Взрывчатка Лавуазье и Бертолле

Трудно найти других столь же близких по духу и столь же разных по характеру людей, чем Антуан‑Лоран де Лавуазье (1743–1794) и Клод‑Луи Бертолле (1748–1822). В любом современном учебнике или справочнике о них написано буквально одними и теми же словами – «великий французский ученый», «основатель современной химии», «член Академии наук» и т. д. Но эти два современника, два научных единомышленника, два друга, наконец, были совершенно разными людьми, и потому им выпала настолько разная судьба.

Антуан‑Лоран де Лавуазье

Антуан‑Лоран де Лавуазье родился в одной из богатейших семей Франции. Его отец был королевским адвокатом и хотел, чтобы сын тоже стал юристом и по окончании коллежа Мазарини поступил на юридический факультет Парижского университета. Юноша так и сделал, но одновременно с этим, без всякой видимой необходимости стал весьма серьезно изучать естественные науки. В 1767 году Лавуазье вместе с известным минералогом и другом семьи Жаном‑Этьеном Геттаром (1715–1786) совершил геологическую экспедицию по нескольким горным районам Франции, собрал и изучил образцы пород и даже отметился тем, что составил первую геологическую карту Франции.

В 1768 году в жизни Лавуазье произошли два важных события: во‑первых, он был избран в члены Парижской академии наук, во‑вторых, вступил в Генеральный откуп – компанию очень богатых и влиятельных финансистов, арендовавшую у правительства право взимания всевозможных налогов, а также право монопольной торговли вином, солью и табаком. Входя в откуп, он внес в качестве вступительного взноса весь свой личный капитал. Это место приносило огромные доходы, но большую их часть ученый тратил на научные эксперименты. Так, например, только опыты по определению состава воды стоили ему около 50 ООО ливров.

Лавуазье занялся делами откупа со свойственной ему методичностью, в деталях изучив табачное и соляное дело, законы торговли и финансов. И в этом деле, как и во всем остальном, проявился его неутомимый характер. Вскоре, по предложению генерального контролера (министра) финансов Франсуа де Лаверди, он был введен в состав административного комитета, руководившего всеми делами откупа.

После этого Лавуазье добился от правительства осуществления серьезного проекта – окружения всего Парижа решетчатой оградой для борьбы с теми, кто уклонялся от уплаты ввозных пошлин. Ни одно мероприятие Генерального откупа не вызывало такого всеобщего негодования и возмущения: ведь после постройки ограды резко выросли цены на рынках, а имя Лавуазье стало ненавистным для парижан. К сожалению, эти люди в большинстве своем даже и не подозревали, что «проклятый откупщик» Лавуазье был прежде всего гениальным ученым, величайшим химиком своей эпохи.

Когда 25‑летний Лавуазье был избран в Парижскую академию наук, он почти не имел научных заслуг. Скорее всего в число академиков он попал благодаря влиятельным знакомым, а главное – прекрасным рекомендациям известных ученых, сумевших оценить трудолюбие и талант молодого исследователя.

...

До Великой французской революции Парижская академия наук состояла из двенадцати почетных членов, выбираемых из знати и пользовавшихся исключительным правом занимать посты президента и вице‑президента Академии, а также восемнадцати «пенсионеров» (то есть действительных членов, получавших за свое звание «пенсию» – денежное вознаграждение). Правом решающего голоса пользовались только почетные члены и «пенсионеры». Кроме них в Академии наук имелись кооптированные (то есть введенные дополнительно) члены, члены‑корреспонденты и адъюнкты, напоминавшие наших теперешних аспирантов‑докторантов. Места в Академии освобождались лишь в случае смерти кого‑либо из академиков. (Собственно, поэтому академиков в шутку называли «бессмертными».)

За избрание Лавуазье в адъюнкты Академии по химии хлопотали друзья его отца – академики Анри‑Луи Дюамель де Монсо (1700–1781) и Этьен Миньо де Монтиньи (1714–1782). Именно по их рекомендации для Лавуазье король утвердил в Академии дополнительное место.

Но Лавуазье очень быстро оправдал выданные ему авансы. Уже на следующий год после избрания в Академию он провел блестящее гидрохимическое исследование «О природе воды». Самое главное в этой работе – метод. Лавуазье раз и навсегда отказался от принятых до того общих рассуждений и провозгласил точное взвешивание основой любого исследования. Поэтому дату опубликования этой работы – 1769 год – можно смело считать началом современной химии (недаром на памятнике Лавуазье в Париже ученый изображен с весами в руках).

