Роберт Бойль

Фотографія Роберт Бойль (photo Robert Boyle)

Robert Boyle

  • День народження: 25.01.1627 року
  • Вік: 64 роки
  • Місце народження: замок Лісмор, Великобританія
  • Дата смерті: 30.12.1691 року
  • Громадянство: Великобританія Сторінки:

Біографія

В історію науки Бойль увійшов не тільки як автор фундаментальних відкриттів, але також як перший в світі організатор науки.

Його теорія про корпускулярном будову речовин була кроком уперед на шляху розвитку атомно-молекулярної теорії. Дослідження великого вченого поклали початок народженню нової хімічної науки. Він виділив хімію в самостійну науку і показав, що у неї свої проблеми, свої завдання, які треба вирішувати своїми методами, відмінними від медицини. Систематизуючи численні кольорові реакції та реакції осадження, Бойль поклав початок аналітичної хімії.

Роберт Бойль з’явився на світ 25 січня 1627 року. Він був тринадцятою дитиною з чотирнадцяти дітей Річарда Бойля — першого герцога Коркського, зухвалого і щасливого користолюбця, жив за часів королеви Єлизавети і умножившего свої угіддя захопленням чужих земель.

Він народився в Лісмор Каслі, одному з ірландських маєтків батька. Там Роберт провів своє дитинство. Він здобув чудову домашню освіту і у віці восьми років став студентом Ітонського університету. Там він провчився чотири роки, після чого поїхав в новий маєток батька — Столбридж.

Як було прийнято в той час, у віці дванадцяти років Роберт разом з братом відправили в подорож по Європі. Він вирішив продовжити освіту у Швейцарії та Італії і пробув там довгі шість років. В Англії Бойль повернувся тільки в 1644 році, вже після смерті батька, який залишив йому значний стан.

У Столбридже часто влаштовувалися прийоми, де бували відомі на той час вчені, літератори та політики. Тут не раз велися палкі суперечки, і Роберт після повернення в Лондон став одним із завсідників подібних зібрань. Однак майбутній вчений мріяв від абстрактних суперечок перейти до справжнього діла.

Бойль мріяв про власну лабораторію, однак просити сестру про матеріальну підтримку не насмілювався. Йому прийшло в голову, що численні споруди маєтку можна переобладнати під лабораторії; до того ж звідти рукою подати до Оксфорда, так і Лондон недалеко можна буде як і раніше зустрічатися з друзями…

У верхньому поверсі замку в Столбридже розміщувалися спальня, кабінет, простора зала і багата бібліотека. Щотижня візник приносив з Лондона ящики з новими книгами. Бойль читав з неймовірною швидкістю. Часом він просиджував за книгою з ранку до пізнього вечора. Тим часом наближалися до завершення роботи по обладнанню лабораторії.

До кінця 1645 року в лабораторії почалися дослідження по фізиці, хімії та агрохімії. Бойль любив працювати одночасно по декількох проблем. Зазвичай він детально роз’яснював помічникам, що належить їм зробити за день, а потім віддалявся в кабінет, де його чекав секретар. Там він диктував свої філософські трактати.

Вчений-енциклопедист, Бойль, займаючись проблемами біології, медицини, фізики і хімії, виявляв не менший інтерес до філософії, теології та мовознавства. Бойль надавав першорядного значення лабораторним дослідженням. Найбільш цікаві та різноманітні його досліди з хімії. Бойль вважав, що хімія, отпочковавшись від алхімії і медицини, цілком може стати самостійною наукою.

Спочатку Бойль зайнявся отриманням настоїв з квітів, цілющих трав, лишайників, деревної кори і коренів рослин… Багато різних за кольором настоїв приготував вчений зі своїми помічниками. Одні змінювали свій колір під дією кислот, інші — під дією лугів. Однак найцікавішим виявився фіолетовий настій, отриманий з лакмусового лишайника. Кислоти змінювали колір на червоний, а луги — на синій. Бойль розпорядився просочити цим настоєм папір і потім висушити її. Клаптик такої папери, занурений у випробуваний розчин, змінював свій колір і показував, кислий чи розчин або лужною. Це було одне з перших речовин, які вже тоді Бойль назвав індикаторами. І як часто трапляється в науці, одне відкриття спричинило за собою інше. При дослідженні настою чорнильного горішка у воді Бойль виявив, що з солями заліза він утворює розчин, пофарбований в чорний колір. Цей чорний розчин можна було використовувати в якості чорнил. Бойль докладно вивчив умови отримання чорнила і склав необхідні рецепти, які майже протягом століття використовувалися для виробництва високоякісних чорних чорнил.

