родился Роберт
Бойль
(Robert Boyle, 1627-1691), физик, химик, теолог, один
из основателей Лондонского Королевского
общества
(1662 г.).
Вместе с ним это общество создавали такие
известные учёные XVII века, как архитектор Кристофер
Рэн
(C.Wren, 1632-1723); врачи, выполнившие первую
документированную успешную реанимацию, Уильям
Петти
(William Petty, 1623-1687) и Томас Уиллис
(Thomas
Willis, 1621-1675); а также многие другие неординарные
личности. Фактически это была первая в мире
академия наук. Для любителей истории
анестезиологии-реаниматологии ранние этапы
создания Лондонского Королевского общества
представляют огромный интерес, так как именно в
это время, и при активном участии Р.Бойля,
оксфордской группой учёных-энтузиастов, в
последствии создавших это научное общество,
проводились первые документированные
внутривенные вливания, а также первые
эксперименты по гемотрансфузии. Несмотря на
разносторонние научные интересы Роберта Бойля,
диплом доктора медицины (Оксфорд, 1665 г.) был его
единственным дипломом. Причём этот диплом имел
больше почётное и символическое значение, как
признание заслуг Роберта Бойля перед
Оксфордским университетом.
(На портрете слева - Роберт Бойль в возрасте
шестидесяти трёх лет. Художник- Johann Kerseboom.)
БОЙЛЬ,
РОБЕРТ (Boyle, Robert, 1627-1691), английский химик, физик,
теолог. Родился в семье протестантов 25 января 1627
г. в замке Лисмор (графство Уотерфорд, Ирландия).
Его отцом был аристократ Ричард Бойль (граф Cork),
очень богатый человек, авантюрист по натуре,
покинувший Англию в 1588 г. в 22-летнем возрасте.
Мать Роберта, Кэтрин Фэнтон, была уже второй
женой Ричарда Бойля. Его первая жена умерла
вскоре после рождения первого ребёнка. Роберт
Бойль был младшим, четырнадцатым ребёнком в
семье Бойлей, и седьмым, любимым сыном Ричарда
Бойля.
Когда родился Роберт, его отцу было уже 60 лет,
а матери 40.Конечно, Роберту Бойлю повезло в
том, что его отец был одним из самых богатейших
людей в Великобритании, однако история сообщает,
что Ричард Бойль приобрёл своё благосостояние
весьма сомнительными средствами. В молодости он
даже был заключен в тюрьму в Англии по обвинению
в растрате. Но это не помешало ему в дальнейшем
занимать очень высокие государственные
должности в Ирландии.
Родители Роберта Бойля полагали, что
воспитание и образование дети должны получать
вне семьи. Поэтому в 1635 г., в возрасте 8 лет,
маленький Роберт вместе с одним из братьев был
отправлен для получения образования в Англию.
Они поступили в модный Итонский колледж, в
котором обучались дети знатных вельмож. Условия
для учёбы в Итоне у молодых Бойлей были
достаточно тепличные. Они даже жили в доме
директора колледжа Джона Харрисона и находились
под его непосредственной опекой. Поэтому, когда
Харрисон оставил пост директора колледжа, Роберт
не смог приспособиться к новым требованиям и
порядкам в Итонском колледже. Понимая, что
прогресс в образовании сыновей несколько
остановился, Ричард Бойль в ноябре 1638 г. забирает
своих детей из Итона. Образование Роберта
продолжается дома под наблюдением одного из
священников отца.
В 1638 г. Роберт Бойль вместе со своим
наставником отправляется в путешествие по
странам Европы, продолжает своё образование во
Флоренции и в Женевской академии (1639-1644). В Женеве
он усиленно изучает математику, французский и
латинский языки, риторику и богословие.
В начале 1642 г. Бойль посетил Флоренцию, город,
в котором жил и творил великий Галилео Галилей (Galileo)
. К сожалению, как раз во время пребывания Бойля
во Флоренции, Галилео Галилей умер. По признанию
самого Бойля, под влиянием этой смерти он ещё
усерднее стал заниматься наукой. Большую роль в
возникновении симпатии к Галилео и его взглядам
сыграли протестантское воспитание Бойля,
ненависть к иезуитам и его несогласие с канонами
Римской католической церкви. Бойль пронёс свою
любовь к философии Галилео через всю жизнь,
сохраняя в своем научном творчестве веру в
возможность изучения мира через законы
математики и механики.
В 1644 г. после смерти отца Роберт Бойль
вернулся в Англию и поселился в своем имении
Стелбридж, в котором почти безвыездно прожил 10
лет, занимаясь исследованиями в области
естественных наук, уделяя вместе с тем много
времени религиозным и философским вопросам. Надо
отметить, что теологией Роберт Бойль занимался
всю свою жизнь, причём очень серьёзно и
увлечённо. Он даже создал специальный фонд для
организации ежегодных Бойлевских чтений по
теологии, которые продолжались после его смерти
на протяжении ещё двух веков.
По всей видимости, вынужденное заточение
Роберта Бойля в имении Стелбридж было во многом
связано с политическим хаосом, царящим в стране,
и гражданской войной между королём Чарльзом и
парламентом, в которой с 1642 г. находилась Англия.
