Жизнь науки - С. Капица

Сочинение напечатано двумя шрифтами, с той целью, чтобы начинающий мог ознакомиться сперва с важнейшими данными и законами, напечатанными более крупным шрифтом, а потом уже подробностями, которые без того могли бы затемнить картину целого. В конце каждой главы приведены выводы, чтобы облегчить обзор прочитанного.

В первой главе помещено несколько важнейших для химика сведений из физики, но я не мог здесь войти в необходимые подробности, а потому прошу смотреть на эту часть моего труда, как на простой перечень выводов, подробное ознакомление с которыми читатель может получить в сочинениях по физике; из них для начинающих рекомендую физику Краевича, а для дальнейшего знакомства — курс Петрушевского.

В дальнейших своих успехах химия, по моему мнению, должна многое позаимствовать от физико-химических исследований и даже принять некоторые методы физики, например те, которые употребляются в ней при рассмотрении основных свойств газов и явлении теплоты. По этим причинам я старался познакомить читателей в разных местах своего труда с некоторыми мало еще распространенными сведениями физики. Но в этом отношении, сообразно главной своей задаче я не мог вдаваться в подробности и желал только обратить внимание читателя на предметы па моему мнению, имеющие важное значение.

Прямые применения знаний к сознательному обладанию природою составляют силу и залог дальнейшего развития наук. Оттого-то нашли место в моем сочинении практические применения химических знаний к общежитию, заводскому делу, сельскому хозяйству, к объяснению явлений жизни организмов и самой земли и т.п. Везде, где было возможно, я старался связать теоретический интерес с чисто практическим.

Этими объяснениями определяется уже многое в общем плане и в частностях предлагаемого труда. Сверх того, я стремился приурочить каждое обобщение к ряду частных фактов, чтобы тем придать оживление выводам и лишить последние голословного значения, какое приобретают законы науки, когда они излагаются догматически.

Ограниченное значение, какое, по моему мнению, имеют некоторые из существующих химических гипотез (например, гипотеза об атомности элементов, глава 16, а также стр. 684, 734 и др.), не позволяет мне поставить их, как того желают ныне многие, на первом плане всего изложения и подчинить временному их интересу тот общий строй направления химии, какой мне было желательно передать.

Ввиду этого и те обобщения и гипотезы, которые отчасти или вполне принадлежат лично мне1, я старался поставить на соответственных местах, не стремясь придать им вид законченности, а выставляя их только как попытки, стоящие в связи с общим направлением, какое, по моему мнению, имеет в настоящее время наша наука. В этом направлении недостает нам пока еще одного общего, связующего начала: знания, относящиеся к количественной стороне химических превращений, далеко опередили изучение качественных отношений; те и другие представляются ныне разделенными; их связь, ясная в некоторых частных случаях, и должна, мне кажется, составить ту пить, руководство которой выведет химиков из лабиринта современного, уже значительного, но еще довольно одностороннего запаса данных.

Система распределения элементов по группам и взаимная их связь по величине атомных весов, принятых мною в этом сочинении, выражена в таблице, помещенной на обороте этого листка. Основные данные, служившие для составления этой системы, сообщены мною в мартовском заседании Русского Химического Общества, учрежденного при СПб. Университете, и развиты во второй части моего сочинения.

СПб., 1869 г., март

Таблица элементов из первого издания «Основ химии» Д.И. Менделеева.

BAHT-ГОФФ

Развитие химии происходит, с одной стороны, путем все большего ее усложнения, путем выработки своих, принадлежавших только химии понятий и методов. С другой стороны, анализ основных понятий химии, опирающихся на изучение простых явлений и объектов, приводит к ее объединению с физикой. Второму подходу к проблемам химии мы в значительной мере обязаны Вант-Гоффу — создателю стереохимии и химической кинетики, той пауки, которую сейчас принято называть физической химией.

