کلسینه لاووازیه قلع و جیوه. "ده آزمایش زیبا در تاریخ علم"

در سال 1764، آکادمی علوم پاریس مسابقه ای را با موضوع "پیدا کردن بهترین راه برای روشن کردن خیابان های یک شهر بزرگ، ترکیبی از روشنایی، سهولت نگهداری و اقتصاد" اعلام کرد. پروژه با شعار "و او مسیر خود را با چراغ ها مشخص خواهد کرد" (کلماتی از "Aeneid" ویرجیل) به عنوان بهترین شناخته شد. این پروژه به طور علمی دستگاه های مختلف روشنایی خیابان را اثبات کرد: فانوس های نفتی و شمع های پیه، با و بدون بازتابنده و غیره.

در 9 آوریل 1765، مدال طلای آکادمی به برنده اهدا شد. معلوم شد که او آنتوان لوران لاووازیه بیست و دو ساله است - غرور آینده علم فرانسه و جهان.

او در 26 اوت 1743 در خانواده یک وکیل در دادگاه پاریس به دنیا آمد. پدرش می خواست آنتوان را به عنوان یک وکیل ببیند و او را به موسسه آموزشی اشرافی قدیمی، کالج مازارین فرستاد، سپس تحصیلاتش را در دانشکده حقوق دانشگاه ادامه داد.

آنتوان، که با توانایی های عالی متمایز بود، به راحتی مطالعه کرد، زیرا از سنین جوانی عادت به کار سخت و منظم را در خود ایجاد کرد. لاووازیه در دانشگاه علاوه بر علوم حقوقی، به تحصیل علوم طبیعی نیز پرداخت که بیشتر به آن علاقه مند شد. او به دوره ای از سخنرانی های شیمی از شیمیدان معروف G. Ruel گوش می دهد، کانی شناسی را از J. Guettard و گیاه شناسی را از B. de Jussier مطالعه می کند.

لاووازیه در سال 1764 از دانشگاه با عنوان وکیل فارغ التحصیل شد و در فوریه سال بعد اولین اثر خود را در مورد شیمی به نام "تحلیل گچ" به آکادمی علوم پاریس ارائه کرد که در آن استقلال و اصالت تفکر او بود. آشکار شدند. اگر قبل از این ترکیب مواد معدنی عمدتاً با "عمل آتش" مورد قضاوت قرار می گرفت ، پس او "روی گچ تأثیر آب ، این حلال تقریباً جهانی" را مطالعه کرد. فرآیند تبلور را مطالعه کرد و دریافت که وقتی گچ سخت می شود، آب را جذب می کند.

در سال 1768 او به عنوان دانشیار در کلاس شیمی به آکادمی علوم انتخاب شد. دانشمندان فرانسوی به او امید زیادی داشتند و اشتباه نمی کردند.

در همان سال، لاووازیه کشاورز عمومی مالیاتی شد. وی به عنوان یکی از اعضای شرکت مالیات عمومی حق اخذ مالیات و عوارض از مردم را دریافت کرد. او در حین انجام وظایف شرکت، کارخانه‌های تنباکو و گمرکات در غرب فرانسه را بازرسی کرد. درآمد عمدتاً صرف خرید ابزارهای گران قیمت برای تحقیقات علمی می شد. شرکت در کشاورزی عمومی دلیل مرگ غم انگیز دانشمند بزرگ در جریان انقلاب بورژوایی شد.

لاووازیه با داشتن مسئولیت های زیادی در زمینه کشاورزی، شیمی را فقط از ساعت 6 تا 9 صبح و از ساعت 7 تا 10 شب هر روز و یک بار در هفته (شنبه ها) در تمام روز مطالعه می کرد.

از سال 1772، Lavoisier شروع به مطالعه احتراق و برشته کردن فلزات کرد و قصد داشت "با احتیاط های جدید تکرار کند تا همه چیزهایی را که در مورد هوای متصل یا آزاد شده از اجسام می دانیم با هم ترکیب کنیم (ما در مورد CO 2 - B.K صحبت می کنیم). با دانش اکتسابی دیگر و ایجاد یک نظریه." در همان سال، او آزمایشاتی را در مورد احتراق و تکلیس فلزات آغاز کرد. اولین آزمایش سوزاندن الماس بود. لاووازیه آن را در یک ظرف دربسته قرار داد و آن را با ذره بین حرارت داد تا اینکه الماس ناپدید شد. با بررسی گاز حاصل، لاووازیه تشخیص داد که "هوای محدود" (CO 2) است. سپس دانشمند فسفر و گوگرد را در بالن های مهر و موم شده هرمتیک سوزاند و قبلاً آنها را وزن کرده بود. با تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش ها، او متقاعد شد که وزن فسفر و گوگرد در طی احتراق افزایش می یابد و این افزایش "به دلیل مقدار بسیار زیاد هوایی است که در طی احتراق به هم متصل می شود." این امر لاووازیه را به این باور می رساند که هوا نیز در طی کلسینه کردن فلزات جذب می شود. به عنوان دلیل، او آزمایش های ویژه ای را در سال آینده انجام خواهد داد (دوباره، وزن کردن دقیق). فلزات مختلف در ظروف بسته گرم می شوند: قلع، سرب، روی. در ابتدا لایه ای از رسوب (اکسیدها) روی سطح آنها تشکیل شد، اما پس از مدتی این فرآیند متوقف شد. با این حال، ترازو از فلز اصلی سنگین‌تر است و وزن ظرف قبل و بعد از گرم شدن ثابت است. این بدان معنی است که افزایش وزن فلز تنها به دلیل وجود هوا در ظرف می تواند رخ دهد، اما پس از آن باید فضای کمیاب در آنجا وجود داشته باشد. و در واقع، هنگامی که کشتی باز شد، هوا به داخل آن هجوم آورد و وزن کشتی بیشتر شد (آزمایشات M.V. Lomonosov را به یاد بیاورید).

چرا تمام هوا با فلزات ترکیب نمی شود؟ کدام یک از اجزای آن با مواد واکنش نشان می دهد؟ این سوالات لاووازیه را نگران کرد. پاسخ به آنها پس از ملاقات با پریستلی داده شد.

لاووازیه با تکرار آزمایشات دانشمند انگلیسی اظهار داشت که 1/5 هوا با جیوه ترکیب می شود و آن را به مقیاس (اکسید جیوه) تبدیل می کند و 4/5 باقی مانده هوا از احتراق و تنفس پشتیبانی نمی کند. هنگامی که اکسید گرم می شود، همان حجم هوا آزاد می شود که با مخلوط شدن با باقی مانده، هوای اصلی را می دهد. بنابراین هوای معمولی از دو بخش "هوای پاک" و "هوای خفه کننده" تشکیل شده است.

در سال 1775، لاووازیه "مدیر ارشد باروت" (مدیر صنعت نمک و باروت) شد. او به آرسنال نقل مکان می کند، جایی که یک آزمایشگاه عالی راه اندازی می کند. تقریباً تا پایان عمر در آنجا کار کرد.

کار انجام شده لاووازیه را به این ایده سوق داد که هوای "پاک" یا "حیات بخش" و نه فلوژیستون خارق العاده، نقش مهمی در احتراق مواد دارد. این دانشمند تمام مواد تجربی غنی خود را در سه مقاله خلاصه کرد که به آکادمی ارائه کرد.

اولین مورد برهمکنش جیوه با "ویتریول اسید" (اسید سولفوریک) و برشته کردن سولفات جیوه حاصل را بررسی کرد. مقاله دوم، "درباره احتراق به طور کلی"، مهم ترین مقاله بود، زیرا لاووازیه در آن "نظریه جدیدی از احتراق" را ارائه کرد. بر اساس این نظریه، احتراق فرآیند ترکیب اجسام با اکسیژن با انتشار همزمان گرما و نور است. محصولات به دست آمده مواد ساده نیستند، بلکه مواد پیچیده ای هستند که از بدن و اکسیژن تشکیل شده اند. هنگام سوزاندن، وزن مواد افزایش می یابد. مقاله سوم با عنوان "آزمایش هایی در مورد تنفس حیوانات و تغییراتی که در هوای عبوری از ریه ها رخ می دهد" بود. در آن، نویسنده خاطرنشان کرد که تنفس حیوانات مشابه احتراق است، فقط کندتر اتفاق می‌افتد و گرمای تولید شده در طول این فرآیند دمای ثابتی را در بدن حفظ می‌کند.

این آثار توسط اف. انگلس بسیار قدردانی شد و نوشت که لاووازیه "برای اولین بار تمام شیمی را که در شکل فلوژیستیک آن روی سرش ایستاده بود به پا کرد."

نظریه احتراق اکسیژن، نظریه فلوژیستون را رد کرد. بی جهت نیست که بزرگترین شیمیدانان آن زمان از طرفداران فلوژیستون بودند و در میان آنها شیل، کاوندیش، پریستلی از تشخیص آن خودداری کردند. در آلمان، طرفداران "ماده آتشین" حتی یک پرتره از لاووازیه را به نشانه اعتراض سوزاندند.

لاووازیه برای تحقیقات ابتکاری خود در سال 1778 به عنوان آکادمیک آکادمی علوم پاریس انتخاب شد.

