Цели и задачи

Наряду с "пробирным искусством" с начала новой эры совершенствовалось и "искусство эксперимента". Пробирное искусство в дальнейшем развивалось в тесной связи с медициной и ремеслами, а экспериментирование стало самостоятельным направлением развития химических знаний.

Потребовалось много времени, прежде чем экспериментальное направление в химии нашло настоящую общественную поддержку и признание. Лишь в эпоху Возрождения, когда наука стала ближе к производству, а буржуазия укрепила свои экономические, духовные и политические позиции, "экспериментальное искусство" стало развиваться как (самостоятельная область, тесно связанная с химическими ремеслами и с теоретическими представлениями. В свою очередь эта область химических знаний со временем стала оказывать все большее влияние на развитие химических теорий и совершенствование химических ремесел. Высокое развитие ремесел с XII-XIII вв., растущее влияние цеховых гильдий в жизни городов и целых государств - все это повышало и общественное значение связанных с химическим производством исследований. Однако искусство эксперимента в его классической форме как средство познания законов природы получило свое подлинное развитие лишь в XVII-XVIII вв. Сначала экспериментальные исследования проводились преимущественно отдельными лицами в лабораториях, связанных с академиями или государственными учреждениями. Количество таких исследований было очень невелико. На основе этих лабораторий в XIX в. возникали все большие научные объединения, приобретавшие черты современных научно-исследовательских институтов. В них большое значение в системе разделения труда ученых приобретала деятельность химиков-экспериментаторов.

Экспериментальное и пробирное искусства различались не только характером работы исследователей. Труд химиков-экспериментаторов отличался новым содержанием: они руководствовались в работе научным "духом" и научными методами; они обращались к природе с вопросами, на которые давали ответы их эксперименты; из экспериментов они черпали наблюдения, модели, теории способов превращений веществ, важных для производства. Зачастую химики-экспериментаторы в отличие от представителей пробирного искусства и ремесленной химии объявляли своей целью получение "чистых" химических знаний о процессах, лежащих в основе наблюдаемых на практике превращений веществ. Однако так называемое чистое стремление к накоплению знаний, как было установлено, своим зарождением обязано развитию алхимии. На развитие пробирного искусства большое влияние оказали представления о возможности получения благородных металлов из обычных, а также универсального лекарства. Существование пробирного искусства в рамках алхимии длилось около 1000 лет (с 400 по 1400 г.). Лишь затем от пробирного искусства, поставленного на службу алхимии, стало "отпочковываться" экспериментальное направление развития химических знаний. Важнейшие предпосылки для этого создало использование химических знаний при совершенствовании ремесел, в частности при определении свойств веществ и качества товаров (так как от этого зависела стоимость продуктов производства). Из Лейденского и Стокгольмского папирусов видно, что еще в древности ремесленники придавали большое значение качеству производимых ими товаров. Они пытались даже разработать определенные критерии оценки качества.

Весы для пробирного анализа (по Л. Эркеру, 1574 г.)

Изучение свойств веществ с древности было одной из основных задач ремесленной химии и пробирного искусства. Для экспериментального искусства точное определение свойств соединений и классификация на их основе были лишь частной проблемой. Основной же целью экспериментальных исследований являлось, как мы уже говорили, получение новых знаний о веществах и особенностях их превращений.

С помощью экспериментального искусства люди стремились расширить свои знания о природе. Их привлекали чрезвычайно интересный процесс анализа, изучения фактов, с одной стороны, и проверка, углубление и разработка новых теорий - с другой. При этом происходила сложная духовная работа, благодаря которой экспериментальное искусство смогло стать достаточно независимым от химических ремесел. Однако еще долгое время экспериментальное искусство, даже став относительно самостоятельной областью знания, оставалось более или менее тесно связанным с ремесленной практикой.

По мере развития капиталистических отношений самостоятельность экспериментального искусства химии увеличивалась. На это до сих пор обращали внимание лишь некоторые ученые. В то же время многие историки химии отмечали немало противоречий в развитии химических знаний от эпохи Возрождения до конца XVIII в. Вызывает интерес существование в эту эпоху "всемирной лаборатории алхимии" - первой громадной системы лабораторий, финансируемых королями и князьями, светскими и духовными властителями.

Химические приспособления (из книги А. Либавия 'Алхимия'). 1 - зольный тигель; ... 6 - тигельный пресс; ... 10 - шаровые щипцы; 11 - крюк для перемешивания; ... 13, 14 - треножники...

Работавшие в этих лабораториях пытались получить из неблагородных металлов золото. Но в этих же лабораториях было получено множество других веществ: яды, косметические средства, лекарства, "эликсиры жизни", красители и т. д. Кроме того, в рассматриваемый исторический период были созданы такие необходимые для различных областей деятельности человека продукты ремесленной химии, как порох и сплавы для изготовления ружей, пушек и колоколов. В то же время химики-практики предпринимали попытки получить из местного сырья дешевые заменители дорогих "заморских" товаров, таких, как, например, фарфор, кофе, сахар. Из ремесленных лабораторий эпохи Возрождения вышли замечательные аптекари, горные мастера и металлурги. Но наибольшее влияние на развитие химических знаний в это время оказали исследователи, которые глубоко осознали необходимость систематического изучения фундаментальных проблем естественных наук. Для обмена мнений и обсуждения результатов исследований они организовали научные общества, такие, как Академия "рысьеглазых" (дей Линчей) и Академия эксперимента (дель Чименто) в Италии, Королевское общество в Англии, Парижская академия наук, Германская академия естествоиспытателей "Леопольдина" и Общество науки в Германии. Членами этих обществ, изучавшими явления природы с помощью экспериментов, были такие замечательные естествоиспытатели, как Галилей, Бауш, Вивиани, Торричелли, Бойль, Гук, Гюйгенс, Мариотт, Штурм, Шталь и Лейбниц [88]. Благодаря деятельности этих ученых в долгой и трудной борьбе с влиянием феодальных традиций и идеологии начали создаваться физические и биологические лаборатории. Этому способствовало развитие специфических экспериментальных методов естественных наук [89, с. 464].

