Lavoisier kalcinacija kalaja i žive. "Deset najlepših eksperimenata u istoriji nauke"
Godine 1764. Pariška akademija nauka raspisala je konkurs na temu „Pronaći najbolji način da se osvetle ulice velikog grada, kombinujući osvetljenost, lakoću održavanja i ekonomičnost“. Projekt sa motom „I on će svoj put označiti svjetlima“ (riječi iz Vergilijeve „Eneide“) prepoznat je kao najbolji. Projektom su znanstveno potkrijepljeni različiti uređaji za uličnu rasvjetu: uljane lampe i lojene svijeće, sa i bez reflektora, itd.
Dana 9. aprila 1765. pobjednik je nagrađen zlatnom medaljom Akademije. Ispostavilo se da je to dvadesetdvogodišnji Antoine Laurent Lavoisier - budući ponos francuske i svjetske nauke.
Rođen je 26. avgusta 1743. godine u porodici advokata na pariskom sudu. Njegov otac je želio da Antoinea vidi kao advokata i poslao ga je u staru aristokratsku obrazovnu ustanovu, Mazarin College, a zatim je studije nastavio na Pravnom fakultetu univerziteta.
Antoine, koji se odlikovao odličnim sposobnostima, lako je učio, jer je od malih nogu razvio naviku teškog, sistematskog rada. Na univerzitetu, pored pravnih nauka, Lavoisier je studirao i prirodne nauke za koje se sve više zanimao. Sluša predavanja iz hemije kod poznatog hemičara G. Ruela, proučava mineralogiju kod J. Guettarda, a botaniku kod B. de Jussiera.
Godine 1764. Lavoisier je diplomirao na univerzitetu sa zvanjem pravnika, a u februaru sljedeće godine predstavio je Pariškoj akademiji nauka svoj prvi rad o hemiji, “Analiza gipsa”, u kojem je njegova nezavisnost i originalnost mišljenja su otkriveni. Ako se prije toga sastav minerala prosuđivao uglavnom po „dejstvu vatre“, onda je proučavao „na gips dejstvo vode, ovog gotovo univerzalnog rastvarača“; proučavao proces kristalizacije i otkrio da kada se gips stvrdne, on upija vodu.
Godine 1768. izabran je u Akademiju nauka kao pomoćnik u klasi hemije. Francuski naučnici su u njega polagali velike nade i nisu pogrešili.
Iste godine Lavoisier je postao opći porezni poljoprivrednik. Kao jedan od članova Opšteg poreskog društva, dobio je pravo na naplatu poreza i dažbina od stanovništva. Dok je obavljao zadatke kompanije, pregledao je fabrike duvana i carinarnice u zapadnoj Francuskoj. Prihod je išao uglavnom na kupovinu skupih instrumenata za naučna istraživanja. Učešće u Općoj poljoprivredi postalo je razlogom tragične smrti velikog naučnika tokom buržoaske revolucije.
Pošto je imao mnogo odgovornosti za poljoprivredna pitanja, Lavoisier je učio hemiju samo od 6 do 9 ujutro i od 19 do 22 sata svaki dan i jednom sedmično (subotom) cijeli dan.
Od 1772. Lavoisier je počeo proučavati sagorijevanje i pečenje metala, s namjerom da „ponovi sa novim mjerama opreza kako bi spojio sve što znamo o zraku koji vezuje ili se oslobađa iz tijela (govorimo o CO 2 - B.K.), sa drugim stečenim znanjima i stvoriti teoriju." Iste godine je započeo eksperimente sagorevanja i kalcinacije metala. Prvi eksperiment je bio spaljivanje dijamanta. Lavoisier ga je stavio u zatvorenu posudu i zagrijavao povećalom dok dijamant ne bi nestao. Nakon ispitivanja nastalog gasa, Lavoisier je utvrdio da se radi o "vezanom vazduhu" (CO 2). Zatim je naučnik spalio fosfor i sumpor u hermetički zatvorenim bocama, prethodno ih izvagavši. Analizirajući rezultate eksperimenata, uvjerio se da se težina fosfora i sumpora povećava tokom sagorijevanja, a do tog “povećanja dolazi zbog enormne količine zraka koji se veže tokom sagorijevanja”. Ovo navodi Lavoisier-a da veruje da se vazduh takođe apsorbuje tokom kalcinacije metala. Kao dokaz, on će sljedeće godine izvesti posebne eksperimente (opet, pažljivo vaganje). U zatvorenim posudama zagrijavali su se razni metali: kalaj, olovo, cink. U početku se na njihovoj površini formirao sloj kamenca (oksida), ali je nakon nekog vremena proces stao. Međutim, vaga je teža od originalnog metala, a težina posude prije i nakon zagrijavanja ostala je ista. To znači da bi do povećanja težine metala moglo doći samo zbog zraka prisutnog u posudi, ali tada tu mora postojati rijetki prostor. I zaista, kada je posuda otvorena, zrak je ušao u nju i težina posude je postala veća (sjetite se eksperimenata M.V. Lomonosova).
Zašto se sav vazduh ne kombinuje sa metalima? Koja od njegovih komponenti reaguje sa supstancama? Ova pitanja su zabrinula Lavoisier-a. Odgovori na njih došli su nakon sastanka sa Priestleyem.
Ponavljajući eksperimente engleskog naučnika, Lavoisier je izjavio da se 1/5 zraka spaja sa živom, pretvarajući je u kamenac (živin oksid), a preostalih 4/5 zraka ne podržava sagorijevanje i disanje. Kada se oksid zagrije, oslobađa se isti volumen zraka koji, miješajući se s preostalim, daje izvorni zrak. Dakle, običan vazduh se sastoji iz dva dela: „čistog vazduha” i „zagušljivog vazduha”.
Godine 1775. Lavoisier je postao “glavni upravitelj baruta” (upravitelj industrije salitre i baruta). Prelazi u Arsenal, gdje postavlja odličnu laboratoriju; Tu je radio skoro do kraja života.
Izvršeni rad doveo je Lavoisiera do ideje da "čist" ili "životni" zrak, a ne fantastični flogiston, igra važnu ulogu u sagorijevanju tvari. Naučnik je sav svoj bogat eksperimentalni materijal sažeo u tri članka, koje je predstavio Akademiji.
Prvi je ispitao interakciju žive sa „vitriol kiselinom“ (sumpornom kiselinom) i prženje nastalog živinog sulfata. Drugi članak, “O sagorijevanju općenito”, bio je najvažniji, jer je u njemu Lavoisier predložio “novu teoriju sagorijevanja”. Prema ovoj teoriji, sagorijevanje je proces spajanja tijela s kisikom uz istovremeno oslobađanje topline i svjetlosti. Dobiveni proizvodi nisu jednostavne tvari, već složene tvari koje se sastoje od tijela i kisika. Prilikom sagorijevanja povećava se težina tvari. Treći članak nosio je naslov “Eksperimenti o disanju životinja i promjenama koje se događaju u zraku koji prolazi kroz pluća”. U njemu je autor napomenuo da je disanje životinja identično sagorijevanju, samo što se odvija sporije, a toplina koja se stvara tokom ovog procesa održava konstantnu temperaturu u tijelu.
Ova djela visoko je cijenio F. Engels, koji je napisao da je Lavoisier „prvi put postavio na noge svu hemiju, koja je u svom flogističkom obliku stala na glavu“.
Teorija sagorevanja kiseonika pobija teoriju flogistona. Nije uzalud što su najveći kemičari tog vremena bili pristaše flogistona, a među njima su Scheele, Cavendish, Priestley odbili da ga prepoznaju. U Njemačkoj su ljubitelji "vatrene materije" čak zapalili Lavoisierov portret u znak protesta...