Этот период был наиболее трудным для Бойля, и ему
нелегко было разделять свои симпатии между
противоборствующими сторонами. Например, его
отец был верным роялистом, а родная сестра Бойля -
Кэтрин, разделяла сторону парламента.
Единственным, но очень плодотворным,
контактом с миром науки у Бойля в это время было
его активное участие в деятельности научного
общества «Invisible College» («Невидимый колледж»).
Данное сообщество учёных-единомышленников
образовалось приблизительно в 1645 г., и объединяло
таких известных ученых как, например, Бишоп Джон
Уилкинс (Bishop John Wilkins), философ Джозеф Глэнвилл (Joseph
Glanvill), математик Джон Уаллис (John Wallis),
изобретатель и «микроскопист» Роберт Гук (Robert Hooke),
архитектор Кристофер Рэн(Christopher
Wren), и многие другие. Члены общества вели
обширную переписку и часто встречались для
обсуждения научных проблем в Лондоне и Оксфорде.
В 1654 г. Роберт Бойль переехал в Оксфорд, где
оборудовал лабораторию и с помощью специально
приглашенных ассистентов проводил опыты по
физике и химии. Одним из таких ассистентов был Роберт
Гук
(Robert Hooke, 1635-1703).
И хотя Р.Бойль находился в статусе резидента
Оксфордского университета почти 12 лет (1656-1668), он
никогда не имел никакой университетской степени
или диплома, хотя, безусловно, за эти годы он
получил более чем фундаментальное образование.
Диплом доктора медицины (Оксфорд, 1665 г.) был его
единственным дипломом. Причём этот диплом имел
больше почётное и символическое значение, как
признание заслуг Роберта Бойля перед
Оксфордским университетом.
Деятельность научного общества «Invisible College»,
лондонской и оксфордской групп
учёных-единомышленников стала фундаментом для
создания в 1660 г. более масштабного научного
общества, объединяющего всех наиболее
влиятельных учёных Англии. Можно сказать, что
Роберт Бойль сыграл одну из самых деятельных и
ключевых ролей в этом важном для науки событии.
Именно он был инициатором создания проблемных
научных коллективов, которые в наше время
именуются «исследовательскими группами».
Фактически была создана самая первая в мире
Академия наук.
Официальной датой дня создания нового
общества считается 28 ноября 1660 г., когда 12 учёных
из упомянутых выше научных сообществ собрались в
Gresham College (Лондон) послушать очередную лекцию
Кристофера Рэна. Среди них были Роберт Бойль,
Джон Уилкинс, Роберт Морей, Уильям Висконт
Броункер и другие. После окончания лекции
воодушевлённые учёные мужи приняли решение
создать научное общество «College for the Promoting of
Physico-Mathematicall Experimentall Learning». Куратором научных
исследований был избран Роберт Гук
(Robert Hooke,
1635-1703).
В 1662 г. это общество указом короля Чарльза II (Charles II),
большого любителя химии и других наук, было
преобразовано в Лондонское Королевское
общество
с правом ежегодного финансирования
от королевского казначейства.
Первым президентом общества с 1662 г. по 1677 г.
был Уильям Висконт Броункер
(William Viscount Brouncker).
Девиз этой престижной научной организации «Nullius
in Verba»
(«Ничего на словах») подчёркивает,
насколько серьёзно относились создатели
общества к роли эксперимента в науке. Лондонское
Королевское общество существует и в настоящее
время, являясь самым старейшим из всех
действующих научных обществ в мире.
В 1680 г. Роберт
Бойль был избран очередным президентом
Лондонского Королевского Общества, однако он
отклонил эту честь, потому что требуемая при этом
присяга нарушила бы его религиозные принципы.
Возможно, по религиозным убеждениям Роберт Бойль
всю жизнь прожил холостым, и никогда не женился.
Ему даже предлагали принять духовный сан, но в
этом случае ему бы было ещё тяжелей найти
компромисс между религией и наукой.
В 1668 г. Бойль получил степень почетного
доктора физики Оксфордского университета и в том
же году переехал в Лондон, где поселился вместе
со своей сестрой (Lady Ranelagh) и продолжал свою
научную деятельность.
Научные достижения Роберта Бойля.
Научная деятельность
Роберта Бойля, как в химии, так и в физике, была
основана на экспериментальном методе. Бойль
указывал на определяющую роль эксперимента в
науке и настаивал на необходимости точных
измерений, что дало в последствии хороший повод
Ф.Энгельсу во время очередного обзора истории
науки с точки зрения марксизма и диалектического
материализма для красивого афоризма: «Бойль
делает из химии науку» (хотя и до этого химия явно
не была чем-то иным, например, религией или
искусством). Однако полученный в последствии
статус «отца современной химии», кочующий из
одной биографической статьи в другую, Бойль
заслужил по праву.
Попробуем провести краткий хронологический
обзор основных научных достижений Роберта Бойля.
В 1654 г. Р.Бойль ввёл в науку понятие химического
анализа состава тел
именно в том смысле, в
каком мы понимаем это сегодня.
В 1660 г. Р.Бойль получил ацетон
, перегоняя
ацетат калия.