Наглядова вчений не міг пройти мимо ще однієї властивості розчинів коли до розчину срібла в азотній кислоті додавали трохи соляної кислоти, утворювався білий осад, який Бойль назвав «місяць корнеа» (хлорид срібла). Якщо цей осад залишали у відкритій посудині, він чорнів. Відбувалася аналітична реакція, достовірно показує, що в досліджуваній речовині міститься «луна» (срібло).

Молодий учений продовжував сумніватися в універсальній аналітичної здатності вогню і шукав інші засоби для аналізу. Його багаторічні дослідження показали, що, коли на речовини діють тими чи іншими реактивами, вони можуть розкладатися на більш прості сполуки. Використовуючи специфічні реакції, можна було визначати ці сполуки. Одні речовини утворювали пофарбовані опади, інші виділяли газ з характерним запахом, треті давали забарвлені розчини і т. д. Процеси розкладу речовин, та ідентифікацію отриманих продуктів з допомогою характерних реакцій Бойль назвав аналізом. Це був новий метод роботи, що дав поштовх розвитку аналітичної хімії.

Однак наукову роботу в Столбридже довелося призупинити. З Ірландії прийшла недобра звістка повсталі селяни зруйнували замок в Корку, доходи маєтку різко скоротилися. На початку 1652 року Бойль змушений був виїхати в родовий маєток. Багато часу пішло на вирішення фінансових проблем, був призначений більш досвідчений керівник, часом Бойль сам контролював його роботу.

У 1654 році вчений переселився в Оксфорд. Де продовжив свої експерименти разом з асистентом Вільгельмом Гомбергом. Дослідження зводилися до однієї мети систематизувати речовини і розділити їх на групи у відповідності з їх властивостями.

Бойль і Гомберг отримали і досліджували багато солей. Їх класифікація з кожним експериментом ставала все ширше і повніше. Не все в тлумаченні вчених було достовірно, не все відповідало існували в ті часи уявленням, і, проте, це був сміливий крок до послідовної теорії, крок, який перетворював хімію з ремесла в науку. Це була спроба ввести теоретичні основи хімію, без яких немислима наука, без яких вона не може рухатися вперед.

Після Гомберга його асистентом став молодий фізик Роберт Гук. В основному вони присвятили свої дослідження газів і розвитку нової теорії.

Дізнавшись з наукових публікацій про роботах німецького фізика Отто Геріке, Бойль вирішив повторити його експерименти і для цієї мети винайшов оригінальну конструкцію повітряного насоса. Перший зразок цієї машини був побудований за допомогою Гука. Насосом дослідникам вдалося майже повністю видалити повітря. Однак всі спроби довести присутність ефіру в порожньому посудині залишалися марними.

«Ніякого ефіру не існує, — зробив висновок Бойль. Порожній простір він вирішив назвати вакуумом, що по-латині означає «порожній»».

Криза, що охопила наприкінці п’ятдесятих років всю Англію, перервав його наукову роботу. Обурені жорстокою диктатурою Кромвеля прихильники монархії знову піднялися на боротьбу. Арешти і вбивства, кривава усобиця стали звичайним явищем у країні.

Бойль пішов в маєтку там можна було спокійно працювати. Він вирішив викласти результати своїх досліджень за останні десять років. У кабінеті Бойля працювали майже цілодобово два секретаря. Один під його диктовку записував думки вченого, інший переписував начисто вже були начерки. За кілька місяців вони закінчили першу велику наукову роботу Бойля «Нові фізико-механічні експерименти щодо ваги повітря і його прояви». Книга вийшла у світло в 1660 році. Не втрачаючи ні дня, Бойль приступає до роботи над наступним своїм твором «Хімік — скептик». У цих книгах Бойль каменя на камені не залишив від вчення Аристотеля про чотирьох елементах, що існував без малого дві тисячі років, декартова «ефіру» і трьох алхімічних почав. Природно, ця праця викликала різкі нападки з боку послідовників Аристотеля і картезианцев. Однак Бойль спирався в ньому на досвід, і тому докази його були незаперечні. Більша частина вчених — послідовники нової теорії — із захопленням сприйняли ідеї Бойля. Багато з його ідейних супротивників теж змушені були визнати відкриття вченого, в їх числі і фізик Християн Гюйгенс, прихильник ідеї існування ефіру.

Після сходження на престол Карла II політичне життя країни дещо нормалізувалася, і вчений міг вже проводити дослідження в Оксфорді. Інколи він навідувався в Лондон, до сестри Катаріні. Його асистентом у лабораторії Оксфорда тепер був молодий фізик Річард Таунли.

