Алхимия и перпетуум мобиле

  В свое время небезызвестный Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм - средневековый ученый, уделявший много внимания воздействию различных химических веществ на человеческий организм, пришел к выводу, что некоторые из препаратов, которые появлялись на свет из стен алхимических лабораторий, представляют определенную ценность и для самих людей. Не раздумывая, Бомбаст стал обращаться к старым алхимическим рецептам, однако не пошел той проторенной дорогой, по которой до него обычно следовали искатели искусственного золота. Он намеревался использовать приобретенные им знания для других целей, и путь к ним наметил Бомбасту прославленный врач древности Авл Корнелий Цельс (I в. до н. э.). Будучи человеком тщеславным и честолюбивым, Бомбаст, решивший прежде всего доказать, что своими знаниями и опытом он не уступает своему учителю, стал называть себя Парацельсом, то есть равным Цельсу, под этим именем он и вошел в историю науки. Научная обстановка эпохи, в которой он жил и работал, сразу же вывела Парацельса в ряды знаменитых алхимиков, и в скором времени Парацельс стал весьма популярной в Европе личностью. Хотя в его научных взглядах гениальные идеи часто причудливо переплетались с кабалистическими тенденциями, носившими на себе отпечаток своего времени, основным ядром его здравых мыслей по праву оставались наблюдения за воздействием химических лекарственных средств на организм человека. Именно эти наблюдения и позволили Парацельсу заложить фундамент современной фармакологии. Для химии раннего Нового времени результаты его исследований явились довольно значительным успехом, поскольку все эти шаги были сделаны Парацельсом в тот период, когда химия начала постепенно отходить от старых, стихийно материалистических традиций античности и вышла на сомнительную дорогу алхимических суеверий и мистических предрассудков.
  Познания древних химиков, которым были известны как минимум 9 химических элементов - золото, серебро, медь, цинк, свинец, ртуть, железо, сера и углерод, - не были так бедны, как это могло бы показаться на первый взгляд. Они, например, умели распознавать значительное число соединений цинка, сурьмы, мышьяка, а также целый ряд других сухих и жидких реагентов, в том числе поташ и аммоний. Химики древности владели также общими основами окисления и восстановления, умели добавлять или, наоборот, удалять из химических соединений некоторые неметаллы, например серу и хлор.
  Несмотря на определенную неприязнь тогдашнего общества, химия, по-видимому, находилась на правильном пути, чтобы рано или поздно стать одной из ведущих областей человеческих знаний. Однако мистические суеверия алхимии притормозили этот многообещающий процесс развития. Так, прочно укоренившаяся вера в существование философского камня послужила, например, причиной того, что еще почти сто лет после Парацельса lapis philosophorum упоминался на первом месте в ряду основных проблем, которыми наука того времени интересовалась в первую очередь. Философский камень, эликсир жизни, liquor alcahest (универсальный растворитель), вечный свет и т. п. - все эти проблемы свидетельствуют о сильном влиянии на тогдашнюю химию средневековых мистических представлений. Кстати, первые три из них прямо являлись желаннейшими для алхимиков. Попутно отметим, что завершали перечень центральных проблем тогдашней алхимической науки еще две примечательные проблемы - квадратура круга и перпетуум мобиле.
  Будучи знаменитым врачом и изучая строение человеческого организма и влияние различных химикалиев на его функции, Парацельс все же продолжал оставаться алхимиком. Так, он твердо верил в действие всякого рода невидимых факторов, по его словам, управлявших в мире всем, что движется само по себе, в том числе и живыми организмами. Сюда же относилось и древнее мистическое представление о человеческой душе, вдохнув которую человек будто бы начинает жизнь, а выдохнув-умирает. Вера в души, к которым принадлежала и эта так называемая жизненная душа, была основой философских воззрений позднего средневековья и раннего Нового времени. Согласно этим воззрениям, в теле каждого человека обитало несколько душ, отвечавших за работу его отдельных органов. Например, растительная или природная душа хотя и располагалась в печени, однако управляла в организме процессом пищеварения и действовала совместно с оживляющей душой, помещавшейся в сердце человека. Из их взаимодействия возникала уже упоминавшаяся «жизненная душа», которая распространялась по телу посредством кровообращения; в извилинах же мозга она размягчала душу вдохновения, которая охватывала все тело человека с помощью нервов и приводила его в движение.
  Интересно, что, хотя Парацельс уделял много внимания анатомии и физиологическому воздействию химических веществ на живой организм, он все-таки также склонялся к вере в существование душ. В своих фантастических представлениях он заходил настолько далеко, что считал, будто жизненно важными органами повелевают души злых ангелов, изгнанных с небес на землю за дурные поступки.
