Yuri Frolov.

Naturvetenskapens historia är full av experiment som förtjänar att kallas konstiga. De tio som beskrivs nedan valdes helt efter författarens smak, som du kanske inte håller med om. Några av experimenten som ingår i denna samling slutade i ingenting. Andra ledde till uppkomsten av nya vetenskapsgrenar. Det finns experiment som började för många år sedan, men som ännu inte är avslutade.

Så här ser stoppet ut i vår tid, förbi vilket en plattform med trumpetare körde och testade Dopplerprincipen.

Donald Kellogg och Gua.

Med denna ritning kan du testa ditt färgseende. Personer med normal syn ser siffran 74 i cirkeln, färgblinda ser siffran 21.

Vad som sågs genom ett teleskop under ett experiment för att testa jordens sfäricitet. Teckning av A. Wallace.

Ytterligare fem år kommer att passera, och den nionde droppen av trögflytande harts sedan 1938 kommer att falla i glaset.

Biosphere 2 är ett gigantiskt förseglat komplex av byggnader gjorda av betong, stålrör och 5 600 glaspaneler.

NEWTON HOPPAR

Som barn växte Isaac Newton (1643-1727) upp som en ganska skröplig och sjuk pojke. I utomhusspel släpade han vanligtvis efter sina kamrater.

Den 3 september 1658 dog Oliver Cromwell, en engelsk revolutionär som en kort tid blev landets suveräna härskare. Den här dagen svepte en ovanligt stark vind över England. Folket sa: det var djävulen själv som flög för inkräktarens själ! Men i staden Grantham, där Newton bodde på den tiden, började barnen en längdhoppstävling. När han märkte att det var bättre att hoppa med vinden än mot den, galopperade Isaac före alla sina rivaler.

Senare började han experiment: han skrev ner hur många fot han kunde hoppa i vinden, hur många fot han kunde hoppa mot vinden och hur långt han kunde hoppa på en vindstilla dag. Detta gav honom en uppfattning om vindens styrka, uttryckt i fot. Efter att redan ha blivit en berömd vetenskapsman sa han att han ansåg att dessa hopp var hans första experiment.

Newton är känd som en stor fysiker, men hans första experiment kan mer tillskrivas meteorologi.

KONSERT PÅ RÄN

Det var också det motsatta fallet: en meteorolog genomförde ett experiment som bevisade giltigheten av en fysisk hypotes.

Den österrikiske fysikern Christian Doppler lade 1842 fram och underbyggde teoretiskt antagandet att frekvensen av ljus- och ljudvibrationer skulle förändras för betraktaren beroende på om ljuskällan eller ljudkällan rör sig från betraktaren eller mot honom.

1845 beslutade den holländska meteorologen Christopher Bays-Ballot att testa Dopplers hypotes. Han hyrde ett lok med flak, placerade två trumpetare på plattformen och bad dem hålla tonen G (två trumpetare behövdes för att en av dem skulle kunna ta luft medan den andra spelade tonen, och därmed skulle ljudet inte avbrytas ). På perrongen för ett stopp mellan Utrecht och Amsterdam placerade meteorologen flera musiker utan instrument, men med ett absolut gehör för musik. Därefter började loket släpa perrongen med trumpetarna i olika hastigheter förbi perrongen med lyssnarna, och de noterade vilken ton de hörde. Sedan tvingades observatörerna rida, och trumpetarna spelade medan de stod på plattformen. Experimenten varade i två dagar, som ett resultat blev det klart att Doppler hade rätt.

Förresten, senare grundade Beis-Ballot den holländska vädertjänsten, formulerade lagen om hans namn (om du på norra halvklotet står med ryggen mot vinden, då kommer lågtrycksområdet att ligga till vänster) och blev en utländsk motsvarande ledamot av S:t Petersburgs vetenskapsakademi.

VETENSKAP FÖDD MED EN KOPPE TE

En av grundarna av biometri (matematisk statistik för att bearbeta resultaten av biologiska experiment), den engelske botanikern Robert Fisher arbetade 1910-1914 på en agrobiologisk station nära London.

Teamet av anställda bestod bara av män, men en dag anställde de en kvinna, en algspecialist. För hennes skull beslöts att etablera fem-klockor i allrummet. Vid det allra första tekalaset uppstod en debatt om ett urgammalt ämne för England: vad är mer korrekt - att tillsätta mjölk till te eller hälla te i en kopp som redan innehåller mjölk? Vissa skeptiker började säga att med samma proportion skulle det inte vara någon skillnad i smaken på drycken, men Muriel Bristol, en ny anställd, hävdade att hon lätt kunde urskilja "fel" te (engelska aristokrater anser att det är korrekt att tillsätta mjölk till te och inte vice versa).

I nästa rum, med hjälp av personalen kemisten, tillreddes flera koppar te på olika sätt, och Lady Muriel visade subtiliteten i sin smak. Och Fischer undrade: hur många gånger måste experimentet upprepas för att resultatet ska anses tillförlitligt? När allt kommer omkring, om det bara fanns två koppar, skulle det vara fullt möjligt att gissa matlagningsmetoden rent av en slump. Om tre eller fyra kan slumpen också spela en roll...

Ur dessa reflektioner föddes den klassiska boken Statistical Methods for Scientific Workers, publicerad 1925. Fishers metoder används fortfarande av biologer och läkare.

Observera att Muriel Bristol, enligt minnena från en av tepartydeltagarna, korrekt identifierade alla kopparna.

Förresten, anledningen till att det i det engelska högsamhället är vanligt att tillsätta mjölk till te, och inte vice versa, är förknippat med ett fysiskt fenomen. Adeln drack alltid te av porslin, som kan spricka om man först häller kall mjölk i koppen och sedan tillsätter varmt te. Vanliga engelsmän drack te av lergods eller plåtmuggar utan rädsla för sin integritet.