Разом з ним Бойль відкрив один з фундаментальних фізичних законів, встановивши, що зміна обсягу газу обернено пропорційно зміні тиску. Це означало, що, знаючи зміна об’єму посудини, можна було точно обчислити зміну тиску газу. Найбільше відкриття XVII століття. Бойль вперше описав його в 1662 році («На захист вчення щодо еластичності і ваги повітря») і скромно назвав гіпотезою. П’ятнадцятьма роками пізніше у Франції Маріотт підтвердив відкриття Бойля, встановивши ту ж закономірність. По суті справи це був перший закон народжується фізико-хімічної науки.

Крім того, Бойль довів, що при зміні тиску можуть випаровуватися навіть ті речовини, з якими цього не відбувається в нормальних умовах, — наприклад, лід. Бойль першим описав розширення тіл при нагріванні і охолодженні.

Охолодивши залізну трубу, наповнену водою, Бойль спостерігав, як вона розривається під впливом льоду. Вперше в історії науки він показав, що при падінні тиску вода може кипіти, залишаючись трохи теплою.

Однак, відкриваючи нові явища, Бойль не завжди міг пояснити справжню причину. Так, спостерігаючи підйом рідини в тонких трубках, він не зрозумів, що відкрив явище поверхневого натягу. Це буде зроблено багато пізніше англійським фізиком Д. Стоксом.

Бойль також відкрив, що повітря змінюється від горіння в ньому тіл, що деякі метали збільшуються у вазі при нагріванні. Але він не зумів витягти з цих робіт ніяких теоретичних висновків. Зауважимо, що вини Бойля в цьому немає, оскільки він знаходився біля самого початку експериментальної фізики.

Ставши провідним англійським фізиком і хіміком, Бойль виступив з ініціативою організації Товариства наук, яка невдовзі отримала назву Лондонського Королівського товариства. Бойль був президентом цієї наукової організації з 1680 року до самої смерті. За його життя Королівське товариство було визнаним науковим центром, навколо якого об’єдналися видатні вчені того часу Дж. Локк, І. Ньютон, Д. Уоллес.

Бойль перебував у розквіті творчих сил одна за одною з’являлися з-під його пера наукові роботи з філософії, фізики, хімії. У 1664 році він публікує «Досліди і роздуми про квіти».

Бойль до того часу був у зеніті своєї слави. Нерідко його запрошують тепер у палац, тому що і сильні світу цього вважали честю для себе поговорити хоч кілька хвилин з «світилом англійської науки». Йому всюди чинили почесті і навіть запропонували стати членом компанії «Королівські шахти». У наступному році його призначають директором Ост-Індської компанії. Однак все це не могло відвернути вченого від основної роботи. Бойль вживав всі отримані від цієї посади доходи на розвиток науки. Саме в Оксфорді Бойль створив одну з перших у Європі наукових лабораторій, в якій разом з ним працювали багато відомих учених.

Виходять у світ нові його книги «Гідростатичні парадокси», «Виникнення форм і якостей згідно корпускулярної теорії», «Про мінеральних водах». В останній він давав прекрасне опис методів аналізу мінеральних вод.

Протягом декількох років Бойль вивчав речовину, названу світиться каменем, або фосфором. У 1680 році він отримав білий фосфор, який згодом ще довго називали фосфором Бойля.

Минав час. Здоров’я Бойля сильно погіршився. Він не міг уже стежити за роботою в лабораторіях, не міг брати діяльної участі в дослідженнях. Проте йому необхідно було викласти ті знання, які він придбав в процесі своїх досліджень протягом майже тридцяти п’яти років. З цією метою Бойль відправляється в родовий маєток. Іноді він наїжджав у Кембридж — поговорити з Ньютоном, у Оксфорд — побачитися зі старими друзями або в Лондон — зустрітися з софістами. Але краще всього він відчував себе вдома, в своєму кабінеті серед книг.

Тепер його займали в основному філософські проблеми. Бойль був відомий і як видатний богослов свого часу. Здавалося, це були несумісні дисципліни, але сам вчений так написав про це «Демон наповнив мою душу жахом і вселив мені сумнів в основних істини релігії».

Щоб читати біблійні тексти в оригіналі, Бойль навіть вивчив грецьку і давньоєврейську мови. Ще за життя він заснував щорічні наукові читання з богослов’я та історії релігії.

Третя сторона діяльності Бойля була пов’язана з літературою. Він володів хорошим складом і написав кілька віршів і трактати на теми моралі.

Роберт Бойль помер 30 грудня 1691 року і був похований у Вестмінстерському абатстві — місці поховання видатних людей Англії.

Вмираючи, Бойль заповів, щоб весь його капітал був використаний на розвиток науки в Англії і на продовження діяльності Королівського товариства. Крім того, він передбачив особливі засоби для проведення щорічних наукових читань з фізики і богослов’я.