  Схоластическая философия, о которой мы будем говорить подробнее в следующей главе, все же сумела оказать неблагоприятное воздействие даже на прочный фундамент естественнонаучных знаний Парацельса. Как известно, последним пунктом алхимической программы средневековья являлся перпетуум мобиле. И хотя в перечне главных проблем алхимии он упоминался лишь на последнем месте, эта проблема сумела надолго пережить остальные. К сожалению, у нас нет достаточно достоверных сведений, занимался ли Парацельс проблемой вечного движения и возможностями его реализации в земных условиях. Правда, согласно некоторым источникам, подобные свидетельства сохранились в сочинении Каспара Шотта «Химико-гидравлический перпетуум мобиле». Аналогичные упоминания мы находим и в трудах Джона Уилкинса, который утверждал, будто бы «...Парацельс и его ученики хвалились, что им удалось создать и с помощью химических разделений и экстракций удержать в постоянном движении модель реального мира со всеми его небесными явлениями». Далее Уилкинс приводит инструкцию по получению вечного движения химическим путем: «Смешивают пять унций ♁ (алхимический знак амальгамы) с таким же весовым количеством ♃ (олова), все это растирают с десятью унциями сублимата и оставляют на четыре дня растворяться в камере на мраморной доске. Когда смесь станет подобной оливковому маслу, ее перегоняют на огне горящей соломы до получения сухой субстанции. В результате проведения этих растворений и перегонок со временем отделяются различные малые атомы, которые, если собрать их в стеклянный сосуд, окажутся в вечном движении».
  Для полноты картины следует добавить, что сам Уилкинс, по-видимому, достаточно скептически относился к приводимому здесь рецепту, поскольку в другом месте он утверждал, что химическая реакция, протекающая бурно и кратковременно, не годится для получения постоянного движения материи.
  Имя Роберта Бойля известно нам сегодня по тому вкладу, который этот английский физик внес в теорию строения газов и описание их свойств. Правда, проводя свои опыты, он неоднократно сталкивался со схоластической догматикой, сторонники которой оспаривали справедливость утверждений Бойля о том, что воздух обладает всеми свойствами газов и что именно давление воздуха является причиной колебаний столбика ртути в барометре. Противники Бойля возражали ему, что будто бы не воздух, а мягкие невидимые нити по краям барометрической трубки удерживают в ней ртуть, чтобы она не опадала вниз. Некоторые из них всерьез утверждали, что им якобы даже удавалось ощутить эти нити собственными пальцами. Заслугой Бойля является также то, что он весьма критически относился к экспериментам других ученых, выводя из их результатов свои собственные заключения. Кроме того, он выделялся среди современников необыкновенной логикой мышления и резко осуждал многие нелепые представления схоластической философии, а также сомнительные методы исследований, применявшиеся алхимиками.
  Тем не менее в своей статье «Подлинное описание одной странной самопроизвольно движущейся жидкости» Бойль обстоятельно, со многими подробностями описывает сложные приготовления по созданию своеобразного жидкостного перпетуум мобиле и его удивительное поведение. В самой статье говорится об этом буквально следующее:
  «Один отличный учитель математики изобрел новую огненную машину и получил позволение на демонстрацию этой машины его королевскому величеству. При этом он поставил глиняный горшок со смесью различных веществ на горячие угли. Внезапно смесь загорелась, так что пришлось ее как можно скорее потушить. Потом изобретатель снял горшок с огня и, когда смесь внутри совсем остыла, заглянул в сосуд, чтобы узнать, сколько ее там осталось. Он был очень удивлен, когда увидел, что оставшаяся жидкость пребывает в быстром движении, и оставил сосуд в покое, чтобы его содержимое совершенно остыло. Когда же учитель вновь заглянул в него через несколько часов, то увидел, что жидкость все еще находится в движении как вначале. Тогда он бросил в сосуд немного семян, чтобы выяснить, передастся ли движение жидкости им. Однако смолообразная составляющая жидкости связала семена, образовав густую пену, которая распространилась по поверхности жидкости. Несмотря на это, было заметно, что жидкость все еще находится в неустанном движении.
  Два дня спустя, когда изобретатель рассказывал мне о своей огненной машине, он упомянул также и об удивительном поведении жидкости. Когда я спросил его, продолжается ли все еще это движение, он ответил утвердительно, и здесь мое любопытство стало так велико, что, несмотря на темную ночь и непогоду, я попросил, чтоб он приказал принести горшок в том виде, в каком он находился. Я хотел, с одной стороны, убедиться в правдивости его утверждений, а с другой - сам попытаться с теми же веществами получить тот же результат.
  Когда сосуд был принесен, содержащаяся в нем жидкость, хотя и была несколько взболтана, обнаружила признаки того самого движения, которое мне перед этим описал изобретатель. Поскольку владелец сосуда не возражал против передачи мне его удивительного содержимого, я приказал поставить сосуд в мою лабораторию, постоянно отапливаемую несколькими печами. Здесь я также время от времени следил за состоянием жидкости, иногда снимал пену, которая толстым слоем покрывала ее поверхность, и при этом имел возможность наблюдать различные явления, из которых самыми важными считаю следующие.