HEM MOWGLI

1931 utfördes ett ovanligt experiment av en familj av amerikanska biologer - Winthrop och Luella Kellogg. Efter att ha läst en artikel om det sorgliga ödet för barn som växer upp bland djur - vargar eller apor, började biologer tänka: tänk om vi gör tvärtom - försöker fostra en apbebis i en mänsklig familj? Kommer han att komma närmare personen? Först ville forskarna flytta med sin lille son Donald till Sumatra, där det skulle vara lätt att hitta en följeslagare till Donald bland orangutangerna, men det fanns inte tillräckligt med pengar för detta. Däremot lånade Yale Center for the Study of Great Apes dem en liten kvinnlig schimpans vid namn Gua. Hon var sju månader och Donald var 10.

Paret Kellogg visste att nästan 20 år innan deras experiment hade den ryska forskaren Nadezhda Ladygina redan försökt uppfostra en ettårig schimpans på det sätt som barn föds upp, och på tre år hade hon inte nått framgång med att "humanisera" den. Men Ladygina genomförde experimentet utan deltagande av barn, och Kellogs hoppades att samföräldraskap med deras son skulle ge andra resultat. Dessutom kunde det inte uteslutas att ett års ålder redan är för sent för "omskolning".

Gua accepterades i familjen och började uppfostras lika med Donald. De gillade varandra och blev snart oskiljaktiga. Försöksledarna skrev ner varje detalj: Donald gillar doften av parfym, Gua gillar det inte. De genomförde experiment: vem kan snabbt gissa hur man använder en pinne för att få en kaka upphängd i taket mitt i rummet på en tråd? Och om du binder en pojke och en apa för ögonen och kallar dem vid namn, vem är då bättre på att bestämma varifrån ljudet kommer? Gua vann båda testerna. Men när Donald fick en penna och papper började han själv klottra något på arket, och apan måste läras vad man ska göra med en penna.

Försök att föra apan närmare människor under påverkan av utbildning visade sig vara ganska misslyckade. Även om Gua ofta gick på två ben och lärde sig att äta med en sked, började till och med förstå mänskligt tal lite, hon blev förvirrad när bekanta människor dök upp i olika kläder, hon kunde inte läras att uttala minst ett ord - "pappa" och hon, till skillnad från Donald, kunde jag inte bemästra ett enkelt spel som vår "ladushki".

Experimentet fick dock avbrytas när det visade sig att Donald vid 19 månaders ålder inte lyste av vältalighet – han hade bara behärskat tre ord. Och vad värre är, han började uttrycka sin önskan att äta med ett typiskt apaljud som skällande. Föräldrarna var rädda att pojken gradvis skulle falla på alla fyra och aldrig skulle behärska det mänskliga språket. Och Gua skickades tillbaka till barnkammaren.

DALTONS ÖGON

Vi kommer att prata om ett experiment som utfördes på begäran av experimentatorn efter hans död.

Den engelske vetenskapsmannen John Dalton (1766-1844) minns främst för sina upptäckter inom fysik och kemi, såväl som för den första beskrivningen av en medfödd syndefekt - färgblindhet, där färgigenkänningen är försämrad.

Dalton själv märkte att han led av denna brist först efter att han började intressera sig för botanik 1790 och hade svårt att förstå botaniska monografier och nycklar. När texten hänvisade till vita eller gula blommor hade han inga svårigheter, men om blommorna beskrevs som lila, rosa eller mörkröda verkade de alla omöjliga att skilja från blå till Dalton. Ofta, när en vetenskapsman identifierade en växt från en beskrivning i en bok, var en forskare tvungen att fråga någon: är detta en blå eller rosa blomma? Folk omkring honom trodde att han skojade. Dalton förstods endast av sin bror, som hade samma ärftliga defekt.

Dalton själv, som jämförde sin färguppfattning med vänners och bekantas syn på färger, bestämde sig för att det fanns något slags blått filter i hans ögon. Och han testamenterade till sin laboratorieassistent efter sin död att ta bort ögonen och kontrollera om den så kallade glaskroppen, den gelatinösa massan som fyller ögongloben, var färgad blåaktig?

Laboratorieassistenten utförde vetenskapsmannens önskemål och hittade inget speciellt i hans ögon. Han föreslog att Dalton kan ha haft något fel med sina synnerver.

Daltons ögon bevarades i en burk alkohol på Manchester Literary and Philosophical Society och redan i vår tid, 1995, isolerade och studerade genetiker DNA från näthinnan. Som man kunde förvänta sig hittades gener för färgblindhet i henne.

Det är omöjligt att inte nämna ytterligare två extremt märkliga experiment med de mänskliga synorganen. Isaac Newton skar en tunn böjd sond av elfenben, sköt in den i hans öga och tryckte den på baksidan av ögongloben. Samtidigt dök det upp färgade blixtar och cirklar i ögat, av vilka den store fysikern drog slutsatsen att vi ser världen omkring oss eftersom ljus sätter press på näthinnan. 1928 försökte en av tv-pionjärerna, den engelske uppfinnaren John Baird, använda det mänskliga ögat som en sändande kamera, men misslyckades naturligtvis.

ÄR JORDEN EN BUL?

Ett sällsynt exempel på ett experiment i geografi, som egentligen inte är en experimentell vetenskap.

Den enastående engelske evolutionsbiologen, Darwins vapenkamrat, Alfred Russell Wallace, var en aktiv kämpe mot pseudovetenskap och alla typer av vidskepelser (se Science and Life nr 5, 1997).

I januari 1870 läste Wallace en annons i en vetenskaplig tidskrift, vars insändare erbjöd en insats på 500 pund till alla som skulle åta sig att tydligt bevisa jordens sfäriska karaktär och "på ett sätt som är förståeligt för varje förnuftig person demonstrera en konvex järnväg , flod, kanal eller sjö.” Tvisten föreslogs av en viss John Hamden, författare till en bok som bevisar att jorden faktiskt är en platt skiva.

