БОЙЛЬ (Boyle ) Роберт (1627-91), английский химик и физик, один из учредителей Лондонского королевского общества. Сформулировал (1661) первое научное определение химического элемента, ввел в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу. Способствовал становлению химии как науки. Установил (1662) один из газовых законов (закон Бойля - Мариотта).
БОЙЛЬ (Boyle ) Роберт (25 января 1627, г. Лисмор, графство Уотерфорд, Ирландия - 30 декабря 1691, Лондон), английский физик, химик и философ, член Лондонского королевского общества с 1663.
Путешествия юности
Родился в старинной аристократической семье Ричарда Бойля, графа Корка.
Первые годы жизни ребенка были не слишком счастливыми. Трех лет от роду он потерял мать, был хилым и болезненным. По существовавшей тогда в аристократических семьях традиции, когда Роберту исполнилось 8 лет, его отдали в Итонский колледж, одно из престижных закрытых учебных заведений Англии. Но отец через три года забрал его оттуда, чтобы направить для продолжения учебы в Европу, в Швейцарию. В Женеве Роберт в течение двух лет изучал математику, философию и юриспруденцию. Потом он предпринял длительное путешествие по Европе, в частности, по Италии, где он с увлечением знакомился с произведениями искусства.
Своя лаборатория. Закон Бойля
17-ти лет Бойль возвращается в Англию. Потеряв к этому времени и отца и став круглым сиротой, он поселяется у своей сестры, но скоро переезжает в унаследованное им поместье Стальбридж в графстве Дорсетшир. Там он прожил восемь лет и, по-видимому, там он и начал заниматься экспериментированием, хотя ни одной работы за эти годы он не опубликовал.
В 1654 начинается новый период в жизни Бойля. Он переезжает в Оксфорд, один из признанных центров тогдашней науки. Будучи состоятельным человеком, Бойль оборудует лабораторию и вместе со своим ассистентом, юным Робертом Гуком, будущим прославленным ученым и членом Королевского общества, приступает в 1655 к опытам. До 1668 Бойль остается директором и научным руководителем этой лаборатории,
Появившаяся в 1660 книга, итог этой работы, сразу стала классической. В ней описывался воздушный насос, изобретенный Бойлем и позволивший провести многочисленные эксперименты, и один из основных результатов, вошедший в физику под названием закона Бойля - вывод о том, что давление постоянной массы газа при постоянной температуре обратно пропорционально занимаемому им объему. Этот закон также известен как "Закон Бойля-Мариотта", но Эдм Мариотт установил его лишь в 1676, а опубликовал в 1679.
После 1660 интересы Бойля все больше перемещаются в сторону химии.
Вклад в развитие химической науки
Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Бойль считал, что химия призвана стать одной из основополагающих наук в философии. Если для его современников химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам - искать философский камень, то для Бойля она была самостоятельной наукой со своими собственными задачами и методами. Он прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и развития ремесел.
Бойль был великолепным экспериментатором и неутомимым наблюдателем, что позволило ему сделать открытия в различных областях химии. Круг его интересов был очень широк.
Исследуя экстракты различных растений, он заметил, что настои фиалок, лакмусового лишайника и др. изменяют свой цвет под действием кислот и щелочей. Уже тогда Бойль назвал эти вещества индикаторами. До сегодняшнего дня для определения кислотности растворов современные химики используют изобретенную Бойлем индикаторную бумагу.
При исследовании настоя дубильного орешка в воде Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор черного цвета, который может быть использован в качестве чернил. По разработанным им рецептам почти на протяжении века производились высококачественные черные чернила.
Его многолетние исследования показали, что при воздействии на вещества различными реактивами одни из них давали окрашенные растворы, другие выделяли газы с характерными запахами, третьи образовывали окрашенные осадки. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом.
Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль положил начало развитию аналитической химии. Многие из описанных им реакций до сих пор используются в качественном анализе для определения того или иного вещества.
На протяжении практически всей своей научной деятельности внимание Бойля привлекал процесс горения. Ученый обнаружил, что при обжиге металлов зола всегда была тяжелее взятого металла. Бойль сделал ряд открытий, но так и не смог дать правильного объяснения горению, так как, подобно многим ученым того времени, считал, что в огне содержится особый элемент "теплород". Он доказал, что при дыхании и при горении расходуется только часть воздуха.
Бойль занимался изучением фосфора. Он впервые синтезировал фосфорную кислоту, газ фосфин и описал их свойства. Разрабатывая лучшие методы получения фосфора, он в 1680 получил белый фосфор, который долгое время называли фосфором Бойля.
Бойль внес огромный вклад в развитие теоретических основ химической науки. Он предпринял попытку систематизировать химические вещества, разделить их на группы в соответствии с их свойствами.
В книге "Химик-скептик" (1661) он развил свои идеи о химических элементах, изложил основы корпускулярной теории строения вещества применительно к химии. Бойль критиковал учение Аристотеля и алхимиков и пытался объяснить превращения химических веществ на основе атомистических представлений. Элементами Бойль считал простые тела, которые не могут быть получены из других тел.