Zbog svog inovativnog istraživanja, Lavoisier je 1778. godine izabran za akademika Pariške akademije nauka.
Godine 1789. objavljen je "Elementarni kurs hemije" u tri dijela - jedno od najvažnijih radova naučnika. Iste godine u Francuskoj je počela buržoaska revolucija. U martu 1792. porezna poljoprivreda je likvidirana, a sljedeće godine Konvencija je odlučila uhapsiti porezne poljoprivrednike, uključujući Lavoisier-a. Nakon suđenja, svi poreznici su osuđeni na smrt. 8. maja 1794. Lavoisier je giljotiniran. Plaćao je, po rečima K. A. Timirjazeva, „za grehe čitavih generacija predatora koji su isisali životni sok iz francuskog naroda“.
Osamnaesti vek, Francuska, Pariz. Antoine Laurent Lavoisier, jedan od budućih kreatora kemijske nauke, nakon višegodišnjih eksperimenata s raznim supstancama u tišini svog laboratorija, iznova je uvjeren da je napravio pravu revoluciju u nauci. Njegovi u suštini jednostavni hemijski eksperimenti sagorevanja supstanci u hermetički zatvorenim zapreminama potpuno su opovrgli opšteprihvaćenu teoriju flogistona u to vreme. Ali jaki, strogo kvantitativni dokazi u korist nove teorije sagorevanja „kiseonika“ nisu prihvaćeni u naučnom svetu. Vizualni i praktičan model flogistona postao je vrlo čvrsto ukorijenjen u našim glavama.
sta da radim? Nakon što je dvije-tri godine proveo u besplodnim naporima da odbrani svoju ideju, Lavoisier dolazi do zaključka da njegova naučna sredina još nije sazrela za čisto teorijske argumente i da bi trebao krenuti sasvim drugim putem. Godine 1772., veliki hemičar je odlučio poduzeti neobičan eksperiment u tu svrhu. On poziva sve da učestvuju u spektaklu spaljivanja... teškog komada dijamanta u zapečaćenom kotlu. Kako se može oduprijeti radoznalosti? Uostalom, ne govorimo ni o čemu, već o dijamantu!
Sasvim je razumljivo da su se, prateći senzacionalnu poruku, vatreni protivnici naučnika, koji ranije nisu želeli da se upuštaju u njegove eksperimente sa svim vrstama sumpora, fosfora i uglja, ulivali u laboratorij zajedno sa običnim ljudima. Soba je bila uglačana do sjaja i sijala ništa manje od dragog kamena osuđenog na javno spaljivanje. Mora se reći da je Lavoisierov laboratorij u to vrijeme pripadao jednom od najboljih na svijetu i bio je u potpunosti konzistentan sa skupim eksperimentom u kojem su ideološki protivnici vlasnika sada jednostavno željni sudjelovali.
Dijamant nije razočarao: gorio je bez vidljivog traga, po istim zakonima koji su važili i za druge odvratne supstance. Sa naučne tačke gledišta nije se dogodilo ništa značajno novo. Ali teorija o "kiseoniku", mehanizam formiranja "vezanog vazduha" (ugljičnog dioksida) konačno je došla do svijesti čak i najokorjelijih skeptika. Shvatili su da dijamant nije nestao bez traga, već da je pod uticajem vatre i kiseonika doživeo kvalitativne promene i pretvorio se u nešto drugo. Uostalom, na kraju eksperimenta tikvica je težila tačno onoliko koliko je bila na početku. Dakle, lažnim nestankom dijamanta pred svačijim očima, riječ "flogiston" zauvijek je nestala iz naučnog leksikona, označavajući hipotetičku komponentu supstance koja se navodno gubi tokom njegovog sagorijevanja.
Ali sveto mesto nikada nije prazno. Jedan je otišao, došao drugi. Teoriju flogistona zamijenio je novi temeljni zakon prirode - zakon očuvanja materije. Povjesničari nauke su Lavoisier-a prepoznali kao otkrića ovog zakona. Dijamant je pomogao da se čovječanstvo uvjeri u njegovo postojanje. Istovremeno, ti isti istoričari stvorili su tolike oblake magle oko senzacionalnog događaja da je i dalje prilično teško razumjeti pouzdanost činjenica. Prioritet važnog otkrića već dugi niz godina, bez ikakvog razloga, osporavaju "patriotski" krugovi u raznim zemljama: Rusiji, Italiji, Engleskoj...
Koji argumenti podržavaju te tvrdnje? One najsmješnije. U Rusiji se, na primjer, zakon održanja materije pripisuje Mihailu Vasiljeviču Lomonosovu, koji ga zapravo nije otkrio. Štaviše, kao dokaz, škrabači hemijske nauke besramno koriste izvode iz njegove lične prepiske, gde naučnik, deleći sa kolegama svoja razmišljanja o svojstvima materije, navodno lično svedoči u korist ovog gledišta.
Italijanski historiografi svoje tvrdnje o prioritetu svjetskog otkrića u kemijskoj nauci objašnjavaju činjenicom da... Lavoisier nije bio prvi koji je imao ideju da koristi dijamant u eksperimentima. Ispostavilo se da su se davne 1649. godine istaknuti evropski naučnici upoznali sa pismima u kojima su izvještavali o sličnim eksperimentima. Njih je obezbijedila Firentinska akademija nauka, a iz njihovog sadržaja proizlazi da su lokalni alhemičari već izložili dijamante i rubine jakoj vatri, stavljajući ih u hermetički zatvorene posude. Istovremeno, dijamanti su nestali, ali su rubini sačuvani u svom izvornom obliku, iz čega se izvlači zaključak o dijamantu kao „zaista magičnom kamenu, čija priroda prkosi objašnjenju“. Pa šta? Svi mi, na ovaj ili onaj način, idemo stopama naših prethodnika. A činjenica da alhemičari italijanskog srednjeg vijeka nisu prepoznali prirodu dijamanta samo sugerira da su mnoge druge stvari bile nedostupne njihovoj svijesti, uključujući i pitanje kuda ide masa tvari kada se zagrije u posudi koja isključuje pristup vazduhu.
Autorske ambicije Britanaca također izgledaju vrlo klimavo, jer općenito poriču Lavoisierovu umiješanost u senzacionalni eksperiment. Po njihovom mišljenju, velikom francuskom aristokrati nepravedno je pripisana zasluga koja je zapravo pripadala njihovom sunarodniku Smithsonu Tennantu, koji je čovječanstvu poznat kao otkrivač dva najskuplja metala na svijetu – osmijuma i iridijuma. Upravo je on, kako tvrde Britanci, izvodio ovakve pokazne vratolomije. Posebno je spalio dijamant u zlatnoj posudi (ranije grafit i drveni ugljen). I upravo je on došao do važnog zaključka za razvoj hemije da su sve te supstance iste prirode i da pri sagorevanju formiraju ugljen-dioksid u strogom skladu sa težinom supstanci koje se sagorevaju.
Ali koliko god se neki istoričari nauke trudili, bilo u Rusiji ili u Engleskoj, da omalovaže Lavoisierova izuzetna dostignuća i dodijele mu sporednu ulogu u jedinstvenom istraživanju, oni i dalje ne uspijevaju. Briljantni Francuz i dalje ostaje u očima svjetske zajednice kao čovjek sveobuhvatnog i originalnog uma. Dovoljno je prisjetiti se njegovog čuvenog eksperimenta s destilovanom vodom, koji je jednom zauvijek uzdrmao preovlađujuće mišljenje među mnogim naučnicima tog vremena o sposobnosti vode da se zagrijanom pretvori u čvrstu tvar.
Ovaj netačan stav formiran je na osnovu sljedećih zapažanja. Kada je voda isparila “do suhog”, na dnu posude se uvijek nalazio čvrsti ostatak, koji je zbog jednostavnosti nazvan “zemlja”. Tu se pričalo o pretvaranju vode u zemlju.
