Жанр: Энциклопедия
СТО ВЕЛИКИХ ученых
... женитьбой на богатой мещаночке. Польз наотрез отказался от этой чести; и
АЯТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ 147
так как Террэ настаивал, то откупщик решил поскорее выдать дочь замуж,
чтобы прекратить всякий разговор о графе. Он предложил ее руку Лавуазье, и последний согласился. В 1771 году ему было 28 лет, а его невесте —
14. Несмотря на молодость невесты, брак оказался счастливым. Лавуазье
нашел в ней деятельную помощницу и сотрудницу в своих занятиях. Она
помогала ему в химических опытах, вела журнал лаборатории, переводила
для мужа работы английских ученых. Даже сделала рисунки для одной из
книг.
Известный ученый Артур Юнг, путешествовавший по Франции в
1787 году, интересуясь
познанием всякого рода вещей
, побывал также у Лавуазье и оставил такой отзыв о его жене'
Г-жа Лавуазье, особа
очень образованная, умная и живая, приготовила нам завтрак по-английски; но лучшая часть ее угощения, без сомнения, ее разговор, частью
об Опыте о флогистоне
Кирвана, частью о других предметах, которые
она умеет передавать замечательно интересно
.
Она гордилась успехами мужа больше, чем он сам. Недостатком ее
характера была некоторая вспыльчивость, резкость и высокомерие. Тем
не менее они уживались как нельзя лучше, связанные не только любовью,
но—и главным образом — дружбой, взаимным уважением, общими интересами и общей работой. Детей у них не было.
В жизни Лавуазье придерживался строгого порядка. Он положил себе
за правило заниматься наукой шесть часов в день: от шести до девяти утра
и от семи до десяти вечера. Остальная часть дня распределялась между
занятиями по откупу, академическими делами, работой в различных комиссиях и так далее.
Один день в неделю посвящался исключительно науке. С утра Лавуазье запирался в лаборатории со своими сотрудниками; тут они повторяли
опыты, обсуждали химические вопросы, спорили о новой системе. Здесь
можно было видеть славнейших ученых того времени — Лапласа, Монжа,
Лагранжа, Гитона Морво, Маккера.
Лаборатория Лавуазье сделалась центром тогдашней науки. Он тратил
огромные суммы на устройство приборов, представляя в этом отношении
совершенную противоположность некоторым из своих современников.
Во второй половине XVIII века химия пребывала в состоянии лихорадочного оживления. Ученые работают не покладая рук, открытия сыплются за открытиями, выдвигается ряд блестящих экспериментаторов.
Однако еще предстояло найти основной закон химии, руководящее
правило химических исследований, создать метод исследования, вытекавший из этого основного закона; объяснить главные разряды химических
Делений и, наконец, выбросить мусор фантастических теорий, развеять
нризраки, мешавшие правильному взгляду на природу.
Эту задачу взял на себя и исполнил Лавуазье. Для выполнения ее недостаточно было экспериментального таланта. К золотым рукам требова
148
лось присоединить золотую же голову. Такое счастливое соединение представлял Лавуазье. Ему принадлежит ряд блестящих открытий, но почти
все они были сделаны независимо от него другими учеными. Кислород,
например, открыт Байеном и Пристли до Лавуазье и Шееле, независимо
от первых трех; открытие состава воды приписывалось, кроме Лавуазье,
Кавендишу, Уатту и Монжу.
В научной деятельности Лавуазье поражает ее строго логический ход.
Сначала он вырабатывает метод исследований. Ученый ставит опыт. В
течение 101 дня перегоняет воду в замкнутом аппарате. Вода испаряется,
охлаждается, возвращается в приемник, снова испаряется и так далее. В
результате получилось значительное количество осадка. Откуда он взялся?
Тем не менее общий вес аппарата по окончании опыта не изменился:
значит, никакого вещества извне не присоединилось. В этой работе Лавуазье убеждается во всеоружии своего метода — метода количественного
исследования.
Овладев методом, Лавуазье приступает к своей главной задаче. Работы
его, создавшие современную химию, охватывают период времени с 1772 по
1789 год. Исходным пунктом его исследований послужил факт увеличения
веса тел при горении. В 1772 году он представил в академию коротенькую
записку, в которой сообщал о результате своих опытов, показывающих, что
при сгорании серы и фосфора они увеличиваются в весе за счет воздуха,
иными словами, соединяются с частью воздуха.
