Борьба за кафедру. Смерть Лорана
Весь парижский период своей жизни (1848—1855) Жерар плодотворно трудился на научном поприще. Его окрыляла возможность работать вместе со своим другом и единомышленником Лораном, а также надежда, что революция в конце концов приведет к улучшению обстановки в научном мире. «У меня теперь такое рвение к работе, какого никогда не было», — пишет он Шанселю () [1, стр. 187].
В сентябре 1848 г. Жерар сделал в Академии наук сообщение, в котором доказывал, что формулы винных кислот, предложенные Фреми (), неверны, так как противоречат правилу четности. (Согласно этому правилу химические формулы, выраженные дуалистически (удвоенные), должны содержать четное число атомов углерода и кислорода; число атомов водорода должно быть кратным четырем). В статье, опубликованной в следующем году, «О соединениях органических оснований с кислотами» [18] Жерар исправляет предложенные Зининым формулы фени-лендиамина и нафтилендиамина () С3H4N и C5H4N (в современной системе атомных весов). Ошибка Зинина объясняется тем, что химики того времени давали соединениям, обладающим основными свойствами, формулы, отвечающие количеству вещества, соединяющемуся с одним эквивалентом кислоты. Жерар и Лоран, исходя из правила четности, предложили формулу С6H8N2 вместо С3H4N; при этом они считали, что формулы семибензидама и бензидама (анилин) должны соответствовать формуле бензола, содержащего шесть атомов углерода. Таким образом, Жерар и Лоран пришли к выводу о существовании органических оснований, насыщающих различное число молекул одноосновных кислот. Это противоречило принципам дуалистической системы.
Исследуя производные фенола, Жерар и Лоран сделали заключение, что он является «пограничным телом», примыкающим с одной стороны к спиртам, а с другой — к кислотам. Они обратили внимание на особенности химических свойств фенола и его производных, указывающие на отличие фенола от обычных спиртов.
Когда в 1848 г. Франкланд и Кольбе объявили об открытии ими свободных радикалов СН3 и C2H5, Жерар, исходя из своего правила четности, доказал, что истинные химические формулы этих соединений C2H6 и C2H6. Этим он предсказал возможность существования смешанных радикалов — этил-метила, амил-метила и др., и действительно эти соединения были впоследствии получены Вюрцем.
В Париже Жерар и его семья жили в тяжелых материальных условиях. Университет в Монпелье обещал ему отпуск с сохранением половины содержания, но потом отказался от своего обещания. Тенар, желая помочь Жерару и Лорану, предложил им редактировать новое издание своего учебника, отказавшись в их пользу от авторского гонорара. Однако Дюма, узнав об этом, убедил Тенара отказаться от своего предложения. «Эти люди не только захватили все места, но препятствуют нам зарабатывать на жизнь, трудясь. Они играют крупную игру, но наступит новая Февральская революция, и тогда мы не будем больше такими благородными до глупости» [1, стр. 192], читаем мы в письме Жерара жене.
Осенью 1850 г. был объявлен конкурс на кафедру химии Коллеж де Франс. Жерар подал документы, список своих научных работ и краткую аннотацию их. Он писал: «Если я правильно понял особую роль этого знаменитого учреждения, его цель — предоставить новым идеям трибуну, где они могли бы свободно и широко высказываться, без ограничения, которое по необходимости накладывает на них официальное преподавание в университете. Работы, которые я веду вот уже 15 лет, то совершенно новое направление, которое они дали химии, в частности органической, тот общепризнанный импульс, который получила общая философия (теория) науки, — вот мои заслуги, с которыми я предстаю перед моими судьями» [19, стр. 1]. Он указывает на созданную им систему атомных весов и химических формул, на открытие гомологических рядов и правила основности сочетанных соединений, напоминает о том, что работы Вильямсона по этерификации подтвердили правильность взглядов Жерара и Лорана на формулы эфиров и спиртов, подчеркивает, что его система помогла исправить многие ошибки в химических формулах, применявшихся представителями дуалистической школы. Об истории своего сотрудничества с Лораном Жерар рассказывает так. «Сперва мы были противниками, но скоро поняли тождество наших стремлений и наших принципов. Принося каждый свою долю работы и мыслей, мы занялись последовательно пересмотром проблем, метода, классификации, общей теории. Если нам еще не удалось разрушить старое здание, здание дуалистической химии, то многочисленные бреши, которые мы сделали в нем, уже предвещают его ближайшее крушение» [19, стр. 2].