در سال 1789، "دوره ابتدایی شیمی" در سه بخش منتشر شد - یکی از مهمترین آثار این دانشمند. در همان سال انقلاب بورژوایی در فرانسه آغاز شد. در مارس 1792، کشاورزی مالیاتی منحل شد و سال بعد کنوانسیون تصمیم گرفت کشاورزان مالیاتی از جمله لاووازیه را دستگیر کند. پس از محاکمه، تمام کشاورزان مالیاتی به اعدام محکوم شدند. در 8 می 1794، لاووازیه گیوتین شد. او به قول K. A. Timiryazev "برای گناهان نسل های کل شکارچیانی که آب زندگی مردم فرانسه را می مکیدند" پرداخت.

قرن هجدهم، فرانسه، پاریس. Antoine Laurent Lavoisier، یکی از آینده سازان علم شیمی، پس از سال ها آزمایش با مواد مختلف در خلوت آزمایشگاه خود، بارها و بارها متقاعد می شود که انقلابی واقعی در علم ایجاد کرده است. آزمایشات شیمیایی اساساً ساده او در مورد احتراق مواد در حجم های مهر و موم شده به طور کامل نظریه پذیرفته شده فلوژیستون در آن زمان را رد کرد. اما شواهد قوی و کاملاً کمی به نفع نظریه احتراق جدید "اکسیژن" در دنیای علمی پذیرفته نشده است. مدل فلوژیستون بصری و راحت بسیار محکم در سر ما جا افتاده است.

چه باید کرد؟ لاووازیه پس از دو یا سه سال تلاش بی‌ثمر برای دفاع از ایده‌اش، به این نتیجه می‌رسد که محیط علمی او هنوز به بحث‌های صرفا نظری نرسیده است و باید مسیری کاملاً متفاوت را در پیش بگیرد. در سال 1772 شیمیدان بزرگ تصمیم گرفت آزمایشی غیرمعمول برای این منظور انجام دهد. او همه را دعوت می کند تا در منظره سوزاندن... یک قطعه الماس سنگین در دیگ مهر و موم شده شرکت کنند. چگونه می توان در برابر کنجکاوی مقاومت کرد؟ از این گذشته ، ما در مورد چیزی صحبت نمی کنیم ، بلکه در مورد یک الماس صحبت می کنیم!

کاملاً قابل درک است که به دنبال این پیام پر شور، مخالفان سرسخت دانشمند که قبلاً نمی خواستند در آزمایشات او با انواع گوگرد، فسفر و زغال سنگ تحقیق کنند، همراه با مردم عادی به آزمایشگاه ریختند. اتاق تا اندازه ای صیقل داده شده بود و درخشش کمتر از یک سنگ قیمتی محکوم به سوزاندن عمومی بود. باید گفت که آزمایشگاه لاووازیه در آن زمان متعلق به یکی از بهترین های جهان بود و کاملاً با آزمایش گران قیمتی سازگار بود که مخالفان ایدئولوژیک صاحب آن اکنون به سادگی مشتاق شرکت در آن بودند.

الماس ناامید نشد: طبق همان قوانینی که در مورد سایر مواد نفرت انگیز اعمال می شود، بدون اثری قابل مشاهده سوخت. هیچ چیز جدید و قابل توجهی از نقطه نظر علمی اتفاق نیفتاده است. اما نظریه "اکسیژن"، مکانیسم تشکیل "هوای محدود" (دی اکسید کربن) سرانجام به آگاهی حتی بدبین ترین شکاکان رسیده است. آنها متوجه شدند که الماس بدون هیچ اثری ناپدید نشده است، بلکه تحت تأثیر آتش و اکسیژن دچار تغییرات کیفی شده و به چیز دیگری تبدیل شده است. از این گذشته، در پایان آزمایش، وزن فلاسک دقیقاً به همان اندازه اول بود. بنابراین، با ناپدید شدن کاذب الماس در مقابل چشم همگان، کلمه "phlogiston" برای همیشه از فرهنگ لغت علمی ناپدید شد، که بیانگر یک جزء فرضی از ماده است که ظاهراً در طی احتراق از بین رفته است.

اما مکان مقدس هرگز خالی نیست. یکی رفت یکی اومد نظریه فلوژیستون با قانون اساسی جدید طبیعت - قانون بقای ماده - جایگزین شد. لاووازیه توسط مورخان علم به عنوان کاشف این قانون شناخته شد. الماس کمک کرد تا بشریت وجود خود را متقاعد کند. در عین حال، همین مورخان چنان ابرهایی از مه را در اطراف این رویداد هیجان انگیز ایجاد کرده اند که هنوز درک قابل اعتماد بودن حقایق بسیار دشوار به نظر می رسد. اولویت یک کشف مهم سالهاست که بدون هیچ دلیلی توسط محافل "وطن پرست" در کشورهای مختلف مورد مناقشه قرار گرفته است: روسیه، ایتالیا، انگلیس...

چه استدلال هایی این ادعاها را تأیید می کند؟ مسخره ترین ها به عنوان مثال، در روسیه، قانون بقای ماده به میخائیل واسیلیویچ لومونوسوف نسبت داده می شود که در واقع آن را کشف نکرده است. علاوه بر این ، به عنوان مدرک ، خط نویسان علوم شیمی بی شرمانه از گزیده هایی از مکاتبات شخصی وی استفاده می کنند ، جایی که دانشمند با به اشتراک گذاشتن استدلال خود در مورد خواص ماده با همکاران خود ظاهراً شخصاً به نفع این دیدگاه شهادت می دهد.

تاریخ نگاران ایتالیایی ادعاهای خود را در مورد اولویت یک کشف جهانی در علم شیمی با این واقعیت توضیح می دهند که... لاووازیه اولین کسی نبود که ایده استفاده از الماس در آزمایشات را داشت. به نظر می رسد که در سال 1649، دانشمندان برجسته اروپایی با نامه هایی آشنا شدند که آزمایش های مشابهی را گزارش می کردند. آنها توسط آکادمی علوم فلورانس تهیه شده بود و از محتوای آنها نتیجه می گرفت که کیمیاگران محلی قبلاً الماس و یاقوت را در معرض آتش قوی قرار داده بودند و آنها را در ظروف مهر و موم شده قرار داده بودند. در همان زمان، الماس ها ناپدید شدند، اما یاقوت ها به شکل اصلی خود حفظ شدند، که از آن نتیجه گیری در مورد الماس به عنوان "سنگ واقعا جادویی، که ماهیت آن توضیح داده نمی شود" گرفته شد. پس چی؟ همه ما به هر نحوی راه پیشینیان خود را دنبال می کنیم. و این واقعیت که کیمیاگران قرون وسطی ایتالیا ماهیت الماس را به رسمیت نمی‌شناختند نشان می‌دهد که بسیاری از چیزهای دیگر برای آگاهی آنها غیرقابل دسترس بوده است، از جمله این سؤال که جرم یک ماده وقتی در ظرفی گرم می‌شود کجا می‌رود. دسترسی به هوا

جاه طلبی های تالیفی بریتانیایی ها نیز بسیار متزلزل به نظر می رسد، زیرا آنها به طور کلی دخالت لاووازیه را در این آزمایش هیجان انگیز انکار می کنند. به نظر آنها، اشراف بزرگ فرانسوی به طور غیرمنصفانه اعتباری را که در واقع به هموطن آنها اسمیتسون تنانت تعلق داشت، که برای بشر به عنوان کاشف دو فلز گران قیمت جهان - اسمیم و ایریدیوم - شناخته می شود، نسبت داده شد. همانطور که انگلیسی ها ادعا می کنند او بود که چنین شیرین کاری های نمایشی را انجام داد. به ویژه، او الماس را در یک ظرف طلایی (قبلاً گرافیت و زغال چوب) سوزاند. و این او بود که به این نتیجه مهم برای توسعه شیمی رسید که همه این مواد از یک طبیعت هستند و در هنگام احتراق، دی اکسید کربن را مطابق با وزن مواد در حال سوختن تشکیل می دهند.

اما مهم نیست که برخی از مورخان علم، چه در روسیه و چه در انگلستان، چقدر تلاش می کنند تا دستاوردهای برجسته لاووازیه را کم اهمیت جلوه دهند و به او نقشی ثانوی در تحقیقات منحصر به فرد اختصاص دهند، باز هم شکست می خورند. مرد درخشان فرانسوی به عنوان مردی با ذهنی جامع و اصیل همچنان در چشمان جامعه جهانی باقی می ماند. کافی است آزمایش معروف او با آب مقطر را به یاد بیاوریم که یک بار برای همیشه دیدگاه غالب بسیاری از دانشمندان آن زمان را در مورد توانایی آب برای تبدیل شدن به ماده جامد هنگام گرم شدن تکان داد.

این دیدگاه نادرست بر اساس مشاهدات زیر شکل گرفت. هنگامی که آب "تا خشک شدن" تبخیر شد، یک بقایای جامد همیشه در ته ظرف یافت می شد که برای سادگی به آن "زمین" می گفتند. اینجا بود که صحبت از تبدیل آب به خشکی شد.