Wallace bestämde sig för att anta utmaningen och valde en sex mil rak del av kanalen för att visa jordens rundhet. Det fanns två broar i början och slutet av sträckan. På en av dem monterade Wallace ett strikt horisontellt 50x teleskop med sikttrådar i okularet. Mitt i kanalen, på ett avstånd av tre mil från varje bro, placerade han en hög skylt med en svart cirkel på. På den andra bron hängde jag en tavla med en horisontell svart rand. Höjden över teleskopets vatten, den svarta cirkeln och den svarta randen var exakt densamma.

Om jorden (och vattnet i kanalen) är platt bör den svarta randen och den svarta cirkeln sammanfalla i teleskopokularet. Om vattenytan är konvex, vilket upprepar jordens konvexitet, bör den svarta cirkeln vara ovanför randen. Och så blev det (se bild). Dessutom sammanföll storleken på avvikelsen väl med den beräknade, härledd från den kända radien på vår planet.

Hamden vägrade dock att ens titta genom teleskopet och skickade sin sekreterare att göra detta. Och sekreteraren försäkrade publiken att båda betygen var på samma nivå. Om någon avvikelse observeras beror det på avvikelser i teleskoplinserna.

En flerårig rättegång följde, som ett resultat av vilken Hamden fortfarande tvingades betala 500 pund, men Wallace spenderade betydligt mer på rättegångskostnader.

DE TVÅ LÄNGSTA EXPERIMENTEN

Den kanske mest startade för 130 år sedan (se "Science and Life" nr 7, 2001) och har ännu inte avslutats. Den amerikanske botanikern W. J. Beale begravde 20 flaskor med vanliga ogräsfrön i marken 1879. Sedan dess gräver forskare med jämna mellanrum (först var femte, sedan tio och till och med senare - vart tjugonde år) upp en flaska och testar fröna för groning. Vissa särskilt ihållande ogräs gror fortfarande. Nästa flaska ska vara tillgänglig våren 2020.

Det längsta fysikexperimentet började vid universitetet i den australiensiska staden Brisbane, professor Thomas Parnell. 1927 placerade han en bit fast harts - var, som enligt dess molekylära egenskaper är en vätska, även om den är mycket trögflytande, i en glastratt monterad på ett stativ. Parnell värmde sedan upp tratten tills lacket smälte något och rann in i trattens pip. 1938 föll den första droppen harts i en laboratoriebägare placerad av Parnell. Den andra föll 1947. Hösten 1948 dog professorn och hans elever fortsatte att observera tratten. Sedan dess har fallen fallit 1954, 1962, 1970, 1979, 1988 och 2000. Frekvensen av droppar har avtagit under de senaste decennierna på grund av att luftkonditionering installerades i laboratoriet och det blev kallare. Det är konstigt att droppen inte en enda gång föll i närvaro av någon av observatörerna. Och även när en webbkamera år 2000 installerades framför tratten för att överföra bilder till Internet, misslyckades kameran vid den åttonde och idag sista droppen!

Experimentet är fortfarande långt ifrån klart, men det är redan klart att var är hundra miljoner gånger mer trögflytande än vatten.

BIOSPHERE-2

Detta är det största experimentet på vår slumpmässiga lista. Man beslutade att göra en fungerande modell av jordens biosfär.

1985 gick mer än tvåhundra amerikanska forskare och ingenjörer ihop för att bygga en enorm glasbyggnad i Sonoranöknen (Arizona) som innehöll prover av jordens flora och fauna. De planerade att hermetiskt täta byggnaden från alla inflöden av främmande ämnen och energi (förutom energin från solljus) och bosätta ett team på åtta frivilliga här under två år, som omedelbart fick smeknamnet "bionauter." Experimentet var tänkt att bidra till studiet av kopplingar i den naturliga biosfären och testa möjligheten till långvarig existens av människor i ett slutet system, till exempel under långväga rymdflygningar. Växter var tvungna att tillföra syre; Man hoppades att vatten skulle tillhandahållas av det naturliga kretsloppet och processerna av biologisk självrening, mat från växter och djur.

Byggnadens inre yta (1,3 hektar) var uppdelad i tre huvuddelar. Den första innehåller exempel på fem karakteristiska ekosystem på jorden: en del av regnskogen, ett "hav" (en bassäng med saltvatten), en öken, en savann (med en "flod" som rinner genom den) och ett träsk. I alla dessa delar bosattes representanter för flora och fauna utvalda av botaniker och zoologer. Den andra delen av byggnaden var tillägnad livsuppehållande system: en fjärdedel av en hektar för att odla ätbara växter (139 arter, räknat tropiska frukter från "skogen"), fiskpooler (de tog tilapia som en opretentiös, snabbväxande och välsmakande arter) och en biologisk avloppsvattenreningsavdelning. Slutligen fanns det bostadsrum för ”bionauterna” (vardera 33 kvadratmeter med gemensam matsal och vardagsrum). Solpaneler gav el till datorer och nattbelysning.

I slutet av september 1991 ”murades” åtta personer in i ett glasväxthus. Och snart började problemen. Vädret visade sig vara ovanligt molnigt, fotosyntesen var svagare än normalt. Dessutom förökade sig bakterier som förbrukar syre i jorden, och under 16 månader minskade dess innehåll i luften från normala 21 % till 14 %. Vi var tvungna att tillföra syre utifrån, från cylindrar. Utbytet av ätbara växter visade sig vara lägre än förväntat, befolkningen i "Biosphere-2" var ständigt hungrig (även om de redan i november var tvungna att öppna mataffären; över två års erfarenhet var den genomsnittliga viktminskningen 13% ). Bebodda insektspollinatorer försvann (i allmänhet dog från 15 till 30% av arterna), men kackerlackor, som ingen bebodde, förökade sig. "Bionauterna" kunde åtminstone åtminstone stanna i fångenskap under de planerade två åren, men totalt sett misslyckades experimentet. Men det visade återigen hur känsliga och sårbara biosfärens mekanismer som säkerställer vårt liv är.