Результаты, полученные в лабораториях того времени, были полезны для развития химических ремесел, хотя многие экспериментаторы искренне считали, что только занятия "чистой" наукой помогают совершенствовать знания. Таким образом они отдавали дань схоластическим, умозрительным научным традициям средневековья. В частности, в Германии так обстояло дело до конца XIX в. [90, с. 65 и сл.]. Положение резко изменилось, когда экспериментальное искусство в соответствии с законами разделения труда стало самостоятельной областью знания и нашло признание общества. Химики-экспериментаторы начали решать проблемы, которые не могли решить химики-практики, но которые были очень важны для совершенствования химических ремесел.

При этом возникали и новые сложности, связанные с нарастанием противоречий между развитием двух самостоятельных областей химических знаний. Интересы "чистых" исследователей ("экспериментирующих философов") и химиков-практиков расходились все сильнее. Последние были очень озабочены безразличием большинства экспериментаторов к изучению процессов, важных для развития химических ремесел. Химики-практики не могли понять, почему представители "чистой" науки не интересовались ничем кроме выяснения вопросов: является ли вода соединением или простым веществом (первоэлементом) и отличается ли воздух по своему составу в долинах и на больших высотах? С другой стороны, химикам-практикам часто не хватало обобщающих представлений, которые они отвергали, считая их пустыми и бесплодными умозаключениями.

Однако среди практиков были и такие, которые уделяли внимание "экспериментальной философии". С другой стороны, некоторые "чистые" исследователи по заказам владельцев фабрик старались раскрыть хорошо охраняемые секреты производства важных для практики продуктов. Опираясь на эксперименты и теоретические представления, основанные на полученных результатах, такие ученые вносили весомый вклад в развитие научного метода исследования. Такими учеными были Глаубер, Кункель, Бойль, Ломоносов, Лавуазье и другие.

Разделение труда в химических ремеслах и лабораториях привело и к созданию специальных "средств труда" в этих новых областях химических знаний в соответствии с их специфическими задачами. Эти особенности развития химии до настоящего времени еще мало проанализированы в историко-химической литературе, хотя они имели первостепенное значение для развития химии и химической промышленности. Важнейшей задачей "экспериментального искусства" было получение общих знаний о процессах превращений веществ, стимулировавших создание специальных "средств труда" [91]. Эти знания добывались в результате экспериментальных исследований. Многочисленные публикации "экспериментальных философов" XVII-XVIII вв. отражали особенности развития химических знаний как в ту эпоху, так и до XVII в. Они были рассчитаны на широкую аудиторию читателей, которые еще не полностью освободились от схоластических учений и средневековой религиозной идеологии. Однако с возрастанием социальной роли буржуазии число читателей таких работ постоянно увеличивалось. Этому способствовало то, что в XVII-XVIII вв. все больше книг стало издаваться не на латыни, а на языках европейских стран (в том числе труды по "экспериментальной философии" и переводы сочинений многих античных авторов) [25]. С другой стороны, и сами эти публикации отражали активность растущей буржуазии, стремление лучших ее представителей оживить духовную жизнь общества. Большинство авторов научных публикаций очень хорошо понимали, что им скорее удастся заинтересовать буржуазию, если в научных трудах будут приведены сведения, ценные для практической деятельности. Отсюда становится понятным, почему в части научных работ того времени анализ новых факторов был лишь промежуточным звеном исследования. Его основой должно было стать применение этих данных в практической деятельности. Владельцы фабрик и ремесленники могли на практике проверять правильность знаний, опубликованных в книге на их родном языке. Это способствовало совершенствованию ремесленной химии и содействовало распространению научных знаний в широких слоях общества.

Научные сообщения публиковались тысячами в монографиях, учебниках, научных журналах, сборниках, выходивших в XVII в. Благодаря им в химическом производстве были проведены сотни и тысячи разнообразных улучшений и усовершенствований процессов. Многие из них остались без внимания и отошли в прошлое вместе с многочисленными опубликованными научными трактатами того времени. Вероятно, что в наши дни эти "потерянные сокровища" будут обнаружены в библиотеках историками химии с помощью ЭВМ.

Научные факты, установленные с помощью экспериментального искусства, служили фундаментом для построения новых теорий. Отдельные знания обобщались в более широкие теории, которые позволяли не только объяснить отдельные факты, но и в значительной мере способствовать созданию правильных представлений о мире. Так (особенно в XVIII в.) в многочисленных публикациях стала отчетливо проявляться двойная функция теории: как философии и как теоретической основы химического производства.