В 1660 г. публикуется первая научная работа
Р.Бойля «New Experiments Physico-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and
its Effects». В ней описывается целый ряд блестящих
экспериментов, в которых он, использовав
созданный им вакуумный насос, продемонстрировал
упругость воздуха, определил его удельный вес и
т.д. Известный ранее вакуумный насос Отто Герике
(знаменитые магдебургские полушария) требовал
напряженных усилий двух людей и обеспечивал
сомнительные результаты. С вакуумным насосом
Бойля легко управлялся один человек. Бойль также
продемонстрировал, что по мере откачки воздуха
из камеры меняется характер звучания,
расположенного в ней колокола, доказав при этом,
что воздух участвует в передаче звука. В
дальнейших экспериментах он показал, что воздух
необходим и для поддержания пламени свечи.
В 1662 г. вышло
второе издание этой книги, в котором Бойлем был
впервые сформулирован закон изменения объёма
газов (в частности, воздуха) с изменением
давления, позднее получившем имя закона
Бойля-Мариотта.
Независимо от Бойля этот закон
сформулировал в 1676 г. французский физик Эдм
Мариотт. Справедливости ради следует отметить,
что огромный вклад в успех Роберта Бойля внёс его
помощник Роберт Гук, изготовивший сам насос, и
принявший активнейшее участие в трёхлетнем
цикле экспериментов.
В 1661 г. Бойль формулирует понятие о "первичных
корпускулах
" как элементах и "вторичных
корпускулах
" как сложных телах. Свою
корпускулярную теорию Р.Бойль обосновывает в
главной книге своей жизни - «Химик-скептик»
(Лондон, 1661). Полное название книги Р.Бойля на
английском языке выглядит следующим образом: «The
Sceptical Chymist: or Chymico-physical Doubts and Paradoxes, touching the Spagyrists
Principles commonly call"d Hypostatical, as they are wont to be propos"d and defended by
the Genetaliry of Alchymists. London, 1661».
В
«Химике-скептике» Бойль выступил против
философии Аристотеля, утверждавшего, что мир
состоит из четырёх элементов - земли, воздуха,
огня и воды; а также против взглядов Парацельса,
рассматривавшего в основе мироздания три
элемента - соль, серу и ртуть.
В этой книге были определены элементы
-
как «первоначальные и простые, вполне не
смешанные тела, которые не составлены друг из
друга, но представляют собой те составные части,
из которых составлены все так называемые
смешанные тела и на которые последние могут быть
в конце концов разложены»
. Демонстрируя свою
позицию химика-скептика, каковым он на самом деле
и являлся, Бойль в этой книге утверждал, что
элементы мироздания должны быть выявлены не
умозрительно, а путем точных экспериментов.
Однако под вопросом оказался сам факт
существования элементов, ведь Бойль не назвал ни
одного элемента. Металлы, например, он не считал
элементами, полагая, что они состоят из
«основного металла». А между тем, были известны
ещё в древности Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg, C, S; в средние века
As, Sb, Bi, Zn.Сам Бойль получил фосфор, но не
первым. Таким образом, Бойль отнюдь не утвердил
новое понятие элемента, а лишь подготовил для
него почву.
Конечно, в свете современных представлений
взгляды Бойля не только ошибочны, но и порою
наивны. Но это было всё-таки движение вперёд.
К сожалению, Бойль так и не смог отказаться от
своей веры в алхимию. Он верил в превращение
элементов, и даже в 1676 г. сообщил Лондонскому
Королевскому обществу о своем стремлении
превратить ртуть в золото. Он искренне полагал,
что находится на пути к успеху в этих опытах.
В 1663 г.
Бойль открыл цветные кольца в тонких слоях,
названные впоследствии ньютоновскими.
В 1663 г. он обнаружил в лакмусовом лишайнике,
произрастающем в горах Шотландии,
кислотно-основной индикатор лакмус
,
который и применял в своих исследованиях.
Бойль много занимался изучением химических
процессов, протекающих при обжиге металлов,
сухой перегонке древесины, превращениях солей,
кислот и щелочей. В 1673 г. опубликовал результаты
опытов по обжигу металлов в запаянных сосудах,
которые ошибочно объяснял поглощением
«корпускул» огня металлами. Правильную
интерпретацию эти опыты получили столетие
спустя в трудах Лавуазье.
В 1680 г. он разработал новый способ получения фосфора
из костей, получил ортофосфорную кислоту
и фосфин
.
Среди других работ Бойля - исследование
упругости твердых тел, поведения воды при
затвердевании, гидростатических эффектов. Он
также впервые дал объяснение различиям в
агрегатном состоянии тел.
Для
анестезиологов будет весьма интересно узнать,
что в 1680 г. Р.Бойль синтезировал эфир. Правда, ещё
до Бойля это удалось сделать в 1275 г. испанскому
монаху, миссионеру, поэту и философу Раймонду
Луллиусу
(R.Lullius, 1235-1315) в качестве побочного
продукта при своих алхимических исследованиях. В
средние века эфир был известен как сладкое
купоросное масло
. Это название вместе с
фармакологическим описанием эфира впервые было
дано Валериусом Кордусом
(V.Cordus, 1515-1544) в 1540 г. В
этом же году эксперименты по изучению
фармакологических свойств эфира проводились и Парацельсом
(Paracelsus, 1493-1541). Он рекомендовал применять эфир как
успокоительное, снотворное и противосудорожное
средство. В качестве главного преимущества эфира
перед препаратами опия и мандрагорой Парацельс
отмечал быстрое восстановление сознания после
применения эфира. После Роберта Бойля эфир был
синтезирован также и великим физиком Исааком
Ньютоном
(I.Newton, 1643-1727), который в последствии
стал президентом Лондонского Королевского
общества.