در سال 1770، لاووازیه این حکمت مرسوم را مورد آزمایش قرار داد. برای شروع، او هر کاری انجام داد تا خالص ترین آب ممکن را به دست آورد. این را می توان تنها در یک راه به دست آورد - تقطیر. این دانشمند با استفاده از بهترین آب باران در طبیعت، آن را هشت بار تقطیر کرد. سپس یک ظرف شیشه ای از پیش وزن شده را با آب تصفیه شده از ناخالصی ها پر کرد و آن را به صورت هرمتیک مهر و موم کرد و دوباره وزن را ثبت کرد. سپس به مدت سه ماه این ظرف را روی مشعل گرم کرد و تقریباً محتویات آن را به جوش آورد. در نتیجه، واقعاً "زمین" در پایین ظرف وجود داشت.

اما کجا؟ برای پاسخ به این سوال، لاووازیه دوباره ظرف خشکی را که جرم آن کاهش یافته بود، وزن کرد. آزمایشگر پس از تشخیص اینکه وزن کشتی به اندازه ظاهر شدن "زمین" در آن تغییر کرده است، متوجه شد که باقیمانده جامد که همکارانش را گیج کرده بود به سادگی از شیشه بیرون می‌آید و هیچ گونه معجزه‌ای وجود ندارد. تبدیل آب به زمین اینجاست که یک فرآیند شیمیایی عجیب رخ می دهد. و تحت تأثیر دمای بالا بسیار سریعتر پیش می رود.

یوری فرولوف.

تاریخ علوم طبیعی مملو از آزمایشاتی است که شایسته نام عجیب هستند. ده موردی که در زیر توضیح داده شده است کاملاً مطابق با سلیقه نویسنده انتخاب شده اند که ممکن است با او مخالف باشید. برخی از آزمایش‌های موجود در این مجموعه هیچ نتیجه‌ای نداشت. برخی دیگر منجر به پیدایش شاخه های جدید علم شدند. آزمایش هایی وجود دارد که سال ها پیش آغاز شده اند، اما هنوز کامل نشده اند.

این همان چیزی است که توقف در زمان ما به نظر می رسد، که سکویی با ترومپتوزها از آن گذشته و اصل داپلر را آزمایش می کند.

دونالد کلوگ و گوا.

با این نقاشی می توانید دید رنگ خود را آزمایش کنید. افرادی که بینایی طبیعی دارند عدد 74 را در دایره می بینند و افراد کوررنگ عدد 21 را می بینند.

آنچه در طول آزمایشی برای آزمایش کروی بودن زمین از طریق تلسکوپ دیده شد. طراحی توسط A. Wallace.

پنج سال دیگر می گذرد و نهمین قطره رزین چسبناک از سال 1938 به شیشه می ریزد.

Biosphere 2 یک مجموعه بزرگ مهر و موم شده از ساختمان های ساخته شده از بتن، لوله های فولادی و 5600 پانل شیشه ای است.

نیوتن جامپینگ

در کودکی، اسحاق نیوتن (1643-1727) به عنوان پسری نسبتاً ضعیف و بیمار بزرگ شد. در بازی های خارج از خانه معمولا از همسالان خود عقب می ماند.

در 3 سپتامبر 1658، الیور کرامول، انقلابی انگلیسی که برای مدت کوتاهی حاکم مستقل کشور شد، درگذشت. در این روز باد شدیدی غیرمعمول انگلستان را درنوردید. مردم گفتند: این خود شیطان بود که برای روح غاصب پرواز کرد! اما در شهر Grantham، جایی که نیوتن در آن زمان زندگی می کرد، بچه ها مسابقه پرش طول را شروع کردند. اسحاق که متوجه شد بهتر است با باد بپرد تا در مقابل آن، جلوتر از همه رقبای خود تاخت.

بعداً آزمایش‌هایی را آغاز کرد: او نوشت که چند فوت می‌تواند در باد بپرد، چند فوت می‌تواند در برابر باد بپرد، و چقدر می‌تواند در یک روز بدون باد بپرد. این به او ایده ای از قدرت باد داد که به صورت پا بیان می شود. او که قبلاً دانشمند مشهوری شده بود، گفت که این پرش ها را اولین آزمایش های خود می دانست.

نیوتن به عنوان یک فیزیکدان بزرگ شناخته می شود، اما اولین آزمایش او را می توان بیشتر به هواشناسی نسبت داد.

کنسرت روی ریل

مورد مخالف نیز وجود داشت: یک هواشناس آزمایشی انجام داد که اعتبار یک فرضیه فیزیکی را اثبات کرد.

فیزیکدان اتریشی کریستین داپلر در سال 1842 این فرض را مطرح کرد و از نظر تئوری اثبات کرد که فرکانس ارتعاشات نور و صدا باید برای ناظر بسته به اینکه منبع نور یا صدا از ناظر یا به سمت او حرکت می کند تغییر کند.

در سال 1845، کریستوفر بیز-بالوت، هواشناس هلندی تصمیم گرفت تا فرضیه داپلر را آزمایش کند. او یک لوکوموتیو با یک تخت کرایه کرد، دو ترومپت را روی سکو گذاشت و از آنها خواست که نت G را نگه دارند (دو ترومپت لازم بود تا یکی از آنها هوا بگیرد و دیگری نت را بزند و به این ترتیب صدا قطع نشود. ). بر روی سکوی ایستگاهی بین اوترخت و آمستردام، هواشناس چندین نوازنده را بدون ساز، اما با گوش مطلق موسیقی قرار داد. پس از آن لوکوموتیو با شنوندگان شروع به کشیدن سکو با ترومپت با سرعت های مختلف کرد و آنها متوجه شدند که کدام نت را شنیده اند. سپس ناظران مجبور به سوار شدن شدند و شیپورزنان در حالی که روی سکو ایستاده بودند نواختند. آزمایش ها دو روز به طول انجامید، در نتیجه مشخص شد که حق با داپلر بود.

به هر حال، بعداً Beis-Ballot خدمات هواشناسی هلند را تأسیس کرد، قانون نام خود را تدوین کرد (اگر در نیمکره شمالی با پشت به باد بایستید، منطقه کم فشار در سمت چپ شما خواهد بود) و یک خارجی شد. عضو متناظر آکادمی علوم سن پترزبورگ.

علم با یک فنجان چای متولد شد

یکی از بنیانگذاران بیومتریک (آمار ریاضی برای پردازش نتایج آزمایشات بیولوژیکی)، گیاه شناس انگلیسی رابرت فیشر در سال های 1910-1914 در یک ایستگاه آگروبیولوژیکی در نزدیکی لندن کار کرد.

تیم کارمندان فقط از مردان تشکیل شده بود، اما یک روز آنها یک زن را استخدام کردند، متخصص جلبک. به خاطر او، تصمیم گرفته شد که ساعت پنج ساعت در اتاق مشترک برقرار شود. در اولین مهمانی چای، اختلافی در مورد یک موضوع ابدی برای انگلستان به وجود آمد: چه چیزی صحیح تر است - اضافه کردن شیر به چای یا ریختن چای در فنجانی که قبلاً حاوی شیر است؟ برخی از بدبینان شروع به گفتن کردند که با همان نسبت تفاوتی در طعم نوشیدنی وجود نخواهد داشت، اما موریل بریستول، کارمند جدید، ادعا کرد که به راحتی می تواند چای "اشتباه" را تشخیص دهد (اشراف زاده انگلیسی افزودن شیر را صحیح می دانند. به چای، و نه برعکس).

در اتاق بغلی، با کمک شیمیدان کارکنان، چندین فنجان چای به روش های مختلف تهیه شد و لیدی موریل ظرافت ذوق خود را نشان داد. و فیشر تعجب کرد: آزمایش چند بار باید تکرار شود تا نتیجه قابل اعتماد در نظر گرفته شود؟ از این گذشته، اگر فقط دو فنجان وجود داشت، به طور کاملاً تصادفی می توان روش پخت و پز را حدس زد. اگر سه یا چهار، شانس هم می تواند نقش داشته باشد...

از این تأملات کتاب کلاسیک روشهای آماری برای کارگران علمی متولد شد که در سال 1925 منتشر شد. روش های فیشر هنوز توسط زیست شناسان و پزشکان استفاده می شود.

توجه داشته باشید که موریل بریستول، طبق خاطرات یکی از شرکت کنندگان در مهمانی چای، تمام فنجان ها را به درستی شناسایی کرده است.

به هر حال، دلیل اینکه در جامعه عالی انگلیسی مرسوم است که شیر را به چای اضافه می کنند، و نه برعکس، با یک پدیده فیزیکی همراه است. اشراف همیشه چایی از چینی می نوشیدند که اگر ابتدا شیر سرد را در فنجان بریزید و سپس چای داغ اضافه کنید ممکن است ترکیده شود. انگلیسی‌های معمولی چای را از ظروف سفالی یا لیوان‌های حلبی می‌نوشیدند، بدون اینکه از سلامت آن‌ها واهمه داشته باشند.