Этот факт — основополагающее, капитальное явление, послужившее ключом к объяснению всех остальных. Никто этого не понимал, да
и современному читателю может с первого взгляда показаться, что речь
идет здесь о единичном неважном явлении... Но это неверно. Объяснить
факт горения значило объяснить целый мир явлений окисления, происходящих всегда и всюду — в воздухе, земле, организмах — во всей мертвой и живой природе, в бесчисленных вариациях и разнообразнейших
формах.
Около шестидесяти мемуаров было им посвящено уяснению различных вопросов, связанных с этим исходным пунктом. В них новая наука
развивается как клубок. Явления горения естественно приводят Лавуазье,
с одной стороны, к исследованию состава воздуха, с другой — к изучению
остальных форм окисления; к образованию различных окисей и кислот и
уяснению их состава; к процессу дыхания, а отсюда — к исследованию
органических тел и открытию органического анализа и т. д.
В 1775 году он представил академии мемуар, в котором состав воздуха
был впервые точно выяснен. Воздух состоит из двух газов:
чистого воздуха
, способного усиливать горение и дыхание, окислять металлы, и
мефитического воздуха
, не обладающего этими свойствами. Названия кислород и азот были даны позднее.
Теория горения повела к объяснению состава различных химических
АНТУАН ЛОРАН ЛАВУАЗЬЕ
соединений. Уже давно различались окислы, кислоты и соли, но строение
^х оставалось загадочным. Все кислоты Лавуазье рассматривает как соединения неметаллических тел с кислородом: так, с серой он дает серную,
с углем — угольную, с фосфором — фосфорную кислоту и т. д..
Наконец, знание водорода и продукта его окисления дало ему возможность положить основание в фундамент органической химии. Он определил состав органических тел и создал органический анализ путем
сжигания углерода и водорода в определенном количестве кислорода.
Таким образом, историю органической химии, как и неорганической, приходится начинать с Лавуазье
(Н. Меншуткин).
Когда основы современной химии были созданы, Лавуазье решил соединить данные своих многочисленных мемуаров в виде сжатого очерка.
В 1789 году появился его первый учебник современной химии — явление
в своем роде единственное в истории наук: весь учебник составлен по
работам самого автора.
Работы Лавуазье захватили не одну только область химии; они знаменуют собою начало новой эры и в физиологии. Лавуазье первым свел
явления жизни к действиям химических и физических сил и тем самым
нанес сокрушительный удар по теориям витализма и анимизма.
Он создал учение о дыхании как медленном окислении, происходящем внутри организма, причем кислород, соединяясь с элементами тканей, дает воду и углекислоту. Обмен газов при дыхании исследован им с
такою полнотою, что дальнейшие исследования не прибавили к его данным почти ничего существенного. Не меньшую важность имело его учение о животной теплоте. Она развивается вследствие сгорания тканей за
счет кислорода, поглощаемого при дыхании. Количество поглощаемого
кислорода увеличивается на холоде, при пищеварении, а особенно при
мускульной работе, то есть во всех этих случаях происходит усиленное
горение. Пища играет роль топлива:
если бы животное не возобновляло
того, что теряет при дыхании, оно скоро погибло бы, как гаснет лампа,
когда в ней истощится запас масла
.
Научные исследования и занятия откупом не помешали Лавуазье проявить удивительную энергию в академических делах. Число его докладов
(не считая собственно ученых мемуаров) — более двухсот. В 1768 году
он избран адъюнктом, в 1772-м Лавуазье стал действительным членом, в
1778-м — пенсионером, в 1785-м — директором академии.
В 1778 году Лавуазье купил имение Фрешин между Блуа и Вандомом
3^ 229 тысяч ливров; затем приобрел и некоторые другие имения (всего на
600 тысяч ливров) и принялся за агрономические опыты, думая, что
можно
°казать большую услугу местным земледельцам, давая им пример культуРЫ, основанной на лучших принципах
. В своем имении он не скупился
иа агрономические опыты и постепенно довел свое хозяйство до цветуще^ состояния.