Умер Роберт Бойль в Лондоне 30 декабря 1691
г., оставив будущим поколениям богатое научное
наследие. Бойлем было написано множество книг,
некоторые из них вышли в свет уже после смерти
ученого, так как часть рукописей была найдена
позднее в архивах Лондонского Королевского
общества.
Он был похоронен в Церкви Saint-Martin-in-the-Fields
рядом с сестрой. Позже церковь была уничтожена, и,
к сожалению, не сохранилось каких-либо записей
или свидетельств о том, куда были перемещены его
останки.
Титульная
страница книги “The General History of the Air
”,
опубликованной в 1692 г., через год после смерти
Р.Бойля.
Библиография.
M.B.Hall, "Robert Boyle", Scientific American , 1967 , August, 96 - 102
L.T. More, The Life and Works of the Honorable Robert Boyle, (New York, 1944). R.E.W. Maddison, The Life of the Honourable Robert Boyle, F.R.S., (London, 1969).
John F. Fulton, A Bibliography of the Honorable Robert Boyle, Fellow of the Royal Society, 2nd ed. (Oxford, 1961).
Dictionary of National Biography (repr., London: Oxford University Press, 1949-1950), 2, 1026-31.
Dictionary of Scientific Biography, Charles Coulston Gillispie, editor-in-chief, NY Scribner, 1970
D. Thorburn Burns, "Robert Boyle (1627-1691): A Foundation Stone of Analytical Chemistry in the British Isles, Part I. Life and Thought", Anal. Proc. , 1982 , 19, 222 - 233
D. Thorburn Burns, "Robert Boyle (1627-1691): A Foundation Stone of Analytical Chemistry in the British Isles, Part II. Literary Style, Specific Contributions to the Principles and Practice of Analytical Chemical Science", Anal. Proc. , 1982 , 19, 288 - 295
ВВЕДЕНИЕ
Вопрос о том, из чего состоят различные тела, в 17-м веке волновал многих ученых - физиков и химиков (впрочем, в то время еще не было такого четкого, как сейчас, разделения на физиков и химиков: многие ученые сделали открытия в обеих этих областях). Каждый уважающий себя ученый мог иметь и имел собственное мнение на этот счет. В 1661 году в Лондоне вышла книга под названием «Химик-скептик». Автор, который не счел нужным указать на обложке свое имя, писал: «Я начертал здесь план химической философии, который надеюсь выполнить и усовершенствовать своими опытами и наблюдениями». В книге описана беседа нескольких ученых, один из которых отстаивал точку зрения школы Аристотеля о том, что в основе мира лежат четыре элемента; другой был сторонником взглядов алхимиков, которые считали составными элементами всех «смешанных тел» ртуть, серу и соль. Третий же ученый опровергал оба предыдущих мнения и выражал свой, особой взгляд на эту проблему: он утверждал, что нет никаких оснований «присваивать данному веществу название того или иного элемента лишь потому, что оно похоже на него каким-либо одним легко заметным свойством. В заключение он давал свое определение элементам, называя ими «некие первоначальные и простые тела, которые не будучи образованы из других тел или друг из друга, являются теми составными частями, из которых непосредственно состоят все так называемые смешанные тела и на которые они в конечном итоге разлагаются».
Такими «простыми телами» считались известные металлы – золото, серебро, ртуть, а также вода и другие вещества, общее количество которых не было указано.
Автор книги безусловно сочувствовал именно этим взглядам. Он позаимствовал у древних философов идею универсальной первоматерии и считал, что все в мире состоит из ее мельчайших частиц, называемых корпускулами. Автор утверждал, что «Первичные корпускулы суть «элементы», то есть непосредственные начала» различных видов тел; при их объединении возникают химические соединения и смеси. Объединение происходит благодаря особого рода сродству или притяжению».
.БИОГРАФИЯ
Роберт Бойль родился 25 января 1627 года в замке Лисмор в Ирландии. Он был седьмым сыном и тринадцатым ребенком графа сэра Ричарда Бойля.
Роберт, как и полагалось, получил сначала домашнее воспитание, а потом был направлен в Итонскую школу, которую король Генрих VI основал в 1446 году в маленьком городке Итон на правом берегу Темзы прямо напротив Виндзора. Школа предназначалась для обучения детей аристократов.
Здоровье Роберта было очень слабым, поэтому, когда ему пошел всего двенадцатый год, отец направил его с гувернером в Женеву, где он учился несколько лет, затем путешествовал и вернулся в Ирландию образованным человеком.
Унаследовав от отца значительное состояние, Роберт Бойль вначале жил в своем поместье, где занимался философией. Затем он переехал в Оксфорд и увлекся «опытными науками». В Оксфорде у Бойля появились новые знакомые, установились связи с людьми, интересующимися наукой. Они создали нечто вроде тайного общества любителей науки, так называемую «невидимую коллегию» (впоследствии Оксфордское научное общество). В то время были популярны научные диспуты, часто весьма курьезные. Бойль диспутов не любил. Он избегал личных столкновений, уклонялся даже от чисто научной полемики, считая, что его эксперименты покажут и расскажут лучше него: Роберт Бойль был талантливым и неутомимым экспериментатором. С 1668 года Бойль жил в Лондоне, где в 1680 возглавил Лондонское Королевское общество.
