Az ón és a higany Lavoisier-kalcinálása. "A tudománytörténet tíz legszebb kísérlete"

1764-ben a Párizsi Tudományos Akadémia pályázatot hirdetett a következő témában: „A nagyvárosok utcáinak megvilágításának legjobb módja a fényerő, a könnyű karbantartás és a gazdaságosság ötvözésével.” Az „És útját fényekkel fogja jelölni” mottójú projektet (szavak Vergilius „Aeneiséből”) elismerték a legjobbnak. A projekt tudományosan alátámasztotta a különféle közvilágítási eszközöket: olajlámpások és faggyúgyertyák, reflektorral és anélkül, stb.

1765. április 9-én a győztest az Akadémia aranyérmével tüntették ki. Kiderült, hogy ő a huszonkét éves Antoine Laurent Lavoisier - a francia és a világtudomány jövőbeli büszkesége.

1743. augusztus 26-án született a párizsi udvar ügyvédjének családjában. Apja ügyvédként akarta látni Antoine-t, és a régi nemesi oktatási intézménybe, a Mazarin College-ba küldte, majd az egyetem jogi karán folytatta tanulmányait.

Antoine, akit kiváló képességekkel jellemeztek, könnyen tanult, mivel fiatal korától kezdve kialakult a kemény, szisztematikus munka szokása. Az egyetemen a jogtudományok mellett Lavoisier természettudományokat is tanult, amelyek iránt egyre inkább érdeklődött. Kémiai előadásokat hallgat G. Ruel híres kémikustól, ásványtant J. Guettardtól és botanikát B. de Jussiertől.

1764-ben Lavoisier ügyvédi címmel végzett az egyetemen, majd a következő év februárjában a Párizsi Tudományos Akadémián bemutatta első kémiai munkáját, a „Gipsz elemzése” címet, amelyben függetlenségét és gondolkodásának eredetiségét. kiderültek. Ha ezelõtt az ásványi anyagok összetételét fõleg a „tûzhatás” alapján ítélték meg, akkor „a víz hatását, ennek a szinte univerzális oldószernek a gipszen” vizsgálta; tanulmányozta a kristályosodási folyamatot, és megállapította, hogy amikor a gipsz megkeményedik, vizet vesz fel.

1768-ban a Tudományos Akadémia kémia osztályának adjunktusává választották. A francia tudósok nagy reményeket fűztek hozzá, és nem tévedtek.

Ugyanebben az évben Lavoisier általános adógazdálkodó lett. Az Általános Adótársaság egyik tagjaként megkapta a lakossági adó- és illetékszedés jogát. A vállalati megbízások teljesítése során a nyugat-franciaországi dohánygyárakat és vámhivatalokat ellenőrizte. A bevétel főként tudományos kutatáshoz szükséges drága műszerek vásárlására ment el. Az általános gazdálkodásban való részvétel volt az oka a nagy tudós tragikus halálának a polgári forradalom során.

Mivel sok felelősséget vállalt a mezőgazdasági kérdésekben, Lavoisier csak reggel 6 és 9 óra között, este 7 és 10 óra között tanult kémiát minden nap, és hetente egyszer (szombaton) egész nap.

1772 óta Lavoisier elkezdte tanulmányozni a fémek égését és pörkölését, és szándékában állt „új óvintézkedésekkel megismételni, hogy egyesítsék mindazt, amit tudunk a levegőről, amely megköti vagy kiszabadul a testekből (CO 2 -ről beszélünk - B.K.), más megszerzett tudással, és alkoss egy elméletet." Ugyanebben az évben kezdett kísérleteket fémek égetésére és égetésére. Az első kísérlet egy gyémánt elégetése volt. Lavoisier zárt edénybe tette, és nagyítóval hevítette, amíg a gyémánt eltűnt. A keletkező gáz vizsgálata után Lavoisier megállapította, hogy az „megkötött levegő” (CO 2 ). Ezután a tudós hermetikusan lezárt lombikokban elégette a foszfort és a ként, miután korábban megmérte őket. A kísérletek eredményeit elemezve arra a meggyőződésre jutott, hogy az égés során megnőtt a foszfor és a kén tömege, és ez a „növekedés az égés során megkötődő hatalmas levegőmennyiség miatt következik be”. Ez arra készteti Lavoisier-t, hogy a fémek kalcinálása során levegőt is felszívjon. Ennek bizonyítékaként jövőre speciális kísérleteket végez (ismét gondos mérlegelést). Különféle fémeket hevítettek zárt edényekben: ónt, ólmot, cinket. Felületükön először vízkőréteg (oxidok) képződött, de egy idő után a folyamat leállt. A skála azonban nehezebb, mint az eredeti fém, és az edény súlya melegítés előtt és után ugyanaz maradt. Ez azt jelenti, hogy a fém tömegnövekedése csak az edényben jelenlévő levegő miatt következhet be, de akkor ott egy ritkított térnek kell lennie. És valóban, amikor az edényt kinyitották, levegő rohant bele, és az edény súlya megnőtt (emlékezzünk M. V. Lomonoszov kísérleteire).

Miért nem egyesül az összes levegő a fémekkel? Melyik összetevője lép reakcióba anyagokkal? Ezek a kérdések nyugtalanították Lavoisier-t. A válaszok a Priestleyvel való találkozás után érkeztek rájuk.

Az angol tudós kísérleteit megismételve Lavoisier kijelentette, hogy a levegő 1/5-e egyesül a higannyal, vízkővé (higany-oxiddá) alakítva, a levegő fennmaradó 4/5-e pedig nem támogatja az égést és a légzést. Az oxid felmelegítésekor ugyanannyi levegő szabadul fel, amely a maradékkal keveredve az eredeti levegőt adja. Ezért a közönséges levegő két részből áll: „tiszta levegőből” és „fulladó levegőből”.

1775-ben Lavoisier lett a „puskapor főmenedzsere” (a salétrom- és lőporipar menedzsere). Az Arzenálba költözik, ahol kiváló laboratóriumot alakít ki; Szinte élete végéig ott dolgozott.

Az elvégzett munka arra a gondolatra vezette Lavoisier-t, hogy az anyagok elégetésében a „tiszta” vagy „életet adó” levegő, nem pedig a fantasztikus flogiszton játszik fontos szerepet. A tudós gazdag kísérleti anyagát három cikkben foglalta össze, amelyeket bemutatott az Akadémiának.

Az első a higany és a „vitriolsav” (kénsav) kölcsönhatását és a keletkező higany-szulfát pörkölését vizsgálta. A második cikk, „Az égésről általában” volt a legfontosabb, mivel ebben Lavoisier egy „új égéselméletet” javasolt. Ezen elmélet szerint az égés a testek oxigénnel való összekapcsolásának folyamata hő és fény egyidejű felszabadulásával. A keletkező termékek nem egyszerű anyagok, hanem összetettek, amelyek testből és oxigénből állnak. Égéskor az anyagok tömege megnő. A harmadik cikk az „Állatok légzésével és a tüdőn áthaladó levegőben végbemenő változásokkal kapcsolatos kísérletek” címet viselte. Ebben a szerző megjegyezte, hogy az állati légzés azonos az égéssel, csak lassabban megy végbe, és az e folyamat során keletkező hő állandó hőmérsékletet tart fenn a szervezetben.

Ezeket a munkákat F. Engels nagyra értékelte, és azt írta, hogy Lavoisier „először állított talpra minden kémiát, amely flogisztikus formájában a fejére állt”.

Az égés oxigénelmélete megcáfolta a flogiszton elméletet. Nem véletlen, hogy akkoriban a legnagyobb vegyészek a flogiszton hívei voltak, és közülük Scheele, Cavendish, Priestley nem volt hajlandó elismerni. Németországban a „tüzes anyag” hívei tiltakozás jeléül még egy Lavoisier-portrét is elégettek...

Innovatív kutatásaiért Lavoisier-t 1778-ban a Párizsi Tudományos Akadémia akadémikusává választották.