Однако очень скоро Жерар убедился, что его шансы получить кафедру весьма невелики, и он снял свою кандидатуру в пользу Лорана. Но и это не помогло — выбрали Балара, который уже заведовал двумя кафедрами. Балар прославился открытием брома (1826), но с того времени не сделал ни одной крупной работы; химики шутя говорили, что не Балар открыл бром, а «бром открыл Балара». По словам Био, «звание академика было для Балара привилегией, которая обеспечила ему успех; это звание было также привилегией на бездеятельность» [1, стр. 206].
Шарль Жерар (1850-е годы)
Неудача с кандидатурой Жерара была вполне закономерной: Коллеж де Франс не мог быть прибежищем республиканца-социалиста в тот момент, когда контрреволюция становилась хозяином положения, он не мог принять сектанта-еретика в химии тогда, когда сторонники старой химии снова приобрели влияние. Большую роль сыграло и то обстоятельство, что Дюма стал министром в реакционном правительстве Луи Бонапарта: «Легко понять, что Дюма, униженный до слез 26 марта 1848 г., когда Жерар упрекал его в такой настойчивой и незаслуженной враждебности, получил теперь полную возможность взять реванш» [1, стр. 205]. Отношение Дюма к Жерару хорошо охарактеризовывает Соколов: «Конечно, становится грустно, если видишь, что и во Франции, одной из самых цивилизованных стран, ни талант (наверное, выходящий далеко из обыкновенного уровня, если еще не более), ни искренняя любовь к науке не могут бороться с авторитетом, слишком самолюбивым, завистливым п вследствие малой законности своей слишком трусливым. Конечно, делается еще грустнее когда знаешь, что этот авторитет получен только иногда с помощью истинных заслуг, хотя и давних и немногих, а чаще с помощью шарлатанства и часто с помощью явной недобросовестности» [16, стр. 12].
Итак, власть имущие французские химики, лишив Жерара возможности занять кафедру в Коллеж де Франс, снова закрыли дорогу его передовым идеям. Но, как и всегда, новое и прогрессивное не могло не найти себе сторонников. Во Франции стали появляться единомышленники Жерара и Лорана. Шансель, Малагути (), Каур, Вюрц, хотя и не всегда открыто, становились на их сторону, начиная использовать в своих работах идеи и выводы обоих новаторов. За рубежом же число их последователей росло: в Англии к ним присоединились Вильямсон, Грегори; в Америке — Хант, Силлимен () и др.
В октябре 1850 г. состоялось примирение Жерара с Либихом, причем первым протянул руку Жерар. Когда ему предложили перевести на французский язык «Агрономическую химию» Либиха, он написал автору книги: «Давайте помиримся. Я моложе Вас, и я Вам протягиваю руку лояльно и без задних мыслей, дайте мне Вашу. Мы оба преследуем одну цель — исследование истины; много путей ведут к ней. Ребенком я следовал по пути, по которому Вы меня научили ходить, до тех пор, пока, будучи уже в состоянии сам руководить собой, я не нашел маленькую тропинку, по которой я счел удобным пойти <...> По сути дела нет никакой существенной разницы между нашими теоретическими взглядами; наши разногласия относятся главным образом к догматической форме, и я думаю, что можно будет договориться очень легко по этому поводу. Еще сегодня можно определить органическую химию как химию сложных радикалов: надо только хорошо уточнить смысл слова «радикал» и лишить его абсолютного значения, которого Вы сами никогда не допускали и которое было внедрено Берцелиусом» [1, стр. 202]. (Жерар правильно отмечает, что представления Либиха о радикалах существенно отличалось от концепции Берцелиуса, ибо Либих, исходя из новых идей теории замещения, признавал изменчивость радикалов и не считал их замкнутыми группами.) «Я мог предвидеть, — отвечает Либих, — что Вы придете к убеждению, что я не являюсь Вашим личным врагом <...> Надо надеяться, что время покажет, что есть общего и истинного в наших взглядах, и я разделяю Наше мнение, что по многим вопросам только форма и выражения различны» [1, стр. 203].
