatták, hogyan lehet mérni a hőmennyiséget, meghatározni a testek hőkapacitását; az általuk kitalált eszközöket - kalorimétereket - használják erre a célra jelenleg is. Ezekből a munkákból Lavoisier áttért az állati szervezetben lévő hő eredetének tanulmányozására, és megállapította, hogy a hő lassú égési folyamat eredménye, amely teljesen analóg a szén elégetésével.
Bővebben kell szólni Lavoisiernek a víz lebontásával foglalkozó munkájáról, amelyet 1783-ban a vízgőznek vörösen izzó vason való átvezetésével és annak szintézisével végzett. Ezek a munkák végül bebizonyították a víz összetett összetételét és a hidrogén természetét, annak előbbit. Eredményei kapcsán Lavoisier erőteljesebben szembeszállt a flogiszton elméletével, amely elmélet természetesen csak a korszak kémiájában létezhetett, amely nem alkalmazta a kvantitatív definíciókat.

Laboratóriumi műszerek és készülékek
A. L. Lavoisier

BAN BEN Lavoisier 1787-1789-ben publikálta ezt az új kémiát végső formájában. Ezen dátumok közül az első az új anyagnevek összeállításának időpontja, olyan nevek, amelyek a testek összetételét jelzik az őket alkotó kémiai elemekből kémiai elemzés szerint. Ennek az első tudományos kémiai nómenklatúrának az volt a célja, hogy megkülönböztesse az új kémiát a régi flogisztikustól. Ugyanezt a nómenklatúrát tartalmazza az „A kémia elemi kurzusa” (1789).
E figyelemre méltó munka első részét a gázok képződésével és lebomlásával, az egyszerű anyagok elégetésével, valamint a savak és sók képződésével kapcsolatos kvantitatív kísérletek leírásának szenteljük. Az erjedés jelenségének tanulmányozása után Lavoisier a következő szavakkal hangsúlyozta a kémiai kölcsönhatás sajátosságait: „Semmi nem jön létre sem mesterséges, sem természetes folyamatokban, és felállítható az az álláspont, hogy minden műveletben ugyanannyi ügy előtte és utána, hogy a kezdetek minősége és mennyisége leginkább változatlan maradt, csak elmozdulások, átcsoportosítások voltak. A kémiai kísérletezés teljes művészete ezen az állásponton alapul. A vizsgált test alapelvei és az abból nyert elemzés között teljes valós (teljes) egyenlőséget kell feltételezni. Ez a kémiai egyenlőség a kölcsönhatás előtti és utáni testtömeg egyenlőség matematikai kifejezése."
A kurzus második része a kémiai elemeket alkotó egyszerű, elemzéssel le nem bontható anyagokkal foglalkozik. Ezek Lavoisier 33-at számoltak (beleértve a fényt és a hőt is, és rámutatott, hogy az elemzési módszerek fejlesztése egyes elemek lebomlásához vezethet). Ezután jönnek az általuk kialakított kapcsolatok.
Végül a kurzus harmadik, a kémia műszereivel és műveleteivel foglalkozó részét Lavoisier felesége által készített számos metszet illusztrálja.
Lavoisier részt vett a Tudományos Akadémia által vállalt súly- és mértékrendszer kidolgozásának befejezésében. Ezt a munkát az Országgyűlés is folytatta, amely a földmeridián hosszán alapuló tizedes súly- és mértékrendszer bevezetéséről döntött. Ennek érdekében számos bizottságot és bizottságot hoztak létre, élükön A.L. Lavoisier, J.A.N. Condorcet, P.S. Laplace. Elvégezték a rájuk bízott munkát, melynek eredménye a ma már mindenhol alkalmazott metrikus rendszer. Ez a tudós egyik utolsó tudományos munkája.
Az "általános váltságdíj" és az adógazdálkodók régóta a nép igazságos gyűlöletének tárgya. Az országgyűlés 1791 márciusában felmondta a bérleti szerződést, és 1794. január 1-ig javasolta annak felszámolását. Azóta Lavoisier otthagyta a munkát ebben az intézményben. Az adógazdálkodók elleni mozgalom tovább fejlődött, és 1793-ban az egyezmény az adógazdálkodók letartóztatásáról és az adógazdálkodók felszámolásának felgyorsításáról döntött. November 24-én másokkal együtt Lavoisier-t is letartóztatták.
Az ügy 1794. május 8-i törvényszéki tárgyalása után az összes adógazdálkodót halálra ítélték, és ugyanazon a napon Lavoisier-t másokkal együtt guillotine-ba helyezték.