1789-ben a „Kémia elemi kurzusa” három részben jelent meg - a tudós egyik legfontosabb munkája. Ugyanebben az évben Franciaországban kitört a polgári forradalom. 1792 márciusában az adógazdálkodást felszámolták, és a következő évben az Egyezmény úgy döntött, hogy letartóztatja az adógazdálkodókat, köztük Lavoisier-t is. A tárgyalás után minden adógazdálkodót halálra ítéltek. 1794. május 8-án Lavoisier-t giljotin alá helyezték. K. A. Timirjazev szavaival élve „a ragadozók egész generációinak bűneiért fizetett, akik kiszívták az életlevet a francia népből”.

Tizennyolcadik század, Franciaország, Párizs. Antoine Laurent Lavoisier, a kémiai tudomány egyik leendő alkotója, miután sok éven át kísérletezett különféle anyagokkal laboratóriuma csendjében, újra és újra meggyőződik arról, hogy valódi forradalmat hajtott végre a tudományban. Lényegében egyszerű kémiai kísérletei az anyagok égetésével hermetikusan zárt térfogatban teljesen megcáfolták a flogiszton akkoriban általánosan elfogadott elméletét. De a tudományos világban nem fogadják el az erős, szigorúan kvantitatív bizonyítékokat az égés új „oxigén” elmélete mellett. A vizuális és kényelmes flogiszton modell nagyon szilárdan bevésődött a fejünkbe.

Mit kell tenni? Miután két-három évet eltöltött eredménytelen erőfeszítésekkel, hogy megvédje elképzelését, Lavoisier arra a következtetésre jut, hogy tudományos környezete még nem érett meg tisztán elméleti érvekre, és teljesen más utat kellene választania. 1772-ben a nagy vegyész úgy döntött, hogy szokatlan kísérletet hajt végre ebből a célból. Mindenkit meghív, hogy vegyen részt a látványban, amikor egy súlyos gyémántdarabot éget el egy lezárt üstben. Hogyan lehet ellenállni a kíváncsiságnak? Hiszen nem semmiről beszélünk, hanem egy gyémántról!

Teljesen érthető, hogy a szenzációs üzenet nyomán a tudós lelkes ellenfelei, akik korábban nem akartak elmélyülni mindenféle kénnel, foszforral és szénnel végzett kísérleteiben, hétköznapi emberekkel együtt beözönlöttek a laboratóriumba. A helyiséget fényesre csiszolták, és nem kevésbé ragyogott, mint egy nyilvános elégetésre ítélt drágakő. Azt kell mondanunk, hogy Lavoisier laboratóriuma akkoriban a világ egyik legjobbja volt, és teljes mértékben megfelelt egy drága kísérletnek, amelyben a tulajdonos ideológiai ellenfelei most egyszerűen csak szívesen részt vettek.

A gyémánt nem okozott csalódást: látható nyom nélkül égett, ugyanazok a törvények szerint, amelyek más aljas anyagokra vonatkoztak. Tudományos szempontból semmi lényeges új nem történt. De az „oxigén” elmélet, a „kötött levegő” (szén-dioxid) képződésének mechanizmusa végre eljutott a legmegrögzöttebb szkeptikusok tudatába is. Rájöttek, hogy a gyémánt nem tűnt el nyomtalanul, hanem a tűz és oxigén hatására minőségi változásokon ment keresztül, és valami mássá változott. Hiszen a kísérlet végén a lombik pontosan annyit nyomott, mint az elején. Így a gyémánt hamis eltűnésével mindenki szeme láttára a „phlogiszton” szó örökre eltűnt a tudományos lexikonból, ami az anyag egy hipotetikus összetevőjét jelöli, amely állítólag elveszik az égés során.

De a szent hely soha nem üres. Egyik ment, jött egy másik. A flogiszton elméletet felváltotta a természet új alaptörvénye - az anyag megmaradásának törvénye. A tudománytörténészek Lavoisier-t e törvény felfedezőjének ismerték el. A gyémánt segített meggyőzni az emberiséget a létezéséről. Ugyanakkor ugyanezek a történészek olyan ködfelhőket hoztak létre a szenzációs esemény körül, hogy még mindig meglehetősen nehéz megérteni a tények megbízhatóságát. Egy fontos felfedezés elsőbbségét már évek óta ok nélkül vitatják „hazafias” körök különböző országokban: Oroszországban, Olaszországban, Angliában...

Milyen érvek támasztják alá az állításokat? A legnevetségesebbek. Oroszországban például az anyag megmaradásának törvényét Mihail Vasziljevics Lomonoszovnak tulajdonítják, aki valójában nem fedezte fel. Sőt, bizonyítékként a kémiai tudomány firkászai szemérmetlenül felhasználják személyes levelezésének kivonatait, ahol a tudós, megosztva kollégáival az anyag tulajdonságairól szóló okfejtését, állítólag személyesen e nézőpont mellett tesz tanúbizonyságot.

Az olasz történetírók azzal magyarázzák állításaikat, hogy egy világfelfedezés elsőbbséget élvez a kémiai tudományban, hogy... Nem Lavoisier volt az első, akinél felmerült a gyémánt kísérletekben való felhasználása. Kiderült, hogy még 1649-ben prominens európai tudósok ismerkedtek meg a hasonló kísérletekről tudósító levelekkel. Ezeket a Firenzei Tudományos Akadémia biztosította, és tartalmukból az következett, hogy a helyi alkimisták már erős tűznek tettek ki gyémántokat és rubinokat, és hermetikusan lezárt edényekbe helyezték őket. Ezzel egy időben a gyémántok eltűntek, de a rubinokat eredeti formájukban megőrizték, amiből azt a következtetést vonták le, hogy a gyémánt „igazán varázslatos kő, amelynek természete dacol a magyarázattal”. És akkor mi van? Valamennyien, így vagy úgy, elődeink nyomdokait követjük. Az a tény pedig, hogy az itáliai középkor alkimistái nem ismerték fel a gyémánt természetét, csak arra utal, hogy sok más dolog hozzáférhetetlen volt tudatuknak, beleértve azt a kérdést is, hogy hová kerül egy anyag tömege, ha egy edényben hevítik, amely kizárja levegőhöz jutás.

A britek szerzői ambíciói is nagyon ingatagnak tűnnek, mivel általában tagadják Lavoisier részvételét a szenzációs kísérletben. Véleményük szerint a nagy francia arisztokratát méltánytalanul tulajdonították honfitársuknak, Smithson Tennantnak, akit az emberiség a világ két legdrágább fémének – az ozmiumnak és az irídiumnak – felfedezőjeként ismer. Ő volt az, aki – ahogy a britek állítják – ilyen bemutató mutatványokat hajtott végre. Különösen gyémántot égetett aranyedényben (korábban grafitban és szénben). És ő jutott arra a fontos következtetésre a kémia fejlődése szempontjából, hogy ezek az anyagok azonos természetűek, és égéskor szén-dioxidot képeznek, szigorúan az elégetett anyagok tömegének megfelelően.

De bármennyire is próbálják egyes tudománytörténészek – akár Oroszországban, akár Angliában – lekicsinyelni Lavoisier kiemelkedő eredményeit, és másodlagos szerepet tulajdonítani neki az egyedülálló kutatásban, még mindig kudarcot vallanak. A zseniális francia továbbra is átfogó és eredeti gondolkodású emberként marad a világközösség szemében. Elég csak felidézni a desztillált vízzel végzett híres kísérletét, amely egyszer s mindenkorra megingatta azt a sok tudós akkoriban uralkodó nézetét, hogy a víz képes melegítés hatására szilárd anyaggá alakulni.

Ez a téves nézet az alábbi megfigyelések alapján alakult ki. Amikor a vizet „szárazságig” párologtatták el, mindig szilárd maradékot találtak az edény alján, amelyet az egyszerűség kedvéért „földnek” neveztek. Itt beszéltek a víz földdé alakításáról.