Между тем материальное положение Жерара становилось все хуже. Желая остаться в Париже, он был вынужден оставить кафедру химии в Монпелье, поскольку там ему отказали в отпуске. Совместная работа с другом прекратилась, так как Лоран заболел туберкулезом. Обстановка работы Лорана в лаборатории Монетного двора способствовала развитию болезни. Лаборатория находилась в тесном, сыром и холодном полуподвальном помещении, куда солнце никогда не заглядывало; в лаборатории с трудом размещались шесть человек.
Не имея никаких средств к существованию, не имея постоянной работы, Жерар решил открыть частную химическую лабораторию (Ecole de chimie pratique) no образцу гиссенской лаборатории Либиха. В ней Жерар предполагал обучать лабораторной технике молодых людей, решивших посвятить себя химии, медицине, фармации или химической промышленности, а также дать им теоретическое образование в духе новых идей. Должны были читаться лекции по общей, органической и аналитической химии и специальные курсы. Наиболее одаренные студенты должны были иметь возможность заниматься научными исследованиями.
Деньги для организации лаборатории дали теща Жерара, г-жа Сэндерс, и его старший брат Виктор, занимавший тогда дипломатическую должность. Было снято просторное помещение, достаточное для размещения лаборатории на 30 мест, библиотеки, кабинетов и кладовых. Тут же находилась удобная квартира для семьи Жерара и его личная лаборатория. Жерар надеялся, что плата за обучение студентов не только покроет все расходы, но и даст возможяость платить жалование преподавателям. Убежденный социалист, Жерар хотел показать, что он не преследует коммерческих целей, и доходы лаборатории решил распределять между преподавателями и студентами. Но это оказалось несбыточной мечтой — два года спустя он едва сводил концы с концами, хотя первый год дела шли неплохо: в лаборатории работали 12 студентов.
Лаборатория Жерара просуществовала около четырех лет (до начала 1855 г.). Среди его студентов были французы и представители других наций: русский Соколов, поляк Рогожский, итальянец Киоцца и др. В лабораторию приходили его коллеги и единомышленники из научных учреждений Франции, приезжие химики из-за рубежа. Велись оживленные беседы, носившие характер научных дискуссий. Среди таких посетителей мы встречаем Вюрца, Шанселя, Малагути, Пастера, Грэма, Вильямсона, Бернара, Эрдмана, Кекуле.
Явно назревала необходимость выразить идеи Жерара в большом подробном труде. «Я вижу в Ваших формулах, — писал Вильямсон Жерару, — будущее [химии], но каждый день встречаю доказательства того, что невозможно добиться принятия каких-либо изменений у химиков, придерживающихся старого обозначения. Добиться окончательного успеха можно, только воздействуя на «неиспорченные» умы, т. е. на начинающих, и поэтому учебник химии нам нужен скорее, чем научные статьи, которые адресованы уже сформировавшимся химикам <...> Торопитесь написать новое издание органической химии, а предварительно напишите, если можете, не теряя много времени,— элементарный учебник неорганической химии. Я отвечаю за успех такого труда и смею утверждать, что этот учебник — самое главное, что необходимо для утверждения Ваших важных воззрений среди научной общественности» [1, стр. 221]. В этом же письме Вильямсон советует Жерару поехать в Лондон и изложить свои идеи на заседании Королевского общества. «Ваши работы здесь в Англии более известны и более признанны, чем на континенте». Писать учебник советовал Жерару и Малагути.
В 1851 г. Жерар приступил к работе над учебником и к сентябрю следующего года первый том «Учебника органической химии» («Traite de chimie organique») был уже почти закончен. В это же время Жерар получил предложение одного издателя продолжить незаконченный при жизни учебник органической химии Берцелиуса. Жерар считал, что «Органическая химия» Берцелиуса устарела, и ему не хотелось заниматься неблагодарным трудом — «класть заплаты на труд Берцелиуса», но он соглашался издать учебник органической химии под заглавием: «Курс органической химии Берцелиуса, полностью переработанный и обогащенный новейшими открытиями и изданный Ш. Же-раром» [1, стр. 238]. Потом Жерар отказался и от этой мысли и издал свой учебник под своим именем, оставив на заглавном листе фразу «Продолжение учебника Берцелиуса».