В 1771 году в возрасте 28 лет Лавуазье женился на Марии Польз, дочери Генерального откупщика Франции Жака Польза, ведавшего всеми табачными фабриками страны. Брак этот был заключен по расчету, однако он, как ни странно, оказался счастливым, хотя и бездетным. Лавуазье получил за дочерью Польза 80 000 ливров приданого – сумму небольшую по сравнению с его собственным капиталом.

...

Мария была молода, умна, красива и прекрасно образована. До самой смерти Лавуазье она была ему идеальной женой и образцовой хозяйкой дома, умевшей достойно принять и очаровать остроумной беседой лучших людей Франции и всей Европы.

Однако жена Лавуазье была не только светской дамой, но и неутомимой труженицей. В течение двадцати лет она проработала в лаборатории бок о бок со своим выдающимся мужем. Многие ценнейшие для науки записи в рабочих дневниках Лавуазье сделаны ее рукой. К тому же, она была прекрасной рисовальщицей и собственноручно иллюстрировала многие сочинения Лавуазье.

В частности, многие чертежи сложнейших приборов, которые использовались в экспериментах ее мужа, выполнены Марией Лавуазье.

Лавуазье и его жена

После смерти отца 30‑летний ученый оказался на вершине общественной лестницы в королевской Франции. В это же время он стал быстро продвигаться и в академической карьере: в 1778 году – «академик‑пенсионер», а в 1785 году был назначен директором Академии наук. По поручению правительства и Академии Лавуазье принимал участие в работе многочисленных комиссий и комитетов: в 1783 году он был членом комиссии по усовершенствованию тюрем, в том же году принял участие в комиссии по животному магнетизму, а в 1786 году – в комиссии по улучшению аэростатов и т. д.

Лавуазье в своей лаборатории

В 1778 году Лавуазье купил себе имение (а в дальнейшем еще несколько имений), заявив своим коллегам, что «можно оказать большую услугу местным землевладельцам, давая им пример культуры, основанной на лучших принципах». По‑видимому, хозяйство в этих имениях ему удалось организовать достаточно хорошо, так как в 1785 году Лавуазье занял должность секретаря комитета земледелия и принял непосредственное участие в организации образцовых мастерских для производства тканей из льна и пеньки. Для химии революционное значение имели работы Лавуазье, посвященные изучению горения. Сегодня каждому известно, что горение – это «физико‑химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания», что это реакция бурно идущего окисления, присоединения кислорода. Но эта истина стала азбучной лишь благодаря открытиям Лавуазье. Когда же он только начинал свои исследования, ни об окислении, ни об окислах, ни даже о кислороде вообще ничего не было известно [4].

В химии господствовала теория флогистона, созданная столетием ранее немецким врачом и химиком Георгом‑Эрнстом Шталем (1659–1734), который полагал, что все горючие вещества состоят из «земли», или «известки» (сейчас ближе всего к этим понятиям подходят окислы), и из некоей легкой материи – флогистона. Как утверждал Шталь, при горении вещество разлагается на «землю» и флогистон. Уголь, например, содержит много флогистона и потому сгорает почти без остатка – весь флогистон улетучивается. Теория флогистона хорошо объясняла горение угля, серы и тому подобных веществ. Продукты их сгорания газообразные, а взвешивать газ тогда никому не приходило в голову.

Труднее обстояло дело с нелетучими продуктами окисления. Было известно, что при обжиге металлов их вес увеличивается, хотя по теории должно было быть наоборот: ведь флогистон‑то при обжиге улетучивается. Но и тут сторонники Шталя не растерялись и выдвинули предположение, что флогистон обладает отрицательным весом, и при его удалении тело становится тяжелее.

Сейчас теория флогистона кажется карточным домиком, который легко рассыпать одним движением мизинца, однако в те времена она была неприступной крепостью, не имевшей ни одного уязвимого места. Лавуазье начал штурм этой крепости в 1772 году, и начал он с изучения процессов окисления фосфора и серы. Двумя годами позднее он опубликовал работу «Об обжиге олова в закрытых сосудах». Трудно поверить, что работа со столь неприметным названием имела историческое значение, но именно в ней впервые был приведен количественный состав атмосферы и дано четкое и однозначное объяснение роли кислорода при окислении и горении. В эти же годы Лавуазье дал истолкование процессу дыхания как разновидности окисления.