1770-ben Lavoisier próbára tette ezt a hagyományos bölcsességet. Kezdetben mindent megtett, hogy a lehető legtisztább vizet kapja. Ezt akkor csak egy módon lehet elérni - desztillációval. A természet legjobb esővizét a tudós nyolcszor desztillálta le. Ezután egy előre lemért üvegedénybe szennyeződésektől megtisztított vizet töltött, hermetikusan lezárta, és újra feljegyezte a súlyt. Aztán három hónapon át melegítette ezt az edényt egy égőn, és majdnem felforralta a tartalmát. Ennek eredményeként valóban „föld” volt a tartály alján.

De honnan? A kérdés megválaszolásához Lavoisier ismét lemérte a száraz edényt, amelynek tömege csökkent. Miután megállapította, hogy az edény súlya annyit változott, mint amennyit „föld” jelent meg benne, a kísérletvezető rájött, hogy a kollégáit megzavaró szilárd maradék egyszerűen kimosódik az üvegből, és szó sem lehet csodáról. a víz átalakulása földdé. Itt egy különös kémiai folyamat játszódik le. És a magas hőmérséklet hatására sokkal gyorsabban halad.

Jurij Frolov.

A természettudomány története tele van olyan kísérletekkel, amelyeket különösnek kell nevezni. Az alább leírt tízet teljes mértékben a szerző ízlése szerint választottuk ki, akivel esetleg nem ért egyet. A gyűjteményben szereplő kísérletek egy része semmivel nem végződött. Mások új tudományágak megjelenéséhez vezettek. Vannak olyan kísérletek, amelyek sok évvel ezelőtt kezdődtek, de még nem fejeződtek be.

Így néz ki a mi korunkban a megálló, amely mellett egy trombitásos peron haladt el a Doppler-elvet tesztelve.

Donald Kellogg és Gua.

Ezzel a rajzzal tesztelheti színlátását. A normál látású emberek a 74-es számot látják a körben, a színvakok a 21-et.

Amit egy teleszkópon keresztül láttak a Föld gömbszerűségét vizsgáló kísérlet során. A. Wallace rajza.

Újabb öt év telik el, és 1938 óta a kilencedik csepp viszkózus gyanta esik a pohárba.

A Bioszféra 2 egy hatalmas, lezárt épületegyüttes betonból, acélcsövekből és 5600 üveglapból.

NEWTON UGRÁS

Gyermekként Isaac Newton (1643-1727) meglehetősen törékeny és beteg fiúként nőtt fel. A szabadtéri játékokban általában lemaradt társaitól.

1658. szeptember 3-án meghalt Oliver Cromwell angol forradalmár, aki rövid időre az ország szuverén uralkodója lett. Ezen a napon szokatlanul erős szél söpört végig Anglia felett. A nép azt mondta: maga az ördög volt az, aki a bitorló lelkéért repült! De Grantham városában, ahol Newton akkoriban élt, a gyerekek távolugró versenyen indultak. Isaac észrevette, hogy jobb széllel ugrani, mint vele szemben, minden riválisa előtt vágtatott.

Később kísérletezésbe kezdett: felírta, hány métert tud ugrani szélben, hány métert tud ugrani széllel szemben, és milyen messzire ugorhat szélcsendes napon. Ez adott neki egy ötletet a szél erősségéről, lábban kifejezve. Miután már híres tudós lett, azt mondta, hogy ezeket az ugrásokat tekinti első kísérleteinek.

Newtont nagy fizikusként ismerik, de első kísérlete inkább a meteorológiának tudható be.

KONCERT SÍNEN

Volt fordított eset is: egy meteorológus végzett egy kísérletet, amely egy fizikai hipotézis érvényességét igazolta.

Christian Doppler osztrák fizikus 1842-ben terjesztette elő és elméletileg alátámasztotta azt a feltevést, hogy a fény- és hangrezgések frekvenciájának a megfigyelő számára változnia kell attól függően, hogy a fény- vagy hangforrás a megfigyelő felől vagy felé halad.

1845-ben Christopher Bays-Ballot holland meteorológus úgy döntött, hogy teszteli Doppler hipotézisét. Bérelt egy platós mozdonyt, két trombitást helyezett az emelvényre, és megkérte őket, hogy tartsák a G hangot (két trombitás kellett, hogy az egyik levegőt vegyen, míg a másik játssza a hangot, és így a hang nem szakad meg ). Az Utrecht és Amszterdam közötti megálló peronjára a meteorológus több hangszer nélküli, de abszolút zenehallgató zenészt helyezett el. Ezt követően a mozdony elkezdte vonszolni az emelvényt a trombitásokkal különböző sebességgel a peron mellett a hallgatókkal együtt, és megjegyezték, melyik hangot hallották. Aztán a megfigyelőket kénytelenek voltak lovagolni, a trombitások pedig az emelvényen állva játszottak. A kísérletek két napig tartottak, ennek eredményeként világossá vált, hogy Dopplernek igaza volt.

Egyébként később Beis-Ballot megalapította a holland meteorológiai szolgálatot, megalkotta nevének törvényét (ha az északi féltekén háttal állsz a szélnek, akkor az alacsony nyomású terület a bal oldalon lesz) és külföldi lett. a Szentpétervári Tudományos Akadémia levelező tagja.

TUDOMÁNY, HOGY EGY CSÉSZÉR TÁJÁVAL SZÜLETETT

A biometria (a biológiai kísérletek eredményeinek feldolgozására szolgáló matematikai statisztika) egyik megalapítója, Robert Fisher angol botanikus 1910-1914-ben egy London melletti agrobiológiai állomáson dolgozott.

Az alkalmazottak csapata csak férfiakból állt, de egy nap felvettek egy nőt, egy algaspecialistát. Az ő kedvéért úgy döntöttek, hogy a közös helyiségben ötórás órákat állítanak fel. A legelső teadélutánon vita alakult ki Anglia számára örök témában: mi a helyesebb - tejet adni a teához vagy teát önteni egy csészébe, amiben már van tej? Egyes szkeptikusok azt kezdték mondani, hogy azonos arány mellett nem lenne különbség az ital ízében, de Muriel Bristol, az új alkalmazott azt állította, hogy könnyen meg tudja különböztetni a „rossz” teát (az angol arisztokraták helyesnek tartják a tej hozzáadását teához, és nem fordítva).

A szomszéd szobában a személyzeti vegyész segítségével több csésze teát készítettek különféle módon, és Lady Muriel megmutatta ízlésének finomságát. És Fischer azon töprengett: hányszor kell a kísérletet megismételni ahhoz, hogy az eredmény megbízható legyen? Hiszen ha csak két csésze lenne, akkor teljesen véletlenül kitalálható lenne a főzési mód. Ha három vagy négy, a véletlen is közrejátszhat...

Ezekből a reflexiókból született meg az 1925-ben kiadott Statisztikai módszerek tudományos munkások számára című klasszikus könyv. Fisher módszereit ma is alkalmazzák a biológusok és az orvosok.

Vegye figyelembe, hogy Muriel Bristol az egyik teaparti résztvevőjének emlékei szerint helyesen azonosította az összes csészét.

Egyébként az ok, amiért az angol felsőbbrendű társadalomban szokás tejet adni a teához, és nem fordítva, egy fizikai jelenséghez kapcsolódik. A nemesség mindig porcelánból itta a teát, ami szétrepedhet, ha először hideg tejet öntünk a csészébe, majd forró teát adunk hozzá. A hétköznapi angolok cserépedényből vagy bádogbögrékből ittak teát, anélkül, hogy féltették volna tisztességüket.

HOME MOWGLI

1931-ben egy szokatlan kísérletet hajtott végre egy amerikai biológus család - Winthrop és Luella Kellogg. Miután elolvastak egy cikket az állatok – farkasok vagy majmok – között felnövő gyerekek szomorú sorsáról, a biológusok azon kezdtek gondolkodni: mi lenne, ha az ellenkezőjét tennénk – megpróbálnánk emberi családban nevelni egy majomcsecsemőt? Vajon közelebb kerül az emberhez? A tudósok eleinte kisfiukkal, Donalddal Szumátrába akartak költözni, ahol az orángutánok között könnyen találnak majd Donald társat, de erre nem volt elég pénz. A Yale-i Nagymajmok Tanulmányozó Központ azonban kölcsönadott nekik egy Gua nevű kis nőstény csimpánzt. Hét hónapos volt, Donald pedig 10 éves.

