- -
- 100%
- +
– Вот те, – он обвел рукой несколько образцов, собранных вместе, – прозрачные, – относятся к алмазам, ну а прозрачно-золотистого цвета – это гелиодоры или «дары солнца», как их очень красиво называют в переводе с греческого языка. Во всей коллекции я бы отметил вон тот чистый прозрачный камень, который я определяю как горный хрусталь, и рядом с ним на подставочке черный, как ночь, его брат-близнец – смоляк, моморион, или, говоря проще, черный горный хрусталь. Очень интересные минералы в коллекции у профессора: причудливая форма сочетается с красотой оттенков. Вы не находите?
– Вы совершенно правы! Глаза разбегаются от всего этого великолепия.
– Осторожно, мой юный друг, в произведениях писателей драгоценные камни свели с ума или погубили многих хороших и плохих людей, затмив их разум.
– В таком случае, спешу Вас заверить, что моему разуму ничего не угрожает. Пока я знаю о минералах очень и очень мало, и отличить драгоценный камень от просто красивого мне пока не под силу, хотя у нас, в имении отца, я собираю интересные экземпляры руд и окаменелостей, и даже более, процесс производства металла из руд мне знаком. Ну а в моей скромной коллекции есть золотая жила в камне серого и белого цвета, она найдена лично мной в долине одной из рек в имении отца.
– Отрадно слышать о самостоятельных исканиях молодого человека, именно жажда знаний и поиски приводят к уникальным находкам или открытию чего-нибудь совершенно нового. Многие открытия ученых начинались именно таким образом, а в некоторых случаях после обработки находки эти редкости становятся еще и весьма дорогостоящими или даже бесценными. К слову, великолепнейший алмаз «Орлов» украшал скипетр нашей императрицы Екатерины, а нынче находится в коллекции императорской семьи. История сего камня полна слухов и легенд, посему приводить ее не стану, опасаясь дурного влияния на юный разум. Однако оставляю Вас в компании этой доброй коллекции, а сам поспешу заняться приготовлениями к моей части сегодняшней лекции.
И он ушел, а вскоре вернулся с несколькими помощниками, что-то им объяснил, показывая взад и вперед и указывая на подходящего Норденшельда, затем два профессора обменялись рукопожатием, и через несколько сказанных друг другу фраз разошлись. Появились ассистенты Норденшельда и стали собирать и носить книги, затем графические полотна, свои лекции Норденшельд не доверил забирать никому. Последней же уносили коллекцию минералов. Присутствующие уже явно потеряли к ней свой интерес и их любопытство перешло на реквизит, вносимый помощниками г-на Соколова.
Были здесь и стеклянные колбы, и реторты, и подставки, и прочая мелкая утварь. Внося небольшой сундучок под пристальным глазом профессора, один из носильщиков качнулся, и сундук, производивший впечатление наполненного песком, едва не упал. Первый дрягиль удержался на ногах, покачался с сундуком, и когда кофр успокоился, они продолжили осторожную поступь.
После внесения очередного ларя пара носильщиков отправилась за следующей ношей. Константин Иванович достал из сундука какой-то набор и быстро стал собирать прибор. Он прикрутил мундштук (или что-то очень на него похожее) к узкой трубке из красноватого металла с тонким и плоским на вид отводом на одном конце и выложил на стол, затем достал канделябр с самой наиобычнейшей свечой и рядом с ней выложил несколько черных угольных призмочек. Андрей где-то такие видел, он знал, что они называются тиглями. Далее профессор Соколов повернулся, порылся в одном из небольших сундучков, извлек из него несколько коробочек, которые выложил рядом со свечой и тиглями, и достал колбы с прозрачными жидкостями внутри. Наблюдать за бурными приготовлениями было интересно.
В десять минут все предметы, требуемые для практической части лекции, были принесены, но собравшиеся в зале уже стали переговариваться, гул усиливался. Профессор еще некоторое время готовился: выложил несколько тетрадей, книг, потом звонко хлопнул в ладоши, так что гул в зале утих, и изрек:
– Здравствуйте, уважаемые собравшиеся, меня зовут Соколов Константин Иванович, как уже мог представить меня профессор Норденшельд. Здесь вы, вольно собравшиеся, прослушаете мою лекцию о химии, геологии и минералогии, ее практическую часть.
