Всеобщая история химии

Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ИНСТИТУТ ИСТОРИИ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ИСТОКИ ХИМИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ

Глава первая

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕМЕСЕЛ

Ремесленная химия до начала новой эры

Ремесленная химия в эллинистический период

Химическая ремесленная техника в первые века новой эры

в Древнем Риме и в других странах

Глава вторая

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ ДРЕВНОСТИ

Медь и ее сплавы

Золото

Серебро

Свинец

Сурьма

Ртуть

Оловянная бронза. Олово

Железо

Глава третья

МИФОЛОГИЧЕСКИЕ ИСТОКИ УЧЕНИЯ ОБ ЭЛЕМЕНТАХ

'Стихии' - рубеж между мифом и наукой ....................74

Стихии в мифоэпичсскнх космогониях .......................76

Вода н Океан .............................................S3

Огонь и Прометен .........................................87

Глава четвертая

ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НАТУРФИЛОСОФСКИХ

ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ВЕЩЕСТВЕ .................................92

Учение о веществе в Дровней Индии и Древнем Китае ........93

Возникновение понятия об элементе в милстской школе ......97

Огонь и Логос в учении Гераклита .........................102

Учение Парменида о Бытии .................................104

Учение Эмпедокла о четырех стихиях .......................105

'Гомеомерия' Анаксагора ..................................112

Атомистическое учение Левкиппа и Демокрита ...............117

Геометрическая теория вещества у Платона .................125

Химия Аристотеля .........................................135

Атомизм Эпикура и Лукреция ...............................166

Зарождение теоретических представлений о предмете химии ..180

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ В СРЕДНИЕ ВЕКА

Глава пятая

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ ВО II-VI ВЕКАХ .........................186

Глава шестая

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ АРАБОВ (VII-XII ВВ.)....................196

Глава седьмая

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ В ЗРЕЛОМ. СРЕДНЕВЕКОВЬЕ

(XIII-XV вв.) ............................................202

Технохимическое ремесло и 'рациональная' алхимия в Европе.202

'Теория' и 'эксперимент' в познании вещества .............213

'Трансмутация' алхимических начал ........................221

Платон и Аристотель в средние века .......................232

Анимистический и технохимический аспекты алхимии .........236

Элементаризм и атомизм ...................................241

Контуры химической картины мира ('теория', 'эксперимент',

практика) ..............................................246

Глава восьмая

ХИМИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ В ПОЗДНЕМ СРЕДНЕВЕКОВЬЕ

(XV-XVII вв.) ............................................258

Иатрохимия - лекарственная алхимия .......................258

Химическая технология и алхимия Возрождения ..............266

Алхимия: искусство и ремесло .............................270

Закат алхимии ............................................275

Глава девятая

МЕСТО АЛХИМИИ В ИСТОРИИ ХИМИИ ............................278

'Химическая' интерпретация алхимического текста ..........278

Историко-химические концепции алхимии ....................283

Алхимия в средневековом природознании ....................288

Заключение

КАНУН НАУЧНОЙ ХИМИИ ......................................301

ЛИТЕРАТУРА ...............................................309

Источники иллюстраций ....................................320

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I.

АРИСТОТЕЛЬ. МЕТЕОРОЛОГИЯ. КНИГА IV .......................322

Приложение II.

АЛЬБЕРТ ВЕЛИКИЙ. МАЛЫЙ АЛХИМИЧЕСКИЙ СВОД .................345

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ ........................................393

Предисловие

Подготавливаемое Институтом истории естествознания и техники АН СССР многотомное издание ''Всеобщая история химии'' представляет собой серию взаимосвязанных монографий, характеризующих зарождение, становление и развитие основных представлений, идей и методов химической науки от древнейших времен до наших дней.

Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена возникновению и развитию химических знаний с древнейших времен до XVII в. В отечественной и зарубежной историко-химической литературе этот период освещен весьма фрагментарно. Между тем понять процесс становления химии как науки без глубокого анализа истоков химии не представляется возможным. Ведь именно в древности исподволь формировалась опытно-теоретическая проблематика химии нового времени.