Плодотворны были и результаты управления Лавуазье пороховыми
заводами в 1775—1791 годах. За это дело он взялся со своей обычной
энергией.
Во время Французской революции, как один из откупщиков, ученый
попал в тюрьму. 8 мая 1794 года состоялся суд. По сфабрикованному обвинению 28 откупщиков, в том числе и Лавуазье, были приговорены к
смертной казни. Лавуазье шел четвертым по списку Перед ним казнили
его тестя Польза. Затем наступила его очередь
Палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить эту голову, — сказал на другой день Лагранж, — но, может быть, столетия будет мало, чтобы произвести другую такую же
ЖАН БАТИСТ ААМАРК
(1744—1829)
В 1909 году в Париже было большое торжество открывали памятник
великому французскому натуралисту Жану Батисту Ламарку в ознаменование столетия со дня выхода в свет его знаменитого сочинения
Философия зоологии
.
На одном из барельефов этого памятника изображена трогательная
сцена: в кресле в грустной позе сидит слепой старик — это сам Ламарк,
потерявший в старости зрение, а рядом стоит молодая девушка — его
дочь, которая утешает отца и обращается к нему со словами
Потомство будет восхищаться вами, мой отец, оно отомстит за вас
Жан Батист де Моне шевалье де Ламарк родился 1 августа 1744 года во
Франции, в небольшом местечке. Он был одиннадцатым ребенком в обедневшей аристократической семье. Родители хотели сделать его священником и определили в иезуитскую школу, но после смерти отца шестнадцатилетний Ламарк оставил школу и вступил в 1761 году добровольцем в
действующую армию Там он проявил большую храбрость и получил звание офицера После окончания войны Ламарк приехал в Париж, повреждение шеи заставило его оставить военную службу Он стал учиться медицине Но он больше интересовался естественными науками, в особенности ботаникой. Получая незначительную пенсию, он для заработка поступил в один из банкирских домов.
После ряда лет усиленных занятий трудолюбивый и талантливый молодой ученый написал большое сочинение в трех томах —
Флора Франции
, изданное в 1778 і оду Там описано множество растений и дано руководство к их определению Эта книга сделала имя Ламарка известным,
и в следующем году его избрали членом Парижской академии наук В
Академии он с успехом продолжал заниматься ботаникой и приобрел боль
шой авторитет в этой науке В 1781 году его назначили главным ботани-і
ком французского короля |
Другим увлечением Ламарка была метеорология С 1799 по 1810 год
он издал одиннадцать томов, посвященных этой науке Занимался он
физикой и химией
В 1793 году, когда Ламарку уже было под пятьдесят, его научная деятельность в корне изменилась Королевский ботанический сад, где работал Ламарк, был преобразован в Музей естественной истории Свободных
кафедр ботаники в музее не оказалось, и ему предложили заняться зоологией Трудно было пожилому человеку оставить прежнюю работу и перейти на новую, но огромное трудолюбие и гениальные способности Ламарка
все преодолели Лет через десять он сделался таким же знатоком в области
зоологии, каким был в ботанике
Прошло немало времени, Ламарк состарился, перешагнул рубеж в
шестьдесят лет Он знал теперь о животных и растениях почти все, что |
было известно науке того времени Ламарк решил написать такую книгу,
в которой не описывались бы отдельные организмы, а были бы разъяснены законы развития живой природы Ламарк задумал показать, как по-|
явились животные и растения, как они изменялись и развивались и как|
достигли современного состояния Говоря языком науки, он захотел по-|
казать, что животные и растения не созданы такими, каковы они есть, а|
развивались в силу естественных законов природы, т е показать эволю-|
цию органического мира 1
Это была нелегкая задача Лишь немногие ученые до Ламарка выска-|
зывали догадки об изменяемости видов, но только Ламарку с его колоссальным запасом знаний удалось разрешить эту задачу Поэтому Ламарк
заслуженно считается творцом первой эволюционной теории, предшественником Дарвина
Свою книгу Ламарк напечатал в 1809 году и назвал ее
Философия
зоологии
, хотя там речь идет не только о животных, но и о всей живой
природе Не следует думать, что все интересовавшиеся в то время наукой
обрадовались этой книге и поняли, что Ламарк поставил перед учеными^