Профессор умолк, взял паузу, давая присутствующим поутихнуть, а затем продолжил:
– В древности люди, считавшие себя учеными мудрецами, полагали, что все, что есть в природе, происходит или порождается четырьмя стихиями: воздухом, водой, огнем и землей. Так бы, наверное, и продолжалось поныне, если бы другие ученые не ставили опыты и не получали на их основе опровергающие результаты. Цитируя Михаила Васильевича Ломоносова – «Все встречающиеся в природе изменения происходят так, что если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимается у чего-то другого», – позднее Антуа́н Лора́н Лавуазье́ сформулирует закон сохранения массы. «Ничто не творится ни в искусственных процессах, ни в природных, и можно выставить положение, что во всякой операции имеется одинаковое количество материи до и после, что качество и количество начал остались теми же самыми, произошли лишь перемещения, перегруппировки. На этом положении основано всё искусство делать опыты в химии». Иными словами – масса исходных веществ в химической реакции равна массе полученных в процессе реакции. В процессе этих самых разнообразных реакций происходят преобразования материи из одной формы в другую или переход вещества из одной формы существования в другую.
У меня есть для вас простейший опыт для подтверждения сего. Да, совсем забыл. Диалектика вопроса!
Соколов сделал паузу, чтобы присутствующие смогли проникнуться сутью сказанного. Народ в своей массе и так слушал, затаив дыхание, и в целом просто ждал развития лекции, но на первых рядах присутствующие ученые мужи покивали, значит, отнеслись с пониманием.
Андрей не очень понял значение слова «диалектика вопроса», но снова приготовился делать конспект на листе, озаглавленном ровным почерком «Практическая часть».
– Опыт является, прежде всего, орудием познания, – продолжил Константин Иванович, – целью которого есть ответ на какой-то вопрос. Значит, перед его проведением этот самый вопрос необходимо поставить.
Андрей записал:
Практическая часть.
1.Постановка вопроса (диалектика вопроса).
– Далее следует описать процесс. Провести необходимые приготовления и следовать намеченному плану. Результатом этой работы станет положительный либо отрицательный ответ.
Андрей приписал в столбик:
2.Описание процесса.
3.Приготовление
4.Проведение процесса
5.Получение итога (ответ на поставленный вопрос).
– Итак, задача в опыте, в котором я хочу показать вам верность высказанного Антуаном Лавуазье закона. Способ, при помощи которого я сделаю сие – взвешивание олова в твердом и расплавленном состоянии. Для опыта мне потребуются: кусочек олова, прибор для расплавления олова, емкость для выливания расплавленного олова.
И он проделал весь опыт довольно быстро, называя числа массы образца до плавления и после – все сошлось, и эксперимент удался, закончившись аплодисментами, так как все приготовления были выполнены заранее.
Профессор продолжил:
– Вы скажете: «Эка небыль – взвесить один и тот же образец в разной форме существования», и будете совершенно правы. Проведем опыт посложнее и разрушим в очередной раз миф о флогистоне. Но сначала выясним, откуда появился этот устойчивый миф: «Постановка вопроса». Возьмем несколько кубиков обыкновенного угля одинаковой массы и сожжем на открытом воздухе. Затем тщательно взвесим все образцы и получим ответ на вновь поставленный вопрос.
И профессор ловко выполнил все названные действия: достал одинаковые кубики угля, взвесил, сделал запись каждого кубика, запалил каждый, подождал, пока они сгорят, дал остыть, а затем взвесил на весах. Результат получился потрясающим – вес сгоревшего угля оказался немного больше.
Профессор дал пояснение:
– У этого процесса много названий: ржавление, окисление-сжигание, гниение. Если взять железную монету, взвесить, а затем положить ее в мокрую среду на воздухе, то по прошествии времени монета начнет ржаветь, и если ее снова взвесить, то ее вес будет больше изначального. Для средневековых ученых, не имевших современных способов измерений и проведения экспериментов, это было практически чудом и необъяснимым явлением. Так они создали теорию, при которой материя появляется из ниоткуда или меняется сама по себе, при действии внешних, почти божественных сил, все равно, что мыши появляются из матраса с сырой соломой или из амбара с картофелем. На протяжении веков ученые, достаточно почитаемые в своей среде, держались за миф о флогистоне и даже пытались доказывать его. Однако в конце прошлого века уже названный мной герой, Антуан Лавуазье, провел сложный эксперимент, убедительно разрушивший крепко засевшее заблуждение. Сегодня мы с вами повторим этот опыт и в очередной раз убедимся в правильности нового учения.