Jättestrukturen används nu för individuella experiment med djur och växter.

BRÄNNANDE DIAMANT

Nuförtiden är ingen förvånad över experiment som är dyra och kräver enorma experimentanläggningar. Men för 250 år sedan var detta en nyhet, så massor av människor samlades för att titta på den store franske kemisten Antoine Laurent Lavoisiers fantastiska experiment (särskilt eftersom experimenten ägde rum i frisk luft, i en trädgård nära Louvren).

Lavoisier studerade olika ämnens beteende vid höga temperaturer, för vilket han byggde en gigantisk installation med två linser som koncentrerade solljus. Att göra en uppsamlingslins med en diameter på 130 centimeter är fortfarande en icke-trivial uppgift nu, men 1772 var det helt enkelt omöjligt. Men optiker hittade en väg ut: de gjorde två runda konkava glas, lödde dem och hällde 130 liter alkohol i utrymmet mellan dem. Tjockleken på en sådan lins i mitten var 16 centimeter. Den andra linsen, som hjälpte till att samla upp strålarna ännu starkare, var två gånger mindre, och gjordes på vanligt sätt - genom att slipa en glasgjutning. Denna optik installerades på (dess ritning kan ses i "Science and Life" 8, 2009). Ett genomtänkt system av spakar, skruvar och hjul gjorde det möjligt att rikta linserna mot solen. Deltagarna i experimentet bar rökta glasögon.

Lavoisier placerade olika mineraler och metaller i fokus för systemet: sandsten, kvarts, zink, tenn, kol, diamant, platina och guld. Han noterade att i ett hermetiskt tillslutet glaskärl med vakuum blir en diamant förkolnad när den värms upp och brinner i luft och försvinner helt. Experimenten kostade tusentals guldlivres.

1700-talet, Frankrike, Paris. Antoine Laurent Lavoisier, en av den kemiska vetenskapens framtida skapare, är efter många års experiment med olika ämnen i det tysta i sitt laboratorium, gång på gång övertygad om att han har gjort en verklig revolution inom vetenskapen. Hans väsentligen enkla kemiska experiment på förbränning av ämnen i hermetiskt slutna volymer motbevisade helt den flogistonteorin som var allmänt accepterad vid den tiden. Men starka, strikt kvantitativa bevis till förmån för den nya "syre"-teorin om förbränning accepteras inte i den vetenskapliga världen. Den visuella och bekväma phlogistonmodellen har blivit väldigt fast inarbetad i våra huvuden.

Vad ska man göra? Efter att ha tillbringat två eller tre år i fruktlösa ansträngningar att försvara sin idé, kommer Lavoisier till slutsatsen att hans vetenskapliga miljö ännu inte har mognat till rent teoretiska argument och att han borde ta en helt annan väg. År 1772 beslutade den store kemisten att genomföra ett ovanligt experiment för detta ändamål. Han bjuder in alla att delta i spektaklet att bränna... en tung diamantbit i en förseglad kittel. Hur kan man motstå nyfikenhet? Vi pratar trots allt inte om någonting, utan om en diamant!

Det är ganska förståeligt att vetenskapsmannens ivriga motståndare, som tidigare inte hade velat fördjupa sig i hans experiment med alla sorters svavel, fosfor och kol, hällde in i laboratoriet tillsammans med vanliga människor, efter det sensationella budskapet. Rummet var polerat till en glans och lyste inte mindre än en ädelsten dömd till allmän bränning. Det måste sägas att Lavoisiers laboratorium på den tiden tillhörde ett av de bästa i världen och var helt förenligt med ett dyrt experiment där ägarens ideologiska motståndare nu helt enkelt var ivriga att delta.

Diamanten gjorde ingen besviken: den brann utan synliga spår, enligt samma lagar som gällde för andra avskyvärda ämnen. Inget nämnvärt nytt har hänt ur vetenskaplig synvinkel. Men teorin om "syre", mekanismen för bildandet av "bunden luft" (koldioxid) har äntligen nått medvetandet hos även de mest inbitna skeptiker. De insåg att diamanten inte hade försvunnit spårlöst, utan att den under påverkan av eld och syre hade genomgått kvalitativa förändringar och förvandlats till något annat. När allt kommer omkring, i slutet av experimentet, vägde kolven exakt lika mycket som i början. Så, med det falska försvinnandet av diamanten framför allas ögon, försvann ordet "phlogiston" för alltid från det vetenskapliga lexikonet, vilket betecknar en hypotetisk komponent av ämnet som förmodas förloras under dess förbränning.

Men en helig plats är aldrig tom. En gick, en annan kom. Flogistonteorin ersattes av en ny grundläggande naturlag - lagen om materiens bevarande. Lavoisier erkändes av vetenskapshistoriker som upptäckaren av denna lag. Diamond hjälpte till att övertyga mänskligheten om dess existens. Samtidigt har samma historiker skapat sådana dimmoln runt den sensationella händelsen att det fortfarande verkar ganska svårt att förstå faktas tillförlitlighet. Prioriteten för en viktig upptäckt har i många år nu, utan anledning, ifrågasatts av "patriotiska" kretsar i olika länder: Ryssland, Italien, England...

Vilka argument stödjer påståendena? De mest löjliga. I Ryssland, till exempel, tillskrivs lagen om bevarande av materia till Mikhail Vasilyevich Lomonosov, som faktiskt inte upptäckte den. Dessutom, som bevis, använder författarna av den kemiska vetenskapen skamlöst utdrag ur hans personliga korrespondens, där vetenskapsmannen, som delar med sina kollegor sina resonemang om materiens egenskaper, påstås personligen vittna till förmån för denna synvinkel.