великую задачу В история науки часто бывало, что великие идеи оставались непонятыми современниками и получали признание лишь много лет
спустя
Так случилось и с идеями Ламарка Одни ученые не обратили на его
книгу никакого внимания, другие посмеялись над ней Наполеон, которо']
му Ламарк вздумал преподнести свою книгу, так выбранил его, что тот не s
мог удержаться от слез і
Под конец жизни Ламарк ослеп и, всеми забытый, умер 18 декабря
1829 года восьмидесяти пяти лет от роду С ним оставалась лишь дочь его
Корнелия Она заботилась о нем до самой смерти и писала под его диктовку
.дСАН БАТИСТ ЛАМАРК
Слова Корнелии, запечатленные на памятнике Ламарку, оказались
пророческими потомство действительно оценило труды Ламарка и признало его великим ученым Но это случилось не скоро, через много лет
после смерти Ламарка, после того, как появилось в 1859 году замечательное сочинение Дарвина
Происхождение видов
Дарвин подтвердил правильность эволюционной теории, доказал ее на многих фактах и заставил
вспомнить о своем забытом предшественнике
Сущность теории Ламарка заключается в том, что животные и растения не всегда были такими, какими мы их видим теперь В давно прошедшие времена они были устроены иначе и гораздо проще, чем теперь Жизнь
на Земле возникла естественным путем в виде очень простых организмов
С течением времени они постепенно изменялись, совершенствовались,
пока не дошли до современного, знакомого нам состояния Таким образом, все живые существа происходят от непохожих на них предков, более
просто и примитивно устроенных
Отчего же органический мир, или, иначе говоря, все животные и растения, не стоял неподвижно, как часы без завода, а двигался вперед,
развивался, изменялся, как изменяется и теперь9 Ламарк дал ответ и на
этот вопрос
Развитие растений и животных зависит от двух главных причин Первая причина, по мнению Ламарка, заключается в том, что весь органический мир сам по себе стремится непрерывно изменяться и улучшаться, —
это его неотъемлемое внутреннее свойство, которое Ламарк назвал стремлением к прогрессу
Вторая причина, от которой зависит, согласно учению Ламарка, эволюция органического мира, — это воздействие на организмы той обстановки, в которой они живут Эта обстановка, или жизненная среда, слагается из воздействия на животных и на растения пищи, света, тепла, влаги,
воздуха, почвы и т д Среда эта весьма разнообразна и изменчива, поэтому она воздействует на организмы различным образом В общих словах,
среда влияет на органический мир как непосредственно, так и косвенно
Ламарк считал, что растения и самые низшие животные изменяются
под воздействием окружающей среды прямо и непосредственно, приобретая ту или иную форму, те или иные свойства Например, растение, выросшее на хорошей почве, получает совсем иной облик, нежели растение
того же вида, выросшее на плохой почве Растение, выращенное в тени,
непохоже на растение, выращенное на свету, и т д Животные же изменяются по-другому Под влиянием изменения среды у них образуются различные новые привычки и навыки И привычка, вследствие постоянного
повторения и упражнения различных органов, развивает эти органы Например, у животного, которое постоянно живет в лесу и вынуждено лазать
"о деревьям, разовьются хватательные конечности, а у животного, которое вынуждено постоянно передвигаться на большие расстояния, разовь
ются сильные ноги с копытами и т. д. Это будет уже не прямое, а косвенное влияние среды — посредством привычек. Кроме того, Ламарк считал,
что признаки, которые приобретают организмы под влиянием среды, могут передаваться по наследству.
Таким образом, две причины (с одной стороны — врожденное стремление к совершенствованию, с другой стороны — влияние среды) создают, согласно учению Ламарка, все многообразие органического мира.
С точки зрения современной биологии, в теории Ламарка многое устарело. Например, современная наука отрицает, что в органическом мире
существует какое-то таинственное и необъяснимое стремление к совершенствованию. Дарвин иначе объяснил относительно целесообразное строение тела животных и растений и то, как они приспособляются к среде.
Главной причиной эволюции он считал естественный отбор. Влияние же
условий окружающей среды на организмы, которое занимает большое место
в учении Ламарка, признается и современной биологией.