Личная же его жизнь протекала тихо и была очень одинокой. Бойль никогда не был женат, он все свое время отдавал науке, отказываясь от почестей, которые пытались воздать ему современники, и не участвовал ни в каких политических интригах того бурного времени.
.НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Роберт Бойль был одним из первых ученых, кто пытался превратить химию в часть «натуральной философии». Бойль четко разграничивал различные ступени разложения материи и допускал возможность превращения одних составных частиц в другие путем их внутренней перестройки.
В основу своей «корпускулярной философии» Бойль положил заимствованную у Декарта «механическую философию», которая утверждала, что все без исключения частицы материи подчиняются одним и тем же законам механики. Однако главным обоснованием применимости механики ко всем видам материи Бойль признает опыт. Именно опытные факты говорят, по мнению Бойля, о том, что «нет необходимости ожидать изменения физических законов с изменением линейных размеров объекта». Бойль осторожно заявлял, что, давая механическое объяснение качествам, он не претендует на то, что оно единственное и необходимое, но что оно только возможное и, по всей вероятности, достаточное.
Бойль составил довольно отчетливую картину природы твердых, жидких и газообразных сред и природы теплоты. Он экспериментально доказал превращение упорядоченного механического движения в беспорядочное тепловое движение. Он также специально исследовал вопрос о возможности нагревания с помощью сфокусированных линзой солнечных лучей под водой, то есть в отсутствие воздуха.
Поражает тот факт, что, несмотря на то, что труды Бойля читались и изучались всеми образованными физиками, потребовалось более ста лет для того, чтобы кинетическая теория теплоты получила признание.
Научные исследования Бойля в области физики были также посвящены изучению проблем оптики, теплоты, электричества, акустики. Опровергая мнение схоластов, что ртуть в трубке Торричелли удерживается невидимыми нитями, он решил исследовать упругость воздуха. Взяв U-образную трубку, запаянный конец которой был короче открытого, Бойль подливал в открытый конец ртуть, показывая, что ртутный столб уравновешивает избыточную упругость сжатого воздуха. Ученик Бойля Р. Тоунли, рассматривая запись высот ртути в открытом и закрытом коленах, подметил обратную пропорциональность между избыточной высотой ртутного столба и объемом воздуха в закрытом колене. Исследовав эту закономерность при давлениях выше и ниже атмосферного, Бойль установил закон, носящий ныне и его имя (закон Бойля – Мариотта). Свои опыты он описал в труде «Защита доктрины, относящейся к упругости и весу воздуха», вышедшем в 1662 году. Этот закон, который по праву можно было бы назвать законом Бойля – Тоунли, долгое время подвергался сомнениям, и лишь через 14 лет, когда независимо от Бойля и Тоунли французский физик Э. Мариотт описал аналогичные опыты в трактате «Опыт о природе воздуха» (1676), достоверность опытов Бойля была подтверждена и этот закон известен сейчас как закон Бойля – Мариотта.
Опытам Бойля с упругостью воздуха предшествовало изобретение им воздушного насоса. С его помощью ученый обнаружил понижение ртутного столба при откачивании воздуха, уменьшение температуры кипения при пониженном давлении, прекращение действия сифона в вакууме и т.д. Эти опыты были описаны в труде «Новые физико-механические опыты, касающиеся упругости воздуха», вышедшем в 1660 году.
Через три года после проведения опытов с насосом и через год после открытия газового закона Бойль опубликовал труд «Опыты и рассуждения, касающиеся цветов», где описывал явления интерференции в тонких пленках (мыльных пузырях и тонких стенках стеклянных шаров). Ему также принадлежат первые догадки относительно сложного состава белого света.
Бойль настойчиво старался свести все явления природы к простому механическому перемещению корпускул.
Роберт Бойль является одним из основателей качественного химического анализа, он ввел в химию экспериментальный метод. Свой взгляд на химию как на самостоятельную науку Бойль изложил в труде «Предварительные размышления». Однако многие химические проблемы остались им не поняты, в частности нечеткие теоретические рассуждения относительно процесса горения привели его к существенным ошибкам в выводах по результатам прокаливания металлов в запаянных колбах. Эти ошибки были обнаружены М. В. Ломоносовым, который первым начал взвешивать до и после прокаливания не открытую, а запаянную колбу с металлом. В своем отчете за 1756 год он писал: «Производились исследования в прочно запаянных стеклянных сосудах, чтобы установить, прибавляется ли вес металла от чистого жара. Этими опытами обнаружено, что славного Роберта Бойля мысль неверна, так как без поступления внешнего воздуха вес сгоревшего металла остается таким же». Этими опытами М. В. Ломоносов впервые экспериментально подтвердил сохранение вещества при химических реакциях и выяснил роль воздуха в процессах горения.