* A lakosságtól beszedő adó társaság.

Miért égette el Antoine Lavoisier a gyémántot?

Tizennyolcadik század, Franciaország, Párizs. Antoine Laurent Lavoisier, a kémiai tudomány egyik jövőbeli alkotója, miután sok éven át kísérletezett különféle anyagokkal laboratóriuma csendjében, újra és újra meg van győződve arról, hogy valódi forradalmat hajtott végre a tudományban. Lényegében egyszerű kémiai kísérletei az anyagok égetésével hermetikusan zárt térfogatban teljesen megcáfolják a flogiszton akkoriban általánosan elfogadott elméletét. De a tudományos világban nem fogadják el az erős, szigorúan kvantitatív bizonyítékokat az égés új "oxigén" elmélete mellett. A vizuális és kényelmes flogiszton modell nagyon szilárdan beépült az elmékbe.

Mit kell tenni? Miután két-három évet vesztegetett az ötletének megvédésére irányuló eredménytelen erőfeszítésekre, Lavoisier arra a következtetésre jut, hogy tudományos környezete még nem érett meg a tisztán elméleti érvekre, és teljesen más utat kellene választania. 1772-ben a nagy vegyész egy szokatlan kísérlet mellett döntött. Mindenkit meghív, hogy vegyen részt a lezárt üstben ... egy súlyos gyémántdarab égetésének látványában. Hogyan tudsz ellenállni a kíváncsiságnak? Hiszen itt nem semmiről van szó, hanem egy gyémántról!

Teljesen érthető, hogy a laboratóriumnak küldött szenzációs üzenet után a városlakókkal együtt beözönlöttek a laboratóriumba a tudós lelkes ellenfelei, akik előtte nem akartak elmélyülni mindenféle kénnel, foszforral és szénnel végzett kísérleteiben. . A helyiséget fényesre csiszolták, és nem kevésbé ragyogott, mint egy nyilvános elégetésre ítélt drágakő. Azt kell mondanunk, hogy Lavoisier laboratóriuma akkoriban a világ egyik legjobbja volt, és teljes mértékben megfelelt egy drága kísérletnek, amelyben a tulajdonos ideológiai ellenfelei most egyszerűen csak szívesen vettek részt.

A gyémánt nem ment tönkre: látható nyom nélkül égett, ugyanazok a törvények szerint, amelyek más megvetendő anyagokra vonatkoztak. Tudományos szempontból lényegében semmi új nem történt. De az "oxigén" elmélet, a "kötött levegő" (szén-dioxid) képződésének mechanizmusa végre eljutott a legmegrögzöttebb szkeptikusok tudatába is. Rájöttek, hogy a gyémánt nem tűnt el nyomtalanul, hanem a tűz és az oxigén hatására minőségi változásokon ment keresztül, valami mássá változott. Hiszen a kísérlet végén a lombik pontosan annyit nyomott, mint az elején. Így a gyémánt hamis eltűnésével mindenki szeme láttára örökre eltűnt a tudományos lexikonból a „phlogiszton” szó, amely az égés során állítólag elveszett anyag hipotetikus alkotórészét jelöli.

De a szent hely soha nem üres. Egyik elment, másik jött. A flogiszton elméletet felváltotta a természet új alaptörvénye - az anyag megmaradásának törvénye. A tudománytörténészek Lavoisier-t e törvény felfedezőjének ismerték el. Egy gyémánt segített meggyőzni az emberiséget a létezéséről. Ugyanakkor ugyanezek a történészek olyan ködfelhőket borítanak a szenzációs esemény köré, hogy még mindig meglehetősen nehéz megérteni a tények megbízhatóságát. Egy fontos felfedezés elsőbbségét évek óta és minden ok nélkül vitatják különböző országok "hazafias" körei: Oroszország, Olaszország, Anglia ...

Milyen érvekkel igazolják az állításokat? A legnevetségesebb. Oroszországban például az anyag megmaradásának törvényét Mihail Vasziljevics Lomonoszovnak tulajdonítják, aki valójában nem fedezte fel. Sőt, bizonyítékként a kémiai tudomány írói szemérmetlenül felhasználják személyes levelezésének kivonatait, ahol a tudós, megosztva kollégáival az anyag tulajdonságairól szóló érveit, állítólag személyesen e nézőpont mellett tesz tanúbizonyságot.

