Валентин Рич - Неоконченная история искусственных алмазов

Самое начало этой истории ведется обычно от года 1694-го.

Именно тогда, почти триста лет назад, в городе Флоренции, где была уже собственная академия наук — Дель Чименто, произошло событие, которое попало в историю, положив начало официальной летописи знакомства человека со странными свойствами алмаза. Флорентийские академики Аверани и Тарджиони на глазах своего герцога Козимо III Медичи, проявлявшего интерес к научным опытам, раскаляли драгоценные камни. С рубином у них ничего особенного не произошло, а алмаз… исчез. И это исчезновение было задокументировано. И были даже сохранены — и сохраняются до сих пор! — приборы, с которыми был поставлен этот несложный, с сегодняшней точки зрения, опыт: зажигательное стекло (то есть линза) величиной с тарелку и зажигательное стекло размером с блюдечко…

Событие — немного театральное, чуть таинственное: как-никак драгоценные камни. Однако действительное начало истории искусственных алмазов было не в эффектном опыте флорентийцев, а в скромной теории.

Первым человеком, который высказал правильное (хотя, разумеется, далеко не полное) суждение о химическом составе алмаза, был Исаак Ньютон, член одного из первых в мире научных обществ. Вначале оно не имело официального статуса, именовалось Незримой коллегией и находилось в Оксфорде. А в 1668 г. переехало в Лондон и стало всемирно известным Лондонским королевским обществом — английской академией наук.

Девиз общества «Nullius in verba» («Ничего со слов» — ничего на веру) означал отказ от догм, восходящих к библейским представлениям о природе. Труд одного из основателей коллегии, а впоследствии президента Лондонского королевского общества Роберта Бойля так и назывался — «Химик-скептик». В книге, уже самим названием отвергавшей прежние представления о природе веществ, Бойль ниспровергал господствующее учение, согласно которому все горючие и блестящие вещества содержат огонь, жидкие — воду, летучие — воздух, твердые — землю. «Если бы люди заботились об успехах науки более, чем о своей известности, — сурово пояснял Бойль, — легко было бы им понять, что высшая заслуга их состоит в производстве опытов, в собирании наблюдений, что не следует составлять теорий, не проверив предварительно, насколько они подтверждаются фактами…»

Нашему современнику покажутся несколько странными некоторые опыты, проделанные любознательными, скептическими и одновременно восторженными исследователями, ничего не принимавшими на веру, желавшими проверить своими руками любое утверждение из ученых трудов средневековья.

Например, известен такой эксперимент. Брали рог носорога, толкли его, из порошка делали кольцевую насыпь. В центр круга сажали паука. Согласно существовавшим тогда представлениям, толченый рог носорога обладал особыми свойствами, не позволяющими пауку преодолевать это препятствие.

Члены коллегии убедились, что паук преспокойно переползает через «волшебный» порошок. Проверки опытом не выдержала еще одна теория…

Однако опытная проверка тех или иных принятых ранее на веру утверждений не всегда приводила к правильным выводам. Выводы из наблюдаемых фактов были нередко весьма удивительными (с сегодняшней точки зрения).

Например, тот же Бойль считал первоматерией воду и был глубоко убежден, что ему удалось опытным путем доказать превращение ее в иные вещества.

В одном из опытов Бойль выращивал огурцы, тыкву и мяту без земли, простоев воде. При этом мята оказалась не менее душистой, чем выращенная на обычном огороде. Все это, по мнению Бойля, убедительно доказывало, что вода может превращаться во все прочие элементы.

В другом опыте Бойль нагревал свинцовые опилки. Если он нагревал их достаточно сильно, то свинец превращался в более тяжелое и ничуть не похожее на металл вещество желтого цвета. И это, по мнению экспериментатора, означало, что в свинец проникает «тонкая материя» — теплород.

«Ничего на веру» — это был лозунг эпохи, лозунг рождения эксперимента как средства познания мира. Доверие к опыту, отрицание авторитетов, чьи высказывания не подкреплялись наблюдениями и фактами, быстро двинуло вперед познание природы — ив целом, и в частностях. Одной такой частностью стал драгоценнейший камень алмаз…

Заметим, что Ньютон, автор универсальных законов механики, известных теперь каждому школьнику, занимался не только механикой, но и оптикой. Оптика — это не только очки или телескоп, это свет — одно из наиболее загадочных, сложных и, можно сказать, вездесущих явлений природы. Именно изучение света уже ц более близкие нам времена послужило основанием для создания теории относительности, объяснения устройства атома, вычисления размера галактик…

Ньютон проверил заново все, что было известно до него о природе света. И проделал огромное количество новых опытов.

Изучая прохождение света в различных телах, Исаак Ньютон не обошел и алмаз.

В любом труде, где так или иначе затрагивается углеродная природа алмаза, можно прочесть, что на горючесть алмаза указывал еще Ньютон. Как ни интересно подобное сообщение, исправно переходящее из книги в книгу и из статьи в статью, у него есть, по меньшей мере, один серьезный недостаток: оно вторично. Гораздо интереснее знакомство с самим первоисточником, ибо только он дает возможность проследить за ходом мысли великого челоьека. Вот что сказано в книге Ньютона «Оптика», изданной в 1704 г., а написанной, как установлено по ее рукописям, за двадцать лет до того, не позднее 1687 г. (значит: до флорентийских академиков):

«Если свет в телах распространяется быстрее, чем в пустоте, в отношении синусов, измеряющих преломление тел, то силы тел, заставляющие свет отражаться или преломляться, весьма точно пропорциональны плотности тел, за исключением маслянистых и серных, которые преломляют больше, чем другие тела той же плотности…

Хотя псевдотопаз, селенит, горный хрусталь, …обыкновенное стекло… и сурьмяное стекло — земляные каменистые щелочные твердые тела и воздух, который, вероятно, возникает из подобных же веществ при брожении, — субстанции, весьма отличающиеся одна от другой по плотности, однако по таблице их преломляющие силы находятся почти в одном и том же отношении к плотности… Также камфара, оливковое масло, льняное масло, терпентиновый спирт и амбра, которые суть жирные, серные и маслянистые тела, и алмаз, который, вероятно, есть также маслянистое сгустившееся вещество, обладают без значительных отклонений одинаковыми отношениями преломляющей силы к плотности».