Перед авторами этой книги стояла задача всесторонне воссоздать процесс формирования химических знаний в древности и в средневековье. Предстояло раскрыть сложнейший процесс кристаллизации рациональных знаний, без которых были бы немыслимы дальнейшие успехи химии как науки.

Химическое искусство возникло в глубокой древности, и его трудно отличить от ремесла, потому что оно рождалось и у горна металлурга, и у чана красильщика, и у горелки стекольщика.

Металлы стали основным естественным объектом, при изучении которого возникло понятие о веществе и его превращениях.

Выделение и обработка металлов и их соединений впервые дали в руки практиков множество индивидуальных веществ. На основе изучения металлов, особенно ртути и свинца, родилась идея превращения металлов.

Овладение процессом выплавки металлов из руд и выработка методов получения из металлов различных сплавов привели в конце концов к постановке научных вопросов о природе горения, о сущности процессов восстановления и окисления.

Ремесло, таким образом, рождало не только средства и методы удовлетворения жизненных потребностей человека. Оно будило разум. Рядом с магической обрядностью мифологического мышления, порожденной верой в сверхъестественное, появились ростки совершенно нового образа мысли, основанного на постепенно увеличивающемся доверии к силе разума, прогрессирующего по мере усовершенствования орудий труда. Первое завоевание на этом пути - желание понять скрытую природу вещей, обусловливающую цвет, запах, горючесть, ядовитость и многие другие их качества.

В эту книгу, посвященную истории древней химии, включена глава, содержащая анализ мифологических истоков учения об ''элементах-стихиях''. Чтобы понять, почему ''вода'', ''огонь'', ''апейрон'' заняли в ионийской натурфилософии место универсальных принципов, необходимо вникнуть в мифологическое прошлое этих начал. Зная это, мы глубже поймем, почему именно в античной философии происходит формирование теоретических представлений о предмете химического знания.

Изучение текстов античных философов, от Фалеса до Лукреция, позволило выявить ряд удивительно глубоких подходов к проблеме детерминации свойств вещества. Вершиной натурфилософского античного теоретизирования о веществе являются атомистические идеи, предвосхищающие будущее знание о химических элементах и их соединениях.

Атомистическое учение - высшее достижение греческой науки - было плодом научной абстракции. Творцы атомной теории сочли объективно существующим порожденное ''чистой'' мыслью. У греческих философов абстракция и наблюдение взаимно дополняли друг друга, но если бы древние ученые не сумели выйти за пределы непосредственных чувств, они никогда не дошли бы до гениальной догадки об атомах.

В глубинах античной натурфилософии мы находим истоки фундаментальнейших понятий химии (атом, элемент, соединение, структура) и попытки их синтеза, наиболее яркие в атомистике Эпикура-Лукреция.

Представлялось важным выяснить, что являли собой химия Платона и химия Аристотеля, биологизм и квалитативизм аристотелевской химии? Читатель найдет ответы и на эти принципиально важные вопросы.

Как показал анализ, античная химия неспособна была синтезировать такие основные понятия химического знания, как атом и элемент. Античное мышление принципиально не могло соединить представления об атомах с процессом их взаимодействия и образованием химического соединения, поскольку свойства образуемого химического соединения не являются суммой свойств составляющих его компонентов. Так возникло глубокое противоречие - образование химического соединения требовало утраты индивидуальности атома, но атом (античный) не мог утратить эту индивидуальность, ибо он неизменен и вечен.

В разобщении атомизма с учением об элементах в немалой степени ''повинна'' алхимия. Демокритовский атомизм был принципиально чужд алхимии. Для атома в алхимических трактатах не было места.

Автор третьей главы убедительно показал, что разобщение учения об элементах и учения об атомах оказалось ''роковым'' для развития химии. Это разобщение было обусловлено разобщением ''теории'' и ''практики''.

Мы попытались это наглядно показать на схеме.