Italienska historiografer förklarar sina anspråk på prioriteringen av en världsupptäckt inom kemisk vetenskap med det faktum att... Lavoisier inte var den första som fick idén att använda diamant i experiment. Det visar sig att redan 1649 blev framstående europeiska forskare bekanta med brev som rapporterade liknande experiment. De tillhandahölls av den florentinska vetenskapsakademin, och av deras innehåll framgick att lokala alkemister redan hade utsatt diamanter och rubiner för stark eld och placerat dem i hermetiskt tillslutna kärl. Samtidigt försvann diamanterna, men rubinerna bevarades i sin ursprungliga form, från vilken slutsatsen drogs om diamanten som "en verkligt magisk sten, vars natur trotsar förklaring." Så vad? Vi följer alla, på ett eller annat sätt, i våra föregångares fotspår. Och det faktum att alkemisterna från den italienska medeltiden inte erkände diamantens natur tyder bara på att många andra saker var otillgängliga för deras medvetande, inklusive frågan om var massan av ett ämne tar vägen när det värms upp i ett kärl som utesluter tillgång till luft.

Britternas författarambitioner ser också väldigt skakiga ut, eftersom de i allmänhet förnekar Lavoisiers inblandning i det sensationella experimentet. Enligt deras åsikt fick den store franske aristokraten orättvist kredit som faktiskt tillhörde deras landsman Smithson Tennant, som är känd för mänskligheten som upptäckaren av de två dyraste metallerna i världen - osmium och iridium. Det var han, som britterna hävdar, som utförde sådana demonstrationstrick. I synnerhet brände han diamant i ett gyllene kärl (tidigare grafit och träkol). Och det var han som kom med den viktiga slutsatsen för utvecklingen av kemin att alla dessa ämnen är av samma natur och vid förbränning bildar koldioxid i strikt överensstämmelse med vikten av de ämnen som förbränns.

Men oavsett hur hårt vissa vetenskapshistoriker försöker, antingen i Ryssland eller i England, att förringa Lavoisiers enastående prestationer och tilldela honom en sekundär roll i unik forskning, misslyckas de fortfarande. Den briljante fransmannen fortsätter att förbli i världssamfundets ögon som en man med ett heltäckande och originellt sinne. Det räcker med att påminna om hans berömda experiment med destillerat vatten, som en gång för alla skakade den rådande uppfattningen bland många forskare vid den tiden om vattnets förmåga att förvandlas till en fast substans vid upphettning.

Denna felaktiga uppfattning bildades på grundval av följande observationer. När vattnet avdunstades "till torrhet" hittades alltid en fast rest i botten av kärlet, som för enkelhetens skull kallades "jord". Det var här det pratades om att förvandla vatten till land.

1770 satte Lavoisier denna konventionella visdom på prov. Till att börja med gjorde han allt för att få så rent vatten som möjligt. Detta kunde då endast uppnås på ett sätt - destillation. Forskaren tog det bästa regnvattnet i naturen och destillerade det åtta gånger. Sedan fyllde han en förvägd glasbehållare med vatten renat från föroreningar, förseglade den hermetiskt och registrerade vikten igen. Sedan, i tre månader, värmde han detta kärl på en brännare, vilket nästan kokade upp innehållet. Som ett resultat var det verkligen "mark" i botten av behållaren.

Men var? För att svara på denna fråga vägde Lavoisier återigen det torra kärlet, vars massa hade minskat. Efter att ha konstaterat att kärlets vikt hade förändrats lika mycket som "jord" hade dykt upp i det, insåg försöksledaren att den fasta återstoden som hade förvirrat hans kollegor helt enkelt läckte ut ur glaset, och det kunde inte vara fråga om något mirakulöst omvandlingar av vatten till jord. Det är här en märklig kemisk process inträffar. Och under påverkan av höga temperaturer går det mycket snabbare.

En av de första publikationerna av A. Lavoisier var memoarboken "Om vattnets natur" (1769). Arbetet ägnades åt frågan om möjligheten att förvandla vatten till land. I 101 dagar värmde A. Lavoisier vatten i ett pelikankärl av glas och upptäckte (liksom K. Scheele) bildandet av löv av gråaktig jord i vattnet. Till skillnad från K. Scheele utförde A. Lavoisier ingen kemisk analys av denna jord, men genom att väga kärlet och torkade löv konstaterade han att de erhölls som ett resultat av upplösningen av glas.

Efter att ha löst frågan som sysselsatte forskare vid den tiden, beskrev A. Lavoisier studien "On the Nature of Air." Efter att ha studerat och analyserat data om absorption av luft i olika kemiska processer, utarbetade han en omfattande forskningsplan: "De operationer genom vilka," skrev han, "det är möjligt att uppnå bindning av luft, är: växttillväxt, djur andning, under vissa omständigheter - rostning, och slutligen, några (andra) kemiska reaktioner. Jag accepterade att jag var tvungen att börja med dessa experiment."

Redan under andra hälften av 1772 var A. Lavoisier sysselsatt med försök med förbränning av olika ämnen, i första hand fosfor. Han fann att fullständig förbränning av fosfor kräver en stor mängd luft. Den förklaring han gav till detta faktum var också flogistisk. Han presenterade dock snart en memoarbok för Vetenskapsakademien där han skrev: "... jag upptäckte att svavel under förbränning inte går ner i vikt alls, utan tvärtom ökar, d.v.s. från 1 pund svavel kan man få betydligt mer än 1 pund vitriol... samma sak kan sägas om fosfor;

denna ökning uppstår på grund av den enorma mängd luft som binds under förbränning.” Vidare föreslår A. Lavoisier att ökningen av metallmassan under kalcinering också förklaras av absorptionen av luft.