Az olasz történetírók azzal magyarázzák állításaikat, hogy a kémiai tudomány világfelfedezése elsőbbséget élvez, hogy... Nem Lavoisier-nek támadt először az ötlete, hogy a gyémántot kísérletekben használják fel. Kiderült, hogy 1649-ben jeles európai tudósok megismerkedtek levelekkel, amelyek ilyen kísérletekről számoltak be. Ezeket a Firenzei Tudományos Akadémia biztosította, és tartalmukból az következett, hogy a helyi alkimisták már soványak voltak, és a gyémántokat és rubinokat erős tűzhatásnak tették ki, és hermetikusan lezárt edényekbe helyezték őket. Ezzel egy időben a gyémántok eltűntek, a rubinok pedig eredeti formájukban maradtak meg, amiből arra a következtetésre jutottak, hogy a gyémánt "egy igazán varázslatos kő, amelynek természete dacol a magyarázattal". És akkor mi van? Így vagy úgy mindannyian elődeink nyomdokaiba lépünk. Az a tény pedig, hogy az itáliai középkor alkimistái nem ismerték fel a gyémánt természetét, csak arra utal, hogy sok más dolog hozzáférhetetlen a tudatuknak, beleértve azt a kérdést is, hogy hová kerül egy anyag tömege, ha egy edényben hevítik. amely kizárja a légi hozzáférést.

A britek szerzői ambíciói is nagyon ingatagnak tűnnek, akik általában tagadják Lavoisier részvételét a szenzációs kísérletben. Szerintük az érdemet méltánytalanul a nagy francia arisztokrata vagyonának tulajdonították, amely valójában honfitársuk, Smithson Tennant tulajdonában van, akit az emberiség a világ két legdrágább fémének - az ozmiumnak és az irídiumnak - felfedezőjeként ismer. Ő volt az, aki – ahogy a britek mondják – csinált ilyen bemutató trükköket. Különösen egy gyémántot égetett el egy aranyedényben (előtte grafitban és szénben). És ő jutott arra a kémia fejlődése szempontjából fontos következtetésre, hogy ezek az anyagok azonos természetűek, és elégetve szén-dioxidot képeznek, az éghető anyagok súlyának megfelelően.

De bármennyire is keményen lekicsinylik az egyes tudománytörténészek, még Oroszországban, sőt Angliában is Lavoisier kiemelkedő eredményeit, és másodlagos szerepet tulajdonítanak neki az egyedülálló kutatásokban, még mindig kudarcot vallanak. A zseniális francia továbbra is átfogó és eredeti gondolkodású ember a világközösség szemében. Elég csak felidézni a desztillált vízzel végzett híres kísérletét, amely egyszer s mindenkorra megrendítette azt a nézetet, amely akkoriban sok tudósban élt a víz azon képességével kapcsolatban, hogy melegítés hatására szilárd anyaggá alakul.

Ez a téves nézet az alábbi megfigyelések alapján alakult ki. Amikor a vizet "szárazságig" párologtatták el, mindig szilárd maradékot találtak az edény alján, amelyet az egyszerűség kedvéért "földnek" neveztek. Innen a víz földdé alakításáról beszéltek.

1770-ben Lavoisier próbára tette a hagyományos bölcsességet. Kezdetben mindent megtett, hogy a lehető legtisztább vizet kapja. Akkoriban ezt egyetlen módon lehetett elérni - a desztillációt. A természet legjobb esővizét szedve a tudós nyolcszor felülmúlta azt. Ezután egy előre lemért üvegedénybe szennyeződésektől megtisztított vizet töltött, hermetikusan lezárta, és újra feljegyezte a súlyt. Aztán három hónapon át melegítette ezt az edényt egy égőn, és majdnem felforralta a tartalmát. Ennek eredményeként a tartály alján valóban ott volt a "föld".

De hol? A kérdés megválaszolásához Lavoisier ismét lemérte a száraz edényt, amelynek tömege csökkent. Miután megállapította, hogy az edény súlya annyit változott, mint amennyit a „föld” megjelent benne, a kísérletvezető rájött, hogy a kollégáit megzavaró szilárd maradék egyszerűen kimosódott az üvegből, és szó sem lehet csodás átalakulásról. víz a földbe. Ilyen különös kémiai folyamat játszódik le. És a magas hőmérséklet hatására sokkal gyorsabban áramlik.