Лавуазье производит химический опыт

В 1777 году появилась статья «О горении вообще», и, наконец, в 1783 году – «Размышления о флогистоне». Более десяти лет Лавуазье «раскачивал» казавшуюся незыблемой теорию, прежде чем одержал уничтожающую победу. Он доказал, что горение не есть разложение, а представляет собой процесс взаимодействия веществ с кислородом. Термины же типа «соединение известки с флогистоном» и «испорченный дефлогистированный воздух» благодаря ему канули в Лету. Химия приобрела, наконец, стройную и ясную систему: существуют элементы, у элементов есть окислы (соединения с кислородом), окислам соответствуют кислоты, основания, соли…

Эти новые, вполне современные взгляды Лавуазье изложил в «Начальном курсе химии», который подвел итог его великим открытиям и послужил отличной школой для химиков последующих поколений. Но эта новая теория была слишком революционна, и даже такой крупный ученый, как Клод‑Луи Бертолле, признал ее лишь через десять лет. Вслед за ним в лагерь Лавуазье перешло еще несколько известных химиков, и среди них Антуан‑Франсуа Фуркруа (1755–1809) и Луи‑Бернар Гитон де Морво (1737–1816). Большинство же ученых того времени до самой своей смерти остались сторонниками теории флогистона. А в Германии, например, последователи Шталя, руководствуясь исключительно «патриотическими» соображениями (случай, к сожалению, нередкий), даже публично сожгли портрет Лавуазье.

Лавуазье выполнил в области химии и физики множество фундаментальных работ, которые просто трудно перечислить. Он, в частности, разложил водяной пар на водород и кислород и снова синтезировал из них воду. Он ввел понятие теплотворной способности топлива и теплоемкости тел. Вместе с астрономом, математиком и физиком Пьером‑Симоном Лапласом (1749–1827) он изобрел калориметр (прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся при различных физических, химических, биологических или промышленных процессах) и т. д. и т. п.

В 1785 году Лавуазье возглавил Академию наук, которая под его руководством быстро превратилась в авторитетнейшее и влиятельнейшее научное учреждение Франции.

Значение работ Лавуазье для развития взрывчатых веществ заключается, прежде всего, в разработке теории горения: ведь не зная, что такое горение, невозможно понять сущность взрыва. Практическая деятельность великого ученого также оказала огромное влияние на мировое пороховое производство.

Отметим, что, помимо Генерального откупа, во Франции существовал еще особый Пороховой откуп. Пороховые откупщики усердно занимались своим обогащением, но плохо снабжали страну порохом. В мае 1775 года по предложению Лавуазье Пороховой откуп был упразднен, и пороховое дело передали в руки государства. Лавуазье был назначен одним из руководителей вновь созданного Управления порохов и селитр. Это управление, существующее, кстати сказать, и поныне, в течение двух веков своей деятельности сыграло важную роль в организации производства взрывчатых веществ.

Лавуазье демонстрирует коллеге свои опыты

Взяв пороховое дело в свои руки, Лавуазье использовал для его реорганизации весь свой талант химика, инженера и финансиста. Глава Академии, председатель многочисленных комитетов и комиссий, могущественный откупщик, он, тем не менее, считал отныне пороховое дело главной своей обязанностью. С 1775 года Лавуазье даже поселился в здании Арсенала – официальной резиденции Управления порохов и селитр. Он не только устроил там себе квартиру, но и оборудовал прекрасную личную лабораторию, в которой выполнил основные исследования. Эта лаборатория стала фактически научным центром Парижа, в ней он проводил демонстрации опытов, на которые приглашал не только химиков, но и простых людей, пробуждая у широких народных масс интерес к науке. Его рабочий день продолжался с шести утра до десяти вечера. Под энергичным руководством Лавуазье производство пороха во Франции быстро увеличилось вдвое и, что самое главное, резко возросло его качество. Страна стала обладать лучшим в мире порохом, и враги Франции очень скоро получили возможность убедиться в этом. Например, в войне Соединенных Штатов с Англией за независимость, в которой Франция приняла участие на стороне американцев, артиллерия союзников оказалась недосягаемой для англичан.

Благодаря Лавуазье Франция теперь не покупала, а продавала порох – главным образом в Соединенные Штаты. Первый посол США во Франции, знаменитый ученый, «покоритель молнии» Бенджамин Франклин (1706–1790) стал близким другом Лавуазье, и эта дружба оказалась очень полезной для молодой страны, боровшейся за свою независимость. Лавуазье не только снабжал Соединенные Штаты порохом, но и направлял туда опытных специалистов, обучавших американцев тайнам его изготовления. Специально для США он написал руководство «Искусство производства селитры». В Америку эмигрировали ученики Лавуазье, братья Дюпон де Немур, основавшие там компанию по производству взрывчатых веществ. Одноименная фирма ныне – один из крупнейших химических концернов мира.