HOME MOWGLI

در سال 1931، یک آزمایش غیر معمول توسط خانواده ای از زیست شناسان آمریکایی - Winthrop و Luella Kellogg انجام شد. پس از خواندن مقاله ای در مورد سرنوشت غم انگیز کودکانی که در میان حیوانات بزرگ می شوند - گرگ یا میمون، زیست شناسان شروع به فکر کردن کردند: اگر برعکس عمل کنیم - سعی کنیم یک بچه میمون را در یک خانواده انسانی بزرگ کنیم، چه؟ آیا او به فرد نزدیکتر می شود؟ در ابتدا، دانشمندان می خواستند با پسر کوچک خود دونالد به سوماترا نقل مکان کنند، جایی که پیدا کردن یک همراه برای دونالد در میان اورانگوتان ها آسان بود، اما پول کافی برای این کار وجود نداشت. با این حال، مرکز ییل برای مطالعه میمون های بزرگ یک شامپانزه ماده کوچک به نام گوا را به آنها قرض داد. او هفت ماهه و دونالد 10 ساله بود.

زوج کلوگ می دانستند که تقریباً 20 سال قبل از آزمایش آنها، محقق روسی نادژدا لادیگینا قبلاً سعی کرده بود یک شامپانزه یک ساله را به روشی که بچه ها تربیت می کنند بزرگ کند و به مدت سه سال در "انسان سازی" آن موفقیتی به دست نیاورد. اما Ladygina این آزمایش را بدون مشارکت کودکان انجام داد و Kellogs امیدوار بودند که والدین مشترک با پسرشان نتایج متفاوتی به همراه داشته باشد. علاوه بر این، نمی توان رد کرد که سن یک سالگی برای «تعلیم مجدد» خیلی دیر شده است.

گوا در خانواده پذیرفته شد و به طور مساوی با دونالد بزرگ شد. آنها همدیگر را دوست داشتند و خیلی زود جدایی ناپذیر شدند. آزمایش‌کنندگان همه جزئیات را یادداشت کردند: دونالد بوی عطر را دوست دارد، گوا آن را دوست ندارد. ما آزمایش‌هایی انجام دادیم: چه کسی می‌تواند به سرعت حدس بزند که چگونه از یک چوب برای آویزان کردن یک کوکی از سقف در وسط اتاق روی یک نخ استفاده کند؟ و اگر یک پسر و یک میمون را ببندید و آنها را به نام صدا کنید، چه کسی در تعیین جهتی که صدا از آن می آید بهتر است؟ گوا در هر دو آزمون برنده شد. اما وقتی به دونالد یک مداد و کاغذ دادند، خودش شروع به نوشتن چیزی روی برگه کرد و باید به میمون یاد می دادند که با مداد چه کار کند.

تلاش‌ها برای نزدیک‌تر کردن میمون به انسان‌ها تحت تأثیر آموزش، نسبتاً ناموفق بود. اگرچه گوا اغلب روی دو پا حرکت می کرد و یاد می گرفت که با قاشق غذا بخورد ، حتی کمی صحبت های انسان را درک می کرد ، وقتی افراد آشنا با لباس های مختلف ظاهر می شدند گیج می شد ، نمی توان به او یاد داد حداقل یک کلمه را تلفظ کند - "بابا" و او، بر خلاف دونالد، من نتوانستم به یک بازی ساده مانند "ladushki" خود مسلط شوم.

با این حال، آزمایش باید قطع شود، زمانی که معلوم شد در سن 19 ماهگی، دونالد با فصاحت نمی درخشید - او فقط سه کلمه را تسلط داشت. و بدتر از آن، او شروع به ابراز تمایل خود برای غذا خوردن با صدای معمولی میمون مانند پارس کرد. والدین می ترسیدند که پسر کم کم چهار دست و پا بیفتد و هرگز به زبان انسانی تسلط پیدا نکند. و گوا به مهد کودک فرستاده شد.

چشمان دالتون

ما در مورد آزمایشی صحبت خواهیم کرد که به درخواست آزمایشگر پس از مرگ او انجام شد.

دانشمند انگلیسی جان دالتون (1766-1844) عمدتاً به خاطر اکتشافات خود در زمینه فیزیک و شیمی و همچنین برای اولین توصیف نقص مادرزادی بینایی - کوررنگی که در آن تشخیص رنگ مختل می شود، به یاد می آید.

خود دالتون متوجه شد که از این کمبود رنج می برد تنها پس از آن که در سال 1790 به گیاه شناسی علاقه مند شد و درک تک نگاری ها و کلیدهای گیاه شناسی برایش دشوار بود. هنگامی که متن به گل های سفید یا زرد اشاره می کرد، او هیچ مشکلی نداشت، اما اگر گل ها به رنگ های بنفش، صورتی یا قرمز تیره توصیف می شدند، همه آنها از آبی تا دالتون غیرقابل تشخیص به نظر می رسید. اغلب، زمانی که یک گیاه را از روی توضیحات یک کتاب شناسایی می‌کرد، دانشمند باید از کسی می‌پرسید: آیا این گل آبی است یا صورتی؟ اطرافیانش فکر می کردند که او شوخی می کند. دالتون را فقط برادرش که همان نقص ارثی داشت درک می کرد.

خود دالتون با مقایسه درک رنگ خود با دید دوستان و آشنایان به رنگ ها، به این نتیجه رسید که نوعی فیلتر آبی در چشمان او وجود دارد. و بعد از مرگش به دستیار آزمایشگاهش وصیت کرد که چشم هایش را بردارد و بررسی کند که آیا به اصطلاح جسم زجاجیه، توده ژلاتینی که کره چشم را پر می کند، آبی رنگ است؟

دستیار آزمایشگاه خواسته های دانشمند را انجام داد و چیز خاصی در چشمان او نیافت. او پیشنهاد کرد که دالتون ممکن است مشکلی با اعصاب بینایی خود داشته باشد.

چشمان دالتون در یک شیشه الکل در انجمن ادبی و فلسفی منچستر نگهداری می شد و در زمان ما، در سال 1995، ژنتیک دانان DNA را از شبکیه جدا کرده و مطالعه کردند. همانطور که انتظار می رفت، ژن کوررنگی در او یافت شد.

غیرممکن است به دو آزمایش بسیار عجیب دیگر با اندام های بینایی انسان اشاره نکنیم. اسحاق نیوتن یک کاوشگر منحنی نازک را از عاج برید، آن را در چشم خود انداخت و آن را در پشت کره چشم فشار داد. در همان زمان، برق ها و دایره های رنگی در چشم ظاهر شد که فیزیکدان بزرگ به این نتیجه رسید که ما جهان اطراف خود را می بینیم زیرا نور به شبکیه فشار می آورد. در سال 1928، یکی از پیشگامان تلویزیون، مخترع انگلیسی جان بیرد، سعی کرد از چشم انسان به عنوان دوربین فرستنده استفاده کند، اما به طور طبیعی شکست خورد.

آیا زمین یک توپ است؟

نمونه نادری از آزمایش در جغرافیا که در واقع علم تجربی نیست.

زیست شناس تکاملی برجسته انگلیسی، همرزم داروین، آلفرد راسل والاس، مبارزی فعال علیه شبه علم و انواع خرافات بود (نگاه کنید به علم و زندگی شماره 5، 1997).

در ژانویه 1870، والاس آگهی‌ای را در یک مجله علمی خواند، که ارسال‌کننده آن برای هر کسی که متعهد می‌شد کروی بودن زمین را به وضوح اثبات کند و «راه‌آهن محدب را برای هر فرد معقولی به نمایش بگذارد، شرط‌بندی 500 پوندی ارائه می‌کرد. رودخانه، کانال یا دریاچه.» این اختلاف توسط جان هامدن معینی مطرح شد، نویسنده کتابی که ثابت می کند زمین در واقع یک صفحه تخت است.

والاس تصمیم گرفت این چالش را قبول کند و یک بخش مستقیم از کانال شش مایلی را برای نشان دادن گرد بودن زمین انتخاب کرد. در ابتدا و انتهای قطعه دو پل وجود داشت. در یکی از آنها، والاس یک تلسکوپ کاملاً افقی 50x با رشته های رؤیت در چشمی نصب کرد. در وسط کانال، در فاصله سه مایلی از هر پل، تابلوی بلندی با دایره سیاه روی آن قرار داد. روی پل دیگر تخته ای با نوار افقی سیاه آویزان کردم. ارتفاع بالای آب تلسکوپ، دایره سیاه و نوار سیاه دقیقاً یکسان بود.

اگر زمین (و آب موجود در کانال) صاف باشد، نوار سیاه و دایره سیاه باید در چشمی تلسکوپ منطبق باشند. اگر سطح آب محدب است، تکرار تحدب زمین، دایره سیاه باید بالای نوار باشد. و همینطور هم شد (تصویر را ببینید). علاوه بر این، اندازه اختلاف به خوبی با اندازه محاسبه شده منطبق است که از شعاع شناخته شده سیاره ما به دست آمده است.

با این حال، حمدن حتی از تماشای تلسکوپ خودداری کرد و منشی خود را برای انجام این کار فرستاد. و منشی به حضار اطمینان داد که هر دو نمره در یک سطح هستند. اگر اختلافی مشاهده شد به دلیل انحراف عدسی های تلسکوپ است.

یک شکایت چند ساله به دنبال داشت که در نتیجه آن هامدن همچنان مجبور به پرداخت 500 پوند بود، اما والاس به میزان قابل توجهی برای هزینه های قانونی هزینه کرد.