Året därpå bedrev A. Lavoisier forskning om förbränning av metaller. Han rapporterar också om ytterligare experiment om absorption av luft i förbränningsprocesser och talar (ännu inte i kategorisk form) om det ämne som finns i luften och som är förknippat med brinnande ämnen under förbränningsprocessen. A. Lavoisier beskrev experiment på kalcinering av metaller och bekräftade det faktum att luft absorberades under denna process.

För en omfattande studie av förbränningsprocesser och inverkan av höga temperaturer på olika ämnen byggde A. Lavoisier en stor brandmaskin med två stora linser, med vars hjälp han brände diamant. Resultaten av alla dessa studier stod i fullständig motsägelse till flogistonteorin. A. Lavoisier var tvungen att vara extremt försiktig när han formulerade sina slutsatser. Men han fortsatte att arbeta enligt planen och blev mer och mer övertygad om den fullständiga grundlösheten i flogistonteorin. År 1774 inledde A. Lavoisier en direkt attack mot denna teori.

Vid den här tiden (70-talet) var upptäckten av syre "i luften" och blev oundviklig. Faktum är att K. Scheele upptäckte syre 1772 och J. Priestley 1774. A. Lavoisier kom inte omedelbart till upptäckten av syre.

När han studerade förbränning av metaller med bildning av "kalk", trodde han att den "mest andningsbara" delen av luften kunde erhållas från metallisk "kalk", det vill säga från oxider av alla metaller. Men hans försök misslyckades och först i november 1774 (efter ett möte med J. Priestley) gick han vidare till experiment med kvicksilveroxid.

A. Lavoisier utförde dessa experiment på två sätt. Han kalcinerade kvicksilveroxid med kol och fick Blacks "fixerade luft", och värmde också helt enkelt upp kvicksilveroxiden. Den resulterande gasen var enligt hans åsikt den renaste delen av luften. A. Lavoisier kom också till slutsatsen att "fixerad luft" är en kombination av "ren" luft med kol.

I sin rapport till Akademien kallade han "den renaste delen av luften" också "mycket inandningsbar" eller "livgivande luft". Viktiga slutsatser formulerades av A. Lavoisier i sin memoarbok "Experiment on Animal Breathing": 1. Vid andning sker interaktion endast med den rena "mest lämpade för att andas" delen av atmosfärsluften. Resten av luften är bara ett inert medium som inte förändras under andningen. 2. Egenskaperna hos den bortskämda luften som finns kvar i retorten efter kalcinering av metaller skiljer sig inte från egenskaperna hos den luft som djuret har varit i under en tid.

Med början 1777 motsatte sig A. Lavoisier öppet

I sin memoarbok "Om förbränning i allmänhet" (1777) gav A. Lavoisier följande beskrivning av förbränningsfenomen: "1. Vid all förbränning frigörs "eldig materia" eller ljus. 2. Kroppar kan bara brinna i väldigt få typer av luft, eller snarare, förbränning kan bara ske i en typ av luft, som Priestley kallade flogistonfri och som jag kommer att kalla "ren" luft. De kroppar som vi kallar brännbara brinner inte bara i tomhet eller annan luft, utan där slocknar de lika snabbt som om de var nedsänkta i vatten... 3. Vid all förbränning sker förstörelse eller nedbrytning av "ren". » luft, och vikten av den brända kroppen ökar exakt med mängden luft som absorberas. 4. Med vilken förbränning som helst förvandlas den brinnande kroppen till syra... så, om du bränner svavel under en klocka, så blir förbränningsprodukten svavelsyra... ".

Utifrån den senare positionen skapar A. Lavoisier en teori om syror som bildas när en syrabildande princip kombineras med brandfarliga ämnen. I samband med detta gav han denna syrabildande princip namnet "syre" (producerar syra eller syre). A. Lavoisiers teori om syror visade sig vara oförenlig med många kända fakta. Sålunda bildas saltsyra utan deltagande av syre. A. Lavoisier var i detta fall tvungen att ta till fantasi för att förklara sammansättningen av denna syra. Han medgav att saltsyra innehåller en speciell enkel kropp - muriium - som finns i syran i ett oxiderat tillstånd. Därför kallades saltsyra tills nyligen mursyra av farmaceuter.

Faktumet om bildandet av vatten under förbränning av väte stred mot Lavoisiers teori om syror. Under flera år försökte Lavoisier utan framgång upptäcka spår av syra i vatten. Samtidigt fastställde han till och med det volymetriska förhållandet mellan väte och syre i vatten (12:22,9, dvs nästan 1:2). Han fäste dock ingen vikt vid detta resultat. Under nedbrytningen av vatten verkade han på vattnet med järnspån och fick väte. Dessa studier var de sista i en planerad serie experiment utformade för att störta flogistonteorin.

Låt oss nämna att påståendena från vissa forskare om prioriteringen av A. Lavoisiers upptäckter visade sig vara ogrundade. Faktum är att upptäckten av syre i huvudsak tillhör A. Lavoisier och inte K. Scheele och J. Priestley, som förblev, med F. Engels ord, "fången av flogistiska kategorier" och inte förstod vad de hade upptäckt exakt. . "Och även om," skrev Engels vidare, "A Lavoisier inte gav en beskrivning av syre, som han senare hävdade, samtidigt med andra och oberoende av dem, så upptäckte han fortfarande syre, och inte de två, som. bara beskrev det, utan att ens veta vad de beskrev exakt"

LAVOISIER

I kemins historia finns det få namn som så många viktiga kemiska händelser förknippades med som med namnet Antoine Laurent Lavoisier.