A Kellogg házaspár tudta, hogy csaknem 20 évvel kísérletük előtt Nagyezsda Ladygina orosz kutató már megpróbált úgy nevelni egy egyéves csimpánzt, ahogyan a gyerekeket neveljük, és három éve nem ért el sikert a „humanizálásában”. De Ladygina a kísérletet gyerekek részvétele nélkül végezte, és Kellogék abban reménykedtek, hogy a fiukkal való közös nevelés más eredményeket fog hozni. Ráadásul az sem zárható ki, hogy az egyéves kor már túl késő az „átneveléshez”.

Guát befogadták a családba, és Donalddal egyformán nevelték. Kedvelték egymást, és hamarosan elválaszthatatlanokká váltak. A kísérletezők minden részletet feljegyeztek: Donald szereti a parfüm illatát, Gua nem. Kísérleteket végeztünk: ki tudja gyorsan kitalálni, hogyan lehet egy pálcikával a mennyezetről a szoba közepén egy cérnára felfüggeszteni egy sütit? És ha beköti a szemét egy fiúnak és egy majomnak, és nevén szólítja őket, ki fogja jobban meghatározni a hang irányát? Gua mindkét tesztet megnyerte. Ám amikor Donald ceruzát és papírt kapott, ő maga kezdett valamit firkálni a lapra, és a majmot meg kellett tanítani, mit csináljon a ceruzával.

Meglehetősen sikertelennek bizonyultak a kísérletek, hogy a majmot az oktatás hatására közelebb hozzák az emberekhez. Bár Gua gyakran két lábon mozgott, és megtanult kanállal enni, egy kicsit még az emberi beszédet is kezdte megérteni, összezavarodott, amikor ismerős emberek jelentek meg különböző ruhákban, nem lehetett megtanítani legalább egy szó kiejtésére - „apa” és ő, Donalddal ellentétben, nem tudtam elsajátítani egy olyan egyszerű játékot, mint a mi „laduskink”.

A kísérletet azonban meg kellett szakítani, amikor kiderült, hogy Donald 19 hónapos korára már nem ragyogott az ékesszólástól – mindössze három szót sajátított el. És ami még rosszabb, egy tipikus majomhanggal kezdte kifejezni evési vágyát, mint az ugatás. A szülők attól féltek, hogy a fiú fokozatosan négykézlábra esik, és soha nem fogja elsajátítani az emberi nyelvet. Guát pedig visszaküldték az óvodába.

DALTON SZEMEI

Beszélünk egy kísérletről, amelyet a kísérletvezető kérésére végeztek a halála után.

John Dalton (1766-1844) angol tudósra elsősorban a fizika és a kémia területén tett felfedezéseiről emlékeznek meg, valamint egy veleszületett látáshibáról - a színvakságról -, amelynél a színfelismerés romlik.

Dalton maga is csak azután vette észre, hogy e hiányosságtól szenved, miután 1790-ben érdeklődni kezdett a botanika iránt, és nehezen értette meg a botanikai monográfiákat és kulcsokat. Amikor a szöveg fehér vagy sárga virágokra utalt, nem okozott nehézséget, de ha a virágokat lilának, rózsaszínnek vagy sötétvörösnek írták le, akkor mindegyik megkülönböztethetetlennek tűnt a kéktől Daltonig. Gyakran, amikor egy növényt azonosított egy könyv leírása alapján, a tudósnak meg kellett kérdeznie valakit: ez kék vagy rózsaszín virág? A körülötte lévők azt hitték, hogy viccel. Daltont csak a bátyja értette meg, akinek ugyanilyen örökletes hibája volt.

Dalton maga, összehasonlítva színérzékelését a barátok és ismerősök színlátásával, úgy döntött, hogy valami kék szűrő van a szemében. És örökségül hagyta a laboránsát halála után, hogy vegye ki a szemét, és ellenőrizze, hogy az úgynevezett üvegtest, a szemgolyót kitöltő kocsonyás massza kékes színű-e?

A laboráns teljesítette a tudós kívánságát, és nem talált semmi különöset a szemében. Felvetette, hogy Daltonnak valami baja lehetett a látóidegeivel.

Dalton szemeit alkoholos tégelyben őrizték meg a Manchesteri Irodalmi és Filozófiai Társaságnál, és már korunkban, 1995-ben a genetikusok izolálták és tanulmányozták a DNS-t a retinából. Ahogy az várható volt, a színvakság génjeit megtalálták benne.

Lehetetlen, hogy ne említsünk két rendkívül furcsa kísérletet az emberi látószervekkel. Isaac Newton vékony, ívelt szondát vágott elefántcsontból, a szemébe indította, és a szemgolyó hátuljára nyomta. Ezzel egy időben színes villanások és karikák jelentek meg a szemben, amiből a nagy fizikus arra a következtetésre jutott, hogy azért látjuk a körülöttünk lévő világot, mert a fény nyomást gyakorol a retinára. 1928-ban a televízió egyik úttörője, John Baird angol feltaláló megpróbálta az emberi szemet sugárzó kameraként használni, de természetesen kudarcot vallott.

A FÖLD EGY GOLYÓ?

Ritka példa egy földrajzi kísérletre, amely valójában nem kísérleti tudomány.

A kiváló angol evolúcióbiológus, Darwin harcostársa, Alfred Russell Wallace aktív harcos volt az áltudomány és mindenféle babona ellen (lásd Science and Life No. 5, 1997).

1870 januárjában Wallace egy hirdetést olvasott egy tudományos folyóiratban, amelynek beküldője 500 fontért ajánlott fogadást mindenkinek, aki vállalja, hogy egyértelműen bizonyítja a Föld gömbszerűségét, és „minden ésszerű ember számára érthető módon bemutat egy domború vasutat. , folyó, csatorna vagy tó.” A vitát egy bizonyos John Hamden javasolta, egy könyv szerzője, amely bebizonyítja, hogy a Föld valójában egy lapos korong.

Wallace úgy döntött, hogy vállalja a kihívást, és egy hat mérföldes egyenes csatornaszakaszt választott, hogy bemutassa a Föld kerekségét. A szakasz elején és végén két híd volt. Az egyikre Wallace szigorúan vízszintes, 50x-es teleszkópot szerelt fel, amelynek okulárjában irányzószálak voltak. A csatorna közepén, három mérföldre minden hídtól, magas táblát helyezett el, rajta fekete körrel. A másik hídra vízszintes fekete csíkos deszkát akasztottam. A teleszkóp víz feletti magassága, a fekete kör és a fekete csík pontosan megegyezett.

Ha a Föld (és a víz a csatornában) lapos, akkor a fekete csíknak és a fekete körnek egybe kell esnie a távcső szemlencséjében. Ha a víz felszíne domború, megismétli a Föld domborúságát, akkor a fekete körnek a csík felett kell lennie. Így is történt (lásd a képet). Ráadásul az eltérés nagysága jól egybeesett a bolygónk ismert sugarából levezetett számított értékkel.

Hamden azonban még a távcsövön sem volt hajlandó átnézni, és a titkárát küldte erre. A titkár pedig biztosította a hallgatóságot, hogy mindkét érdemjegy azonos szinten van. Ha némi eltérést észlel, az a teleszkóp lencséinek aberrációinak köszönhető.

Több éves per következett, aminek eredményeként Hamden továbbra is 500 fontot volt kénytelen fizetni, Wallace azonban lényegesen többet költött jogi költségekre.