Большим событием было открытие Жераром ангидридов одноосновных органических кислот (1852), которое подтвердило его систему химических обозначений. Ангидриды он рассматривал как молекулы воды, в которых оба атома водорода замещены кислотными остатками, например:
Ангидриды он рассматривал как молекулы воды, в которых оба атома водорода замещены кислотными остатками
В мае 1852 г. Жерар доложил об этой работе Парижской академии, и ему был оказан вполне благосклонный прием. «Вы не можете поверить, — пишет он Шанселю, — как все изменили свое отношение ко мне: Реньо крепко пожимал мне руку, Дюма чуть было не расцеловал меня и даже Фреми говорил мне слащавые комплименты» [1, стр. 235]. Вильямсон, докладывая об открытии Жерара в Лондонском химическом обществе и в Британском королевском обществе, сказал: «Объяснение указанных выше реакций состоит в соединении двух способов рассуждений, развивавшихся отдельно двумя школами и преуспевавшими в течение долгих лет независимо друг от друга. Жерар, исследования и труды которого содействовали в значительной мере развитию теории типов, думал прежде, что истины, которые он наблюдал с этой точки зрения, несовместимы с идеей о радикалах, но теперь он сам устанавливает связь, которая объединит химиков, ибо они найдут в каждом из этих понятий необходимое и естественное дополнение другого» [1, стр. 406]. Либих также весьма лестно, отзывается о работе Жерара: «Открытие ангидридов органических кислот является одним из самых блестящих открытий последнего времени, а объяснение, которое Вы даете способу их образования, мне также кажется столь же простым, сколько изящным. Весьма странно, что обе теории, некогда совсем противоположные, теперь слились в одну, которая объясняет все явления в обоих смыслах» [1, стр. 405].
В статье об ангидридах Жерар развивает свою теорию типов, иногда называемую новой теорией типов. Он считает, что все химические соединения можно рассматривать как производные четырех типов: типа воды (Н2О), типа водорода (H2), типа хлористого водорода (HCl) и типа аммиака (NH3). Замещая атомы водорода другими атомами или групаами (радикалами), можно получать самые различные соединения.
Новая теория типов выросла на основе обобщения фактов, открытых Франкландом, Вюрцем, Гофманом, Вильямсоном, Жераром. Главное отличие новой теории — это то, что она основывается на определении объема веществ в газообразном состоянии. Типы Жерара соответствуют двум объемам (если принять объем одной весовой части водорода за единицу), в то время как формулы по теории типов Дюма фактически были старыми формулами Берцелиуса, перекроенными на новый лад. Типы Дюма относились только к органическим соединениям, и число их было очень большим и неопределенным. Теория типов Жерара, объединяя и органические и неорганические соединения, исходила всего из четырех типов. Дюма приписывал главное значение числу и расположению атомов молекулярного типа, Жерар же определял свойства соединений не только формой типа, но и природой радикалов (остатков), замещающих атомы водорода в данном соединении. Новая теория типов сыграла известную роль в правильном понимании понятия «радикал».
* * *
Болезнь Лорана прогрессировала. «Я сильно огорчен, видя, как он чахнет. Выражение его лица вызывает у меня жалость», — писал Жерар Шанселю. Но, не оставляя надежды на выздоровление, он мечтал о том, как, отдохнув и подлечившись, его друг будет работать у него в лаборатории, оставив мрачный подвал Монетного двора. И действительно, здоровье Лорана после двух поездок в деревню немного окрепло. Вернувшись в Париж, он смог работать, и осенью 1852 г. представил в академию несколько научных работ. Но передышка была недолгой — свой учебник «Methode de chimie» («Метод химии») Лоран заканчивал тяжело больным, в «объятиях смерти», которая настигла ученого 23 апреля 1853 г. Похороны Лорана были весьма скромными; за гробом шло не более 30 человек, и над свежей могилой не было произнесено ни одной речи.