Дарвин под конец своей жизни признал, что он не обратил достаточного внимания на изменение организмов под влиянием окружающей их
среды. Современная биология придает влиянию среды большое значение.
Однако главная заслуга Ламарка не в объяснении причин эволюции, а
в том, что он первый, за полвека до Дарвина, предложил теорию о естественном возникновении и развитии органического мира
Идеи Ламарка о влиянии среды на организмы интересны не только
для истории биологии. В наше время они приобрели и практическое значение: воздействием среды люди стали изменять свойства растений и
животных.
ПЬЕР СИМОН ЛАПЛАС
(1749—1827)
Наполеон, который очень верно судил о людях, так писал на острове
Святой Елены о Лапласе в своих воспоминаниях:
Великий астроном грешил тем, что рассматривал жизнь с точки зрения бесконечно малых
.
Действительно, все, что не касалось науки, было для Лапласа бесконечно
малым. Строгий и взыскательный к себе, когда дело шло о науке, в обыденной жизни Лаплас поступал иногда хорошо, иногда плохо, смотря по
обстоятельствам, пренебрегая всем этим, как бесконечно малым, во имя
главного дела своей жизни — научного творчества Ради науки он даже
менял свои убеждения. Видимо, стоит отнестись к некоторым моментам в
жизни Лапласа, как к бесконечно малому в сравнении с тем великим и
значительным, что создал ученый в астрономии, математике и физике.
Пьер Симон Лаплас родился 23 марта 1749 года в местечке Бомон-анОж (Нормандия) в семье небогатого крестьянина. Впоследствии граф и
маркиз Лаплас стыдился своего незнатного происхождения, поэтому о его
детских и юношеских годах известно очень немногое.
Пьер Симон рано проявил свои выдающиеся способности, с блеском
окончил школу бенедиктинцев и был оставлен там же, в Бомоне, преподавателем математики военной школы. В семнадцать лет написал свою первую научную работу.
Жизнь в захолустном Бомоне тяготила Лапласа, и в 1766 году он отправился в Париж. Там с помощью Д'Аламбера он получил место преподавателя математики в Военной школе Парижа.
В 1772 году Лаплас сделал попытку поступить в Парижскую академию
маук, но провалился на выборах. Д'Аламбер попытался устроить своего
протеже в Берлинскую академию и написал письмо ее президенту Лагран^
Этот молодой человек горит желанием заниматься математикой, и я
думаю, что у него достаточно таланта, чтобы выделиться в этой области
.
Но Лагранж вежливо отказал. Он ответил, что условия в Берлинской академии наук плохие, и он не советует в нее поступать.
В 1773 году Лаплас становится адъюнктом, а в 1785 году действительным членом Парижской академии.
В 1778 году Лаплас женился на Шарлотте де Курти — красивой женщине с добрым характером и был счастлив в личной жизни. Жена любила
своего мужа, преклонялась перед ним и делала все, чтобы оградить его от
домашних забот и волнений, чтобы все свое время он мог посвящать занятиям наукой. Семейная жизнь Лапласа, по воспоминаниям современников, текла ровно и приятно. У него были дочь и сын — впоследствии
генерал Лаплас.
В 1784 году Лапласа сделали экзаменатором королевского корпуса
артиллеристов. 8 мая 1790 году Национальное собрание Франции поручило Академии наук создать систему мер и весов
на все времена и для всех
народов
. Председателем Палаты мер и весов был назначен Лаплас, которому поручили руководить введением в стране новой системы мер.
После народного восстания 1793 года во Франции установилась якобинская диктатура. Вскоре революция пошла на спад. 8 августа 1793 года
декретом Конвента Академия наук в числе всех других королевских учреждений была упразднена, а Лаплас был уволен из Комиссии по мерам и
весам из-за
недостаточности республиканских добродетелей и слишком
слабой ненависти к королям
.
В 1794 году Конвент создал Нормальную школу, предназначенную
для подготовки преподавателей, и Центральную школу общественных работ, которая потом была переименована в Политехническую школу. Лаплас был профессором обеих этих школ. Выдающимся высшим учебным
заведением стала Политехническая школа, про которую современники
говорили, что это
заведение без соперника и без образца, заведение, которому завидует вся Европа, первая школа в мире
. Помимо Лапласа в
ней преподавали такие знаменитые ученые, как Монж, Лагранж, Карно.