A KÉT LEGHOSSZABB KÍSÉRLET

Talán a legtöbbet 130 évvel ezelőtt kezdték el (lásd: Tudomány és Élet, 2001. 7. szám), és még nem fejeződött be. W. J. Beale amerikai botanikus 1879-ben 20 üveg közönséges gyommagot ásott a földbe. Azóta rendszeres időközönként (először minden ötödik, majd tíz, és még később - húszévente) a tudósok kiásnak egy palackot, és tesztelik a magvak csírázását. Néhány különösen kitartó gyom még csírázik. A következő palack 2020 tavaszán lesz elérhető.

A leghosszabb fizikai kísérletet az ausztráliai Brisbane város egyetemén kezdte Thomas Parnell professzor. 1927-ben egy állványra szerelt üvegtölcsérbe helyezett egy darab szilárd gyantát - var, amely molekuláris tulajdonságai szerint folyékony, bár nagyon viszkózus. Ezután Parnell felmelegítette a tölcsért, amíg a lakk kissé megolvadt, és a tölcsér kifolyójába áramlott. 1938-ban az első csepp gyanta a Parnell által elhelyezett laboratóriumi főzőpohárba esett. A második 1947-re esett. 1948 őszén a professzor meghalt, tanítványai pedig folytatták a kráter megfigyelését. Azóta a visszaesések 1954-ben, 1962-ben, 1970-ben, 1979-ben, 1988-ban és 2000-ben csökkentek. A cseppek gyakorisága az elmúlt évtizedekben lelassult, amiatt, hogy klímaberendezést szereltek be a laboratóriumba, és egyre hidegebb lett. Érdekes, hogy a csepp egyetlen megfigyelő jelenlétében sem esett le. És még amikor 2000-ben egy webkamerát telepítettek a tölcsér elé, hogy képeket továbbítsanak az internetre, a nyolcadik és ma az utolsó csepp pillanatában a kamera meghibásodott!

A kísérlet még messze van a befejezéstől, de az már világos, hogy a var százmilliószor viszkózusabb, mint a víz.

BIOSFÉRA-2

Ez a legnagyobb kísérlet a véletlenszerű listánkon. Elhatározták, hogy elkészítik a Föld bioszférájának működő modelljét.

1985-ben több mint kétszáz amerikai tudós és mérnök fogott össze, hogy egy hatalmas üvegépületet építsenek a Sonoran-sivatagban (Arizona), amely a föld növény- és állatvilágának mintáit tartalmazza. Azt tervezték, hogy hermetikusan lezárják az épületet az idegen anyagok és energia beáramlásától (kivéve a napfény energiáját), és két évre itt telepítenek egy nyolc fős önkéntes csapatot, akiket azonnal „bionautának” neveztek. A kísérletnek az volt a célja, hogy hozzájáruljon a természetes bioszférában lévő kapcsolatok tanulmányozásához, és megvizsgálja az emberek hosszú távú létezésének lehetőségét egy zárt rendszerben, például hosszú távú űrrepülések során. A növényeknek oxigénnel kellett ellátniuk; A vizet, a remények szerint, a természetes körforgás és a biológiai öntisztulás folyamata biztosítja, a táplálékot a növények és az állatok.

Az épület belső területét (1,3 hektár) három fő részre osztották. Az első a Föld öt jellegzetes ökoszisztémájára tartalmaz példákat: egy esőerdőfolt, egy „óceán” (sós víz medence), egy sivatag, egy szavanna (amelyen keresztül folyik egy „folyó”) és egy mocsár. Mindezen részeken a növény- és állatvilág botanikusok és zoológusok által kiválasztott képviselői települtek meg. Az épület második részét életfenntartó rendszereknek szentelték: negyed hektáron ehető növények termesztését (139 faj, az „erdőből származó trópusi gyümölcsöket” számítva), halmedencéket (a tilápiát szerény, gyorsan növekvő, ill. ízletes fajok) és a szennyvíz biológiai tisztítására szolgáló rekesz. Végül a „bionauták” lakóhelyiségei voltak (mindegyik 33 négyzetméter, közös étkezővel és nappalival). Napelemek biztosították a számítógépek áramellátását és az éjszakai világítást.

1991. szeptember végén nyolc embert „befalaztak” egy üveg üvegházban. És hamarosan kezdődtek a problémák. Az idő szokatlanul borultnak bizonyult, a fotoszintézis a szokásosnál gyengébb volt. Ráadásul az oxigént fogyasztó baktériumok elszaporodtak a talajban, és 16 hónap alatt a levegő tartalma a normál 21%-ról 14%-ra csökkent. Kívülről kellett oxigént adagolnunk, palackokból. Az ehető növények termése a vártnál alacsonyabbra sikeredett, a „Bioszféra-2” lakossága folyamatosan éhezett (bár már novemberben meg kellett nyitniuk az élelmiszerboltot; két év tapasztalata alapján az átlagos fogyás 13% volt ). A lakott rovarporzók eltűntek (általában a fajok 15-30%-a pusztult ki), de a csótányok, amelyeket senki sem lakott, elszaporodtak. A „Bionauták” még legalább a tervezett két évig fogságban maradhattak, de összességében a kísérlet sikertelen volt. Ez azonban ismét megmutatta, mennyire kényesek és sebezhetőek a bioszféra életünket biztosító mechanizmusai.

Az óriási szerkezetet ma már állatokkal és növényekkel végzett egyéni kísérletekhez használják.

ÉGŐ GYÉMÁNT

Manapság már senki sem lepődik meg a drága és hatalmas kísérleti létesítményeket igénylő kísérleteken. 250 évvel ezelőtt azonban ez még újdonságnak számított, így tömegek gyűltek össze, hogy megnézzék a nagy francia kémikus, Antoine Laurent Lavoisier elképesztő kísérleteit (főleg, hogy a kísérletek a friss levegőn, a Louvre melletti kertben zajlottak).

Lavoisier különféle anyagok viselkedését tanulmányozta magas hőmérsékleten, amihez egy óriási installációt épített két lencsével, amelyek a napfényt koncentrálták. A 130 centiméter átmérőjű gyűjtőlencse elkészítése ma még nem triviális feladat, de 1772-ben egyszerűen lehetetlen volt. A látszerészek azonban megtalálták a kiutat: elkészítettek két kerek homorú poharat, leforrasztották, és 130 liter alkoholt öntöttek a köztük lévő résbe. Egy ilyen lencse vastagsága a közepén 16 centiméter volt. A második lencse, amely még erősebben gyűjtötte össze a sugarakat, kétszer kisebb volt, és a szokásos módon - üvegöntvény csiszolásával - készült. Ezt az optikát telepítették (rajza látható a „Tudomány és élet” 8, 2009-ben). A karok, csavarok és kerekek jól átgondolt rendszere lehetővé tette, hogy a lencséket a Nap felé irányítsák. A kísérletben résztvevők füstölt szemüveget viseltek.

Lavoisier különféle ásványokat és fémeket helyezett a rendszer fókuszába: homokkövet, kvarcot, cinket, ónt, szenet, gyémántot, platinát és aranyat. Megjegyezte, hogy egy hermetikusan lezárt, vákuummal ellátott üvegedényben a gyémánt hevítéskor elszenesedik, és a levegőben ég, és teljesen eltűnik. A kísérletek több ezer aranylivébe kerültek.

LAVOISIER

A kémia történetében kevés olyan név van, amelyhez annyi fontos kémiai esemény társult, mint Antoine Laurent Lavoisier nevéhez. Ő maga viszonylag kevés felfedezést tett, de nagyon ritka tehetsége volt ahhoz, hogy új tényeket, mások felfedezéseit és saját tapasztalatait egy egésszé egyesítse. Az egyik legkiválóbb természettudós volt, akinek munkássága óriási hatással volt nemcsak a kémia, hanem más természettudományok fejlődésére is, kvantitatív kutatási módszereket és pontosságot honosított meg bennük. A gyönyörű nyelv, amellyel Lavoisier egyszerűen és képletesen fejezi ki gondolatait, ahol minden szó pontosan azt a gondolatot ébreszti az olvasóban, amit a szerző adni akar, prototípusa lett annak, amire minden tudósnak törekednie kell.