Godine 1770. Lavoisier je ovu konvencionalnu mudrost stavio na probu. Za početak, učinio je sve da dobije što čistiju vodu. To se tada moglo postići samo na jedan način - destilacijom. Uzimajući najbolju kišnicu u prirodi, naučnik ju je destilirao osam puta. Zatim je napunio prethodno izvaganu staklenu posudu vodom pročišćenom od nečistoća, hermetički zatvorio i ponovo zabilježio težinu. Zatim je tri mjeseca grijao ovu posudu na gorioniku, dovodeći njen sadržaj skoro do ključanja. Kao rezultat toga, na dnu kontejnera je zaista bilo “zemlje”.
Ali odakle? Da bi odgovorio na ovo pitanje, Lavoisier je ponovo izvagao suhu posudu, čija se masa smanjila. Utvrdivši da se težina posude promijenila onoliko koliko se u njoj pojavila "zemlja", eksperimentator je shvatio da se čvrsti talog koji je zbunio njegove kolege jednostavno ispirao iz stakla i nije moglo biti govora o bilo kakvom čudesnom transformacije vode u zemlju. Ovdje se događa neobičan hemijski proces. A pod uticajem visokih temperatura napreduje mnogo brže.
Yuri Frolov.
Istorija prirodne nauke puna je eksperimenata koji zaslužuju da budu nazvani čudnima. Deset dolje opisanih odabrano je u potpunosti prema ukusu autora, s kojim se možda ne slažete. Neki od eksperimenata uključenih u ovu kolekciju nisu završili ništa. Drugi su doveli do pojave novih grana nauke. Postoje eksperimenti koji su započeti prije mnogo godina, ali još nisu završeni.
Ovako izgleda stajalište u naše vrijeme, pored kojeg je vozila platforma sa trubačima, testirajući Doplerov princip.
Donald Kellogg i Gua.
Pomoću ovog crteža možete testirati svoj vid boja. Ljudi sa normalnim vidom vide broj 74 u krugu, a daltonisti vide broj 21.
Ono što je viđeno kroz teleskop tokom eksperimenta testiranja sferičnosti Zemlje. Crtež A. Wallacea.
Proći će još pet godina i deveta kap viskozne smole od 1938. godine će pasti u čašu.
Biosfera 2 je džinovski zatvoreni kompleks zgrada od betona, čeličnih cijevi i 5.600 staklenih ploča.
NEWTON JUMPING
Kao dijete, Isaac Newton (1643-1727) je odrastao kao prilično slab i boležljiv dječak. U igrama na otvorenom obično je zaostajao za svojim vršnjacima.
3. septembra 1658. umro je Oliver Kromvel, engleski revolucionar koji je nakratko postao suvereni vladar zemlje. Na današnji dan Englesku je zahvatio neobično jak vjetar. Narod je govorio: sam đavo je letio za dušu uzurpatora! Ali u gradu Granthamu, gdje je Newton tada živio, djeca su započela takmičenje u skoku u dalj. Primetivši da je bolje skakati uz vetar nego protiv njega, Isak je galopirao ispred svih svojih rivala.
Kasnije je započeo eksperimente: zapisao je koliko stopa može skočiti na vjetru, koliko stopa može skočiti protiv vjetra i koliko daleko može skočiti u danu bez vjetra. To mu je dalo ideju o snazi vjetra, izraženoj u stopama. Pošto je već postao poznati naučnik, rekao je da ove skokove smatra svojim prvim eksperimentima.
Newton je poznat kao veliki fizičar, ali se njegov prvi eksperiment više može pripisati meteorologiji.
KONCERT NA TRAČNICAMA
Postojao je i suprotan slučaj: meteorolog je izveo eksperiment koji je dokazao valjanost jedne fizičke hipoteze.
Austrijski fizičar Christian Doppler je 1842. godine iznio i teorijski potkrijepio pretpostavku da se frekvencija svjetlosti i zvučnih vibracija treba mijenjati za posmatrača u zavisnosti od toga da li se izvor svjetlosti ili zvuka kreće od posmatrača ili prema njemu.
Godine 1845. holandski meteorolog Christopher Bays-Ballot odlučio je testirati Doplerovu hipotezu. Unajmio je lokomotivu sa pločom, postavio dva trubača na peron i zamolio ih da drže notu G (dva trubača su bila potrebna da jedan od njih udahne dok drugi svira notu i tako zvuk ne bi bio prekinut ). Na platformi stajališta između Utrehta i Amsterdama, meteorolog je postavio nekoliko muzičara bez instrumenata, ali sa apsolutnim sluhom za muziku. Nakon toga je lokomotiva počela da vuče peron sa trubačima različitim brzinama pored perona sa slušaocima, a oni su bilježili koju su notu čuli. Tada su posmatrači bili prisiljeni da jašu, a trubači su svirali stojeći na platformi. Eksperimenti su trajali dva dana, kao rezultat je postalo jasno da je Dopler bio u pravu.
Inače, kasnije je Beis-Ballot osnovao holandsku meteorološku službu, formulirao zakon svog imena (ako na sjevernoj hemisferi stojite leđima okrenuti vjetru, tada će područje niskog pritiska biti s vaše lijeve strane) i postao stranac dopisni član Petrogradske akademije nauka.
NAUKA ROĐENA SA ŠOLJOM ČAJA
Jedan od osnivača biometrije (matematičke statistike za obradu rezultata bioloških eksperimenata), engleski botaničar Robert Fisher radio je 1910-1914 na agrobiološkoj stanici u blizini Londona.
Tim zaposlenih činili su samo muškarci, ali su jednog dana zaposlili ženu, specijalistu za alge. Zbog nje je odlučeno da se u zajedničkoj prostoriji postave petodnevni satovi. Već na prvoj čajanki izbio je spor o vječnoj temi za Englesku: šta je ispravnije - dodati mlijeko u čaj ili sipati čaj u šolju koja već sadrži mlijeko? Neki skeptici su počeli da govore da u istoj proporciji neće biti razlike u ukusu pića, ali Muriel Bristol, nova uposlenica, tvrdila je da lako može razlikovati „pogrešan“ čaj (engleski aristokrati smatraju ispravnim dodati mleko na čaj, a ne obrnuto).
U susednoj prostoriji, uz asistenciju apoteke, pripremljeno je nekoliko šoljica čaja na različite načine, a lady Muriel je pokazala suptilnost svog ukusa. I Fischer se pitao: koliko puta se eksperiment mora ponoviti da bi se rezultat smatrao pouzdanim? Uostalom, da postoje samo dvije šolje, bilo bi sasvim moguće slučajno pogoditi način kuhanja. Ako su tri ili četiri, i slučaj bi mogao igrati ulogu...
Iz ovih razmišljanja nastala je klasična knjiga Statističke metode za naučne radnike, objavljena 1925. Fisherove metode još uvijek koriste biolozi i ljekari.
Napominjemo da je Muriel Bristol, prema sjećanju jednog od učesnika čajanke, ispravno identificirala sve šolje.
Inače, razlog zašto je u engleskom visokom društvu uobičajeno da se čaj dodaje mlijeko, a ne obrnuto, povezan je s fizičkim fenomenom. Plemstvo je uvek pilo čaj od porcelana, koji može da pukne ako u šolju prvo sipate hladno mleko, a zatim dodate vrući čaj. Obični Englezi pili su čaj iz zemljanih ili limenih šolja bez straha za svoj integritet.
