Ампер - [26]

В 1777 году Лавуазье установил полную аналогию между горением и окислением. Он выдвинул и подчеркнул центральную роль кислорода в процессах горения. Он установил, что тела горят лишь в чистом воздухе, что воздух при сгорании расходуется и прибыль в весе сгоревших тел равна убыли в весе воздуха. Горючее тело, соединяясь с «чистым» воздухом (кислородом), обычно переходит в кислоту а металлы — в основные окислы. Из этих открытий возникла его теория кислот и — что еще важнее — закон сохранения вещества.

Со времени Лавуазье закон сохранения вещества находится в центре внимания новой химической науки, и весовой метод получает самое широкое применение как при решении научных вопросов, так и в технических и технико-экономических проблемах. Этим был заложен фундамент новой химии.

Параллельно шла работа по созданию строгой научной номенклатуры.

Революция, пред'явившая к науке новые требования, вызвала блестящий расцвет и в области химии. Беление тканей хлором, открытое Бертолле, новый способ получения соды, изобретенный Лебланом, работы Фуркруа, — обогащают химию и техническую практику. Молодое поколение французских ученых, вышедших из Политехнической школы, выдвигает целый ряд замечательных химиков. Экспериментальные открытия сыпались, как из рога изобилия. Вопросы химии привлекают к себе напряженное внимание ученых всех стран. Во Франции новые идеи Лавуазье были прежде всего восприняты математиками и физиками и только позже крупнейшими химиками.

Ампер не мог не увлечься этой областью науки, тем более, что еще в Лионе и Бурге он изучал работы Лавуазье и сам преподавал химию. Он первый указывает на аналогию между элементами фтором и хлором, работает над принципами классификации химических элементов. Важнейшей же его работой в области химии были исследования, в которых он углубил и развил атомистическую теорию.

Выдвинутое еще в глубокой древности Демокритом учение о том, что все вещи состоят из мельчайших неделимых частиц — атомов, было применено к химии замечательным английским ученым Джоном Дальтоном. В 1808 году он опубликовал свое открытие в сочинении «Новая система химической философии». Исходя из того, что все вещества состоят из атомов — мельчайших частиц материи, обладающих определенным постоянным весом, — Дальтон пришел к выводу, что если два химических элемента образуют между собою не одно, а два или большее число соединений, то различие их состоит в том, что на один атом одного элемента приходится в этих соединениях различное число атомов другого элемента. Отсюда легко сделать важное заключение, если перейти к весовым отношениям. Это заключение гласит: весовые количества одного элемента, приходящиеся на одну весовую часть другого, относятся между собою, как простые кратные числа соответственно числу атомов, вступивших между собой в соединение. Но «закон кратных отношений», установленный Дальтоном, страдал существенным недостатком: определяя относительное число атомов в каких-либо соединениях, он не давал никакого критерия для определения их абсолютного числа. Гипотеза Дальтона оказалась также неприменимой к законам, установленным французским ученым Гей-Люссаком, об отношении об'емов реагирующих газов и газообразных продуктов реакции. Защищая свою гипотезу и не имея возможности увязать ее с законами Гей-Люссака, Дальтон выступил против Гей-Люссака. Только работы Авогадро и Ампера внесли ясность в проблему атомистического обоснования химии. В 1811 году Авогадро и около этого же времени Ампер выдвинули, независимо друг от друга, гипотезу, которая стала одним из краеугольных законов физики и химии. Эта замечательная гипотеза, столь же смелая, как и простая, была строго доказана и подтверждена только в значительно более позднее время. Она гласит: в равных об'емах всех газов содержится при одинаковых условиях равное число молекул. Нам известно теперь это число: для одного кубического сантиметра газов оно примерно равно единице с девятнадцатью нулями. Если вспомнить, что размеры атома ничтожно малы, — его диаметр имеет величину порядка одной стомиллионной доли сантиметра, что пересчитать атомы непосредственно, конечно, нельзя как в силу ничтожных размеров, так и в силу грандиозного числа их в единице об'ема, то станет очевидной смелость и решительность гипотезы Авогадро и Ампера. Но гипотеза эта, хотя она и разрешала все трудности, связанные с применением теории Дальтона к законам Гей-Люссака и открытиям других химиков, не получила признания современников. Это об'ясняется, может быть, тем, что новая гипотеза исходила не от химиков-экспериментаторов, а от теоретиков, которые делали свои выводы на основании готовых чужих опытов. Против гипотезы Авогадро и Ампера выступили, между прочим, Дальтон и Гей-Люссак, хотя они и критиковали ее с различных позиций.

Развитие физики и химии в течение XIX века показало всю исключительную прозорливость Авогадро и Ампера, поскольку атомная теория имела в их гипотезе известную базу для своих численных определений.

В 1807 году Ампер был назначен профессором Политехнической школы. Немедленно после его назначения он был избран приемным экзаминатором, а затем назначен генеральным инспектором университета. Это несколько улучшило материальное положение Ампера и приободряло его. Но сама по себе работа инспектора, которой Ампер очень дорожил, потому что она давала основную часть его небольших доходов, была неприятной и нудной. Ампер должен был контролировать расходы коллежей, присутствовать на учебных занятиях, экзаменовать учеников. Его отношения с чиновниками, с которыми ему приходилось иметь дело, быстро стали враждебными. Огромное количество бумажной переписки, постоянные инспекторские раз'езды отрывают Ампера от научной работы. Только необходимость в хлебе насущном не позволяет ему отказаться от этой должности. Правда, творческий ум Ампера не переставал работать и во время поездок. Он даже завел манеру называть свои научные открытия именем тех мест, где они были сделаны. Так возникли: «теория авиньонская», «марсельская пропозиция», «доказательство гренобльское», «теорема Монпелье». Но дорожные тяготы сильно ухудшили его и без того не очень крепкое здоровье. Семейная жизнь Ампера попрежнему остается неупорядоченной. Его небольшое хозяйство ведет теперь сестра, приехавшая к нему из Лиона.