Профессор снова достал угольные призмы, снова все как следует взвесил, повернул к зрителям собранную установку, представляющую из себя весы с двумя стеклянными куполами. Константин Иванович положил на обе чаши весов одинаковые призмы, запалил одну, вторую оставил как есть, накрыл куполами и дождался завершения горения. Профессор воскликнул:
– Положение весов не изменилось! Масса призмы до и после сгорания не поменялась. Материя не берется из ниоткуда и не уходит в никуда, а воздух участвует в процессе, и каким же образом? Воздух состоит из нескольких элементов: одни поддерживают горение, другие – нет. Впервые элемент, поддерживающий горение, получил английский ученый Джозеф Пристли при прокаливании окалины ртути, но, оставаясь сторонником теории флогистона, не смог воспользоваться открытием, однако он сообщил о своем эксперименте Антуану Лавуазье. Который долгие годы проводил множество экспериментов помимо повторения опыта Пристли. Даже использовал морских свинок, калориметр и прочее. В конечном итоге этот элемент Лавуазье назвал кислородом, потому что он порождал кислоты при сжигании металлов и органических веществ, и тем самым он низложил теорию флогистона – никакого мифического элемента с отрицательной массой при сгорании не образовывалось! Весь уголь сгорает до золы, масса золы и масса фиксированного воздуха в сумме равны изначальной массе угольного тигля. Раз уж я упомянул морских свинок, то добавлю, что Лавуазье с другим известным ученым Лапласом изучали дыхание и пришли к выводу, что оно также является горением, только очень медленным – по всей видимости, внутри нас сгорает еда, которую мы едим. Но об этом в другой раз в другом месте.
Присутствующие восприняли этот опыт с воодушевлением – овация захлестнула зал. Профессор снова хлопнул в ладоши, изрек:
– Однако ж продолжим, в программе еще несколько экспериментов, а так мало времени. Следующим направлением в нашей лекции станут способы и методы изучения минералов. О сколько всего мы сможем узнать, и сколько последующих знаний дадут эти открытия в настоящем и будущем?!
Андрей сделал новые записи в своем конспекте:
1.Методы изучения минералов.
Константин Иванович достал коробку с образцами для изучения и положил ее рядом с прибором, о котором высказался так:
– Этот прибор называется «паяльная трубка», при помощи него мы проведем качественный анализ отобранных мной образцов. Я покажу вам, сколько мощи в этом простеньком приборе, какие горизонты познания он в себе кроет, а также поведаю вам о слабостях и о довольно ограниченной области исследования. Приступим!
В этот момент профессор Соколов взял в руки предмет, напоминающий вытянутое яйцо, достал из ящика склянку. Судя по распространившемуся запаху, это был скипидар. Налил до какой-то отметки внутри «яйца», поставил, затем взял другую банку, стал наливать. Но, видимо, первую поставил как-то неуклюже, и пока наливал из второй, первая стала соскальзывать и уже вот-вот упала бы, однако Константин Иванович, заметив это, успел ее подхватить, да сделал это неловко, и из второй банки немного плеснул себе на сюртук и рубашку. В этот момент он поставил пойманную склянку, затем свечу, по форме напоминающую яйцо, а затем принялся стряхивать с себя пролившуюся жидкость. Так прошло некоторое время. Пока платье сохло, профессор продолжил подготовку: вытащил тигли, присадки, порошки, небольшой компас.
Профессор снова хлопнул в ладоши, привлекая внимание присутствующих, и изрек:
– Название некоторых образцов я намеренно удержу в секрете, иные назову. В вашей дальнейшей практике вы не всегда будете иметь точные знания о попавших в ваши руки минералах, о некоторых будут скудные знания, а с малой долей будут работать иные химики, но вы также сможете внести свою лепту в расширение знаний. Вот этот образец имеет темно-желтый блеск, давайте его раскалим и сожжем.