دو طولانی ترین آزمایش

شاید بیشترین شروع 130 سال پیش (به «علم و زندگی» شماره 7، 2001 مراجعه کنید) و هنوز تکمیل نشده است. گیاه شناس آمریکایی W. J. Beale 20 بطری دانه علف های هرز معمولی را در سال 1879 در زمین دفن کرد. از آن زمان، دانشمندان به طور دوره ای (اول هر پنج، سپس ده، و حتی بعداً - هر بیست سال) یک بطری را حفر می کنند و دانه ها را برای جوانه زنی آزمایش می کنند. برخی از علف های هرز به خصوص پایدار هنوز جوانه می زنند. بطری بعدی باید در بهار 2020 در دسترس باشد.

طولانی ترین آزمایش فیزیک در دانشگاه شهر بریزبن استرالیا، پروفسور توماس پارنل آغاز شد. در سال 1927، او یک قطعه رزین جامد - var، که با توجه به خواص مولکولی آن، یک مایع است، اگرچه بسیار چسبناک است، در یک قیف شیشه ای نصب شده روی سه پایه قرار داد. سپس پارنل قیف را حرارت داد تا لاک کمی ذوب شود و به دهانه قیف بریزد. در سال 1938، اولین قطره رزین در یک لیوان آزمایشگاهی که توسط Parnell قرار داده شده بود، افتاد. دوم در سال 1947 سقوط کرد. در پاییز 1948، استاد درگذشت و شاگردانش به مشاهده دهانه ادامه دادند. از آن زمان، این کاهش در سال های 1954، 1962، 1970، 1979، 1988 و 2000 کاهش یافته است. به دلیل نصب تهویه مطبوع در آزمایشگاه و سردتر شدن هوا، فرکانس قطرات در دهه های اخیر کاهش یافته است. جالب است که حتی یک بار قطره در حضور هیچ یک از ناظران سقوط نکرده است. و حتی زمانی که در سال 2000 یک وب کم برای انتقال تصاویر به اینترنت در جلوی قیف نصب شد، در لحظه هشتمین و امروز آخرین قطره دوربین از کار افتاد!

این آزمایش هنوز تا کامل شدن فاصله دارد، اما از قبل مشخص است که var صد میلیون بار چسبناک تر از آب است.

BIOSPHERE-2

این بزرگترین آزمایش در لیست تصادفی ما است. تصمیم گرفته شد که یک مدل کاری از بیوسفر زمین ساخته شود.

در سال 1985، بیش از دویست دانشمند و مهندس آمریکایی برای ساختن یک ساختمان شیشه ای عظیم در صحرای سونوران (آریزونا) که حاوی نمونه هایی از گیاهان و جانوران زمین بود، متحد شدند. آنها برنامه ریزی کردند که ساختمان را از هر گونه هجوم مواد و انرژی خارجی (به جز انرژی نور خورشید) به طور غیرقابل انطباق ببندند و تیمی متشکل از هشت داوطلب را که بلافاصله به آنها "بیونات ها" لقب داده اند، به مدت دو سال در اینجا مستقر کنند. این آزمایش قرار بود به مطالعه اتصالات در بیوسفر طبیعی کمک کند و امکان وجود طولانی مدت افراد را در یک سیستم بسته، به عنوان مثال، در طول پروازهای فضایی طولانی مدت، آزمایش کند. گیاهان باید اکسیژن را تامین می کردند. امید می رفت که آب توسط چرخه طبیعی و فرآیندهای خودپالایی بیولوژیکی، غذا توسط گیاهان و حیوانات تامین شود.

مساحت داخلی بنا (1.3 هکتار) به سه قسمت اصلی تقسیم شد. اولی شامل نمونه هایی از پنج اکوسیستم مشخص زمین است: لکه ای از جنگل های بارانی، یک "اقیانوس" (حوضه ای از آب نمک)، یک صحرا، یک ساوانا (با یک "رودخانه" که از میان آن می گذرد) و یک باتلاق. در تمام این قسمت ها نمایندگانی از گیاهان و جانوران که توسط گیاه شناسان و جانورشناسان انتخاب شده بودند مستقر شدند. بخش دوم ساختمان به سیستم های حمایت از زندگی اختصاص یافته بود: یک چهارم هکتار برای رشد گیاهان خوراکی (139 گونه، شمارش میوه های استوایی از "جنگل")، استخرهای ماهی (آنها تیلاپیا را به عنوان یک گیاه بی تکلف، سریع رشد و گونه های خوش طعم) و محفظه ای برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب. در نهایت، محل زندگی "بیونات ها" (هر 33 متر مربع با یک اتاق غذاخوری و اتاق نشیمن مشترک) وجود داشت. پنل های خورشیدی برق را برای کامپیوترها و روشنایی شبانه تامین می کردند.

در پایان سپتامبر 1991، هشت نفر در یک گلخانه شیشه ای "دیوار" شدند. و خیلی زود مشکلات شروع شد. هوا به طور غیرمعمول ابری بود، فتوسنتز ضعیف تر از حد معمول بود. علاوه بر این، باکتری‌هایی که اکسیژن مصرف می‌کنند در خاک تکثیر می‌شوند و در طی 16 ماه محتوای آن در هوا از 21٪ به 14٪ کاهش یافته است. باید از بیرون، از سیلندرها، اکسیژن اضافه می‌کردیم. بازده گیاهان خوراکی کمتر از حد انتظار بود، جمعیت "Biosphere-2" دائماً گرسنه بود (اگرچه قبلاً در ماه نوامبر مجبور بودند فروشگاه مواد غذایی را باز کنند؛ طی دو سال تجربه، میانگین کاهش وزن 13٪ بود. ). گرده افشان های حشرات ساکن ناپدید شدند (به طور کلی، از 15 تا 30٪ گونه ها منقرض شدند)، اما سوسک ها که هیچ کس در آنها ساکن نبود، تکثیر شدند. "بیونات ها" هنوز هم حداقل می توانستند برای دو سال برنامه ریزی شده در اسارت بمانند، اما در کل آزمایش ناموفق بود. با این حال، بار دیگر نشان داد که مکانیسم‌های بیوسفر که زندگی ما را تضمین می‌کنند چقدر ظریف و آسیب‌پذیر هستند.

این ساختار غول پیکر اکنون برای آزمایش های فردی با حیوانات و گیاهان استفاده می شود.

الماس در حال سوختن

امروزه هیچ کس از آزمایش هایی که گران هستند و به امکانات آزمایشی عظیم نیاز دارند شگفت زده نمی شود. با این حال، 250 سال پیش این یک تازگی بود، بنابراین انبوهی از مردم برای تماشای آزمایش‌های شگفت‌انگیز شیمی‌دان بزرگ فرانسوی آنتوان لوران لاووازیه گرد هم آمدند (مخصوصاً که آزمایش‌ها در هوای تازه، در باغی نزدیک موزه لوور انجام شد).

Lavoisier رفتار مواد مختلف را در دماهای بالا مورد مطالعه قرار داد و برای آن یک تاسیسات غول پیکر با دو عدسی ساخت که نور خورشید را متمرکز می کردند. ساخت عدسی جمع آوری با قطر 130 سانتی متر در حال حاضر هنوز یک کار غیر ضروری است، اما در سال 1772 به سادگی غیرممکن بود. اما بینایی‌شناسان راهی برای خروج پیدا کردند: آنها دو شیشه مقعر گرد ساختند، آنها را لحیم کردند و 130 لیتر الکل را در فضای بین آنها ریختند. ضخامت چنین عدسی در مرکز 16 سانتی متر بود. عدسی دوم که به جمع‌آوری پرتوها حتی قوی‌تر کمک می‌کرد، دو برابر کوچک‌تر بود و به روش معمول - با آسیاب کردن ریخته‌گری شیشه ساخته شد. این اپتیک بر روی آن نصب شد (نقشه آن را می توان در "علم و زندگی" 8، 2009 مشاهده کرد). یک سیستم اهرم، پیچ و چرخ کاملاً فکر شده، این امکان را فراهم کرد که لنزها را به سمت خورشید بگیرید. شرکت کنندگان در آزمایش از عینک دودی استفاده می کردند.

Lavoisier مواد معدنی و فلزات مختلف را در کانون سیستم قرار داد: ماسه سنگ، کوارتز، روی، قلع، زغال سنگ، الماس، پلاتین و طلا. وی خاطرنشان کرد که در یک ظرف شیشه ای مهر و موم شده با خلاء، الماس در اثر حرارت ذغالی شده و در هوا می سوزد و به طور کامل ناپدید می شود. این آزمایش ها هزاران لیور طلا هزینه داشت.

لاووازیر

در تاریخ شیمی، نام های کمی وجود دارد که بسیاری از رویدادهای شیمیایی مهم با نام آنتوان لوران لاووازیه مرتبط باشد. او خود اکتشافات نسبتا کمی داشت، اما استعداد بسیار نادری برای ترکیب حقایق جدید، اکتشافات دیگران و تجربیات خود در یک کل داشت. او یکی از برجسته ترین دانشمندان علوم طبیعی بود که کارش تأثیر شگرفی در توسعه نه تنها شیمی، بلکه سایر علوم طبیعی داشت و روش های کمی تحقیق و دقت را در آنها معرفی کرد. زبان زیبایی که لاووازیه افکار خود را با آن بیان می‌کند، ساده و مجازی، جایی که هر کلمه دقیقاً ایده‌ای را که نویسنده می‌خواهد ارائه دهد، در خواننده تداعی می‌کند، به نمونه‌ای از آنچه که هر دانشمندی باید برای آن تلاش کند تبدیل شده است.