В средние века из двух одновременно существовавших атомистического учения Демокрита-Эпикура и учения Аристотеля о началах именно последнее было принято химиками. Учение Аристотеля привлекало своей простотой и законченностью. Оно открывало простор для химических опытов. Данные о превращаемости веществ, как тогда казалось, с очевидностью подтверждали правильность учения Аристотеля. Опыт показывал, что при химических операциях одно вещество, обладающее определенными свойствами, превращается в другое вещество с иными свойствами. Поэтому не было никаких оснований отвергать аристотелевскую точку зрения и становиться на позиции Демокрита-Эпикура с их вечными и постоянными атомами. Кроме того, оставался неясным вопрос о том, как из бесцветных, лишенных запаха и вкуса, невидимых частиц складывается вещество, обладающее цветом, вкусом и запахом.

Теоретические представления древнегреческих натурфилософов, с одной стороны, и эмпирическая разработка практических приемов в древних химических ремеслах, с другой, казалось бы, подготовили почву для возникновения научной химии. Между тем пятнадцать веков разделяют химию древних и химию как науку XVII-XVIII вв. Потребовалась длительная работа для того, чтобы безграничная вера в полную взаимопревращаемость вещества в конце концов рухнула под напором практики алхимиков.

Анализ алхимических источников убедительно продемонстрировал историческую обязательность эпохи ''заблуждений и обмана''.

Античная наука о веществе на пути к науке Бойля-Лавуазье нуждалась, следовательно, в посреднике - в алхимии, осуществившей своеобразный синтез ремесленной и натурфилософской традиций античной поры. Переформулированные в алхимические начала первоэлементы Аристотеля обретают в руках алхимиков новую жизнь в виде телесных, химически обрабатываемых вещественных объектов.

''Ртуть-серная'' теория алхимиков выглядит куда более ''деловой'' по сравнению с теоретически чистыми и, казалось бы, логически безупречными умозрительными построениями греческих мыслителей.

Алхимия, таким образом,- тот исторически необходимый, логически закономерный ''горн'', в котором странным, неповторимым образом осуществилась ''переплавка'' и ремесла, и умозрительной натуральной философии, размышляющей над веществом. В результате и ремесло, и натуральная философия к XV-XVI вв. уже совершенно другие. Осуществились кардинальные преобразования химических ремесел в систему химической технологии (Бирингуччо, Агрикола, Палисси), а схоластико-мистических умозрений по поводу вещества - в атомно-молекулярное учение XVII-XVIII вв. (Бойль, Лавуавье и далее-Дальтон).

Именно такой подход дает возможность представить становление учения о химических элементах Бойля как органический и закономерный итог развития предшествующих химических знаний. Именно такой подход позволяет понять алхимию как совершенно необходимое прошлое новой химии, выполнившее свое историческое предназначение своеобразного посредника между великими умами древности и не менее великими испытателями природы великого XVII столетия. Именно такой подход способен сообщить веское историческое обоснование знаменитому тезису Ф. Энгельса о том, что только Бойль ''делает из химии науку''.

Автор второй части книги сосредоточил основное внимание на химических знаниях в средневековой Европе и в средневековом арабском мире. Именно европейская алхимия наиболее ярко отразила основные черты этой деятельности, переосмысленные и ассимилированные в химии Бойля.

В XVI в. лечение ''больных'' металлов алхимическими эликсирами оборачивается лечением больного человека эликсирами иатрохимическими. Иатрохимия выступает как целительная, лекарственная алхимия.

Запросы возникающих новых производств обусловили многие научные изыскания и технические изобретения. До этого опытные данные, получаемые ремесленниками, как правило, не обобщались и не описывались. В своем индивидуальном творчестве они порой достигали поразительных результатов (краски древности, керамика, обливные облицовочные плитки, булатная сталь). Однако строго сохраняемая профессиональная тайна мастерства оставалась долгое время скрытой в мастерской умельца-одиночки. Но когда в XIV-XVI вв. на металлургических и горных предприятиях, на красильных и стекольных фабриках начали возникать специализированные корпорации мастеров, потребовался более широкий обмен опытом. В результате экономической конкуренции технологический рецепт превращается в объект торговли. Отдельные технические усовершенствования и открытия, сделанные в результате проб наугад, смогли стать не игрой случайности, а плодом научных изысканий только с помощью теории. Как говорил Ф. Бэкон, ''правильно же открытые и установленные аксиомы вооружают практику не поверхностно, а глубоко, и влекут за собой многочисленные ряды практических приложений''.