A ntoine Laurent Lavoisier 1743-ban született. A fiú rendkívül tehetséges emberek társaságában nőtt fel – apja rokonai és ismerősei, akik fontos hivatalos pozíciókat töltöttek be, és hozzászoktak ahhoz, hogy körükben megvitassák a tudomány és a közélet különböző kérdéseit. Az ilyen megbeszéléseken mindig jelen volt a leendő tudós, aki intelligenciájával és fejlettségével hamar felhívta magára a figyelmet. Apja, egy híres ügyvéd, szerette volna fiát jogi oktatásban részesíteni, de mivel a fiatalemberben a matematika és a természettudományok iránti vonzalmat észlelte, a Mazarin College-ba helyezte, amelynek programja ezekre a tudományokra is kiterjedt.
A főiskola elvégzése után Lavoisier felsőfokú jogi egyetemre lépett, ahol jogi diplomát szerzett, egy évvel később pedig jogok licenciáját. Ugyanakkor nem hagyta abba a természettudományok tanulmányozását, amelyeket a főiskolán nagyon megszeretett, és korának legkiválóbb tudósainak - Nicolas Louis Lacaille csillagász, Bernard Jussieux botanikus - irányításával folytatta tanulmányait. Jean Etienne Guettard geológus és ásványkutató, akinek asszisztense lett. A fiatal jogászt különösen Guillaume François Ruel professzor kémia előadásai vonzották. A gyönyörűen bemutatott és számos kísérlet kíséretében ezek az előadások mindig teljes hallgatóságot vonzottak. Ezeknek az előadásoknak a felvételeiből, amelyek több példányban jutottak el hozzánk, világosan látszik, hogy Ruel arra törekedett, hogy hallgatóinak teljes megértése legyen a kémia akkori állapotáról. A korszak többi vegyészéhez hasonlóan ő is a flogiszton-elmélet híve volt, és ennek alapján magyarázta a kémiai jelenségeket. Lavoisier végül teljesen felhagyott a joggyakorlattal, és teljes mértékben a természettudománynak szentelte magát. A kivételes hatékonyság és rendszeresség tette nagyon eredményessé ezeket a tanulmányokat, mindig igyekezett a dolgok lényegéhez jutni, és magyarázatot találni a jelenségekre.
Ezzel együtt Lavoisier élénken érdeklődött a technikai és társadalmi-gazdasági kérdések iránt. Első tudományos kutatása a gipsz összetételével egy időben volt az első közlemény, amelyet 1765-ben a Párizsi Tudományos Akadémián tett. Ugyanebben az évben Lavoisier részt vett az akadémia által meghirdetett pályázaton, hogy megtalálják a legjobb módot Párizs utcáinak megvilágítására. Lavoisier aranyérmet kapott jelentéséért.
Természetesen hamarosan javaslat is született, hogy Lavoisiert, mint művelt, intelligens, energikus és a tudomány számára nagyon hasznos embert válasszák a Tudományos Akadémia tagjává. A választásra 1768-ban került sor. Lavoisier először az akadémia ülésén vett részt, ahol több bizottság tagjává választották. Ezekben a bizottságokban végzett tevékenységét ugyanaz a módszeresség jellemezte, mint minden munkáját.
Lavoisier, aki javítani akart anyagi helyzetén, még abban az évben elkövetett egy végzetes következményekkel járó cselekedetet: a belső adók egyik adógazdája, „általános gazdálkodó” lett, miután először nagyon alaposan áttanulmányozott mindent, ami a „tábornokkal” kapcsolatos. Gazda"*. A gazdák adót szedtek az államtól, vagyis évente bizonyos összeggel a kincstárba járultak, ők maguk szedtek adót a néptől; a különbség nekik kedvezett. Őt bízták meg a dohánytermelés felügyeletével, a vámműveletek felügyeletével és egyéb közvetett adókkal kapcsolatos ügyekkel. Lavoisier a rá jellemző energiával fogta fel ezt a kérdést és 1769–1770. a gazdálkodás érdekében sokat utazott Franciaországban.
Ezeket az utazásokat az ivóvizek és más természetes vizek tanulmányozására is felhasználta. Ezeket tanulmányozva Lavoisier észrevette, hogy még százszoros desztilláció sem szabadítja meg teljesen a vizet a benne oldott szennyeződésektől. Feltételezve, hogy ez utóbbiak forrása a desztillációhoz használt edény volt, egy üvegedényben 100 napig melegítette a vizet 90 °C-ra. Majd pontos mérlegeléssel meghatározta az edény súlyveszteségét és a vízből kiszabaduló szennyeződések tömegét: mindkét súly azonosnak bizonyult. Lavoisier tehát cáfolta azt az ősrégi véleményt, hogy a víz „földdé” változhat.

D Tíz év – 1771-től 1781-ig – tudományos szempontból talán a legtermékenyebb volt: ezalatt Lavoisier bebizonyította új égéselméletének érvényességét, mint a testek oxigénnel való kémiai kölcsönhatását. A felelősségek tömege arra kényszerítette Lavoisier-t, hogy módszeresen és pontosan ossza be napját. A reggel 6-tól 9-ig és az este 7-től 10-ig tartó órákat a kémiának szentelte, a nap többi részét az akadémián végzett munkának szentelte, bérszámfejtéssel különböző bizottságokban. Hetente egy napot teljes egészében a laboratóriumi munkának szenteltek; látogatók jöttek ide, és közvetlenül részt vettek a kapott eredmények megbeszélésében.
A fémek égésének és égésének jelenségeit tanulmányozva Lavoisier ezt írta: „Javaslom, hogy ismételjem meg mindazt, amit elődeim csináltak, minden lehetséges óvintézkedést megteszve, hogy a megkötött vagy felszabaduló levegőről már ismerteket összekapcsolják más tényekkel, és új elméletet adjak. Az említett szerzők munkái, ha ebből a szempontból nézzük, a lánc egyes láncszemeit biztosítják számomra... De sok kísérletet kell végezni ahhoz, hogy teljes sorozatot kapjunk.”
Az 1772 októberében megkezdett megfelelő kísérleteket szigorúan mennyiségileg végezték: a kivett és kapott anyagokat gondosan lemérték. A kísérletek egyik első eredménye az volt, hogy tömegnövekedést fedeztek fel kén, foszfor és szén elégetésekor. Ezután alaposan tanulmányozták a fémek égésének jelenségeit is.
Mutassunk itt néhány adatot olyan kísérletekről, amelyeket ma már ritkán emlegetnek, de egy időben nagy érdeklődést váltottak ki a kortársak körében - a gyémántok égetésével kapcsolatos kísérletekről.
Régóta megfigyelték, hogy ha elég erősen hevítik a levegőben, a gyémántok nyomtalanul eltűnnek. Lavoisier kísérletileg bebizonyította, hogy a levegő meghatározó szerepet játszik ebben a jelenségben; a gyémánt, amelyhez a levegő nem fér hozzá, nem változik ugyanazon a hőmérsékleten. Az üvegharang alatt égett gyémánt, amelyet az égő üveg fókuszában összegyűlt napsugarak gyűjtöttek össze, Lavoisier előrejelzése szerint színtelen gáz keletkezett, amely fehér csapadékot képez a mészvízzel, amely felforrt, amikor savat öntöttek rá – szén-dioxid volt. . Ennek megerősítésére egy darab szenet égettek el ugyanolyan körülmények között. Ennek eredményeként, mint a gyémánt elégetésekor, szén-dioxid keletkezett. Ebből Lavoisier arra a következtetésre jutott, hogy a gyémánt a szén módosítása: mindkét anyag szén-dioxidot termel, amikor elégetik.
A tudós kísérleteit és a belőlük levont legfontosabb következtetéseket 1774-ben írta le. Egy mesteri előadás meggyőzően bizonyítja azt a véleményt, hogy a levegő két gázból áll, amelyek közül az egyik égés és égés során egyesül az anyagokkal. El kell töprengeni, hogy ezek után a flogiszton elmélete hogyan tudta megőrizni őrjöngő híveit. A kísérletek további következtetéseit egy 1775-ös cikk tartalmazza, amelyben Lavoisier kifejezetten az égés során keletkező gázok, különösen a szén-dioxid természetét vette figyelembe.
E tudományos munkák mellett Lavoisier a legaktívabban részt vett a dohány-, só- stb. termeléssel kapcsolatos gyakorlati kérdésekben. 1775-ben kinevezték a „lőporgyártás főigazgatójává”, azaz a lőporgyártás felügyelőjévé. Ezt az üzletet teljesen átalakította, a salétromgyártástól kezdve a lőporgyártásig az állam kezébe koncentrálta. Ennek eredményeként a gyárak termelékenysége jelentősen nőtt, a lőpor ára csökkent.