.Рассказы об ученых по физике. 2014
Роберт Бойль () английский физик, химик и философ, один из учредителей Лондонского королевского общества. Сформулировал (1661) первое научное определение химического элемента, ввел в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу. Способствовал становлению химии как науки. Установил (1662) один из газовых законов (закон Бойля - Мариотта). Роберт Бойль родился 25 января 1627, г. Лисмор, графство Уотерфорд, Ирландия. Скончался 30 декабря 1691, в Лондоне).
Путешествия юности Роберт родился в старинной аристократической семье Ричарда Бойля, графа Корка. Первые годы жизни ребенка были не слишком счастливыми. Трех лет от роду Роберт потерял мать, был хилым и болезненным. По существовавшей тогда в аристократических семьях традиции, когда Роберту исполнилось 8 лет, его отдали в Итонский колледж, одно из престижных закрытых учебных заведений Англии. Но отец через три года забрал его оттуда, чтобы направить для продолжения учебы в Европу, в Швейцарию. В Женеве Роберт в течение двух лет изучал математику, философию и юриспруденцию. Потом он предпринял длительное путешествие по Европе, в частности, по Италии, где он с увлечением знакомился с произведениями искусства.
Своя лаборатория. Закон Бойля 17-ти лет Роберт Бойль возвращается в Англию. Потеряв к этому времени и отца и став круглым сиротой, он поселяется у своей сестры, но скоро переезжает в унаследованное им поместье Стальбридж в графстве Дорсетшир. Там он прожил восемь лет и, по-видимому, там Роберт и начал заниматься экспериментированием, хотя ни одной работы за эти годы он не опубликовал. В 1654 начинается новый период в жизни Бойля. Он переезжает в Оксфорд, один из признанных центров тогдашней науки. Будучи состоятельным человеком, Бойль оборудует лабораторию и вместе со своим ассистентом, юным Робертом Гуком, будущим прославленным ученым и членом Королевского общества, приступает в 1655 к опытам. До 1668 Роберт Бойль остается директором и научным руководителем этой лаборатории, Появившаяся в 1660 книга, итог этой работы, сразу стала классической. В ней описывался воздушный насос, изобретенный Бойлем и позволивший провести многочисленные эксперименты, и один из основных результатов, вошедший в физику под названием закона Бойля вывод о том, что давление постоянной массы газа при постоянной температуре обратно пропорционально занимаемому им объему. Этот закон также известен как «Закон Бойля-Мариотта», но Эдм Мариотт установил его лишь в 1676, а опубликовал в После 1660 интересы Роберта Бойля все больше перемещаются в сторону химии.
Вклад в развитие химической науки Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Бойль считал, что химия призвана стать одной из основополагающих наук в философии. Если для его современников химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам искать философский камень, то для Бойля она была самостоятельной наукой со своими собственными задачами и методами. Он прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и развития ремесел. Роберт Бойль был великолепным экспериментатором и неутомимым наблюдателем, что позволило ему сделать открытия в различных областях химии. Круг его интересов был очень широк. Исследуя экстракты различных растений, он заметил, что настои фиалок, лакмусового лишайника и др. изменяют свой цвет под действием кислот и щелочей. Уже тогда Бойль назвал эти вещества индикаторами. До сегодняшнего дня для определения кислотности растворов современные химики используют изобретенную Бойлем индикаторную бумагу. При исследовании настоя дубильного орешка в воде Роберт Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор черного цвета, который может быть использован в качестве чернил. По разработанным им рецептам почти на протяжении века производились высококачественные черные чернила.
Его многолетние исследования показали, что при воздействии на вещества различными реактивами одни из них давали окрашенные растворы, другие выделяли газы с характерными запахами, третьи образовывали окрашенные осадки. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Роберт Бойль положил начало развитию аналитической химии. Многие из описанных им реакций до сих пор используются в качественном анализе для определения того или иного вещества. На протяжении практически всей своей научной деятельности внимание Бойля привлекал процесс горения. Ученый обнаружил, что при обжиге металлов зола всегда была тяжелее взятого металла. Бойль сделал ряд открытий, но так и не смог дать правильного объяснения горению, так как, подобно многим ученым того времени, считал, что в огне содержится особый элемент «теплород». Он доказал, что при дыхании и при горении расходуется только часть воздуха. Р. Бойль занимался изучением фосфора. Он впервые синтезировал фосфорную кислоту, газ фосфин и описал их свойства. Разрабатывая лучшие методы получения фосфора, он в 1680 получил белый фосфор, который долгое время называли фосфором Бойля. Бойль внес огромный вклад в развитие теоретических основ химической науки. Он предпринял попытку систематизировать химические вещества, разделить их на группы в соответствии с их свойствами. В книге «Химик-скептик» (1661) Роберт Бойль развил свои идеи о химических элементах, изложил основы корпускулярной теории строения вещества применительно к химии. Бойль критиковал учение Аристотеля и алхимиков и пытался объяснить превращения химических веществ на основе атомистических представлений.
Королевское общество, признание ученого мира В 1665 Роберт Бойль избирается почетным доктором физики Оксфордского университета, а через 3 года членом Королевского общества. Еще в Оксфорде Бойль много внимания уделял организации «Философской коллегии», где происходило общение ученых, где они делали доклады и обсуждали их. В Лондоне он принимал активное участие в использовании опыта работы этой «коллегии» в Королевском обществе и даже в 1680 был избран его президентом, но отказался от этой чести. Бойль опубликовал результаты своих трудов более чем в двух десятках книг, во множестве статей. Его работы получили известность во многих научных центрах Европы. Все книги Роберта Бойля написаны по-английски, этим он разрушил традицию издавать научные книги на латинском языке.