آ ntoine Laurent Lavoisier در سال 1743 به دنیا آمد. این پسر در جامعه ای از افراد بسیار مستعد بزرگ شد - بستگان و آشنایان پدرش که مناصب رسمی مهمی را اشغال کردند و به بحث در مورد موضوعات مختلف علم و زندگی عمومی در حلقه خود عادت داشتند. در خلال چنین مباحثی، دانشمند آینده همیشه حضور داشت که به زودی با هوش و تکامل خود توجهات را به خود جلب کرد. پدرش که وکیل معروفی بود، می خواست به پسرش تحصیلات حقوقی بدهد، اما با توجه به تمایل پسر جوان به ریاضیات و علوم طبیعی، او را در کالج مزارین قرار داد که برنامه آن شامل این علوم بود.
پس از فارغ التحصیلی از کالج، لاووازیه وارد یک دانشکده حقوق شد، جایی که مدرک لیسانس حقوق گرفت، و یک سال بعد - مجوز حقوق. اما در عین حال، او از مطالعه علوم طبیعی دست نکشید که در کالج به آن علاقه زیادی داشت و به مطالعه آنها زیر نظر برجسته ترین دانشمندان زمان خود - ستاره شناس نیکلاس لوئی لاکائیل، گیاه شناس برنارد جوسیو، ادامه داد. ژان اتین گتارد زمین شناس و کانی شناس که دستیار او شد. وکیل جوان به ویژه جذب سخنرانی های پروفسور گیوم فرانسوا روئل در مورد شیمی شد. این سخنرانی ها با ارائه زیبا و همراه با آزمایش های متعدد، همیشه مخاطبان کاملی را به خود جلب می کرد. از ضبط‌های این سخنرانی‌ها که در چندین نسخه به دست ما رسیده است، مشخص می‌شود که روئل می‌خواست به شنوندگان خود درک کاملی از وضعیت شیمی در آن زمان بدهد. او مانند دیگر شیمی دانان آن عصر از طرفداران نظریه فلوژیستون بود و بر اساس آن به تبیین پدیده های شیمیایی می پرداخت. در نهایت لاووازیه فقه را به کلی کنار گذاشت و خود را به طور کامل وقف علوم طبیعی کرد. کارآیی و نظام مندی استثنایی این مطالعات را بسیار پربار می کرد؛ او همواره سعی می کرد به اصل امور دست یابد و برای پدیده ها توضیح بیابد.
علاوه بر این، لاووازیه به شدت به مسائل فنی و اجتماعی-اقتصادی علاقه مند بود. اولین تحقیق علمی او در مورد ترکیب گچ در همان زمان اولین ارتباطی بود که در سال 1765 در آکادمی علوم پاریس برقرار کرد. در همان سال، لاووازیه در مسابقه ای که آکادمی برای یافتن بهترین راه برای نورپردازی خیابان های پاریس اعلام کرده بود، شرکت کرد. لاووازیه برای گزارش خود مدال طلا دریافت کرد.
طبیعتاً به زودی پیشنهادی مبنی بر انتخاب لاووازیه به عنوان فردی تحصیل کرده، باهوش، پرانرژی و بسیار مفید برای علم به عضویت فرهنگستان علوم مطرح شد. این انتخابات در سال 1768 برگزار شد. لاووازیه ابتدا در جلسه آکادمی شرکت کرد و در آنجا به عضویت چندین کمیسیون انتخاب شد. فعالیت های او در این کمیسیون ها با همان روشمندی مشخص می شود که مشخصه همه کارهای اوست.
لاووازیه که می خواست وضعیت مالی خود را بهبود بخشد، در همان سال مرتکب عملی شد که عواقب مرگباری برای او داشت: او به یکی از کشاورزان مالیاتی برای مالیات های داخلی تبدیل شد، یک "کشاورز عمومی"، که ابتدا همه چیز مربوط به "ژنرال" را کاملاً مطالعه کرد. مزرعه دار"*. کشاورزان از دولت مالیات می گرفتند، یعنی سالانه مقداری پول به بیت المال می دادند و خود از مردم مالیات می گرفتند. تفاوت به نفع آنها بود. نظارت بر تولید تنباکو، نظارت بر عملیات گمرکی و سایر امور مربوط به مالیات های غیرمستقیم به وی سپرده شد. لاووازیه با انرژی مشخص خود به این موضوع پرداخت و در 1769-1770. به خاطر منافع کشاورزی به دور فرانسه سفر زیادی کرد.
او همچنین از این سفرها برای مطالعه آشامیدن و دیگر آب های طبیعی استفاده می کرد. لاووازیه با مطالعه آنها متوجه شد که حتی تقطیر صد برابر نیز آب را از ناخالصی های حل شده در آن به طور کامل پاک نمی کند. با فرض اینکه منبع دومی ظروف مورد استفاده برای تقطیر باشد، او آب را در ظرف شیشه ای تا دمای 90 درجه سانتیگراد به مدت 100 روز گرم کرد. سپس، با توزین دقیق، کاهش وزن ظرف و وزن آلاینده های آزاد شده از آب را تعیین کرد: هر دو وزن یکسان بودند. بنابراین Lavoisier این عقیده قدیمی را رد کرد که آب می تواند به "زمین" تبدیل شود.

Dده سال - از 1771 تا 1781 - شاید از نظر علمی پربارترین سال ها بود: در طول آنها لاووازیه اعتبار نظریه جدید احتراق خود را به عنوان برهمکنش شیمیایی اجسام با اکسیژن ثابت کرد. انبوه مسئولیت ها لاووازیه را وادار کرد تا به طور روشمند و دقیق روز خود را تقسیم کند. ساعات 6 تا 9 صبح و 7 تا 10 شب به شیمی اختصاص داشت، بقیه روز را به کار در آکادمی، با حقوق و دستمزد در کمیسیون های مختلف اختصاص داد. یک روز در هفته کاملاً به کار آزمایشگاهی اختصاص داشت. بازدیدکنندگان به اینجا آمدند و مستقیماً در بحث نتایج به دست آمده شرکت کردند.
لاووازیه با شروع به مطالعه پدیده‌های احتراق و سوزاندن فلزات می‌نویسد: «پیشنهاد می‌کنم هر کاری را که پیشینیان انجام داده‌اند، تکرار کنم، و تمام اقدامات احتیاطی ممکن را انجام دهم تا آنچه را که قبلاً در مورد هوای آزاد شده یا آزاد شده با واقعیت‌های دیگر ترکیب کرده‌ایم و نظریه جدیدی ارائه کنم. آثار نویسندگان مذکور، اگر از این منظر در نظر گرفته شود، حلقه‌های منفرد در زنجیره را در اختیار من قرار می‌دهد... اما برای به دست آوردن یک توالی کامل، باید آزمایش‌های زیادی انجام داد.»
آزمایشات مربوطه، که در اکتبر 1772 آغاز شد، کاملاً کمی انجام شد: مواد گرفته شده و به دست آمده با دقت وزن شدند. یکی از اولین نتایج آزمایش ها این بود که آنها متوجه افزایش وزن در هنگام سوزاندن گوگرد، فسفر و زغال سنگ شدند. سپس پدیده های سوزاندن فلزات نیز به دقت مورد مطالعه قرار گرفت.
اجازه دهید در اینجا برخی از داده ها را در مورد آزمایش هایی ارائه دهیم که اکنون به ندرت ذکر می شود، اما در یک زمان علاقه زیادی را در بین معاصران برانگیخت - آزمایش هایی در مورد سوزاندن الماس.
مدتهاست مشاهده شده است که وقتی الماس به اندازه کافی در هوا گرم می شود، بدون هیچ اثری ناپدید می شود. لاووازیه به طور تجربی ثابت کرد که هوا نقش تعیین کننده ای در این پدیده دارد. الماسی که هوا به آن دسترسی ندارد در همان دما تغییر نمی کند. همانطور که لاووازیه پیش‌بینی کرده بود، الماسی که زیر یک زنگ شیشه‌ای سوخته بود، توسط پرتوهای خورشید جمع‌آوری شده در کانون شیشه‌ای در حال سوختن، گازی بی‌رنگ تولید کرد که با آب آهک، رسوب سفید رنگی را تشکیل داد، که وقتی اسید روی آن می‌ریختند، می‌جوشند - دی اکسید کربن بود. . برای تایید این موضوع، یک تکه زغال در همین شرایط سوزانده شد. در نتیجه، مانند هنگام سوزاندن الماس، دی اکسید کربن تولید شد. لاووازیه از این نتیجه گرفت که الماس اصلاح زغال سنگ است: هر دو ماده هنگام سوختن دی اکسید کربن تولید می کنند.
آزمایش‌های این دانشمند و مهم‌ترین نتیجه‌گیری‌های حاصل از آن‌ها توسط او در سال 1774 شرح داده شد. یک ارائه استادانه شواهد قانع‌کننده‌ای بر این عقیده ارائه می‌دهد که هوا از دو گاز تشکیل شده است که یکی از آنها در هنگام احتراق و سوختن با مواد ترکیب می‌شود. باید تعجب کرد که چگونه پس از این، نظریه فلوژیستون همچنان می تواند طرفداران هار خود را حفظ کند. نتیجه گیری های بیشتر از این آزمایش ها در مقاله ای در سال 1775 ارائه شده است که در آن لاووازیه به طور خاص ماهیت گازهای تشکیل شده در طی احتراق، به ویژه دی اکسید کربن را مورد توجه قرار داده است.
در کنار این آثار علمی، لاووازیه بیشترین مشارکت را در مسائل عملی مربوط به تولید تنباکو، نمک و غیره داشت. در سال 1775، او به عنوان "مدیر ارشد باروت"، یعنی بازرس تولید باروت منصوب شد. او این تجارت را کاملاً متحول کرد و آن را متمرکز کرد و با تولید نمکدان شروع کرد و با ساخت باروت به دست دولت ختم کرد. در نتیجه بهره وری کارخانه ها به میزان قابل توجهی افزایش یافت و هزینه باروت کاهش یافت.