L Avoisier az Arsenalba költözött, ahol kialakított magának egy laboratóriumot, amelyben szinte egész életében dolgozott. Ez a laboratórium a francia és külföldi tudósok találkozásainak központjává vált, akik nemcsak a vitákban, hanem magukban a kísérletekben is aktívan részt vettek. Általában itt, mielőtt jelentést nyújtott be a Tudományos Akadémiának, Lavoisier elvégezte a szükséges kísérleteket barátai és ismerősei előtt, és velük együtt megvitatta eredményeiket oxigénelmélete tükrében. Miután cáfolhatatlanul bebizonyította ennek az elméletnek az érvényességét, tudományos tevékenységének középpontját egy másik, az előzőhöz kapcsolódó területre helyezte át: átfogó vizsgálatba kezdett a légzés kémiai oldaláról és a levegővel bekövetkező változásokról.
Bebizonyította, hogy a kilélegzett levegőben ugyanaz a szén-dioxid van jelen, mint az égés során. Az a tény, hogy ennek a gáznak a vizes oldata savas tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a kén és a foszfor égéstermékeinek oldatai, okot adott Lavoisier-nek azt hinni, hogy minden oxigénvegyület sav, amit „oxigén” néven, azaz savként fejez ki. korábbi. Érdekesség, hogy a szén-dioxid akkori „szénsav” elnevezést máig sokan használják, bár több mint száz évvel ezelőtt bebizonyosodott, hogy a szén-dioxid és a szén-dioxid két különböző anyag.
1785-ben Lavoisier-t kinevezték a Tudományos Akadémia igazgatójává, és azonnal megkezdte annak átalakítását. Ettől kezdve az akadémiával még szorosabban kötődött, mint korábban. Lavoisier vegyi munkájának üteme ekkor lelassult, de ennek ellenére számos, a kémia gyakorlati alkalmazásai szempontjából érdekes, fontos munka került ki a tollából. Ezek közül az alkalmazások közül csak a repüléstechnikai bizottsági tevékenységet említjük meg, amely akkor még csak kialakult: az első hidrogénnel töltött ballon 1783-ban szállt fel.
1790-re elkészült egy nagy tanulmány a hő természetéről, amelyet a tudós Pierre Simon Laplace akadémikussal együtt végzett. Ebben a munkában bemutatták a hőmennyiség mérését, a testek hőkapacitásának meghatározását; Az általuk feltalált műszereket - a kalorimétereket - ma is használják erre a célra. Ezekből a munkákból Lavoisier áttért az állati testben a hő megjelenésének tanulmányozására, és megállapította, hogy a hő egy lassú égési folyamat eredménye, amely nagyon hasonlít a szén elégetéséhez.
Bővebben kell szólni Lavoisiernek a víz lebontásával foglalkozó munkájáról, amelyet 1783-ban a vízgőz forró vason való átvezetésével és annak szintézisével végzett. Ezek a munkák végül bebizonyították a víz összetett összetételét és a hidrogén természetét, forrását. Eredményeivel összefüggésben Lavoisier erőteljesebben ellenezte a flogiszton elméletét, amely elmélet természetesen csak az akkori korszak kémiájában létezhetett, amely nem használt kvantitatív meghatározásokat.

Laboratóriumi műszerek és készülékek A.L.Lavoisier

BAN BEN Lavoisier 1787-1789-ben publikálta ezt az új kémiát végső formájában. Ezen dátumok közül az első az új anyagnevek összeállításának időpontja, amelyek a testek összetételét jelzik az őket alkotó kémiai elemekből a kémiai elemzés szerint. Ennek az első tudományos kémiai nómenklatúrának az volt a célja, hogy megkülönböztesse az új kémiát a régi - flogisztikus - kémiától. Ugyanezt a nómenklatúrát tartalmazza az „A kémia elemi kurzusa” (1789).
E figyelemre méltó munka első része a gázok képződésével és lebontásával, az egyszerű anyagok elégetésével, valamint a savak és sók képződésével kapcsolatos kvantitatív kísérletek leírásával foglalkozik. Az erjedés jelenségének tanulmányozása után Lavoisier a következő szavakkal hangsúlyozta a kémiai kölcsönhatás sajátosságait: „Sem mesterséges, sem természetes folyamatokban nem jön létre semmi, és kijelenthető, hogy minden műveletben ugyanannyi anyag van előtte, ill. után, hogy az elvek minősége és mennyisége leginkább változatlan marad, csak elmozdulások, átcsoportosítások voltak. A kémiai kísérletezés teljes művészete ezen a tételen alapul. Minden esetben valós (teljes) egyenlőséget kell feltételezni a vizsgált test és a belőle elemzéssel nyert alapelvek között. Ez a kémiai egyenlőség a kölcsönhatás előtti és utáni testtömeg egyenlőségének matematikai kifejezése.
A kurzus második része a kémiai elemeket alkotó egyszerű, le nem bomló anyagokkal foglalkozik. Lavoisier ebből 33-at számolt meg (beleértve a fényt és a hőt is, és jelezte, hogy az analitikai módszerek fejlesztése egyes elemek lebomlásához vezethet). Ezután jönnek az általuk kialakított kölcsönös kapcsolatok.
Végül a kurzus harmadik része, amely a kémia műszereivel és műveleteivel foglalkozik, számos, Lavoisier felesége által készített metszet illusztrálja.
Lavoisier részt vett a Tudományos Akadémia által vállalt súly- és mértékrendszer kidolgozásának befejezésében. Ezt a munkát az Országgyűlés is folytatta, amely a földmeridián hosszán alapuló tizedes súly- és mértékrendszer bevezetéséről döntött. Ebből a célból számos bizottságot és bizottságot hoztak létre, élükön A.L. Lavoisier, J.A.N. Condorcet, P.S. Laplace. Elvégezték a rájuk bízott munkát, melynek eredménye a ma már mindenhol alkalmazott metrikus rendszer. Ez a tudós egyik legújabb tudományos munkája.
Az „általános adógazdálkodás” és az adógazdálkodók régóta az emberek igazságos gyűlöletének tárgya. Az országgyűlés 1791 márciusában megszüntette a tanyát, és javasolta annak 1794. január 1-jére történő felszámolását. Ettől kezdve Lavoisier otthagyta a munkát ebben az intézményben. Az adógazdálkodók elleni mozgalom tovább fejlődött, és 1793-ban az egyezmény az adógazdálkodók letartóztatásáról és az adógazdálkodás felszámolásának felgyorsításáról döntött. Másokkal együtt Lavoisier-t november 24-én letartóztatták.
Az ügy 1794. május 8-i törvényszéki tárgyalása után az összes adógazdálkodót halálra ítélték, és ugyanazon a napon Lavoisier-t másokkal együtt guillotine alá helyezték.

* A lakosságtól beszedő társaság.

Miért égette el Antoine Lavoisier a gyémántot?

Tizennyolcadik század, Franciaország, Párizs. Antoine Laurent Lavoisier, a kémiai tudomány egyik leendő alkotója, miután sok éven át kísérletezett különféle anyagokkal laboratóriuma csendjében, újra és újra meggyőződik arról, hogy valódi forradalmat hajtott végre a tudományban. Lényegében egyszerű kémiai kísérletei az anyagok égetésével hermetikusan zárt térfogatban teljesen megcáfolták a flogiszton akkoriban általánosan elfogadott elméletét. De a tudományos világban nem fogadják el az erős, szigorúan kvantitatív bizonyítékokat az égés új „oxigén” elmélete mellett. A vizuális és kényelmes flogiszton modell nagyon szilárdan bevésődött a fejünkbe.