Якоб Генрик Вант-Гофф родился в Роттердаме, в семье врача. Рано проявив способности к математике, он тем не менее решил посвятить себя химии. Высшее образование Вант-Гофф получил в Делфтском политехническом институте. После его окончания он некоторое время работал у Кекуле, но неудовлетворенный атмосферой в Бонне, переезжает в Париж, к Вюрцу. К этому времени относятся его основополагающие работы по стереохимии; отталкиваясь от открытой Пастером оптической изомерии, Вант-Гофф одновременно с Ле-Белем пришел к идее тетраэдрического пространственного расположения валентных связей углерода.

С 1876 г. Вант-Гофф стал преподавать химию в Ветеринарной школе в Утрехте, по

через два года, по рекомендации Вюрца, получил кафедру химии, минералогии и геологии в Амстердамском университете. В эти годы он опубликовал работу «Взгляд на органическую химию», подытоживающую его точку зрения на стереохимию, и знаменитые «Очерки по химической динамике» (1884). В 1896 г. Вант-Гофф был избран членом Прусской Академии паук и переехал в Берлин; вскоре он стал профессором химии в Берлинском университете. Основные его работы в этот период были посвящены физической химии растворов и явлению осмоса. В последние годы жизни Вант-Гофф обратился к биохимии и изучению действия энзимов.

Вант-Гофф не был блестящим лектором; но это был человек, мыслящий крупиымго и глуоокпми категориями, способный на большие обобщения, чьи идеи оказали огромное влияние на развитие химии не только при его большой и плодотворной жизни. но и в последующий период. В 1901 г. Вант-Гоффу первому была присуждена Нобелевская премия по химии (по физике в этом году ее получил Рентген).

Мы приводим предисловие к «Очеркам по химической динамике» (1884).

Ход развития какой-либо науки состоит из двух различных периодов: сначала все научные исследования имеют описательный характер или характер систематики; затем они приобретают рациональный или философский характер. Такой путь развития прошла и химия как чистая наука, т.е. если оставить в стороне ее приложения.

Во время первого периода научные исследования ограничиваются накоплением и согласованием материалов, составляющих основу данной науки. Так, в химии они привели к открытию новых веществ, к выяснению их химического состава и свойств с тем, чтобы расширить область, охватываемую наукой, найти для каждого вещества подходящее место в общей классификации и получить возможность отличать одни тела от других. Если в этот период и исследовалась связь между свойствами различных тел или между их химическим составом, то лишь с целью классификации.

Во втором периоде развития исследования уже не ограничиваются накоплением и согласованием материалов, но переходят к причинной связи. Первоначальный интерес к новому веществу исчезает, в то время как выяснение его химического состава и свойств, приобретая теперь гораздо большее значение, становится отправной точкой для выяснения причинной связи.

История всякой науки заключается в эволюции от описательного периода к периоду рациональному.

В химии исследования рационального порядка характеризовались в последнее время заметным стремлением связать формулу строения вещества с его свойствами. Это направление оправдывается тем, что формула строения вещества является не только символическим выражением его состава, но вскрывает, хотя и несовершенным образом, внутреннюю природу материи, из которой построено данное вещество. Так как все свойства вещества вытекают из этой внутренней природы материи, то легко предвидеть, что когда-нибудь формула строения вещества сможет указать нам правильно и во всех деталях свойства вещества, которое она обозначает.

В этих исследованиях необходимо различать две части. Свойства, которые мы хотим связать с формулой строения, могут быть физическими или химическими. Чтобы характеризовать эти две части, достаточно привести хорошо известные работы Брюля и Меншуткина.

Действительно, немецкий химик пытается связать с формулой строения физическое свойство, а именно, показатель преломления, в то время как Меншуткин, интересуясь химическими свойствами, ищет связь между этой формулой и способностью различных кислот и спиртов к этерификации.

Эти работы выявляют большое преимущество физических свойств при изучении их связи с формулой строения. Работы физиков дали возможность характеризовать многие из этих свойств определенными постоянными выражениями. Так, Брюль мог изучать «удельное преломление», совершенно постоянно характеризующее преломляющую силу вещества; именно это «удельное преломление» определялось для различных веществ и сравнивалось с формулами строения. Очевидно, что найденная таким образом связь не может оказаться случайным результатом действия каких-либо факторов, например температуры, так как сравниваются величины, не изменяющиеся под действием этих факторов.