В Англии смерть Лорана произвела большее впечатление. Вильямсон просил Жерара прислать ему материалы о Лоране для некролога. Химики Англии выразили вдове Лорана соболезнование и прислали денежную помощь. «Во Франции никто еще не подумал это сделать. Какой позор», — писал Жерар [1, стр. 242]. Слова английского ученого Грегори подтверждают справедливость возмущения Жерара. «У нас ценят Лорана больше, чем на его родине, — говорил Грегори еще в 1845 г., — ибо наши химики, читая его работы, не знают, что ведущие химики Парижа не хотят признать его большой талант, его чудесный гений <...> Те, кто немного знает Францию и что такое Париж для Франции, не могут понять, почему Лоран находится все время в Бордо, игнорируемый и почти презираемый своими соотечественниками» [1, стр. 100]. О том же пишет Вильямсон Жерару: «Существует, я думаю, общее чувство сожаления, что те люди его родины, которые должны были больше других оценить его высокие качества, недостаточно заботились о том, чтобы его заслуги стали общеизвестными» [1, стр. 242].
«Methode de chimie» вышел уже после смерти Лорана (1854) и явился как бы его научным завещанием. Книга написана в остро полемическом духе в защиту новой системы Жорара — Лорана; в этом труде Лоран стремился определить, какой вклад инее в создание системы каждый из них. Еще до выхода книги в свет Жерар опасался, что она не будет иметь большого успеха: «Боюсь, что эта книга не произведет того эффекта, который она произвела бы три или четыре года назад. Время критики прошло. Мы разрушили то, что надо было разрушить, но сегодня идет речь о строительстве, и я думаю, что с этой точки зрения идеи Лорана не соответствуют актуальным потребностям науки» [1, стр. 243].
Жерар надеялся получить место в лаборатории Монетного двора, освободившееся после смерти его друга, но его опередил Каур, что очень изумило Жерара: Каур обещал не претендовать на это место, так как имел кафедру в Центральной школе искусств и мануфактур и был репетитором в Политехнической школе. У Жерара же дела шли неважно: в лаборатории работали всего 4 студента, и он с трудом покрывал расходы.
В 1853 г. Жерар и Киоцца опубликовали статью об открытии вторичных и третичных амидов, предсказанных Жераром на основе его теории типов. В этой работе, как сообщает Жерар Шанселю, активное участие принимал Соколов, работавший в мае—июне 1852 г. в лаборатории Жерара.
В сентябре вышел в свет первый том «Traite de chimie organique» [20] Жерара и сразу же произвел хорошее впечатление. Одлинг попросил разрешения перевести книгу на английский язык, а Либих предложил Жерару сделать немецкий перевод. Отвечая Либиху, Жерар писал: «Я хотел бы, с Вашего разрешения, дать этому (немецкому. — М. Ф.) изданию особый отпечаток, восстановив в нем мои обозначения, более известные в Германии, чем у нас; я не осмелился пользоваться ими во французском издании, чтобы не восстановить против себя официальных представителей науки, с которыми я теперь в хороших отношениях» [1, стр. 246]. Для организации издания немецкого перевода своей книги Жерар отправился в Германию и в первую очередь посетил Либиха в Мюнхене. «Я очарован приемом, — писал он жене, — который мне оказал Либих <...> Либих считает, что моя книга будет иметь в Германии больше успеха, чем во Франции» [1, стр. 248]. Жерар побывал также в Лейпциге, где повидался со своим бывшим учителем Эрдманом, с коллегами по Коммерческой школе. Всюду его встретил очень теплый прием.
В 1854 г. вышел немецкий перевод первого тома жера-ровского «Курса органической химии» [21]. За год до этого Жерар и Шансель задумали издать учебник аналитической химии вместо устаревшего руководства Фрезениуса (). Первая часть (качественный анализ) вышла в 1855 г., вторая (количественный анализ) — в 1859 г. Учебник [22] пользовался успехом; его дополненный перевод вышел на русском языке (1864—1866) под редакцией Д. И. Менделеева.