Яркий пример тому А. Либавий. Главное свое сочинение он назвал ''Алхимия'', но автор ее, в сущности, уже не алхимик. Лейтмотив алхимии Либавия - практика, вторгающаяся во все сферы химической деятельности: оснащение химической лаборатории, получение и. применение различных веществ.

В истории науки с алхимией связана не только загадка ее исторического места и исторической роли, но и загадка происхождения. В свое время один из первых исследователей алхимии М. Бертло с удивлением ставил вопрос: как практика имитационных подделок под золото породила веру в возможность истинной трансмутации металлов? Пожалуй, настоящая книга дает ответ на эту загадку. Она позволяет понять ''экспериментальные'' истоки алхимии, вытекающие из наблюдений над ''превращениями'' металлов и сплавов при термической обработке.

Каждая из глав книги написана своим индивидуальным почерком, иногда с элементами стилизации языка той эпохи, о которой пишут авторы. Разнообразие стилей может быть понято в какой-то мере как отражение своеобразия стилей мышления, характерного для определенных периодов развития химических знаний. Это дополнительная, хотя и существенная и совершенно необходимая, краска в воспроизведении химической картины мира минувших эпох.

Надеемся, что новизна подхода и основательность анализа привлекут внимание не только историков химии, но и философов, а также и всех интересующихся проблемами истории культуры.

Глава I - написана доктором химических наук Н. А. Фигуровским, глава II-доктором химических наук И. Р. Селимхановым и доктором исторических наук В. В. Ивановым, глава III - кандидатом химических наук А. В. Ахутиным, глава IV - кандидатом химических паук В. П. Визгиным. Главы V-IX, посвященные алхимии, написаны кандидатом химических наук В. Л. Рабиновичем.

Дух эпохи, характер мышления, уровень знаний и представлений - все это ярче всего воспринимается путем знакомства с оригинальными произведениями изучаемого исторического периода. Поэтому в Приложении вниманию читателей предлагаются два таких произведения, впервые публикуемые на русском языке; оба они анализируются в соответствующих главах основного текста.

Первый из них - четвертая книга ''Метеорологии'' Аристотеля (конец IV в. до н. э.) содержит наиболее интересное изложение химических взглядов древнегреческого мыслителя, чьи научные воззрения оказали громадное влияние и на культуру Греции и Рима, и, что особенно важно, на культуру арабского и европейского средневековья и Возрождения. Трактат Аристотеля дается в переводе Н. В. Брагинской под редакцией и с комментариями доктора философских наук И. Д. Рожанского и В. П. Визгина.

Второй памятник - алхимический трактат Альберта Больштедского, прозванного Великим (XIII в.), особенно интересен содержащимися в нем чисто химическими сведениями, характеризующими достаточно высокий уровень знания о веществах, их поведения и способах превращений. Вместе с тем - это пример отношения средневекового алхимика к химическому объекту и химической процедуре с естественными и характерными для того времени одушевлением вещества, безоговорочной верой в ''божественную силу'' и почтительнейшим обращением к этой ''силе''. Альбертов текст примечателен также содержащимся в нем своеобразным кодексом поведения истинного ученого.

Трактат Альберта дается в переводе и с комментариями В. Л. Рабиновича.

При подготовке рукописи к печати редактор кандидат химических наук А. М. Цукерман дополнил некоторые разделы рукописи. Ему же принадлежат примечания, отмеченные в тексте Прим. ред.

Монографии серии ''Всеобщая история химии'' не нумеруются, но на корешке и титульном листе каждой книги изображен один из символов, помещенных на переплете.

Период древней химии и алхимии символизируется традиционной ретортой. Развитию химии как науки о составе и развитию методов исследования вообще отвечают весы. История химической атомистики, учения об элементах и периодического закона символизируется схематическим атомом. Тетраэдр символизирует учение о строении химических соединений как органических, так и неорганических. Учению о химических равновесиях и процессах отвечает символическая кривая, а познанию и попыткам моделирования химии живой природы (биоорганическая химия, эволюционный катализ) соответствует ''двойная спираль''. Монография по общим вопросам (закономерности развития химии, классификация, историография, химическая литература и т. п.) маркируется шестиугольником.

Ю.И.Соловьев