Клод‑Луи Бертолле не был уроженцем Франции (его предки эмигрировали оттуда во время религиозных войн), однако мало кто сделал для ее величия столько же, сколько этот выдающийся ученый. Он вошел в историю как создатель теорий химического равновесия и химического сродства (сродство – это способность каждого простого тела соединяться с другими элементами и образовывать с ними сложные тела), первооткрыватель многочисленных соединений, организатор науки и промышленности Франции. Бертолле родился пятью годами позднее Лавуазье (9 декабря 1748 года) близ местечка Аннеси, принадлежавшего тогда Швейцарии, а образование завершил в Италии. Окончив в 1768 году Туринский университет и получив степень доктора наук, Бертолле четыре года работал в аптеках Пьемонта. В 1772 году он покинул Италию и переселился в Париж, где занял должность лейб‑медика при дворе герцога Орлеанского. Молодой врач был не слишком обременен своими обязанностями и с увлечением отдался изучению естественных наук и исследованиям в области химии. Последние быстро принесли ему славу. В 1780 году он уже получил кресло в Академии наук.

Клод‑Луи Бертолле

Долгие годы Бертолле был научным противником Лавуазье, но первым из крупных ученых нашел в себе мужество признать свои заблуждения. 6 августа 1785 года он публично заявил, что «успехи физики и химии сделали гипотезу о флогистоне неудовлетворительной и ненужной». С этого времени началась дружба двух знаменитых ученых, приведшая к многочисленным плодотворным результатам. Вместе с Лавуазье Бертолле разработал основы современной химической терминологии. Вместе с Лавуазье он основал в 1789 году один из первых в мире научных журналов «Анналы химии», издающийся и в наше время. Вместе с Лавуазье он совершенствовал и пороховое дело. Следует сказать, что в то время развитие огнестрельного оружия застопорилось. Шли какие‑то мелкие усовершенствования, однако дальнейшее развитие оружия сдерживала кремневая система воспламенения порохового заряда. Изменения формы уже ничего не могли дать, и требовалась какая‑то идея совершенно нового содержания. И она появилась благодаря исследованиям Лавуазье и Бертолле.

В 1786 году Бертолле, пропуская хлор через горячий раствор щелочи, получил соль, названную впоследствии его именем. В те времена химики не знали толком, что такое хлор, открытый незадолго до того (в 1774 году) шведским химиком Карлом‑Вильгельмом Шееле (1742–1786), и считали этот зеленый газ соединением какого‑то мифического элемента мурия. Как бы там ни было, способность новой соли к окислению других веществ была замечена довольно быстро (бертолетова соль и поныне считается одним из сильнейших окислителей), и Бертолле решил использовать ее при изготовлении пороха вместо селитры.

Карл‑Вильгельм Шееле

Первые опыты с «муриатической солью» оказались настолько успешными, что было решено изготовить крупную партию нового пороха. Для его испытаний 27 октября 1788 года в одном из помещений пороховой фабрики в Париже собралось много людей. Но это был не светский прием и не званый обед. Повод был гораздо более важным: в этот день изготовлялась крупная опытная партия нового вида пороха. Под надзором специалистов дело быстро продвигалось вперед. Однако через короткое время события приняли трагический оборот. Один из очевидцев событий впоследствии писал:

...

«В четверть девятого присутствующие нашли порох достаточно готовым и отправились завтракать. Через четверть часа все возвратились. Только господин Бертолле задержался на некоторое время с господином и госпожой Лавуазье в другой части фабрики. Дочь комиссара де Шевро с господином Лефором прошли вперед. Другие хотели следовать за ними к месту испытаний. Не успели они сделать нескольких шагов, как раздался сильный грохот и поднялось облако дыма. Все поспешили к месту взрыва и увидели, что механизмы совершенно разрушены, а господин Лефор и мадемуазель Шевро отброшены на тридцать футов [5] и ужасно искалечены».

После несчастного случая на фабрике опыты с новым порохом были надолго приостановлены. Во Франции назревал другой взрыв – взрыв народного гнева против векового феодального угнетения. Королевские министры чувствовали себя как на бочке с порохом (в прямом смысле этого слова), а обстановка накалялась с каждым днем. В ночь с 12 на 13 июля 1789 года глава Управления порохов и селитр Лавуазье распорядился тайно переправить запасы пороха из Арсенала в более надежное место – в Бастилию. Мог ли он тогда предположить, что через сутки состоится исторический штурм этой крепости, с которого, по сути, начнется Великая французская революция?