HOME MOWGLI
Godine 1931. neobičan eksperiment izvela je porodica američkih biologa - Winthrop i Luella Kellogg. Nakon što su pročitali članak o tužnoj sudbini djece koja rastu među životinjama - vukovima ili majmunima, biolozi su počeli razmišljati: što ako učinimo suprotno - pokušamo odgajati bebu majmuna u ljudskoj porodici? Hoće li se približiti toj osobi? U početku su naučnici htjeli da se presele sa svojim sinčićem Donaldom na Sumatru, gdje bi Donaldu bilo lako pronaći saputnika među orangutanima, ali za to nije bilo dovoljno novca. Međutim, Yale centar za proučavanje velikih majmuna posudio im je malu ženku čimpanze po imenu Gua. Imala je sedam mjeseci, a Donald 10.
Bračni par Kelogg je znao da je skoro 20 godina prije njihovog eksperimenta ruska istraživačica Nadežda Ladygina već pokušala da odgaja jednogodišnju čimpanzu na način na koji se odgajaju djeca, a tri godine nije postigla uspjeh u "humaniziranju". Ali Ladygina je izvela eksperiment bez sudjelovanja djece, a Kellogovi su se nadali da će zajedničko roditeljstvo s njihovim sinom dati drugačije rezultate. Osim toga, nije se moglo isključiti da je godinu dana već prekasno za „prevaspitavanje“.
Gua je primljena u porodicu i počela je da se odgaja ravnopravno sa Donaldom. Svidjeli su se jedno drugom i ubrzo su postali nerazdvojni. Eksperimentatori su zapisali svaki detalj: Donald voli miris parfema, Gua ga ne voli. Provodili smo eksperimente: ko može brzo pogoditi kako pomoću štapa okačiti kolačić sa plafona na sredini sobe na konac? A ako dečaku i majmunu zavežete oči i nazovete ih imenom, ko će biti bolji u određivanju pravca odakle dolazi zvuk? Gua je pobijedio na oba testa. Ali kada su Donaldu dali olovku i papir, on je sam počeo da šara nešto po listu, a majmuna je trebalo naučiti šta da radi sa olovkom.
Pokušaji da se majmun približi ljudima pod uticajem obrazovanja pokazali su se prilično neuspešnim. Iako se Gua često kretala na dvije noge i naučila jesti žlicom, čak je pomalo počela razumjeti ljudski govor, zbunila se kada su se pojavili poznati ljudi u različitoj odjeći, nije je mogla naučiti da izgovori barem jednu riječ - "tata" a ona, za razliku od Donalda, nisam mogao da savladam jednostavnu igru kao što je naš "laduški".
Međutim, eksperiment je morao biti prekinut kada se pokazalo da Donald sa 19 mjeseci nije blistao rječitošću - savladao je samo tri riječi. I što je još gore, svoju želju za jelom počeo je izražavati tipičnim majmunskim zvukom poput lajanja. Roditelji su se bojali da će dječak postepeno pasti na sve četiri i da nikada neće savladati ljudski jezik. I Gua je vraćena u vrtić.
DALTONOVE OČI
Govorit ćemo o eksperimentu koji je izveden na zahtjev eksperimentatora nakon njegove smrti.
Engleski naučnik Džon Dalton (1766-1844) upamćen je uglavnom po svojim otkrićima u oblasti fizike i hemije, kao i po prvom opisu urođenog defekta vida - daltonizma, kod kojeg je poremećeno prepoznavanje boja.
Sam Dalton je primijetio da pati od ovog nedostatka tek nakon što se 1790. zainteresirao za botaniku i teško razumio botaničke monografije i ključeve. Kada se u tekstu odnosilo na bijelo ili žuto cvijeće, nije imao poteškoća, ali ako bi se cvjetovi opisali kao ljubičasti, ružičasti ili tamnocrveni, svi su se činili nerazlučivim od plavog do Daltona. Često, kada je identifikovao biljku iz opisa u knjizi, naučnik je morao nekoga da pita: da li je ovo plavi ili ružičasti cvet? Ljudi oko njega mislili su da se šali. Daltona je razumio samo njegov brat, koji je imao istu nasljednu manu.
Sam Dalton je, upoređujući svoju percepciju boja sa vizijom boja od strane prijatelja i poznanika, zaključio da u njegovim očima postoji neka vrsta plavog filtera. A svom laboratorijskom asistentu zavještao je nakon smrti da mu izvadi oči i provjeri da li je takozvano staklasto tijelo, želatinasta masa koja ispunjava očnu jabučicu, plavkasto obojena?
Laborant je ispunio želju naučnika i nije našao ništa posebno u njegovim očima. Sugerirao je da Daltonu možda nešto nije u redu s optičkim živcima.
Daltonove oči su sačuvane u tegli alkohola u Manchesterskom književnom i filozofskom društvu, a već u naše vrijeme, 1995. godine, genetičari su izolovali i proučavali DNK iz mrežnjače. Kao što se i očekivalo, kod nje su pronađeni geni za sljepoću za boje.
Nemoguće je ne spomenuti još dva izuzetno čudna eksperimenta s ljudskim vidnim organima. Isaac Newton je izrezao tanku zakrivljenu sondu od slonovače, bacio je u oko i pritisnuo na stražnju stranu očne jabučice. Istovremeno su se u oku pojavili bljeskovi u boji i krugovi iz kojih je veliki fizičar zaključio da svijet oko sebe vidimo jer svjetlost vrši pritisak na mrežnjaču. Godine 1928., jedan od pionira televizije, engleski pronalazač John Baird, pokušao je koristiti ljudsko oko kao kameru za odašiljanje, ali, naravno, nije uspio.
DA LI JE ZEMLJA LOPTA?
Rijedak primjer eksperimenta iz geografije, koja zapravo nije eksperimentalna nauka.
Izvanredni engleski evolucijski biolog, Darvinov saborac, Alfred Russell Wallace, bio je aktivan borac protiv pseudonauke i svih vrsta praznovjerja (vidi Nauka i život br. 5, 1997).
U januaru 1870. Wallace je pročitao oglas u naučnom časopisu, čiji je podnosilac ponudio opkladu na 500 funti svakome ko bi se obavezao da će jasno dokazati sferičnost Zemlje i „na način razumljiv svakom razumnom čovjeku demonstrirati konveksnu željeznicu , rijeka, kanal ili jezero.” Spor je predložio izvjesni John Hamden, autor knjige koja dokazuje da je Zemlja u stvari ravan disk.
Wallace je odlučio prihvatiti izazov i odabrao je pravac od šest milja kanala kako bi pokazao okruglost Zemlje. Na početku i na kraju dionice bila su dva mosta. Na jednom od njih, Wallace je montirao striktno horizontalni teleskop 50x s navojima za nišanjenje u okularu. Na sredini kanala, na udaljenosti od tri milje od svakog mosta, postavio je visok znak sa crnim krugom na njemu. Na drugi most sam okačio dasku sa horizontalnom crnom prugom. Visina iznad vode teleskopa, crni krug i crna pruga su bile potpuno iste.
Ako je Zemlja (i voda u kanalu) ravna, crna traka i crni krug bi se trebali poklapati u okularu teleskopa. Ako je površina vode konveksna, ponavljajući konveksnost Zemlje, tada bi crni krug trebao biti iznad trake. I tako se dogodilo (vidi sliku). Štaviše, veličina diskrepancije se dobro poklapala sa izračunatom, izvedenom iz poznatog radijusa naše planete.
Međutim, Hamden je odbio čak ni pogledati kroz teleskop, poslavši svoju sekretaricu da to uradi. A sekretar je uvjeravao prisutne da su obje ocjene na istom nivou. Ako se uoče neka neslaganja, to je zbog aberacija sočiva teleskopa.
Uslijedila je višegodišnja tužba, uslijed koje je Hamden ipak bio primoran da plati 500 funti, ali je Wallace potrošio znatno više na sudske troškove.