Константин Иванович зажег диковинную спиртовку, на стоящую рядом подставку поставил тигли, добавил какого-то флюса, приставил паяльную трубку, набрал в легкие воздуха, взял в рот трубку, мундштук направил в пламя и стал вдувать. Сначала формировал пламя, потом приноравливался – двигал туда-сюда мундштук. Кусочек минерала стал нагреваться, потом раскалился, потом расплавился, затем стал гореть, спустя некоторое время пошел дым, профессор закашлялся, но продолжил эксперимент. Через некоторое время все было кончено – на тигле был остаток. Соколов произнес:
– Теперь давайте попробуем разные испытания качественного анализа. Во-первых, дым, выделяемый в процессе горения, имеет кислый вкус, и от него першит в горле, следовательно, при горении выделяется сера или ее соединение. Запишем в результаты. Теперь возьмем компас и посмотрим, отклоняется ли стрелка от остатка?
Профессор поднес прибор и тут же сказал:
– Стрелка действительно отклоняется остатком. Следовательно, в остатке, а, значит, в минерале, присутствует железо. Сделаем запись об этом. Подведем итог: минерал содержит серу, железо, и называется он халькопирит. Теперь возьмем другой минерал, называемый железным колчеданом, и проведем аналогичную серию испытаний.
Бежин-младший сделал новую запись в своем конспекте:
Опыты.
1. Опыты с паяльной трубкой: сжигание, испытание носом, анализ остатка с помощью приборов.
Профессор повторил с новым минералом опыт и получил необычный для публики результат. Давая пояснения, он сказал следующее:
– Друзья, как вы можете слышать и видеть, качественный анализ данного минерала дает аналогичный результат – минерал содержит серу, остаток после сгорания отклоняет стрелку компаса. Какой вывод следует сделать нам по результатам? Оба минерала имеют близкий химический состав, однако в случае с колчеданом, пускай и субъективно, но стрелка компаса отклоняется сильнее, кроме того, структура и строение образцов отличаются. Проведем другой опыт, а затем вернемся к нашим близким по составу минералам и попробуем как-то их разделить!
Соколов стал что-то искать в своем реквизите и извлек небольшую стеклянную емкость, затем дал пояснение:
– Здесь в сосуде желтая кровяная соль, называемая так оттого, что раньше ее добывали на скотобойнях, отходы вместе с кровью, поташом, железными опилками прокаливали и получали это. Давайте попробуем ее нагреть, раскалить и сжечь, а затем посмотреть на остаток.
И Константин Иванович принялся проводить все вышеназванные действия. Сначала он нагрел это вещество, и оно поменяло форму, профессор сделал пояснение:
– При небольшом нагревании меняется форма, а при взвешивании меняется плотность вещества. Сейчас я вам не буду это демонстрировать, так как на это было потрачено колоссальное количество времени, прошу поверить мне на слово. Далее давайте раскалим эту соль.
Профессор снова набрал воздух в легкие и продолжил вдувание.
Соколов проводил сей опыт несколько минут, и вот уже, по его словам, все было готово, как он зашелся продолжительным кашлем, видимо, вдохнув продукты реакции. Когда приступ прошел, профессор выпил воды, успокоился и сделал заключение:
– Результатом проведения реакции стало наличие на тиглях остатка, неприятного на вкус, – профессор сплюнул слюну, – кроме того, часть его похожа на угольную пыль. Есть здесь и более крупный остаток, а самое замечательное, что если этот крупный остаток снова прокаливать на паяльной трубке, мы получим результат, сходный с испытанием железного колчедана и халькопирита. И теперь вернемся к попытке различить остатки трех опытов. Давайте сожжем остатки всех трех образцов и посмотрим на цвет пламени.
Профессор поочередно стал брать образцы, добавлял к ним несколько мерных частей буры, затем доводил остаток до свечения остатков в пламени паяльной трубки и провозглашал:
– Полюбуйтесь! Порошок остатка обжига железного колчедана в пламени имеет красный цвет.
Андрей тут же вел свою запись:
2. Цвет пламени железного колчедана – красный.
– А сейчас, при сжигании остатка халькопирита, цвет красноватый с зеленоватым оттенком.
В конспекте Андрея появилась запись:
3. Цвет пламени халькопирита – красновато-зеленый.
– В последнем испытании цвет пламени снова красный.