Han gjorde själv relativt få upptäckter, men hade en mycket sällsynt begåvning att kombinera nya fakta, andras upptäckter och sina egna erfarenheter till en helhet. Han var en av de mest framstående naturvetarna, vars arbete hade ett enormt inflytande på utvecklingen av inte bara kemi, utan också andra naturvetenskaper, och introducerade kvantitativa metoder för forskning och noggrannhet i dem. Det vackra språk som Lavoisier uttrycker sina tankar på, enkelt och bildligt, där varje ord väcker i läsaren exakt den idé som författaren vill ge, har blivit en prototyp på vad varje vetenskapsman bör sträva efter.
Efter att ha tagit examen från college gick Lavoisier in på en högre juridikskola, där han fick en kandidatexamen i juridik och ett år senare - en rättighetslicentiat. Men samtidigt slutade han inte studera naturvetenskap, som han blev väldigt förtjust i på college, fortsatte att studera dem under ledning av de mest framstående forskarna i sin tid - astronomen Nicolas Louis Lacaille, botanikern Bernard Jussieux, geologen och mineralogen Jean Etienne Guettard, vars assistent han blev. Den unge advokaten var särskilt attraherad av föreläsningarna om kemi av professor Guillaume François Ruel. Vackert presenterade och åtföljda av många experiment lockade dessa föreläsningar alltid en full publik. Av inspelningarna av dessa föreläsningar, som kommit ner till oss i flera exemplar, är det tydligt att Ruel försökte ge sina åhörare en fullständig förståelse för kemins tillstånd vid den tiden. Liksom andra kemister från den eran var han en anhängare av flogistonteorin och förklarade utifrån den kemiska fenomen. Till slut övergav Lavoisier helt rättsvetenskapen och ägnade sig helt åt naturvetenskapen. Exceptionell effektivitet och systematik gjorde dessa studier mycket produktiva han försökte alltid komma till essensen och hitta förklaringar till fenomen.
Tillsammans med detta var Lavoisier starkt intresserad av tekniska och socioekonomiska frågor. Hans första vetenskapliga forskning om gipsets sammansättning var samtidigt den första kommunikation han gjorde 1765 vid Paris vetenskapsakademi. Samma år deltog Lavoisier i en tävling som utlystes av akademin för att hitta det bästa sättet att belysa gator i Paris. Lavoisier fick en guldmedalj för sin rapport.
Naturligtvis kom snart ett förslag att välja Lavoisier, som en bildad, intelligent, energisk och mycket användbar person för vetenskapen, till ledamot av Vetenskapsakademien. Valet ägde rum 1768. Lavoisier deltog först i ett möte i akademin, där han valdes till ledamot av flera kommissioner. Hans verksamhet i dessa uppdrag präglades av samma metodik som kännetecknar hela hans arbete.
För att förbättra sin ekonomiska situation begick Lavoisier samma år en handling som fick ödesdigra konsekvenser för honom: han blev en av skattebönderna för interna skatter, en "allmän bonde", efter att först mycket noggrant studera allt relaterat till "Allmänna". Jordbrukare"*. Bönder tog skatter av staten, det vill säga att de årligen tillskjutit en viss summa pengar till statskassan, och själva inkasserade de skatter av folket; skillnaden var till deras fördel. Han anförtroddes tillsynen över tobaksproduktionen, övervakningen av tullverksamheten och andra frågor som rör indirekta skatter. Lavoisier tog upp denna fråga med sin karaktäristiska energi och 1769–1770. reste mycket runt i Frankrike i jordbrukets intresse.
Han använde också dessa resor för att studera dricksvatten och andra naturliga vatten.

Medan han studerade dem märkte Lavoisier att inte ens hundrafaldig destillation helt befriar vattnet från föroreningar som är upplösta i det. Förutsatt att källan till de senare var de kärl som användes för destillation, värmde han vatten i ett glaskärl till 90 °C i 100 dagar. Sedan, genom exakt vägning, bestämde han viktminskningen av kärlet och vikten av de föroreningar som släpptes ut från vattnet: båda vikterna visade sig vara identiska.
Så Lavoisier motbevisade den urgamla åsikten att vatten kan förvandlas till "jord".
Motsvarande experiment, som påbörjades i oktober 1772, utfördes strikt kvantitativt: de intagna och erhållna ämnena vägdes noggrant. Ett av de första resultaten av experimenten var en viktökning vid förbränning av svavel, fosfor och kol.
Sedan studerades också fenomenen med brinnande metaller noggrant.
Låt oss här presentera några data om experiment som numera sällan nämns, men som en gång väckte stort intresse bland samtida - experiment med att bränna diamanter.
Det har länge observerats att när de värms upp tillräckligt starkt i luft, försvinner diamanter spårlöst. Lavoisier bevisade experimentellt att luft spelar en avgörande roll i detta fenomen; en diamant som luft inte har tillgång till ändras inte vid samma temperatur.
En diamant som brändes under en glasklocka av solens strålar som samlades i fokus för ett brinnande glas producerade, som Lavoisier hade förutspått, en färglös gas som bildade en vit fällning med kalkvatten, som kokade när syra hälldes över den - det var kol dioxid. För att bekräfta detta brändes en bit kol under samma förhållanden. Som ett resultat, som när man bränner en diamant, producerades koldioxid. Av detta drog Lavoisier slutsatsen att diamant är en modifiering av kol: båda ämnena producerar koldioxid vid förbränning.