DVA NAJDUŽA EKSPERIMENTA
Možda najviše započeto prije 130 godina (vidi “Nauka i život” br. 7, 2001) i još nije završeno. Američki botaničar W. J. Beale zakopao je 20 boca sjemena običnog korova u zemlju 1879. Od tada, povremeno (prvo svakih pet, zatim deset, pa čak i kasnije - svakih dvadeset godina) naučnici iskopaju jednu bocu i testiraju sjeme na klijavost. Neki posebno postojani korovi još uvijek klijaju. Sljedeća boca bi trebala biti dostupna u proljeće 2020.
Najduži eksperiment fizike započeo je na Univerzitetu australskog grada Brizbejna, profesor Tomas Parnel. On je 1927. godine u stakleni lijevak postavljen na tronožac stavio komad čvrste smole - var, koja je po svojim molekularnim svojstvima tečnost, iako vrlo viskozna. Parnell je zatim zagrijavao lijevak sve dok se lak lagano ne otopi i poteče u izljev lijevka. Godine 1938. prva kap smole pala je u laboratorijsku čašu koju je postavio Parnell. Drugi je pao 1947. U jesen 1948. profesor je umro, a njegovi učenici su nastavili da posmatraju krater. Od tada, padovi su padali 1954., 1962., 1970., 1979., 1988. i 2000. godine. Učestalost kapljica je usporila posljednjih decenija zbog činjenice da je u laboratoriju ugrađena klima i postalo je hladnije. Zanimljivo je da ni jednom kap nije pala u prisustvu nekog od posmatrača. Pa čak i kada je 2000. godine ispred lijevka postavljena web kamera za prijenos slika na internet, u trenutku osmog i danas posljednjeg pada kamera je otkazala!
Eksperiment je još daleko od završetka, ali je već jasno da je var sto miliona puta viskozniji od vode.
BIOSFERA-2
Ovo je najveći eksperiment na našoj nasumičnoj listi. Odlučeno je da se napravi radni model Zemljine biosfere.
Godine 1985. više od dvije stotine američkih naučnika i inženjera udružilo se kako bi izgradilo ogromnu staklenu zgradu u pustinji Sonoran (Arizona) koja je sadržavala uzorke zemaljske flore i faune. Planirali su hermetički zatvoriti zgradu od bilo kakvog priliva stranih materija i energije (osim energije sunčeve svjetlosti) i smjestiti ovdje na dvije godine tim od osam volontera, koji su odmah dobili nadimak "bionauti". Eksperiment je trebao doprinijeti proučavanju veza u prirodnoj biosferi i provjeriti mogućnost dugotrajnog postojanja ljudi u zatvorenom sistemu, na primjer, tokom svemirskih letova na velike udaljenosti. Biljke su morale da snabdevaju kiseonikom; Nadali se da će voda biti obezbeđena prirodnim ciklusom i procesima biološkog samopročišćavanja, hranom biljaka i životinja.
Unutrašnja površina zgrade (1,3 hektara) podijeljena je na tri glavna dijela. Prvi sadrži primere pet karakterističnih ekosistema Zemlje: deo prašume, „okean” (bazen slane vode), pustinju, savanu (sa „rekom” koja teče kroz nju) i močvaru. U svim ovim krajevima nastanjeni su predstavnici flore i faune koje su odabrali botaničari i zoolozi. Drugi dio zgrade bio je posvećen sistemima za održavanje života: četvrtina hektara za uzgoj jestivog bilja (139 vrsta, računajući tropsko voće iz „šume“), ribnjake (tilapiju su uzeli kao nepretencioznu, brzorastuću i ukusne vrste) i odjeljak za biološki tretman otpadnih voda. Konačno, tu su bili i stambeni prostori za “bionaute” (svaki od 33 kvadrata sa zajedničkom trpezarijom i dnevnim boravkom). Solarni paneli su obezbedili struju za kompjutere i noćno osvetljenje.
Krajem septembra 1991. godine osam ljudi je “zazidano” u staklenu baštu. I ubrzo su počeli problemi. Ispostavilo se da je vrijeme bilo neobično oblačno, fotosinteza je bila slabija od normalne. Osim toga, bakterije koje troše kisik su se umnožavale u tlu, pa se tijekom 16 mjeseci njegov sadržaj u zraku smanjio sa normalnih 21% na 14%. Morali smo dodati kiseonik izvana, iz boca. Ispostavilo se da su prinosi jestivih biljaka niži od očekivanih, populacija "Biosfere-2" je bila stalno gladna (iako su već u novembru morali da otvore trgovinu; tokom dve godine iskustva, prosečan gubitak težine bio je 13% ). Nestali su naseljeni oprašivači insekata (općenito je izumrlo od 15 do 30% vrsta), ali su se namnožili žohari, koje nitko nije naseljavao. "Bionauti" su i dalje, u najmanju ruku, mogli ostati u zatočeništvu planirane dvije godine, ali sveukupno eksperiment je bio neuspješan. Međutim, to je još jednom pokazalo koliko su delikatni i ranjivi mehanizmi biosfere koji osiguravaju naš život.
Džinovska struktura se sada koristi za individualne eksperimente sa životinjama i biljkama.
BURNING DIAMOND
U današnje vrijeme niko nije iznenađen eksperimentima koji su skupi i zahtijevaju ogromne eksperimentalne kapacitete. Međutim, prije 250 godina to je bila novost, pa su se okupile gomile ljudi da gledaju zadivljujuće eksperimente velikog francuskog hemičara Antoinea Laurenta Lavoisiera (pogotovo što su se eksperimenti odvijali na svježem zraku, u vrtu u blizini Louvrea).
Lavoisier je proučavao ponašanje različitih supstanci na visokim temperaturama, za šta je izgradio ogromnu instalaciju s dva sočiva koja su koncentrirala sunčevu svjetlost. Izrada sabirne leće promjera 130 centimetara sada je još uvijek netrivijalan zadatak, ali 1772. godine to je bilo jednostavno nemoguće. No, optičari su pronašli izlaz: napravili su dvije okrugle konkavne čaše, zalemile ih i u prostor između njih ulile 130 litara alkohola. Debljina takvog sočiva u sredini bila je 16 centimetara. Drugo sočivo, koje je pomoglo da se zrake sakupe još jače, bilo je dvostruko manje, a napravljeno je na uobičajen način - brušenjem staklenog odljevka. Ova optika je instalirana (njezin crtež se može vidjeti u “Nauka i život” 8, 2009). Dobro osmišljen sistem poluga, šrafova i točkova omogućio je usmeravanje sočiva prema Suncu. Učesnici eksperimenta su nosili dimljene naočare.
Lavoisier je u fokus sistema stavio različite minerale i metale: peščar, kvarc, cink, kalaj, ugalj, dijamant, platinu i zlato. On je primetio da u hermetički zatvorenoj staklenoj posudi sa vakuumom, dijamant se ugljeni kada se zagreje, i sagoreva na vazduhu, potpuno nestajući. Eksperimenti su koštali hiljade zlatnih livara.
LAVOISIER
U istoriji hemije, malo je imena sa kojima se povezivalo toliko važnih hemijskih događaja kao sa imenom Antoine Laurent Lavoisier. I sam je napravio relativno malo otkrića, ali je imao vrlo rijedak dar spajanja novih činjenica, otkrića drugih i vlastitih iskustava u jednu cjelinu. Bio je jedan od najistaknutijih prirodnih naučnika, čiji je rad imao ogroman uticaj na razvoj ne samo hemije, već i drugih prirodnih nauka, uvodeći u njih kvantitativne metode istraživanja i tačnost. Prekrasan jezik kojim Lavoisier izražava svoja razmišljanja, jednostavan i figurativan, gdje svaka riječ izaziva u čitaocu upravo onu ideju koju autor želi dati, postao je prototip onoga čemu svaki naučnik treba da teži.