В первые годы после революции Лавуазье много времени и сил уделял финансовым проблемам. В 1789 году в Париже существовало более шестидесяти банков. Сам ученый принимал участие в деятельности так называемой Учетной кассы. Это фактически был частный коммерческий банк, учрежденный в 1776 году с капиталом в 15 миллионов ливров, который сначала занимался лишь предоставлением краткосрочных кредитов. Затем Учетная касса стала выпускать банкноты, которых в год революции было напечатано на 140 миллионов ливров. Касса ссужала деньгами королевскую казну, но когда государственный долг достиг 150 миллионов ливров, ее администрация начала беспокоиться. Лавуазье, входивший в административный совет Учетной кассы, предложил национализировать ее, создав вместо нее Французский банк. Однако Учредительное собрание отвергло это предложение, и неконтролируемая эмиссия бумажных денег продолжилась [6].

Видя, что его финансовые советы и расчеты никому не нужны, а систематическая работа по наведению в стране элементарного экономического порядка повсеместно подменяется одними лишь разговорами о Свободе, Равенстве и Братстве, Лавуазье в феврале 1792 года покинул Учетную кассу.

Но на самом деле все обстояло совсем не так однозначно и безнадежно. Революция не только освободила народ Франции, но и дала мощный толчок научному и техническому творчеству. В частности, была проведена реформа образования, созданы высшие школы, музеи, библиотеки. Впервые в мире была введена, наконец, метрическая система мер. Во всех этих преобразованиях деятельное участие принимал и Лавуазье – смелый революционер в науке. Он был одним из руководителей реформы мер и весов, значение которой трудно переоценить.

...

Отметим, что в феодальной Франции существовали сотни единиц меры и веса. Объем зерна измерялся одними единицами, объем вина – другими, объем масла – третьими. Например, один старый французский квинтал равнялся 100 ливрам (48,951 кг), а один туаз равнялся шести парижским футам (1,949 м). Часто одними и теми же названиями обозначались десятки разных по сути единиц.

В пределах одного города или селения могло действовать несколько разных систем измерения, потому что каждый граф и барон вводил в своих владениях собственные меры для сборов бесчисленных налогов и податей. Поэтому введение единой метрической системы было актом не столько технической, сколько политической революции.

После нескольких лет работы, в 1795 году, было завершено «предприятие, результаты которого, – по словам знаменитого политика и дипломата Шарля‑Мориса де Талейран‑Перигора (1754–1838), – должны будут в один прекрасный день стать достоянием всего мира». На платиновом эталоне метра был выгравирован гордый девиз: «На все времена всем народам».

Однако Лавуазье не суждено было дожить до этого дня. Тучи над ним сгущались. В глазах многих он был, прежде всего, «проклятым откупщиком», все же остальное казалось неважным.

Усилились нападки и на Академию наук. Ультралевые депутаты революционного Конвента [7] громогласно требовали ее ликвидации.

8 августа 1793 года Академия была распущена. Лавуазье, посвятивший Академии всю жизнь, до последнего дня боролся за ее сохранение и восстановление, подчеркивая важную роль науки и научных учреждений для процветания и мощи государства.

Лавуазье писал:

...

«Граждане, время не ждет. Если вы допустите, чтобы ученые, которые составляли бывшую Академию наук, удалились в деревню, заняли иные положения в обществе и предались бы более прибыльным профессиям, организация наук будет разрушена, и полувека не хватит на то, чтобы воссоздать поколение ученых».

23 декабря 1793 года Лавуазье и некоторые другие ученые были исключены из Комиссии мер и весов как люди, «не заслуживающие доверия по недостатку республиканской доблести и ненависти к королям».

А в начале 1794 года Конвент издал указ об аресте всех откупщиков и обязал Генеральный откуп составить отчет о своей деятельности. По предложению коллег Лавуазье взял на себя эту обязанность, оказавшись, таким образом, центральной фигурой откупщиков, их невольным адвокатом (не будем забывать, что Лавуазье имел юридическое образование). В его отчете не признавалось ни одного обвинения из предъявленных Конвентом (злоупотребления, взяточничество, хищения и сокрытие средств).

Тем не менее Революционный трибунал вынес приговор о казни всех двадцати восьми откупщиков. В формулировке фигурировали самые нелепые обвинения, например, в том, что Лавуазье подмачивал табак и добавлял в него вредные для здоровья вещества. 8 мая 1794 года все бывшие откупщики, в том числе сам Лавуазье и отец его жены Марии, были гильотинированы на площади Революции. Суд и казнь произошли столь быстро, что многие парижане узнали о происшедшем лишь из газет.