Mit kell tenni? Miután két-három évet eltöltött eredménytelen erőfeszítésekkel, hogy megvédje elképzelését, Lavoisier arra a következtetésre jut, hogy tudományos környezete még nem érett meg tisztán elméleti érvekre, és teljesen más utat kellene választania. 1772-ben a nagy vegyész úgy döntött, hogy szokatlan kísérletet hajt végre ebből a célból. Mindenkit meghív, hogy vegyen részt a látványban, amikor egy súlyos gyémántdarabot éget el egy lezárt üstben. Hogyan lehet ellenállni a kíváncsiságnak? Hiszen nem semmiről beszélünk, hanem egy gyémántról!

Teljesen érthető, hogy a szenzációs üzenet nyomán a tudós lelkes ellenfelei, akik korábban nem akartak elmélyülni mindenféle kénnel, foszforral és szénnel végzett kísérleteiben, hétköznapi emberekkel együtt beözönlöttek a laboratóriumba. A helyiséget fényesre csiszolták, és nem kevésbé ragyogott, mint egy nyilvános elégetésre ítélt drágakő. Azt kell mondanunk, hogy Lavoisier laboratóriuma akkoriban a világ egyik legjobbja volt, és teljes mértékben megfelelt egy drága kísérletnek, amelyben a tulajdonos ideológiai ellenfelei most egyszerűen csak szívesen részt vettek.

A gyémánt nem okozott csalódást: látható nyom nélkül égett, ugyanazok a törvények szerint, amelyek más aljas anyagokra vonatkoztak. Tudományos szempontból semmi lényeges új nem történt. De az „oxigén” elmélet, a „kötött levegő” (szén-dioxid) képződésének mechanizmusa végre eljutott a legmegrögzöttebb szkeptikusok tudatába is. Rájöttek, hogy a gyémánt nem tűnt el nyomtalanul, hanem a tűz és oxigén hatására minőségi változásokon ment keresztül, és valami mássá változott. Hiszen a kísérlet végén a lombik pontosan annyit nyomott, mint az elején. Így a gyémánt hamis eltűnésével mindenki szeme láttára a „phlogiszton” szó örökre eltűnt a tudományos lexikonból, ami az anyag egy hipotetikus összetevőjét jelöli, amely állítólag elveszik az égés során.

De a szent hely soha nem üres. Egyik ment, jött egy másik. A flogiszton elméletet felváltotta a természet új alaptörvénye - az anyag megmaradásának törvénye. A tudománytörténészek Lavoisier-t e törvény felfedezőjének ismerték el. A gyémánt segített meggyőzni az emberiséget a létezéséről. Ugyanakkor ugyanezek a történészek olyan ködfelhőket hoztak létre a szenzációs esemény körül, hogy még mindig meglehetősen nehéz megérteni a tények megbízhatóságát. Egy fontos felfedezés elsőbbségét már évek óta ok nélkül vitatják „hazafias” körök különböző országokban: Oroszországban, Olaszországban, Angliában...

Milyen érvek támasztják alá az állításokat? A legnevetségesebbek. Oroszországban például az anyag megmaradásának törvényét Mihail Vasziljevics Lomonoszovnak tulajdonítják, aki valójában nem fedezte fel. Sőt, bizonyítékként a kémiai tudomány firkászai szemérmetlenül felhasználják személyes levelezésének kivonatait, ahol a tudós, megosztva kollégáival az anyag tulajdonságairól szóló okfejtését, állítólag személyesen e nézőpont mellett tesz tanúbizonyságot.

Az olasz történetírók azzal magyarázzák állításaikat, hogy egy világfelfedezés elsőbbséget élvez a kémiai tudományban, hogy... Nem Lavoisier volt az első, akinél felmerült a gyémánt kísérletekben való felhasználása. Kiderült, hogy még 1649-ben prominens európai tudósok ismerkedtek meg a hasonló kísérletekről tudósító levelekkel. Ezeket a Firenzei Tudományos Akadémia biztosította, és tartalmukból az következett, hogy a helyi alkimisták már erős tűznek tettek ki gyémántokat és rubinokat, és hermetikusan lezárt edényekbe helyezték őket. Ezzel egy időben a gyémántok eltűntek, de a rubinokat eredeti formájukban megőrizték, amiből azt a következtetést vonták le, hogy a gyémánt „igazán varázslatos kő, amelynek természete dacol a magyarázattal”. És akkor mi van? Valamennyien, így vagy úgy, elődeink nyomdokait követjük. Az a tény pedig, hogy az itáliai középkor alkimistái nem ismerték fel a gyémánt természetét, csak arra utal, hogy sok más dolog hozzáférhetetlen volt tudatuknak, beleértve azt a kérdést is, hogy hová kerül egy anyag tömege, ha egy edényben hevítik, amely kizárja levegőhöz jutás.

A britek szerzői ambíciói is nagyon ingatagnak tűnnek, mivel általában tagadják Lavoisier részvételét a szenzációs kísérletben. Véleményük szerint a nagy francia arisztokratát méltánytalanul tulajdonították honfitársuknak, Smithson Tennantnak, akit az emberiség a világ két legdrágább fémének – az ozmiumnak és az irídiumnak – felfedezőjeként ismer. Ő volt az, aki – ahogy a britek állítják – ilyen bemutató mutatványokat hajtott végre. Különösen gyémántot égetett aranyedényben (korábban grafitban és szénben). És ő jutott arra a fontos következtetésre a kémia fejlődése szempontjából, hogy ezek az anyagok azonos természetűek, és égéskor szén-dioxidot képeznek, szigorúan az elégetett anyagok tömegének megfelelően.

De bármennyire is próbálják egyes tudománytörténészek – akár Oroszországban, akár Angliában – lekicsinyelni Lavoisier kiemelkedő eredményeit, és másodlagos szerepet tulajdonítani neki az egyedülálló kutatásban, még mindig kudarcot vallanak. A zseniális francia továbbra is átfogó és eredeti gondolkodású emberként marad a világközösség szemében. Elég csak felidézni a desztillált vízzel végzett híres kísérletét, amely egyszer s mindenkorra megingatta azt a sok tudós akkoriban uralkodó nézetét, hogy a víz képes melegítés hatására szilárd anyaggá alakulni.

Ez a téves nézet az alábbi megfigyelések alapján alakult ki. Amikor a vizet „szárazságig” párologtatták el, mindig szilárd maradékot találtak az edény alján, amelyet az egyszerűség kedvéért „földnek” neveztek. Itt beszéltek a víz földdé alakításáról.

1770-ben Lavoisier próbára tette ezt a hagyományos bölcsességet. Kezdetben mindent megtett, hogy a lehető legtisztább vizet kapja. Ezt akkor csak egy módon lehet elérni - desztillációval. A természet legjobb esővizét a tudós nyolcszor desztillálta le. Ezután egy előre lemért üvegedénybe szennyeződésektől megtisztított vizet töltött, hermetikusan lezárta, és újra feljegyezte a súlyt. Aztán három hónapon át melegítette ezt az edényt egy égőn, és majdnem felforralta a tartalmát. Ennek eredményeként valóban „föld” volt a tartály alján.

De honnan? A kérdés megválaszolásához Lavoisier ismét lemérte a száraz edényt, amelynek tömege csökkent. Miután megállapította, hogy az edény súlya annyit változott, mint amennyit „föld” jelent meg benne, a kísérletvezető rájött, hogy a kollégáit megzavaró szilárd maradék egyszerűen kimosódik az üvegből, és szó sem lehet csodáról. a víz átalakulása földdé. Itt egy különös kémiai folyamat játszódik le. És a magas hőmérséklet hatására sokkal gyorsabban halad.