Профессор Соколов размял руки, сделал несколько вдохов и выдохов – видимо, устал проводить практическую часть лекции, и стал подводить итоги:
– Опыты со стрелкой компаса и магнитом позволяют нам высказать суждение, что все три выбранных образца содержат как минимум один и тот же металл – железо. А второй опыт с цветом пламени уточняет наш вывод: железный колчедан и желтая кровяная соль содержат железо, а халькопирит содержит, помимо железа, какое-то количество другого металла – меди. Как вы могли убедиться, опыты с паяльной трубкой – очень важный, сильный способ качественного анализа в минералогии, однако и он имеет ограничения, прежде всего в том, что этот способ проводит именно качественный анализ. Есть способы провести и количественный анализ, но следует для начала выполнить подготовительную практическую работу и теоретические исследования до его выполнения.
Зал встретил последнее заявление овацией. Профессор поклонился и продолжил:
– Только что мы с вами провели самую сложную часть нашей лекции, и теперь, в ее завершении, устроим показательное выступление. Для этого я проведу опыт с открытым шесть лет назад английским ученым Дэвидом Хемфри металлическим элементом, названным литиумом. Настоятельно советую найти работы этого замечательнейшего ученого и познакомиться с ними. Использование электричества в исследованиях в химии и минералогии весьма и весьма перспективно и когда-нибудь станет основой, ну или как минимум сильнейшим орудием познания природы. Однако ж приступим.
Соколов взял в руки прозрачную стеклянную чашу, осмотрел ее, затем поставил на стол, нашел на столе приготовленную заранее емкость с водой, налил в чашу. Покрутившись на одном месте, вращаясь из стороны в сторону, нашел ящик с реагентами и, покопавшись в нем, снова извлек герметично закрытый предмет. Приложил усилия, раскрывая его, извлек небольшой серебристый камешек и сказал:
– Перед демонстрацией я бы хотел сделать пояснения, рассказать об объекте исследований.
И он взял этот маленький объект в правую руку, поднял высоко над головой и произнес:
– Вы только посмотрите, как электричество позволяет получить такой чистоты образец этого литиума, – профессор покрутил литиум в пальцах. – Он имеет серебристый блеск, спутать с серебром его довольно легко, однако объект наших испытаний мягкий, ногтем можно поцарапать, а если взвесить и измерить плотность, то он такой легкий, что монета из него была бы легче серебряной в 10 раз. Если его надолго оставить на открытом воздухе, то цвет поменяется на темный. Химики из различных университетов Европы проводили с ним опыты: растворяли в кислоте, получали осадок, сжигали. Я покажу вам один из самых простых, но это весьма зрелищный опыт. Интересно? Тогда смотрим.
Перед этим Андрей успел записать в конспект:
4. Литиум. Опыт с…
В этот момент профессор кинул кусочек литиума в чашу с водой, Андрей не успел увидеть всей последовательности событий, произошедших далее: ни дьявольского «забега» литиума в чаше с водой, ни резкой вспышки . Лишь громкий хлопок и последующий за ним дым – это все, что успели уловить органы чувств. И затем стала приближаться трагедия.
Взрыв, произведший громкий звук, отбросил Соколова от импровизированного опытного стола, сильно контузив. Профессор пока еще был в сознании, которое уже стремилось покинуть его тело. На груди вспыхнул пожар на остатках спиртовых паров, но Константин Иванович уже мало что понимал. Он начал клониться, и вот-вот собирался упасть в бессознанье.
В этот момент Андрей, ни секунды не думая, быстрым порывом вскочил со своего места, в несколько длинных шагов достиг места происшествия, осмотрелся, и не найдя ничего под рукой, а жидкостям на столе он вряд ли мог вполне доверять, снял с себя сюртук, накрыл и прижал его обеими руками к профессору. В короткое время огонь удалось потушить. Теперь у Андрея было больше времени на раздумья, он снова бегло взглянул на стоящие на столе реактивы – опасный «камешек» бездумно делал последние прыжки в остатке воды в склянке разорвавшейся чаши.
Андрей понюхал емкость, из которой некоторое время назад профессор налил жидкости для проведения опыта, попробовал ее, сплюнул, убедившись, что это обыкновенная вода, взял бутыль, повернулся, нагнулся над профессором, влепил ему звонкую пощечину, а затем взял в рот воды и резко выплеснул тому в лицо. Через некоторое время Соколов быстро-быстро захлопал ресницами и открыл глаза. Взгляд был пустым.