Еще о Роберте Бойле: В историю науки Роберт Бойль вошел не только как автор фундаментальных открытий, но также как первый в мире организатор науки. Его теория о корпускулярном строении веществ была шагом вперед на пути развития атомно-молекулярной теории. Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Он выделил химию в самостоятельную науку и показал, что у нее свои проблемы, свои задачи, которые надо решать своими методами, отличными от медицины. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль положил начало аналитической химии.медицины Роберт Бойль появился на свет 25 января 1627 года. Он был тринадцатым ребенком из четырнадцати детей Ричарда Бойля первого герцога Коркского, свирепого и удачливого стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои угодья захватом чужих земель.Елизаветы Он родился в Лисмор Касле, одном из ирландских поместий отца. Там Роберт провел свое детство. Он получил превосходное домашнее образование и в возрасте восьми лет стал студентом Итонского университета. Там Роберт проучился четыре года, после чего уехал в новое поместье отца Столбридж. Как было принято в то время, в возрасте двенадцати лет Роберт вместе с братом отправили в путешествие по Европе. Он решил продолжить образование в Швейцарии и Италии и пробыл там долгие шесть лет. В Англию Роберт Бойль вернулся только в 1644 году, уже после смерти отца, который оставил ему значительное состояние. В Столбридже часто устраивались приемы, где бывали известные по тем временам ученые, литераторы и политики. Здесь не раз велись жаркие споры, и Роберт по возвращении в Лондон стал одним из завсегдатаев подобных собраний.
Роберт Бойль умер 30 декабря 1691 года и погребен в Вестминстерском аббатстве месте захоронения выдающихся людей Англии. Умирая, Роберт Бойль завещал, чтобы весь его капитал был использован на развитие науки в Англии и на продолжение деятельности Королевского общества. Кроме того, он предусмотрел особые средства для проведения ежегодных научных чтений по физике и богословию.
Первоначальное воспитание и обучение получил дома и в коллегии в Итон, а на двенадцатом году жизни был послан отцом в Женеву , где учился несколько лет под руководством одного француза, а потом завершил своё образование путешествием в Италию и Францию .
Вернувшись в Ирландию , Бойль после смерти отца получил значительное состояние и поселился в своём поместье Сталльбридже, занимаясь сначала преимущественно философией и религией. В 1654 г. переселился в Оксфорд , где стал более предаваться занятиям физикой и химией, получил степень почётного доктора физики Оксфордского университета (1665), и участвовал в основании Общества наук, которое потом в 1668 г. переместилось в Лондон, а впоследствии под названием Лондонского королевского общества получило большую известность. Роберт не был женат; из должностей исправлял обязанности президента Лондонского королевского общества и много лет был одним из директоров Ост-Индской компании. Все своё состояние и все свои силы он употребил на изучение природы и на распространение религиозных христианских понятий. Погребён в Лондоне, в Вестминстерском аббатстве.
Научная деятельность
В изучении природы он был последователем Бэкона Веруламского , противником схоластической философии и давал предпочтение опыту перед умозрением; иногда это направление мешало ему делать обобщения смысла замеченных им явлений. Весьма важный физический закон сжатия газов, который носит теперь его имя (закон Бойля - Мариотта), остался бы, может быть, незамеченным Бойлем, если б не первоначальное указание его ученика Ричарда Таунли на правильность сжатия газов с увеличением давления в опытах Бойля.
В Бойле олицетворяется реакция прежнему схоластическому направлению, так долго господствовавшему в науке и служившему тормозом в исследовании природы: все его экспериментальные работы и сочинения выставляют на вид могущественное значение опыта в физике и химии. Кроме открытия закона сжатия газов, а именно зависимости упругости газа от занимаемого им объёма, Бойль показал, что тёплая вода закипает при разрежении окружающего её воздуха, но не обобщил значения этого важного опыта, то есть не показал, что температура кипения воды вообще зависит от давления воздуха и паров воды на её поверхности.
Он доказал, что явление волосности, а именно поднятие жидкостей в узких трубках, происходит в разреженном пространстве, чем и опровергнул существовавшее тогда мнение, что в этом явлении участвует атмосферное давление. Опыт ему доказал также, что сифон не может в разреженном воздухе служить для переливания жидкостей, что дым, как и всякое другое тело, падает, следовательно подвержен действию тяжести, что трение тел и гашение извести отделяют теплоту и в разреженном воздушном пространстве.
Эти и многие другие опыты Бойль производил при помощи воздушного насоса, незадолго перед тем изобретённого Отто фон Герике, но получившего различные усовершенствования в руках Бойля. После появления сочинения Герике, в котором описаны его опыты над электричеством и магнетизмом, Бойль занялся воспроизведением этих опытов и внёс в них, как всегда, нечто новое; однако он иногда ошибался, как, например, в том случае, когда полагал, что железо отпадает от магнита под колоколом воздушного насоса вследствие разрежения воздуха.