После казни Лавуазье все его имущество было конфисковано. Лишь через два года он был посмертно реабилитирован, а имущество возвращено его вдове.

...

Трагическая судьба Лавуазье была предопределена очень многими обстоятельствами: и антинаучными настроениями части революционеров, и непреклонным характером самого ученого, и пассивностью многих из его учеников и сотрудников.

Знаменитый математик Жозеф‑Луи Лагранж (1736–1813), когда ему сообщили о казни, с горечью заметил: «Достаточно было всего лишь одного мгновения, чтобы отрубить эту голову, и потребуется, вероятно, целое столетие, чтобы породить ей подобную».

Наполеон не был лично знаком с Лавуазье, но прекрасно знал о нем и его исследованиях. Рассказывают, что на встрече с немецким профессором химии Иоганном Троммсдорфом (1770–1837) Наполеон как‑то спросил: «Кого вы считаете главой всех химиков?»

На это Троммсдорф ответил: «Химия потеряла свою голову, когда не стало Лавуазье».

К сожалению, почти никто из академиков пальцем о палец не ударил, чтобы способствовать спасению великого ученого. А ведь многие среди них были видными революционерами и благополучно пережили годы террора, а при правлении Наполеона получили графские титулы и приличное жалованье.

Судьба Бертолле сложилась по‑иному. По официальной версии, он полностью принял Революцию, и Революция стала полностью доверять ему. Впрочем, он просто уехал из голодного и опасного Парижа в деревню, где и пережил неспокойные времена.

Нельзя не признать, что Революция охотнее принимала таких людей, как Бертолле, чем таких, как тот же Лавуазье. В отличие от Лавуазье, Бертолле являл собой редкий образец воистину революционного бескорыстия. А между тем он легче, чем кто‑нибудь другой, мог найти пути к быстрому обогащению.

Так, например, в 1789 году он открыл метод быстрого и дешевого беления тканей при помощи хлора, произведший настоящий переворот в мануфактурном производстве. Благодарные промышленники готовы были предложить ученому баснословные суммы, но Бертолле не думал о материальной выгоде. Друзья подсчитали, что за свое изобретение химик мог бы получить около десяти миллионов, а Бертолле тем временем размышлял, этично ли будет принять рулон беленного по его методу холста, присланный ему в подарок из Англии.

Вскоре Бертолле организовал в широких масштабах крашение тканей. Его монография на эту тему десятки лет была настольной книгой красильщиков и принесла им большие прибыли, но сам Бертолле не заработал на этом ни гроша. Вместе со своим другом Гаспаром Монжем (1746–1818) – создателем начертательной геометрии – Бертолле осуществил глубокие изменения в технологии выплавки металлов, но и тогда не позаботился о получении гонорара. А еще он открыл способ долгого хранения пресной воды в трюмах кораблей – способ, который немного времени спустя спас жизнь членам экспедиции знаменитого мореплавателя Витуса Беринга (1681–1741). Но и тут Бертолле не стал требовать себе награды. Лишь однажды он заинтересовался «благородными металлами» – и то лишь для того, чтобы получить вместе с Монжем гремучее серебро (нитрид серебра), опаснейшее взрывчатое вещество.

В 1794 году Бертолле и Монж стали основателями и первыми профессорами Политехнической школы – этого лучшего высшего учебного заведения Франции. Однако Бертолле недолго занимался профессорством. Республика переживала тяжелые времена. С гибелью Средиземноморского флота прекратилось поступление селитры из Индии. В результате Франция, окруженная врагами, осталась без пороха. Ей оставался один выбор: или любой ценой получить селитру, или беспомощно отдаться в руки оккупантов.

Меры, которые принял для организации производства пороха Комитет Общественного Спасения, были поистине революционны, и они потребовали титанического напряжения всех сил народа. К счастью, руководители нации понимали, что эта грандиозная задача останется неосуществленной, если к ее решению не будут привлечены лучшие умы Франции. Поэтому Бертолле и Монж были призваны возглавить работы по физике, химии и механике, необходимые для обороны страны.

Трудно было сделать более удачный выбор. Под руководством Бертолле немедленно развернулись широкие работы по изысканию новых типов и методов производства пороха. Для этой цели Комитет Общественного Спасения выделил большое поле и лабораторию в Мелоне.