Lآوازیه به آرسنال نقل مکان کرد و در آنجا آزمایشگاهی را برای خود راه اندازی کرد و تقریباً تمام زندگی خود را در آن کار کرد. این آزمایشگاه به مرکز جلسات دانشمندان تبدیل شد: چه فرانسوی و چه خارجی، که نه تنها در بحث ها، بلکه در خود آزمایش ها نیز شرکت فعال داشتند. معمولاً در اینجا قبل از ارائه گزارش به فرهنگستان علوم، لاووازیه آزمایشات لازم را در حضور دوستان و آشنایان انجام می داد و به اتفاق آنها نتایج آنها را در پرتو نظریه اکسیژن خود به بحث می گذاشت. او که صحت این نظریه را به طور انکارناپذیر اثبات کرد، مرکز فعالیت علمی خود را به حوزه دیگری مرتبط با نظریه قبلی منتقل کرد: او مطالعه جامعی در مورد جنبه شیمیایی تنفس و تغییراتی که در هوا ایجاد می شود آغاز کرد.
او وجود همان دی اکسید کربنی را که در حین احتراق ایجاد می شود در هوای بازدمی ثابت کرد. این واقعیت که محلول آبی این گاز مانند محلول های محصولات احتراق گوگرد و فسفر دارای خواص اسیدی است، دلیلی را به لاووازیه داد که معتقد باشد تمام ترکیبات اکسیژن اسید هستند که او آن را با نام «اکسیژن» یعنی اسید بیان کرد. سابق. جالب است بدانید که نام "کربنیک اسید" که سپس به دی اکسید کربن داده شد، هنوز توسط بسیاری استفاده می شود، اگرچه بیش از صد سال پیش ثابت شد که دی اکسید کربن و دی اکسید کربن دو ماده متفاوت هستند.
در سال 1785، لاووازیه به عنوان مدیر آکادمی علوم منصوب شد و بلافاصله شروع به تغییر آن کرد. از آن زمان به بعد، او حتی بیشتر از قبل با آکادمی در ارتباط بود. سرعت کار شیمیایی لاووازیه در این زمان کاهش یافت، اما با این وجود، تعدادی از آثار مهم جالب برای کاربردهای عملی شیمی از قلم او بیرون آمد. از میان این کاربردها، ما فقط به فعالیت‌های کمیته هوانوردی اشاره می‌کنیم، و سپس در مراحل اولیه آن: اولین بالون پر از هیدروژن در سال 1783 به پرواز درآمد.
در سال 1790، یک مطالعه بزرگ در مورد ماهیت گرما، توسط دانشمند همراه با آکادمیک پیر سیمون لاپلاس انجام شد. در این کار آنها نحوه اندازه گیری مقدار گرما، تعیین ظرفیت گرمایی اجسام را نشان دادند. ابزارهایی که آنها اختراع کردند - کالریمتر - امروزه نیز برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند. از این کارها، لاووازیه به مطالعه ظهور گرما در بدن حیوانات پرداخت و ثابت کرد که گرما نتیجه یک فرآیند احتراق آهسته است که کاملاً شبیه به احتراق زغال سنگ است.
لازم است در مورد کار لاووازیه در مورد تجزیه آب که در سال 1783 با عبور بخار آب از آهن داغ انجام شد و در مورد سنتز آن صحبت کرد. این آثار در نهایت ترکیب پیچیده آب و ماهیت هیدروژن، منبع آن را ثابت کردند. در ارتباط با نتایج خود، لاووازیه شروع به مخالفت شدیدتر با نظریه فلوژیستون کرد، نظریه ای که البته فقط در شیمی آن دوره می توانست وجود داشته باشد که از تعیین های کمی استفاده نمی کرد.

ابزار و دستگاه های آزمایشگاهی A.L.Lavoisier

که درلاووازیه این شیمی جدید را به شکل نهایی خود در 1787-1789 منتشر کرد. اولین مورد از این تاریخ ها زمان جمع آوری نام های جدید مواد است، نام هایی که نشان دهنده ترکیب اجسام از عناصر شیمیایی تشکیل دهنده آنها بر اساس تجزیه و تحلیل شیمیایی است. این اولین نامگذاری علمی شیمیایی در نظر گرفته شد تا شیمی جدید را از شیمی قدیمی - فلوژیستیک متمایز کند. همان نامگذاری در "دوره ابتدایی شیمی" (1789) آمده است.
بخش اول این اثر قابل توجه به شرح آزمایش های کمی در تشکیل و تجزیه گازها، احتراق مواد ساده و تشکیل اسیدها و نمک ها اختصاص دارد. لاووازیه پس از مطالعه پدیده تخمیر، بر خاص بودن فعل و انفعالات شیمیایی با این عبارات تأکید کرد: «هیچ چیزی نه در فرآیندهای مصنوعی و نه در فرآیندهای طبیعی ایجاد نمی‌شود و می‌توان گفت که در هر عملیات به همان میزان ماده قبل و پس از آن که کیفیت و کمیت اصول بیشتر ثابت می ماند، فقط جابجایی ها و تجدید گروه ها وجود داشت. تمام هنر انجام آزمایشات در شیمی بر این گزاره استوار است. لازم است در همه موارد برابری واقعی (کامل) بین اصول بدن مورد مطالعه و آنچه که از طریق تجزیه و تحلیل از آن به دست می آید، فرض شود. این برابری شیمیایی بیانی ریاضی از برابری وزن بدن قبل و بعد از تعامل است.
بخش دوم دوره به مواد ساده و غیر قابل تجزیه که عناصر شیمیایی را تشکیل می دهند اختصاص دارد. لاووازیه 33 مورد از این موارد را برشمرد (از جمله نور و گرما، و او اشاره کرد که پیشرفت در روش های تحلیلی می تواند منجر به تجزیه برخی از عناصر شود). بعد از آن به ارتباطات متقابلی که آنها تشکیل می دهند می رسند.
در نهایت، بخش سوم دوره، که به ابزار و عملیات در شیمی اختصاص دارد، با حکاکی های متعددی که توسط همسر لاووازیه ساخته شده است، نشان داده شده است.
لاووازیه در تکمیل توسعه سیستم اوزان و اقدامات انجام شده توسط آکادمی علوم شرکت کرد. این کار در مجلس شورای ملی ادامه یافت که تصمیم گرفت یک سیستم اعشاری از اوزان و معیارها را بر اساس طول نصف النهار زمین معرفی کند. برای این منظور، تعدادی کمیته و کمیسیون به ریاست A.L. Lavoisier، J.A.N. Condorcet، P.S. Laplace تشکیل شد. آنها کارهایی که به آنها محول شده بود را تکمیل کردند که نتیجه آن سیستم متریک بود که اکنون در همه جا استفاده می شود. این یکی از آخرین کارهای علمی این دانشمند است.
"کشاورزی مالیاتی عمومی" و کشاورزان مالیاتی مدتهاست که موضوع نفرت عادلانه از مردم بوده است. مجلس ملی در مارس 1791 مزرعه را لغو کرد و پیشنهاد انحلال آن تا 1 ژانویه 1794 را داد. از آن زمان به بعد، لاووازیه کار در این موسسه را ترک کرد. جنبش علیه کشاورزان مالیاتی به توسعه خود ادامه داد و در سال 1793 کنوانسیون تصمیم گرفت کشاورزان مالیاتی را دستگیر کند و انحلال کشاورزی مالیاتی را تسریع بخشد. لاووازیه همراه با دیگران در 24 نوامبر دستگیر شد.
پس از محاکمه پرونده در دادگاه در 8 مه 1794، تمام کشاورزان مالیاتی به اعدام محکوم شدند و در همان روز لاووازیه به همراه دیگران گیوتین شدند.

* انجمن اخذ مالیات از جمعیت.

چرا آنتوان لاووازیه الماس را سوزاند؟

قرن هجدهم، فرانسه، پاریس. Antoine Laurent Lavoisier، یکی از آینده سازان علم شیمی، پس از سال ها آزمایش با مواد مختلف در خلوت آزمایشگاه خود، بارها و بارها متقاعد می شود که انقلابی واقعی در علم ایجاد کرده است. آزمایشات شیمیایی اساساً ساده او در مورد احتراق مواد در حجم های مهر و موم شده به طور کامل نظریه پذیرفته شده فلوژیستون در آن زمان را رد کرد. اما شواهد قوی و کاملاً کمی به نفع نظریه احتراق جدید "اکسیژن" در دنیای علمی پذیرفته نشده است. مدل فلوژیستون بصری و راحت بسیار محکم در سر ما جا افتاده است.