Бойль производил и оптические исследования и заключил из них, что цвета не составляют собственно принадлежности вещества, а происходят от некоторых изменений, производимых светом на поверхности тел, вследствие чего они различно действуют на зрение; вообще он полагал, что все цвета суть видоизменения белого. Было бы долго перечислять все опыты Бойля, из которых многие устанавливали тот или другой новый факт; но упомянем ещё, что громадную силу расширения, обнаруживающуюся при замерзании воды, он испытывал и доказал, заморозив воду, наполнявшую железный ствол; при образовании льда железная трубка была разорвана с одного конца. Бойль убедился, что лёд испаряется даже при значительно низких температурах, что соли в смешении со льдом или снегом производят охлаждение и при этом обращаются в жидкость - важное замечание.
Бойль Роберт - ученый, на много веков опередивший свое время. Он был не только физиком, но занимался и химией, и даже богословием. Сегодня кажется, что это несовместимые занятия. Но для 17 века, в котором Бойль жил и работал, это было нормальным явлением.
Роберт Бойль: биография раннего периода
Ученый родился в благородной, зажиточной семье, но наследником отцовского имущества быть не мог, являясь седьмым сыном. Отец, тем не менее, любил ребенка и сделал все, чтобы обеспечить ему хорошее образование. Роберт Бойль, биография которого полна подобными событиями, отправился учиться в Итонский университет. Там он изучал естествознание и медицину. Выбор направления был не случайным - в то время это практически гарантировало приличную должность в будущем. После окончания университета он вернулся в одно из отцовских поместий. Бойль Роберт много путешествовал. В 12 лет с братом они пустились в странствие по Европе, продлившееся 6 лет. Ученый вернулся, только узнав о смерти отца.
Бойль Роберт и его жизнь в Оксфорде
Переехав в Столбридж, он в течение нескольких лет вел спокойную жизнь, изучая богословие и философию.
Через некоторое время ученый принимает решение уехать в Оксфорд для изучения химии и физики и дальнейшей работы над этими направлениями. В Оксфорде он стал членом "Невидимой коллегии", и именно благодаря ему появляется Лондонское королевское общество. Через 20 лет, в 1680 году, Бойль Роберт был даже избран президентом общества, но отказался от почетной должности. Через 5 лет ученому присваивают степень доктора в области физики. Используя деньги, которые были получены им в наследство, он открывает лабораторию и сотрудничает с многими 17 столетия.
Физик-первооткрыватель
1660 - поворотный пункт в жизни ученого. В это время он занимался изучением трудов О. Герике и хотел повторить его опыты, что вскоре и сделал. Он не только построил воздушный насос, но и открыл один из фундаментальных физических законов, согласно которому, изменение объема газообразного вещества находится в обратной пропорциональной зависимости от давления.
То есть теперь можно было точно вычислять объемы газообразных веществ. Примечательно, что этот же закон открыл и Мариотт, причем совершенно независимо от Бойля. В современной физике он фигурирует как закон Бойля-Мариотта. Он был человеком, обосновавшим экспериментальные методы исследования не только в физике, но и в химии. Большой пласт работы Бойль проделал в области атомистической теории. Для него опыт был критерием и показателем истины, как и для Бэкона, на работы которого ссылался Бойль.
Одно из направлений работы Бойля-физика - создание вечного двигателя. Эта идея занимала умы множества ученых. Как считал Роберт Бойль, реален. - самый лучший пример. По его мнению, он возможен благодаря действию капиллярных сил, которые можно использовать для создания вечного движения. По замыслу ученого, если длина капилляра небольшая, то поднимающаяся по нему жидкость будет выливаться обратно в сосуд, расположенный внизу.
Химик-скептик
Роберт Бойль, вклад в химию которого также невозможно переоценить, опубликовал множество связанных с этой наукой. "Химик-скептик" - известнейшая из его работ. В ней Бойль Роберт успешно опровергает фундаментальное учение Аристотеля и учение "О трех принципах", которому следовали алхимики. Они считали, что все в мире состоит из ртути, серы и соли. Бойль же доказал, что это далеко не так. По его мнению, химия - наука самодостаточная. Она не сводится к одним попыткам превратить металл в золото, а должна изучать свойства металлов и быть на страже человеческого здоровья. Несмотря на выдающиеся открытия, ученый не мог найти душевный покой. Его, как верующего человека, смущал тот факт, что он не может объяснить многие из явлений, с которыми сталкивается во время проведения экспериментов.
Он первым начал использовать понятие "анализ состава тел" и ввел его в химическую науку. Он изучал количественные результаты обжига различных металлов, горения и так далее. 1663 год стал годом первого в истории науки применения индикаторов с целью определения щелочей и кислот. Бойль также получил фосфор в результате своих независимых экспериментов. Ученый описывал свойства нового вещества, указывая на его способность светиться, растворимость, запах и цвет.
Это было началом аналитической химии как отдельной отрасли химического знания.
Богословие как спасение для души
Бойль Роберт считал, что делает нечто нечестивое, проводя эксперименты и получая результаты, которые ни он, ни ведущие умы не могут объяснить. Он надеялся найти спасение в вере и спасти свою душу. Его стремление было настолько сильно, что он самостоятельно выучил арамейский и греческий. Последней волей ученого было отдать все его нажитое состояние на развитие науки в Великобритании.