  1. Я наблюдал, что движение жидкости было не только весьма интенсивным, но и переменным. Когда я отделил часть пены от остатка, то половина ее была тут же отброшена вправо, а остаток отошел влево.
  2. В тех местах, где жидкость вырывалась из-под пены, она, казалось, двигалась быстрее всего, причем возникавшее движение жидкости было крайне завихренным, как если бы она возвращалась каким-либо препятствием в обратном направлении.
  3. В некоторые моменты можно было лучше наблюдать движение жидкости и, хотя она была темной, движение ее казалось неравномерным. Она включала в себя маслянистые и смолообразные составляющие, которые, хотя и имели с остальной частью жидкости общую поверхность, но благодаря своему цвету и интенсивности движения иначе отражали свет, что позволяло легко отличить их от оставшихся частей жидкости. Я часто замечал, что некоторые из клейких частиц вещества, хотя и казались поначалу не более булавочной головки, поднимаясь на поверхность, вдруг отходили друг от друга и образовывали радужные круги, представлявшие красивое и неожиданное зрелище. Эти фантастические явления следовали иногда быстро друг за другом и оставались видимыми до тех пор, пока их опять не закрывала густая пена.
  4. Движение этой странной жидкости было не просто переменным, но порою даже вихревым. Чтобы убедиться в этом, я иногда бросал на поверхность жидкости маленькие кусочки соломы или частички какого-нибудь другого легкого материала, причем эти предметы каждый раз моментально отбрасывались к другой стороне сосуда. Чтобы лучше рассмотреть это вихреобразное движение, я несколько раз снимал с поверхности довольно большие порции пены. Я имел возможность также наблюдать вихревое движение в средней части медленно образующихся полосок жидкости, причем все это продолжалось даже после полного ее охлаждения.
  5. Чтобы убедиться, оказывает ли влияние на состояние жидкости наличие или отсутствие воздуха, я отлил несколько ложек жидкости с небольшим количеством пены в круглую стеклянную бутылку с узким, плотно закупоривающимся горлышком. Когда я таким способом прекратил доступ воздуха к поверхности смеси, никакого движения жидкости в бутылке не было заметно, причем оно не возникло и тогда, когда я вновь открыл бутылку. Однако же, как только я налил немного жидкости в плоский и открытый сосуд, она вновь начала двигаться так же быстро и переменчиво, как в большом глиняном горшке, причем на поверхности ее иногда опять появлялись упомянутые выше круги с радужной окраской. Своим внешним видом и скоростью, с которой они следовали один за другим, эти круги представляли собой замечательное зрелище в течение всего времени, пока я наблюдал за жидкостью.
  6. Движение означенной жидкости продолжалось постоянно, но все же казалось до некоторой степени подверженным влиянию изменений погоды, хотя оно и оставалось достаточно интенсивным независимо от того, было ли тепло или холодно и происходило ли это при дневном свете или ночью. Поскольку я был немного нездоров, чтобы самому следить за содержимым сосуда, я попросил своего помощника посмотреть на состояние жидкости в десятом часу вечера. Он сообщил мне, что жидкость движется все так же. Это движение продолжается уже десять дней, и как долго жидкость еще будет двигаться, покажет время».
  Конечно, жаль, что Бойль не приводит никаких подробностей о составе жидкости, а вместо этого слишком детально описывает внешние признаки проходящей в горшке химической реакции. Однако не хочется верить, что сам автор этого отрывка счел бы возможным рассматривать подобный опыт в качестве доказательства существования вечного движения, созданного искусственным путем. Описанное им поведение жидкости создает впечатление, что речь идет о какой-то химической реакции, сопровождавшейся длительным выделением энергии. Таких химических реакций довольно много, причем они не являются для науки чем-либо особенным.
  Заметим также, что длинный рассказ о загадочной беспокойной жидкости заканчивается лаконичным сообщением, что в один прекрасный день горшок треснул, жидкость из него вытекла, и тем самым эксперимент с таинственной жидкостью завершился сам собой.
  Описания химических перпетуум мобиле в большинстве своем являлись описаниями непрерывного вихревого или импульсного движения какой-либо жидкости. В отличие от различного рода сумасбродных и на первый взгляд неосуществимых конструкций иных вечных двигателей авторы химических перпетуум мобиле не только не останавливались на рецептах создания вечного движения, но и на самом деле приготавливали свои «вечно движущиеся» субстанции, после чего с жадным нетерпением и любопытством собственными глазами наблюдали за бурным или, наоборот, неторопливым течением химической реакции, ошибочно принимая ее ход за доказательство осуществимости вечно продолжающегося движения. Ведь только теперь мы можем сказать, что для того, чтобы алхимия действительно смогла создать перпетуум мобиле, она должна была бы прежде всего успешно справиться с другой нелегкой проблемой-найти такую реакцию, которая представляла бы собой одновременно анализ и синтез и при этом оставалась бы цикличной и идеальной, т.е. не допускала бы потерь энергии в окружающую среду. Естественно, что подобная реакция никогда не была и никогда не будет найдена.