A ntoine Laurent Lavoisier rođen je 1743. Dječak je odrastao u društvu visoko nadarenih ljudi - rođaka i poznanika njegovog oca, koji su zauzimali važne službene položaje i bili naviknuti da u svom krugu raspravljaju o raznim pitanjima nauke i javnog života. U takvim raspravama uvijek je bio prisutan budući naučnik, koji je ubrzo privukao pažnju svojom inteligencijom i razvojem. Njegov otac, poznati advokat, želio je svom sinu dati pravno obrazovanje, ali, primijetivši kod mladića sklonost matematici i prirodnim naukama, smjestio ga je na Mazarin College, čiji je program uključivao ove nauke.
Nakon što je završio fakultet, Lavoisier je upisao višu pravnu školu, gdje je stekao diplomu iz prava, a godinu dana kasnije - licencirani prava. Ali istovremeno nije prestao da proučava prirodne nauke, koje su mu se jako zavolele na koledžu, nastavljajući da ih proučava pod vođstvom najistaknutijih naučnika svog vremena - astronoma Nicolasa Louisa Lacaillea, botaničara Bernarda Jussieuxa, geolog i mineralog Jean Etienne Guettard, čiji je asistent postao. Mladog pravnika posebno su privukla predavanja iz hemije profesora Guillaumea François Ruela. Lijepo predstavljena i praćena brojnim eksperimentima, ova predavanja su uvijek privlačila punu publiku. Iz snimaka ovih predavanja, koji su do nas došli u nekoliko primjeraka, jasno je da je Ruel nastojao da svojim slušaocima pruži potpuno razumijevanje stanja u hemiji tog vremena. Kao i drugi hemičari tog doba, bio je pristalica teorije flogistona i na njoj je objašnjavao hemijske fenomene. Na kraju je Lavoisier potpuno napustio jurisprudenciju i potpuno se posvetio prirodnim naukama. Izuzetna efikasnost i sistematičnost činili su ove studije veoma produktivnim, uvek je pokušavao da dođe do suštine stvari i nađe objašnjenja za pojave.
Uz to, Lavoisier se živo zanimao za tehnička i društveno-ekonomska pitanja. Njegovo prvo naučno istraživanje o sastavu gipsa bilo je ujedno i prvo saopštenje koje je napravio 1765. godine na Pariškoj akademiji nauka. Iste godine, Lavoisier je učestvovao na konkursu koji je raspisala akademija za pronalaženje najboljeg načina da osvetli ulice u Parizu. Lavoisier je za svoj izvještaj dobio zlatnu medalju.
Naravno, ubrzo je dat prijedlog da se Lavoisier, kao obrazovan, inteligentan, energičan i veoma koristan čovjek za nauku, izabere za člana Akademije nauka. Izbor je održan 1768. Lavoisier je prvo prisustvovao sastanku akademije, gdje je izabran za člana nekoliko komisija. Njegovo djelovanje u ovim komisijama obilježila je ista metodičnost koja karakteriše sav njegov rad.
Želeći da poboljša svoju materijalnu situaciju, Lavoisier je iste godine počinio djelo koje je imalo fatalne posljedice po njega: postao je jedan od poreskih farmera za unutrašnje poreze, „opći farmer“, nakon što je prvo vrlo temeljito proučio sve što se odnosilo na „General Farmer"*. Zemljoradnici su uzimali poreze od države, odnosno davali su godišnje u blagajnu određenu svotu novca, a sami su ubirali porez od naroda; razlika je bila u njihovu korist. Povjeren mu je nadzor nad proizvodnjom duhana, nadzor nad carinskim poslovanjem i drugim poslovima vezanim za indirektne poreze. Lavoisier se ovom materijom bavio sa svojom karakterističnom energijom i 1769–1770. mnogo putovao po Francuskoj u interesu poljoprivrede.
Ova putovanja je koristio i za proučavanje pijaće i drugih prirodnih voda. Proučavajući ih, Lavoisier je primijetio da čak ni stostruka destilacija ne oslobađa u potpunosti vodu od nečistoća otopljenih u njoj. Pod pretpostavkom da su izvor potonjeg bile posude za destilaciju, on je 100 dana zagrijavao vodu u staklenoj posudi na 90 °C. Zatim je preciznim vaganjem odredio gubitak težine posude i težinu zagađivača oslobođenih iz vode: obje težine su se pokazale identične. Tako je Lavoisier opovrgnuo vjekovno mišljenje da se voda može pretvoriti u "zemlju".
D deset godina - od 1771. do 1781. - bile su možda najplodonosnije u naučnom smislu: tokom njih Lavoisier je dokazao validnost svoje nove teorije sagorevanja kao hemijske interakcije tela sa kiseonikom. Masa obaveza primorala je Lavoazijea da metodično i precizno rasporedi svoj dan. Sati od 6 do 9 ujutru i od 7 do 10 uveče bili su posvećeni hemiji, ostatak dana je posvetio radu na akademiji, na platnom spisku u raznim komisijama. Jedan dan u sedmici bio je u potpunosti posvećen laboratorijskom radu; posjetioci su dolazili ovdje i direktno učestvovali u raspravi o dobijenim rezultatima.
Počevši da proučava fenomene sagorevanja i sagorevanja metala, Lavoisier je napisao: „Predlažem da ponovim sve što su uradili moji prethodnici, poduzimajući sve moguće mere predostrožnosti da spojim ono što je već poznato o vezanom ili oslobođenom vazduhu sa drugim činjenicama i dam novu teoriju. Radovi pomenutih autora, ako se posmatraju sa ove tačke gledišta, daju mi pojedinačne karike u lancu... Ali potrebno je uraditi mnogo eksperimenata da bi se dobio kompletan niz.”
Odgovarajući eksperimenti, započeti u oktobru 1772. godine, izvedeni su strogo kvantitativno: uzete i dobijene supstance pažljivo su izvagane. Jedan od prvih rezultata eksperimenata bio je da su otkrili povećanje težine pri sagorijevanju sumpora, fosfora i uglja. Zatim su pažljivo proučavani i fenomeni gorenja metala.
Izložimo ovdje neke podatke o eksperimentima koji se danas rijetko pominju, ali su svojevremeno izazivali veliko interesovanje savremenika – eksperimente sa spaljivanjem dijamanata.
Odavno je uočeno da kada se dovoljno zagrije na zraku, dijamanti nestaju bez traga. Lavoisier je eksperimentalno dokazao da zrak igra odlučujuću ulogu u ovoj pojavi; dijamant kojem zrak nema pristup ne mijenja se na istoj temperaturi. Dijamant koji je spaljen ispod staklenog zvona sunčevim zracima prikupljenim u žarištu gorućeg stakla proizveo je, kako je Lavoisier predvidio, bezbojni plin koji je formirao bijeli talog s vapnenom vodom, koji je proključao kada se na njega polila kiselina - bio je to ugljični dioksid . Da bi se to potvrdilo, pod istim uslovima spaljen je komad drvenog uglja. Kao rezultat toga, kao i pri spaljivanju dijamanta, nastao je ugljični dioksid. Iz ovoga je Lavoisier zaključio da je dijamant modifikacija uglja: obje tvari pri sagorijevanju proizvode ugljični dioksid.
Naučnikove eksperimente i najvažnije zaključke iz njih opisao je 1774. Majstorski prikaz pruža uvjerljive dokaze o mišljenju da se zrak sastoji od dva plina, od kojih se jedan spaja sa supstancama tokom sagorijevanja i gorenja. Treba se zapitati kako je, nakon ovoga, teorija flogistona još uvijek mogla zadržati svoje bijesne pristaše. Daljnji zaključci iz ovih eksperimenata dati su u članku iz 1775. godine, u kojem je Lavoisier posebno razmatrao prirodu gasova koji nastaju tokom sagorevanja, posebno ugljen-dioksida.