Forskarens experiment och de viktigaste slutsatserna från dem beskrevs av honom 1774. En mästerlig presentation ger övertygande bevis för åsikten att luft består av två gaser, varav en kombineras med ämnen under förbränning och förbränning. Man måste undra hur, efter detta, teorin om flogiston fortfarande kunde behålla sina rabiata anhängare. Ytterligare slutsatser från dessa experiment ges i en artikel från 1775, där Lavoisier specifikt övervägde naturen hos de gaser som bildas vid förbränning, särskilt koldioxid. Avoisier flyttade till Arsenal, där han inrättade ett laboratorium för sig själv, där han arbetade nästan hela sitt liv. Detta laboratorium blev centrum för möten för forskare: både franska och utländska, som deltog aktivt inte bara i diskussioner utan också i själva experimenten. Vanligtvis här, innan han presenterade en rapport för Vetenskapsakademien, utförde Lavoisier de nödvändiga experimenten inför vänner och bekanta och diskuterade tillsammans med dem deras resultat i ljuset av sin syreteori. Efter att ovedersägligt ha bevisat giltigheten av denna teori, överförde han centrum för sin vetenskapliga verksamhet till ett annat område relaterat till det föregående: han påbörjade en omfattande studie av den kemiska sidan av andning och de förändringar som sker med luften.
Han bevisade närvaron i utandningsluften av samma koldioxid som bildas vid förbränning. Det faktum att en vattenlösning av denna gas har sura egenskaper, som lösningar av förbränningsprodukterna av svavel och fosfor, gav Lavoisier anledning att tro att alla syreföreningar är syror, vilket han uttryckte i namnet "syre", d.v.s. en syra tidigare. Det är intressant att notera att namnet "kolsyra", som då gavs till koldioxid, fortfarande används av många, även om det för mer än hundra år sedan bevisades att koldioxid och koldioxid är två olika ämnen.
1785 utsågs Lavoisier till direktör för Vetenskapsakademien och började omedelbart att omvandla den. Från den tiden var han ännu närmare knuten till akademin än tidigare. Tempot i Lavoisiers kemiska arbete avtog vid denna tidpunkt, men ändå kom ett antal viktiga verk som var intressanta för praktiska tillämpningar av kemi ur hans penna. Av dessa ansökningar kommer vi bara att nämna aktiviteterna i luftfartskommittén, som sedan bara dyker upp: den första ballongen fylld med väte lyfte 1783.
År 1790 slutfördes en stor studie om värmens natur, utförd av vetenskapsmannen tillsammans med akademikern Pierre Simon Laplace. I detta arbete visade de hur man mäter mängden värme, bestämmer kroppars värmekapacitet;
Det är nödvändigt att säga mer om Lavoisiers arbete med nedbrytning av vatten, utfört 1783 genom att leda vattenånga över hett järn, och om dess syntes. Dessa verk bevisade definitivt vattnets komplexa sammansättning och vätets natur, dess källa. I samband med sina resultat började Lavoisier att mer kraftfullt motsätta sig teorin om flogiston, en teori som naturligtvis bara kunde existera i den periodens kemi, som inte använde kvantitativa bestämningar.

Laboratorieinstrument och -apparater
A.L. Lavoisier

I Lavoisier publicerade denna nya kemi i sin slutliga form 1787-1789. Det första av dessa datum är tiden för sammanställning av nya namn på ämnen, namn som indikerar sammansättningen av kroppar från de kemiska grundämnen som bildar dem enligt kemisk analys. Denna första vetenskapliga kemiska nomenklatur var avsedd att skilja den nya kemin från den gamla - flogistiska. Samma nomenklatur ges i "Elementary Course of Chemistry" (1789).
Den första delen av detta märkliga arbete ägnas åt en beskrivning av kvantitativa experiment vid bildning och sönderdelning av gaser, förbränning av enkla ämnen samt bildning av syror och salter. Efter att ha studerat fenomenet jäsning, betonade Lavoisier det speciella med kemisk interaktion med följande ord: "Ingenting skapas vare sig i artificiella processer eller i naturliga processer, och det kan konstateras att i varje operation finns det samma mängd materia före och efter, att kvaliteten och kvantiteten av principerna mest förblir desamma, var det bara förskjutningar och omgrupperingar. Hela konsten att göra experiment i kemi är baserad på detta förslag. Det är nödvändigt att i alla fall anta verklig (fullständig) likhet mellan principerna för det organ som studeras och det som erhålls från det genom analys. Denna kemiska jämlikhet är ett matematiskt uttryck för lika kroppsvikt före och efter interaktion.”
Den andra delen av kursen ägnas åt enkla, icke nedbrytbara ämnen som utgör kemiska grundämnen. Lavoisier räknade till 33 av dessa (inklusive ljus och värme, och han angav att förbättringar av analytiska metoder kunde leda till nedbrytning av vissa grundämnen). Därefter kommer de ömsesidiga förbindelserna de bildar.
Slutligen illustreras den tredje delen av kursen, ägnad åt instrument och operationer i kemi, med ett flertal gravyrer gjorda av Lavoisiers fru.
Lavoisier deltog i slutförandet av utvecklingen av systemet för vikter och mått som genomfördes av Vetenskapsakademien.
Detta arbete fortsattes i nationalförsamlingen, som beslutade att införa ett decimalsystem av vikter och mått baserat på längden på jordens meridian. För detta ändamål bildades ett antal kommittéer och kommissioner under ledning av A.L. Lavoisier, J.A.N. De slutförde det arbete som tilldelats dem, vars resultat blev det metriska systemet, som nu används överallt. Detta är ett av forskarens senaste vetenskapliga arbeten.
”Allmänt skattejordbruk” och skattebönder har länge varit föremål för berättigat hat mot folket. Nationalförsamlingen i mars 1791 avskaffade farm-out och föreslog att den skulle avvecklas senast den 1 januari 1794. Från den tiden lämnade Lavoisier arbetet på denna institution. Rörelsen mot skattebönder fortsatte att utvecklas och 1793 beslutade konventionen att arrestera skattebönder och påskynda avvecklingen av skattejordbruket. Tillsammans med andra greps Lavoisier den 24 november.

Efter rättegången i rättegången den 8 maj 1794 dömdes alla skattebönder till döden och samma dag giljotinerades Lavoisier tillsammans med andra.

* Samhälle för att driva in skatter från befolkningen.

LAVOISIER

Laboratorieinstrument och -apparater A.L. Lavoisier

Laboratorieinstrument och -apparater
A.L. Lavoisier