Зал был шокирован не меньше профессора: криков не было, плач отсутствовал – установилась тишина. В этот момент с первых рядов поднялся человек, скоро направился к Бежину и Соколову, подойдя так же быстро, представился Магнитским, уточнил у Андрея, в каком состоянии находится профессор. Получив ответ, махнул оторопевшим помощникам лектора, стоявшим справа от первых рядов за ширмой. Те и не сразу поняли, чего он от них хотел, Тогда он сказал что-то одному, тот кивнул и решительно удалился. И вот Магнитский вышел к кафедре и громким голосом провозгласил:
– Благослови всех нас Господь, смею вас заверить, что с профессором Константином Ивановичем Соколовым все в порядке, небольшая контузия при выполнении слишком опасного практического исследования. Я распорядился позвать лекаря, который вскоре прибудет. Как правильно объявил профессор, этот опыт с…как его там…литимумом… был последним в сегодняшней программе лекции. Опыт прошел не по плану, произошел досадный инцидент, но все живы, и никто не пострадал. Результат эксперимента должен был быть таким, как вы могли видеть, только менее взрывным и менее опасным. Уверяю вас, нами будут предприняты меры в дальнейших экспериментах. А сейчас я прошу всех расходиться – лекция объявляется законченной.
Посетители стали расходиться: сначала неспешно – увиденное и услышанное шокировало присутствующих, затем быстрее и быстрее. В какую-то четверть часа зал опустел.
Назавтра во всей златоглавой, а с ней и в столице империи, поползут слухи о невероятной лекции, припомнят все, разумеется, приврут и разнесут быль и небылицы во все стороны. Однако ж здесь и сейчас, в опустевшем зале университета, предстояло произойти еще одному событию.
Прибывший лекарь вот уже довольно долго проводил осмотр пострадавшего: профессор то открывал рот, показывая язык, то отводил голову то в одну, то в другую сторону, демонстрируя белки глаз, то попеременно закрывал глаза, то показывал ладони рук с внутренней и с внешней стороны, то просто подвергался тщательному досмотру. Наконец рубашка на груди Константина Ивановича была удалена и проведен осмотр места, где вспыхнул огонь. Лекарь проводил его молча, что-то рассматривая в увеличительное стекло. Окончив осмотр, лекарь поднялся, подошел к присутствующим здесь же Бежину и Магнитскому, оглядел обоих, и первую часть своей речи адресовал второму, а вторую – первому:
– Профессор немного контужен, но речевые, глазные, слуховые и осязательные навыки в норме, от ранения на его груди появляется шрам. Контузия пройдет, день, два, много – неделя. От шрама и ранения я вам запишу мази. Несколько дней соблюдать лечебный покой, исключить баню, ежедневно протирать раненое место и накладывать повязку с мазью, и через несколько недель не останется ни раны, ни шрама.
Все было кончено. Магнитский оставил Соколова и отдавал приказания двум прибывшим дрягилям по сборке и упаковке профессорского скарба. Андрей стоял рядом с лектором, держа в руке листок, исписанный диковинным почерком лекаря, и в этот момент Константин Иванович произнес ровным, спокойным голосом:
– Андрей, послушайте меня и не перебивайте. То, что Вы совершили давеча, для меня навсегда останется подвигом: я бы мог вспыхнуть факелом, а лекция – завершиться грандиозной драмой. Ваша смелость спасла меня от трагедии, возможно, от смерти. Клятва говорит о том, что душу следует отдать Богу, саблю Отчизне, а честь никому – но, черт возьми, я перед Вами в неоплатном долгу. Вы видели мою лекцию, Вы могли оценить, какие знания мне доступны, какой ценой могут достаться знания, и какую великую силу они имеют. «Клянусь цаплей», – как сказал бы король из Средневековья, я же смею поклясться честью, что отдам Вам все свои знания, разделю с Вами все секреты, которые смогут открыться мне в моих исследованиях, и сердечно прошу Вас приехать в Казанский университет и поступить на слушание моих лекций и на учебу там. Заверяю Вас, что скучно не будет, во всяком случае, перед Вами и передо мной – чудный мир новых открытий.