Uz ove naučne radove, Lavoisier se najaktivnije bavio praktičnim pitanjima vezanim za proizvodnju duhana, soli itd. Godine 1775. imenovan je za „glavnog upravitelja baruta“, odnosno inspektora za proizvodnju baruta. On je ovaj posao potpuno transformisao, koncentrišući ga, počevši od proizvodnje salitre, pa do proizvodnje baruta, u rukama države. Kao rezultat toga, produktivnost tvornica značajno je porasla, a cijena baruta smanjena.
L Avoisier se preselio u Arsenal, gdje je za sebe napravio laboratoriju u kojoj je radio gotovo cijeli život. Ova laboratorija je postala središte susreta naučnika: francuskih i stranih, koji su uzeli aktivno učešće ne samo u diskusijama, već iu samim eksperimentima. Obično je ovdje, prije nego što je podnio izvještaj Akademiji nauka, Lavoisier izvodio potrebne eksperimente pred prijateljima i poznanicima i zajedno s njima raspravljao o njihovim rezultatima u svjetlu svoje teorije kisika. Pošto je nepobitno dokazao valjanost ove teorije, središte svoje naučne delatnosti preneo je u drugu oblast vezanu za prethodnu: započeo je sveobuhvatno proučavanje hemijske strane disanja i promena koje se dešavaju sa vazduhom.
On je dokazao prisustvo u izdahnutom zraku istog ugljičnog dioksida koji nastaje prilikom sagorijevanja. Činjenica da vodeni rastvor ovog gasa ima kisela svojstva, poput rastvora produkata sagorevanja sumpora i fosfora, dala je razlog Lavoazijeu da veruje da su sva kiseonikova jedinjenja kiseline, što je on izrazio u nazivu "kiseonik", tj. bivši. Zanimljivo je napomenuti da naziv "ugljična kiselina", koji je tada dat ugljičnom dioksidu, još uvijek koriste mnogi, iako je prije više od stotinu godina dokazano da su ugljični dioksid i ugljični dioksid dvije različite tvari.
Godine 1785. Lavoisier je imenovan za direktora Akademije nauka i odmah je počeo da je transformiše. Od tada je bio još tješnje povezan s akademijom nego prije. Tempo Lavoisierovog hemijskog rada je u to vreme usporen, ali je ipak iz njegovog pera izašao niz važnih radova interesantnih za praktičnu primenu hemije. Od ovih primjena spomenut ćemo samo aktivnosti u aeronautičkom komitetu, tada tek u povojima: prvi balon napunjen vodonikom poletio je 1783. godine.
Do 1790. godine završeno je veliko istraživanje o prirodi toplote, koje je sproveo naučnik zajedno sa akademikom Pjerom Simonom Laplasom. U ovom radu su pokazali kako se mjeri količina toplote, određuje toplotni kapacitet tijela; Instrumenti koje su izmislili - kalorimetri - i danas se koriste u tu svrhu. Iz ovih radova Lavoisier je prešao na proučavanje pojave topline u životinjskom tijelu i ustanovio da je toplina rezultat sporog procesa sagorijevanja, prilično sličnog sagorijevanju uglja.
Neophodno je nešto više reći o Lavoisierovom radu na razgradnji vode, izvedenom 1783. propuštanjem vodene pare preko vrućeg željeza, te o njegovoj sintezi. Ovi radovi su konačno dokazali složeni sastav vode i prirodu vodonika, njegovog izvora. U vezi sa svojim rezultatima, Lavoisier se počeo snažnije suprotstavljati teoriji flogistona, teoriji koja je, naravno, mogla postojati samo u hemiji tog perioda, koja nije koristila kvantitativna određivanja.
|
Laboratorijski instrumenti i aparati
|
IN Lavoisier je objavio ovu novu hemiju u njenom konačnom obliku 1787-1789. Prvi od ovih datuma je vrijeme sastavljanja novih naziva supstanci, naziva koji ukazuju na sastav tijela od hemijskih elemenata koji ih formiraju prema hemijskoj analizi. Ova prva naučna hemijska nomenklatura imala je za cilj da razlikuje novu hemiju od stare - flogističke. Ista nomenklatura je data u "Osnovnom kursu hemije" (1789).
Prvi dio ovog izuzetnog rada posvećen je opisu kvantitativnih eksperimenata u stvaranju i razgradnji plinova, sagorijevanju jednostavnih tvari i stvaranju kiselina i soli. Proučavajući fenomen fermentacije, Lavoisier je naglasio posebnost kemijske interakcije sljedećim riječima: „Ništa se ne stvara ni u vještačkim procesima ni u prirodnim, a može se reći da u svakoj operaciji postoji ista količina materije prije i nakon toga, da je kvalitet i kvantitet principa ostao najviše isti, došlo je samo do pomjeranja i pregrupisavanja. Cijela umjetnost izvođenja eksperimenata u hemiji temelji se na ovoj tezi. Neophodno je u svim slučajevima pretpostaviti stvarnu (potpunu) jednakost između principa proučavanog tijela i onog koji se iz njega dobije analizom. Ova hemijska jednakost je matematički izraz jednakosti tjelesne težine prije i poslije interakcije.”
Drugi dio kursa posvećen je jednostavnim, nerazgradivim supstancama koje čine hemijske elemente. Lavoisier ih je izbrojao 33 (uključujući svjetlost i toplinu, i ukazao je da poboljšanja u analitičkim metodama mogu dovesti do razgradnje nekih elemenata). Slijede međusobne veze koje stvaraju.
Konačno, treći dio kursa, posvećen instrumentima i operacijama u hemiji, ilustrovan je brojnim gravurama Lavoisierove supruge.
Lavoisier je učestvovao u završetku razvoja sistema tegova i mjera koje je preduzela Akademija nauka. Ovaj rad nastavljen je u Narodnoj skupštini, koja je odlučila da uvede decimalni sistem težina i mera na osnovu dužine Zemljinog meridijana. U tu svrhu formiran je niz komiteta i komisija na čelu sa A.L. Lavoisierom, J.A.N. Condorcetom, P.S. Završili su posao koji im je bio dodijeljen, a rezultat je bio metrički sistem, koji se danas koristi svuda. Ovo je jedan od najnovijih naučnih radova naučnika.
“Opšte porezno poljodjelstvo” i porezni poljoprivrednici su dugo bili predmet pravedne mržnje naroda. Narodna skupština je u martu 1791. godine ukinula farmu i predložila da se likvidira do 1. januara 1794. godine. Od tada je Lavoisier napustio rad u ovoj ustanovi. Pokret protiv poreskih farmera nastavio se razvijati, a 1793. godine Konvencija je odlučila uhapsiti porezne poljoprivrednike i ubrzati likvidaciju porezne poljoprivrede. Zajedno sa ostalima, Lavoisier je uhapšen 24. novembra.
Nakon suđenja slučaja na Tribunalu 8. maja 1794., svi poreznici su osuđeni na smrt, a istog dana Lavoisier je giljotiniran zajedno sa ostalima.
* Društvo za naplatu poreza od stanovništva.
Zašto je Antoine Lavoisier spalio dijamant?