چه باید کرد؟ لاووازیه پس از دو یا سه سال تلاش بی‌ثمر برای دفاع از ایده‌اش، به این نتیجه می‌رسد که محیط علمی او هنوز به بحث‌های صرفا نظری نرسیده است و باید مسیری کاملاً متفاوت را در پیش بگیرد. در سال 1772 شیمیدان بزرگ تصمیم گرفت آزمایشی غیرمعمول برای این منظور انجام دهد. او همه را دعوت می کند تا در منظره سوزاندن... یک قطعه الماس سنگین در دیگ مهر و موم شده شرکت کنند. چگونه می توان در برابر کنجکاوی مقاومت کرد؟ از این گذشته ، ما در مورد چیزی صحبت نمی کنیم ، بلکه در مورد یک الماس صحبت می کنیم!

کاملاً قابل درک است که به دنبال این پیام پر شور، مخالفان سرسخت دانشمند که قبلاً نمی خواستند در آزمایشات او با انواع گوگرد، فسفر و زغال سنگ تحقیق کنند، همراه با مردم عادی به آزمایشگاه ریختند. اتاق تا اندازه ای صیقل داده شده بود و درخشش کمتر از یک سنگ قیمتی محکوم به سوزاندن عمومی بود. باید گفت که آزمایشگاه لاووازیه در آن زمان متعلق به یکی از بهترین های جهان بود و کاملاً با آزمایش گران قیمتی سازگار بود که مخالفان ایدئولوژیک صاحب آن اکنون به سادگی مشتاق شرکت در آن بودند.

الماس ناامید نشد: طبق همان قوانینی که در مورد سایر مواد نفرت انگیز اعمال می شود، بدون اثری قابل مشاهده سوخت. هیچ چیز جدید و قابل توجهی از نقطه نظر علمی اتفاق نیفتاده است. اما نظریه "اکسیژن"، مکانیسم تشکیل "هوای محدود" (دی اکسید کربن) سرانجام به آگاهی حتی بدبین ترین شکاکان رسیده است. آنها متوجه شدند که الماس بدون هیچ اثری ناپدید نشده است، بلکه تحت تأثیر آتش و اکسیژن دچار تغییرات کیفی شده و به چیز دیگری تبدیل شده است. از این گذشته، در پایان آزمایش، وزن فلاسک دقیقاً به همان اندازه اول بود. بنابراین، با ناپدید شدن کاذب الماس در مقابل چشم همگان، کلمه "phlogiston" برای همیشه از فرهنگ لغت علمی ناپدید شد، که بیانگر یک جزء فرضی از ماده است که ظاهراً در طی احتراق از بین رفته است.

اما مکان مقدس هرگز خالی نیست. یکی رفت یکی اومد نظریه فلوژیستون با قانون اساسی جدید طبیعت - قانون بقای ماده - جایگزین شد. لاووازیه توسط مورخان علم به عنوان کاشف این قانون شناخته شد. الماس کمک کرد تا بشریت وجود خود را متقاعد کند. در عین حال، همین مورخان چنان ابرهایی از مه را در اطراف این رویداد هیجان انگیز ایجاد کرده اند که هنوز درک قابل اعتماد بودن حقایق بسیار دشوار به نظر می رسد. اولویت یک کشف مهم سالهاست که بدون هیچ دلیلی توسط محافل "وطن پرست" در کشورهای مختلف مورد مناقشه قرار گرفته است: روسیه، ایتالیا، انگلیس...

چه استدلال هایی این ادعاها را تأیید می کند؟ مسخره ترین ها به عنوان مثال، در روسیه، قانون بقای ماده به میخائیل واسیلیویچ لومونوسوف نسبت داده می شود که در واقع آن را کشف نکرده است. علاوه بر این ، به عنوان مدرک ، خط نویسان علوم شیمی بی شرمانه از گزیده هایی از مکاتبات شخصی وی استفاده می کنند ، جایی که دانشمند با به اشتراک گذاشتن استدلال خود در مورد خواص ماده با همکاران خود ظاهراً شخصاً به نفع این دیدگاه شهادت می دهد.

تاریخ نگاران ایتالیایی ادعاهای خود را در مورد اولویت یک کشف جهانی در علم شیمی با این واقعیت توضیح می دهند که... لاووازیه اولین کسی نبود که ایده استفاده از الماس در آزمایشات را داشت. به نظر می رسد که در سال 1649، دانشمندان برجسته اروپایی با نامه هایی آشنا شدند که آزمایش های مشابهی را گزارش می کردند. آنها توسط آکادمی علوم فلورانس تهیه شده بود و از محتوای آنها نتیجه می گرفت که کیمیاگران محلی قبلاً الماس و یاقوت را در معرض آتش قوی قرار داده بودند و آنها را در ظروف مهر و موم شده قرار داده بودند. در همان زمان، الماس ها ناپدید شدند، اما یاقوت ها به شکل اصلی خود حفظ شدند، که از آن نتیجه گیری در مورد الماس به عنوان "سنگ واقعا جادویی، که ماهیت آن توضیح داده نمی شود" گرفته شد. پس چی؟ همه ما به هر نحوی راه پیشینیان خود را دنبال می کنیم. و این واقعیت که کیمیاگران قرون وسطی ایتالیا ماهیت الماس را به رسمیت نمی‌شناختند نشان می‌دهد که بسیاری از چیزهای دیگر برای آگاهی آنها غیرقابل دسترس بوده است، از جمله این سؤال که جرم یک ماده وقتی در ظرفی گرم می‌شود کجا می‌رود. دسترسی به هوا

جاه طلبی های تالیفی بریتانیایی ها نیز بسیار متزلزل به نظر می رسد، زیرا آنها به طور کلی دخالت لاووازیه را در این آزمایش هیجان انگیز انکار می کنند. به نظر آنها، اشراف بزرگ فرانسوی به طور غیرمنصفانه اعتباری را که در واقع به هموطن آنها اسمیتسون تنانت تعلق داشت، که برای بشر به عنوان کاشف دو فلز گران قیمت جهان - اسمیم و ایریدیوم - شناخته می شود، نسبت داده شد. همانطور که انگلیسی ها ادعا می کنند او بود که چنین شیرین کاری های نمایشی را انجام داد. به ویژه، او الماس را در یک ظرف طلایی (قبلاً گرافیت و زغال چوب) سوزاند. و این او بود که به این نتیجه مهم برای توسعه شیمی رسید که همه این مواد از یک طبیعت هستند و در هنگام احتراق، دی اکسید کربن را مطابق با وزن مواد در حال سوختن تشکیل می دهند.

اما مهم نیست که برخی از مورخان علم، چه در روسیه و چه در انگلستان، چقدر تلاش می کنند تا دستاوردهای برجسته لاووازیه را کم اهمیت جلوه دهند و به او نقشی ثانوی در تحقیقات منحصر به فرد اختصاص دهند، باز هم شکست می خورند. مرد درخشان فرانسوی به عنوان مردی با ذهنی جامع و اصیل همچنان در چشمان جامعه جهانی باقی می ماند. کافی است آزمایش معروف او با آب مقطر را به یاد بیاوریم که یک بار برای همیشه دیدگاه غالب بسیاری از دانشمندان آن زمان را در مورد توانایی آب برای تبدیل شدن به ماده جامد هنگام گرم شدن تکان داد.

این دیدگاه نادرست بر اساس مشاهدات زیر شکل گرفت. هنگامی که آب "تا خشک شدن" تبخیر شد، یک بقایای جامد همیشه در ته ظرف یافت می شد که برای سادگی به آن "زمین" می گفتند. اینجا بود که صحبت از تبدیل آب به خشکی شد.

در سال 1770، لاووازیه این حکمت مرسوم را مورد آزمایش قرار داد. برای شروع، او هر کاری انجام داد تا خالص ترین آب ممکن را به دست آورد. این را می توان تنها در یک راه به دست آورد - تقطیر. این دانشمند با استفاده از بهترین آب باران در طبیعت، آن را هشت بار تقطیر کرد. سپس یک ظرف شیشه ای از پیش وزن شده را با آب تصفیه شده از ناخالصی ها پر کرد و آن را به صورت هرمتیک مهر و موم کرد و دوباره وزن را ثبت کرد. سپس به مدت سه ماه این ظرف را روی مشعل گرم کرد و تقریباً محتویات آن را به جوش آورد. در نتیجه، واقعاً "زمین" در پایین ظرف وجود داشت.

اما کجا؟ برای پاسخ به این سوال، لاووازیه دوباره ظرف خشکی را که جرم آن کاهش یافته بود، وزن کرد. آزمایشگر پس از تشخیص اینکه وزن کشتی به اندازه ظاهر شدن "زمین" در آن تغییر کرده است، متوجه شد که باقیمانده جامد که همکارانش را گیج کرده بود به سادگی از شیشه بیرون می‌آید و هیچ گونه معجزه‌ای وجود ندارد. تبدیل آب به زمین اینجاست که یک فرآیند شیمیایی عجیب رخ می دهد. و تحت تأثیر دمای بالا بسیار سریعتر پیش می رود.