Титульный лист «Курса органической химии» Шарля Жерара
В начале 1854 г. было объявлено о вакантной кафедре физики в Фармацевтическом институте в Париже, и Жерар подал документы на конкурс. «У меня много шансов, — читаем мы в его письме к Шанселю. — Я только боюсь, что мой конкурент Грасси будет назначен благодаря поддержке Реньо, который не хочет меня поддержать, потому что физика, говорит он, не мое направление. А что сделал Реньо последние 15 лет в химии? И, несмотря на это, он является профессором химии. Эти люди очень твердо придерживаются так называемых принципов, когда речь идет о том, чтобы применять эти принципы к другим, а не к себе» [1, стр. 253]. Но и на этот раз Жерар потерпел поражение, несмотря на некоторое преимущество, которым он обладал, имея две степени — доктора естественных наук и доктора фармации. В этом случае, как и всегда, он встретил злую волю представителей официальной науки. Напомним, что Дюма достиг к тому времени высокого положения: он был сенатором, мэром Парижа и личным советником императора. Если бы он хотел, он мог помочь Жерару получить любую кафедру химии в Париже, но предпочел ограничиться пустыми обещаниями.
Большая перегрузка работой и личные неприятности пошатнули здоровье Жерара. В июне 1854 г. он заболел и по совету врачей и настоянию родных после выздоровления поехал отдыхать в Медон. В Париже его ожидала приятная новость. Керн (), председатель Швейцарского совета по народному образованию, предложил ему занять любую из трех кафедр химии (общей, промышленной и фармацевтической химии) во вновь организуемом Политехническом институте в Цюрихе. Столь лестное предложение свидетельствовало об авторитете, о признании научных заслуг Жерара за рубежом, и это, по-видимому, заставило парижских ученых пересмотреть свое отношение к Жерару. Когда он пришел в академию, чтобы посоветоваться с ое непременным секретарем Флурансом, тот воскликнул: «Как? Покинуть нас, когда первое вакантное место в академии будет Вашим? Разве кто-нибудь может с Вами конкурировать?» — и всячески уговаривал Жерара отказаться от предложения Керна. Жерар решил дать окончательный ответ после возвращения из отпуска руководящих химиков академии (Тенара, Пелуза, Дюма и др.), а пока начал хлопотать о разрешении выезда в Швейцарию.
Вернувшийся после отдыха Дюма начал горячо убеждать Жерара отказаться от приглашения в Цюрих и занять две кафедры химии в Страсбурге — в университете и в Фармацевтическом институте. Дюма уверял, что там у Жерара будут прекрасные лаборатории, большая студенческая аудитория, сулил хорошие материальные условия, и Жерар принял предложение Дюма. Однако спустя несколько дней Дюма сообщил ему, что министр народного просвещения Фортуль () не соглашается дать Жерару две кафедры. Свой отказ министр мотивировал тем, что в свое время Жерар бросил университет в Монпелье и поэтому не может претендовать на какие-либо привилегии. Кроме того, Фортуль подозревал, что переезд Жерара в Париж был вызван желанием принять участие в политическом движении 1848 г. Зачисляя Жерара на службу, министр, по его мнению, делал Жерару большое одолжение. Дюма, играя двойную роль, стал убеждать Жерара в том, что иметь одну кафедру это даже лучше, так как больше времени останется для научной работы. Жерар был возмущен: «Простите, господин Дюма, позвольте мне напомнить Вам, что не я просил у Вас две кафедры, а Вы сами предложили их; что же касается положения профессора, занимающего одну кафедру в условиях провинции, Вы сами знаете, что это разорение: я не могу согласиться» [1, стр. 257].
Все это стало известно ученому миру Парижа и вызвало возмущение не только среди друзей Жерара. В его защиту выступил Тенар. «Вчера, господин министр, — пишет он Фортулю, — я говорил Вашему превосходительству, что считаю, что за его (Жерара. — М. Ф.) большие заслуги ему надо дать две кафедры. Сегодня я без колебания поддерживаю это предложение. Назначение Жерара будет большой честью для факультета естественных наук и Фармацевтического института. Все ученые одобрят Ваш выбор. Они увидят в этом награду за прекрасные научные исследования Жерара, и, если бы была вакансия в химическом отделении Парижской академии, он вполне достоин занять это место» [1, стр. 259]. Благодаря ходатайству Тенара Жерар был, наконец, назначен заведующим двумя кафедрами химии в Страсбурге (с 25 января 1855 г.). Кроме того, Тенар обещал Жерару, что в скором времени он будет избран членом-корреспондентом Академии наук.