Osamnaesti vek, Francuska, Pariz. Antoine Laurent Lavoisier, jedan od budućih kreatora kemijske nauke, nakon višegodišnjih eksperimenata s raznim supstancama u tišini svog laboratorija, iznova je uvjeren da je napravio pravu revoluciju u nauci. Njegovi u suštini jednostavni hemijski eksperimenti sagorevanja supstanci u hermetički zatvorenim zapreminama potpuno su opovrgli opšteprihvaćenu teoriju flogistona u to vreme. Ali jaki, strogo kvantitativni dokazi u korist nove teorije sagorevanja „kiseonika“ nisu prihvaćeni u naučnom svetu. Vizualni i praktičan model flogistona postao je vrlo čvrsto ukorijenjen u našim glavama.
sta da radim? Nakon što je dvije-tri godine proveo u besplodnim naporima da odbrani svoju ideju, Lavoisier dolazi do zaključka da njegova naučna sredina još nije sazrela za čisto teorijske argumente i da bi trebao krenuti sasvim drugim putem. Godine 1772., veliki hemičar je odlučio poduzeti neobičan eksperiment u tu svrhu. On poziva sve da učestvuju u spektaklu spaljivanja... teškog komada dijamanta u zapečaćenom kotlu. Kako se može oduprijeti radoznalosti? Uostalom, ne govorimo ni o čemu, već o dijamantu!
Sasvim je razumljivo da su se, prateći senzacionalnu poruku, vatreni protivnici naučnika, koji ranije nisu želeli da se upuštaju u njegove eksperimente sa svim vrstama sumpora, fosfora i uglja, ulivali u laboratorij zajedno sa običnim ljudima. Soba je bila uglačana do sjaja i sijala ništa manje od dragog kamena osuđenog na javno spaljivanje. Mora se reći da je Lavoisierov laboratorij u to vrijeme pripadao jednom od najboljih na svijetu i bio je u potpunosti konzistentan sa skupim eksperimentom u kojem su ideološki protivnici vlasnika sada jednostavno željni sudjelovali.
Dijamant nije razočarao: gorio je bez vidljivog traga, po istim zakonima koji su važili i za druge odvratne supstance. Sa naučne tačke gledišta nije se dogodilo ništa značajno novo. Ali teorija o "kiseoniku", mehanizam formiranja "vezanog vazduha" (ugljičnog dioksida) konačno je došla do svijesti čak i najokorjelijih skeptika. Shvatili su da dijamant nije nestao bez traga, već da je pod uticajem vatre i kiseonika doživeo kvalitativne promene i pretvorio se u nešto drugo. Uostalom, na kraju eksperimenta tikvica je težila tačno onoliko koliko je bila na početku. Dakle, lažnim nestankom dijamanta pred svačijim očima, riječ "flogiston" zauvijek je nestala iz naučnog leksikona, označavajući hipotetičku komponentu supstance koja se navodno gubi tokom njegovog sagorijevanja.
Ali sveto mesto nikada nije prazno. Jedan je otišao, došao drugi. Teoriju flogistona zamijenio je novi temeljni zakon prirode - zakon očuvanja materije. Povjesničari nauke su Lavoisier-a prepoznali kao otkrića ovog zakona. Dijamant je pomogao da se čovječanstvo uvjeri u njegovo postojanje. Istovremeno, ti isti istoričari stvorili su tolike oblake magle oko senzacionalnog događaja da je i dalje prilično teško razumjeti pouzdanost činjenica. Prioritet važnog otkrića već dugi niz godina, bez ikakvog razloga, osporavaju "patriotski" krugovi u raznim zemljama: Rusiji, Italiji, Engleskoj...
Koji argumenti podržavaju te tvrdnje? One najsmješnije. U Rusiji se, na primjer, zakon održanja materije pripisuje Mihailu Vasiljeviču Lomonosovu, koji ga zapravo nije otkrio. Štaviše, kao dokaz, škrabači hemijske nauke besramno koriste izvode iz njegove lične prepiske, gde naučnik, deleći sa kolegama svoja razmišljanja o svojstvima materije, navodno lično svedoči u korist ovog gledišta.
Italijanski historiografi svoje tvrdnje o prioritetu svjetskog otkrića u kemijskoj nauci objašnjavaju činjenicom da... Lavoisier nije bio prvi koji je imao ideju da koristi dijamant u eksperimentima. Ispostavilo se da su se davne 1649. godine istaknuti evropski naučnici upoznali sa pismima u kojima su izvještavali o sličnim eksperimentima. Njih je obezbijedila Firentinska akademija nauka, a iz njihovog sadržaja proizlazi da su lokalni alhemičari već izložili dijamante i rubine jakoj vatri, stavljajući ih u hermetički zatvorene posude. Istovremeno, dijamanti su nestali, ali su rubini sačuvani u svom izvornom obliku, iz čega se izvlači zaključak o dijamantu kao „zaista magičnom kamenu, čija priroda prkosi objašnjenju“. Pa šta? Svi mi, na ovaj ili onaj način, idemo stopama naših prethodnika. A činjenica da alhemičari italijanskog srednjeg vijeka nisu prepoznali prirodu dijamanta samo sugerira da su mnoge druge stvari bile nedostupne njihovoj svijesti, uključujući i pitanje kuda ide masa tvari kada se zagrije u posudi koja isključuje pristup vazduhu.
Autorske ambicije Britanaca također izgledaju vrlo klimavo, jer općenito poriču Lavoisierovu umiješanost u senzacionalni eksperiment. Po njihovom mišljenju, velikom francuskom aristokrati nepravedno je pripisana zasluga koja je zapravo pripadala njihovom sunarodniku Smithsonu Tennantu, koji je čovječanstvu poznat kao otkrivač dva najskuplja metala na svijetu – osmijuma i iridijuma. Upravo je on, kako tvrde Britanci, izvodio ovakve pokazne vratolomije. Posebno je spalio dijamant u zlatnoj posudi (ranije grafit i drveni ugljen). I upravo je on došao do važnog zaključka za razvoj hemije da su sve te supstance iste prirode i da pri sagorevanju formiraju ugljen-dioksid u strogom skladu sa težinom supstanci koje se sagorevaju.
Ali koliko god se neki istoričari nauke trudili, bilo u Rusiji ili u Engleskoj, da omalovaže Lavoisierova izuzetna dostignuća i dodijele mu sporednu ulogu u jedinstvenom istraživanju, oni i dalje ne uspijevaju. Briljantni Francuz i dalje ostaje u očima svjetske zajednice kao čovjek sveobuhvatnog i originalnog uma. Dovoljno je prisjetiti se njegovog čuvenog eksperimenta s destilovanom vodom, koji je jednom zauvijek uzdrmao preovlađujuće mišljenje među mnogim naučnicima tog vremena o sposobnosti vode da se zagrijanom pretvori u čvrstu tvar.
Ovaj netačan stav formiran je na osnovu sljedećih zapažanja. Kada je voda isparila “do suhog”, na dnu posude se uvijek nalazio čvrsti ostatak, koji je zbog jednostavnosti nazvan “zemlja”. Tu se pričalo o pretvaranju vode u zemlju.
Godine 1770. Lavoisier je ovu konvencionalnu mudrost stavio na probu. Za početak, učinio je sve da dobije što čistiju vodu. To se tada moglo postići samo na jedan način - destilacijom. Uzimajući najbolju kišnicu u prirodi, naučnik ju je destilirao osam puta. Zatim je napunio prethodno izvaganu staklenu posudu vodom pročišćenom od nečistoća, hermetički zatvorio i ponovo zabilježio težinu. Zatim je tri mjeseca grijao ovu posudu na gorioniku, dovodeći njen sadržaj skoro do ključanja. Kao rezultat toga, na dnu kontejnera je zaista bilo “zemlje”.
Ali odakle? Da bi odgovorio na ovo pitanje, Lavoisier je ponovo izvagao suhu posudu, čija se masa smanjila. Utvrdivši da se težina posude promijenila onoliko koliko se u njoj pojavila "zemlja", eksperimentator je shvatio da se čvrsti talog koji je zbunio njegove kolege jednostavno ispirao iz stakla i nije moglo biti govora o bilo kakvom čudesnom transformacije vode u zemlju. Ovdje se događa neobičan hemijski proces. A pod uticajem visokih temperatura napreduje mnogo brže.
