Природа огня. Революционные открытия Роберта Гука

Роберт Гук появился на свет в 1635 г. Он был весьма болезненным мальчиком, поэтому родители решили не отдавать его в школу. Знания будущий ученый получал дома из книг, проявлял интерес к изучению пороха, разбирался в работе кустарных ружей и мастерил часы.

Когда отец Гука умер, тринадцатилетний Роберт отправился на учебу в Лондон. Специальность портретиста через какое-то время наскучила изобретателю, и он поступил в лучшую школу в стране. Спустя уже десяток лет, Гук оказался в Оксфорде, где познакомился с Робертом Бойлем. Эта встреча стала, пожалуй, одной из самых значительных в жизни ученого и определила его научные интересы на весь оставшийся отрезок жизни. Бойль и Гук начали работать вместе, а опыты, что они ставили, перевернули представления об устройстве Вселенной, которые казались единственно верными и незыблемыми на протяжении двух тысячелетий.

Гук ассистировал Бойлю. Ученые были представителями разных социальных слоев, и если Бойль, сын аристократа, мог себе позволить заниматься наукой как увлечением, то Гуку, бедному сыну священника, необходимо было зарабатывать на жизнь. В результате этого Гук стал первым в мире человеком, который зарабатывал себе на хлеб наукой.

Работая в паре с Бойлем, Гук изобрел насос для откачивания воздуха, способный создавать практически полный вакуум в сосуде. Стало очевидным, что в вакууме огонь гореть не может. Ученые обнаружили и то, что сфокусированные при помощи линзы и наведенные на кусочек серы, заключенный в вакууме, солнечные лучи заставляют серу дымиться, однако не загораться. Тогда стало понятно, что воздух играет важнейшую роль в процессе горения.

Несмотря на все подтверждающие открытия, очередной эксперимент вызвал сомнения. Исследователи поместили железную пластину, раскаленную максимально, в те же условия, а затем насыпали поверх нее порох. К большому удивлению Бойля и Гука порох начал гореть. На вопросы о природе огня Бойль не мог найти такие ответы, которые показались бы удовлетворительными.

Бойль осознал, что селитра может выделять испарения, похожие на воздушные. Однако в связи с этим возникла очередная проблема – ни одна из существовавших теорий не могла поддержать этот вывод. Свою идею Бойль описал в труде "Химик-скептик", что стал одним из важнейших документов того времени, однако он не сумел предложить подходящую позицию взамен концепции Аристотеля о четырех стихиях, выступавших "китами" мироздания.

Гениальность Гука признавали его современники, признают ее и сегодня. Его называли величайшим и многообещающим, ведь даже будучи измотанным наукой, он продолжал заниматься своим делом, проводил опыты и сумел обнаружить связь между экспериментами и некоторыми другими фактами, сформулированными ранее. Это существенно продвинуло Гука в решении стоявшей перед ним научной задачи. Во-первых, он опирался на факт, который описал еще Бирин-Гучча: металл увеличивается в массе при нагревании. Во-вторых, Гук уже знал, что если положить в вакуум живое существо, оно погибнет. Такой эксперимент он проводил с мышью и стеклянной емкостью, из которой выкачивал воздух. Ученый понял, что горение, прокаливание металла и биологические процессы могут быть взаимосвязаны.

О свойствах воздуха тогда было известно немного, но ученые выдвигали теории о том, что он из себя представляет. К примеру, Бойль предполагал, что в воздухе содержатся испарения, а попадают они туда из почвы и солнечных лучей.

Перед Гуком же стоял вопрос о том, какую роль эти испарения играют во всех трех процессах, и играют ли они какую-либо роль вообще. Роберт предполагал, что ответ на этот вопрос может подсказать порох, ведь почему бы в составе воздуха не оказаться веществу, похожему на селитру и способному поддерживать интересующие его процессы. Это вещество, как и порох, должно было включать в себя горючий элемент, который разлагался бы на составляющие в результате воздействия на него присущей ему субстанции и воздуха.

В этом и заключалась теория горения, которую выдвинул британский изобретатель. Предполагалось, что огонь порождается веществом, содержащимся в воздухе, которое схоже своими свойствами с селитрой. В составе горючих материалов присутствовали воздух как растворяющий агент и фрагменты серы (тогда их принято было называть серной "сущностью"). Какая-то доля материала растворялась, превращаясь в воздух, и приобретала свойство летучести, выделялись тепло и дым.

В 1665 г. Гук пришел к выводу, что огонь не является химическим элементом. Такое утверждение стало поистине смелым и революционным для того времени.