В 1795 году вместо упраздненной Академии наук Конвент создал Национальный институт наук и искусств. Лаплас становится членом Института и возглавляет Бюро долгот, которое занималось измерением длины
земного меридиана.
На другой день после переворота 18 брюмера пришедший к власти
Наполеон назначил Лапласа министром внутренних дел. На этом посту
ученый продержался лишь полгода и был заменен братом Наполеона
Люсьеном Бонапартом. Чтобы не обидеть ученого, Бонапарт назначил
Лапласа членом сената и послал ему учтивое письмо.
В 1803 году Наполеон сделал Лапласа вице-президентом сената, а через месяц — канцлером. В 1804 году ученый получил орден Почетного
легиона.
ПЬЕР СИМОН ЛАПЛАС 157
С 1801 по 1809 год Лаплас был избран членом королевских обществ в
Турине и Копенгагене, академий наук в Геттингене, Берлине и Голландии. 13 октября 1802 году Лаплас стал почетным членом Петербургской
академии наук.
Научные интересы Лапласа лежали в области математики, математической физики и небесной механики. Его перу принадлежат фундаментальные работы по дифференциальным уравнениям, например, по интегрированию методом
каскадов
уравнений с частными производными. Он
ввел в математику шаровые функции, которые применяются для нахождения общего решения уравнения Лапласа и при решении задач математической физики для областей, ограниченных сферическими поверхностями. Значительные результаты получены им в алгебре.
Аналитическая теория вероятностей
Лапласа издавалась трижды при
жизни автора (в 1812, 1814, 1820 годы). Для разработки созданной им
математической теории вероятностей Лаплас ввел так называемые производящие функции, которые применяются не только в данной области знания, но и в теории функций, и в алгебре. Ученый обобщил все, что было
сделано в теории вероятностей до него Паскалем, Ферма и Я. Бернулли.
Он привел полученные ими результаты в стройную систему, упростил
методы доказательства, для чего широко применял преобразование, которое теперь носит его имя, и доказал теорему об отклонении частоты появления события от его вероятности, которая также теперь носит имя Лапласа. Благодаря ему теория вероятностей приобрела законченный вид.
Хорошо об этой способности Лапласа совершенствовать, углублять и
завершать ту область знания, которой он занимался, сказал Ж.Б.Ж. Фурье:
...Лаплас был рожден для того, чтобы все углублять, отодвигать все
границы, чтобы решать то, что казалось неразрешимым. Он окончил бы
науку о небе, если бы эта наука могла быть окончена
.
В физике Лаплас вывел формулу для скорости распространения звука
в воздухе, создал ледяной калориметр, получил барометрическую формулу
для вычисления изменения плотности воздуха с высотой, учитывающую
его влажность. Он выполнил ряд работ по теории капиллярности и установил закон (носящий его имя), который позволяет определить величину
капиллярного давления и тем самым записать условия механического равновесия для подвижных (жидких) поверхностей раздела.
Наибольшее количество исследований Лапласа относится к небесной
механике, которой он занимался всю свою жизнь. Первая работа по этой
тематике вышла в 1773 году. Она называлась
О причине всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят
. В
1780 году Лаплас предложил новый способ вычисления орбит небесных
тел.
Он стремился все видимые движения небесных тел объяснить, опирать на закон всемирного тяготения Ньютона, и это ему удалось. Лаплас
158 !
доказал устойчивость Солнечной системы. Сам Ньютон считал, что Солнечная система неустойчива. Ї
Большим успехом Лапласа было решение им векового неравенства в
движении Луны. Он показал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, а тот, в свою очередь, меняется
под действием притяжения планет. Лаплас доказал, что это движение долгопериодическое и что через некоторое время Луна станет двигаться замедленно. По неравенствам движения Луны он определил величину сжатия Земли у полюсов.
В своем докладе, прочитанном в Академии 19 ноября 1787 года, Лаплас говорил:
...еще оставалось небесное явление — ускорение среднего
движения Луны, которое до сих пор не смогли подчинить закону тяготев
ния. Геометры, которые им занимались, заключили...
Закладка в соц.сетях