Работа на пороховых полях требовала незаурядного мужества. Ядовитые химикалии вызывали смертельные отравления, катастрофические взрывы уносили множество жизней. Бертолле был среди первых, кто рисковал собой.

Во главе сбора селитры и производства пороха встали друзья Бертолле, крупные специалисты‑химики Луи‑Бернар Гитон де Морво (1737–1816) и Жан‑Антуан Шапталь (1756–1832), ученые с мировой известностью.

Жан‑Антуан Шапталь

Луи‑Бернар Гитон де Морво

...

Луи‑Бернар Гитон де Морво, как и Лавуазье, был юристом по образованию и химиком по призванию. Во время Великой французской революции он стал депутатом Законодательного собрания и членом Конвента, голосовавшим за смертную казнь короля Людовика XVI. Как ученый, Гитон де Морво занимался в основном вопросами прикладной химии: он ввел во Франции выплавку чугуна на коксе, предложил новый способ дезинфекции – окуривание хлором. В отличие от Лавуазье, Гитон де Морво был активным и бескомпромиссным революционером, и такому человеку Комитет Общественного Спасения мог с полным доверием поручить пороховое дело.

Жан‑Антуан Шапталь прославился скорее технологическими, чем теоретическими исследованиями в области химии. Сын мелкого землевладельца, он в 1781 году женился на дочери богатого торговца хлопком и благодаря этому вскоре открыл в Лангедоке химический завод. Отношение его к Революции поначалу было весьма благосклонным, но затем, испугавшись ужасов террора, он удалился из Парижа в Кевенн.

В декабре 1793 года о его талантах вспомнили и попросили вернуться в Париж.

В 1798 году Шапталь заменил Бертолле на кафедре химии Политехнической школы и стал членом Академии наук. А в 1801 году она занял пост министра внутренних дел. На этой должности он прославил себя строительством густой сети каналов и дорог, основал Торговую палату, Школу свободных искусств и ремесел. Шапталь осуществил серьезную реорганизацию французской администрации, провел большую работу по переоборудованию госпиталей и реформированию системы обучения. Он осушал болота, внедрял новые технологии в химическую, пищевую и другие отрасли промышленности.

В 1804 году, разочарованный преобразованием консульского режима в Империю, Шапталь отказался от своего министерского портфеля и целиком посвятил себя научным исследованиям в своем имении в Шантелу. Там он проводил опыты по выращиванию сахарной свеклы и виноделию.

Отметим, что в производстве вина до сих пор используется метод Шапталя. Есть даже специальный термин «шаптализация» – так называется прием по улучшению вина, полученного из неспелого винограда, посредством подсахаривания виноградного сусла определенным количеством чистого сахара (тростникового или свекловичного) и уменьшения кислотности сусла при помощи нейтрализации части кислот истолченным мрамором или мелом.

На своих заводах в Терне, Нантерре и Мартиге Шапталь производил соду, серную кислоту и квасцы. Фактически Шапталь стал основателем химической промышленности Франции, за что Наполеон произвел его в сенаторы и даровал титул графа Империи.

К сбору селитры Бертолле, Гитон де Морво и Шапталь привлекли все свободное от военной службы население.

Как известно, селитру (от латинского sal – соль и nitrum – природная сода, щелочь) можно получать химическим путем, а можно добывать ее из природных залежей. Во втором случае ее вываривают из так называемой «селитряной земли» (например, из всяких засыпанных «нужников» или «скотских ям»). Дело это не слишком эстетичное, зато практичное. Как это делалось? Раскапывалась земля, и на яму накладывалась длинная выдолбленная колода, на которой укреплялись бочонки и трубы, наполнявшиеся выкопанной землей. Сверху наливалась горячая вода, которая, стекая, попадала в котел, в котором она размешивалась и кипела. Затем в котел клали палочки, на которых за ночь откладывалась селитра слоем толщиной в палец. Чтобы добиться лучших результатов, операцию повторяли много раз.

Для наблюдения за добычей селитры и выделкой пороха во все концы Франции были направлены специальные комиссары с широкими полномочиями. Был даже издан специальный декрет о «революционных методах» добычи селитры и ее очистки.

Для увеличения производства селитры предлагалось «всем и каждому промывать землю из своих погребов, конюшен, амбаров, а также из разрушенных строений». В декрете содержался призыв:

...

«Если каждый гражданин вменит себе в обязанность доставить хотя бы один фунт [8] селитры, то почти в один момент будет получено 25 миллионов фунтов, которых будет более чем достаточно, чтобы уничтожить всех тиранов.

Те, кто пренебрегает обязанностью извлекать из земли основной элемент оружия для тираноубийства, – подлецы или контрреволюционеры!»

Декреты и воззвания поддерживались энергичными действиями. Во все департаменты были разосланы составленные Шапталем и Гитоном де Морво инструкции по производству селитры. Котлы и другое нужное оборудование изымалось у владельцев и передавалось для выпаривания селитры. Церкви превращались в заводы по производству селитры.

Усилия народа не остались напрасными. Вскоре Шапталь сообщил Комитету Общественного Спасения, что за одиннадцать месяцев, прошедших со времени издания декрета, получено 22 миллиона фунтов селитры – «результат изумительный, которому потомство поверит с трудом». В час опасности Революция не осталась безоружной. Враг был отброшен за пределы Франции.

После Революции Клод‑Луи Бертолле прожил долгие и славные годы. В 1796 году, после завоевания Наполеоном Италии, он был послан вместе с Гаспаром Монжем в эту страну с поручением отобрать для музеев и хранилищ Парижа наиболее выдающиеся произведения науки и искусства. Во время этой поездки Бертолле познакомился с Наполеоном, стал часто с ним встречаться и даже преподавал ему основы химии.

Генерал Бонапарт и его ученые в Египте

Вскоре вместе с Наполеоном Бертолле отправился в Египетский поход. Там в 1798–1799 годах он был научным консультантом будущего императора. Вместе они создавали Институт Египта, вместе оказались первыми европейцами, проникшими под своды пирамиды Хеопса. Среди всех ученых, поехавших в Египет, Наполеон больше других выделял Монжа и Бертолле. Если выдавалось свободное время, он очень любил разговаривать с ними на научные и общефилософские темы. Когда в августе 1799 года Наполеон передал командование генералу Клеберу и отправился во Францию, он взял с собой лишь несколько самых преданных людей, в том числе Монжа и Бертолле.

Во время своего пребывания в Египте Бертолле заинтересовался составом воды соляных озер и условиями образования соды в этих естественных «фабриках солей». Изучение образования этих растворов привело его к выводу, что условия химического превращения реагентов, а также температура сильно влияют на протекание реакций. При этом в зависимости от различных условий процесса из одних из тех же исходных веществ могут образовываться соединения различного состава.

Против этого вывода резко выступил его соотечественник химик Жозеф‑Луи Пруст (1754–1826). На основании опытов с различными веществами Пруст пришел к выводу, что состав одного и того же соединения постоянен, каким бы путем оно ни было получено. Дискуссия между двумя учеными продолжалась до 1808 года и окончилась открытием одного из основополагающих законов химии – закона постоянства состава соединений, который надолго стал одним из краеугольных камней химической теории.

Лишь сто лет спустя русский химик профессор Н. С. Курнаков (1860–1941) открыл соединения переменного состава, назвав их в честь Бертолле бертоллидами.

Став императором, Наполеон осыпал Бертолле почестями, назначил сенатором, сделал кавалером ордена Почетного легиона и присвоил ему графский титул. Однако Бертолле держался достаточно независимо и избежал положения придворного ученого.

Генерал Бонапарт ведет научный спор со своими учеными

В 1807 году он вообще оставил официальную службу и поселился в парижском предместье Аркёй. Здесь он основал своеобразное научное общество, в состав которого входило небольшое число наиболее выдающихся ученых Франции. Общество это регулярно собиралось под председательством Бертолле или Лапласа и обсуждало различные научные проблемы. В Аркёйе Бертолле создал химическую лабораторию, но ее функционирование требовало постоянных денежных вливаний, а денег у Бертолле не было. Эти деньги ему давал Наполеон. Вот, например, что писал император Бертолле в мае 1807 года:

...

«Я узнал, что вы ищете 100–150 тысяч франков. Я отдаю приказ своему казначею выдать эту сумму в ваше полное распоряжение и пользуюсь этим случаем, чтобы продемонстрировать вам свое уважение».

Впрочем, подобное отношение не помешало Бертолле как члену Сената голосовать в 1814 году за отставку Наполеона.

После Реставрации ученый сумел не только сохранить все свои привилегии, но и продолжил политическую деятельность. Он был сенатором и получил от Людовика XVIII титул пэра Франции. В последние годы жизни Бертолле полностью отошел от научной работы из‑за тяжелой болезни. Он умер 6 ноября 1822 года в Аркёйе, в двух шагах от своей любимой лаборатории, созданной на деньги умершего за полтора года до этого Наполеона.