Многие из его учеников и помощников стали впоследствии известными учеными: Вильгельм (Гийом) Гомберг, Ричард Таунли, Иоганн Бехер и др.
Бойль ввел в лабораторную практику весы, хотя и небольшой точности (от 1 до 0,5 грана, т. е. 60-30 мг) и разработал способ взвешивания.
Королевское общество, признание ученого мира
В 1665 Бойль избирается почетным доктором физики Оксфордского университета, а через 3 года - членом Королевского общества.
Еще в Оксфорде Бойль много внимания уделял организации "Философской коллегии", где происходило общение ученых, где они делали доклады и обсуждали их. В Лондоне он принимал активное участие в использовании опыта работы этой "коллегии" в Королевском обществе и даже в 1680 был избран его президентом, но отказался от этой чести.
Бойль опубликовал результаты своих трудов более чем в двух десятках книг, во множестве статей. Его работы получили известность во многих научных центрах Европы. Все книги Бойля написаны по-английски, этим он разрушил традицию издавать научные книги на латинском языке.
Роберт Бойль (Robert Boyle) (25.1.1627, Лисмор, Ирландия, - 31.12.1691, Лондон), английский химик и физик. Учился в Итоне. Сначала занимался религиозными и философскими вопросами, затем (с 1654 года), переселившись в Оксфорд, принял участие в работах научного общества (прозванного "невидимой коллегией", так как оно собиралось то в Оксфорде, то в Лондоне) и обратился к исследованиям в области химии и физики. В 1665 году получил степень почётного доктора физики Оксфордского университета. В 1668 году обосновался в Лондоне, где в 1680 году был избран президентом Королевского общества (организованного в 1663 году на основе "невидимой коллегии"), но отказался от этой должности.
В книге "Химик-скептик" (вышедшей в 1661 году анонимно) Бойль доказывает, что химия должна стать самостоятельной наукой, а не заниматься попытками превращения неблагородных металлов в золото, а также поисками способов приготовления лекарств. Он отвергает и учение о четырёх стихиях (огне, воздухе, воде и земле), и учение Парацельса о трёх началах (сере, ртути и соли), из которых якобы состоят все природные тела. Элементами Роберт Бойль считал простые тела, которые не могут быть приготовлены из других тел.
В своих экспериментальных исследованиях Бойль широко применял и качественные, и количественные методы. Так, исследуя состав минеральных вод (1684-1685), он пользовался отваром чернильных орешков для открытия железа, аммиаком для открытия меди, растительными красками для установления кислой или щелочной реакции, отмечал вкус вод и измерял их плотность. Описывая свойства фосфора (полученного Бойлем в 1680 году независимо от других химиков), Бойль указывал его цвет, запах, плотность, способность светиться, его отношение к растворителям. Бойль часто пользовался весами, хотя и небольшой точности (от 1 до 0,5 грана, т. е. от 60 до 30 мг). Особенно известны его опыты обжигания металлов в запаянных сосудах (опубликованы в 1673 году). Бойль взвешивал реторты с металлом до обжигания; после обжигания он вновь производил взвешивание, предварительно отломав запаянную шейку. При этом всегда наблюдался привес, который Бойль ошибочно объяснил тем, что "корпускулы огня" проникают сквозь стекло и поглощаются металлом. В 1756 году М. В. Ломоносов показал, что вес сосуда, в котором запаян металл, не изменяется после обжигания, остаётся постоянным. В 1774 году А. Л. Лавуазье подтвердил этот вывод и сверх того доказал, что металлы при обжигании соединяются с кислородом воздуха и поэтому происходит увеличение веса.
Роберт Бойль только начал преобразование химии в науку. Этот процесс завершился во 2-й половине 18 - начале 19 веков благодаря трудам Ломоносова, Лавуазье и Дальтона . Тем не менее исторические заслуги Бойля, который сформулировал первое научное определение понятия химического элемента, ввёл в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу мокрым путём и признал химию самостоятельной наукой, совершенно несомненны.
Бойлю принадлежат фундаментальные работы по физике. В 1662 году Бойль совместно с Р. Тоунлеем установил зависимость объёма одной и той же массы воздуха от давления при неизменной температуре (закон Бойля-Мариотта).
Мировоззрение Бойля сложно и противоречиво. Будучи сторонником атомизма П. Гассенди , опиравшегося на учение Эпикура , Бойль, однако, боялся подорвать этим учением догматы религии. Отстаивая принципы механицизма, он отрицал объективное существование качественных различий и сводил всё многообразие явлений к различиям в числе, пространственной группировке и к механическому движению первичных бескачественных корпускул (атомов), различающихся лишь размером и формой. В объяснении свойства вещей Бойль опирался на выдвинутую Дж. Локком концепцию первичных и вторичных качеств. Своё механистическое мировоззрение Бойль изложил в сочинении "Происхождение форм и качеств согласно корпускулярной философии" (1666). Обнаруживая непоследовательность механистического материализма, его неспособность найти в самой материи источник всех её изменений природы, Бойль пытался найти выход в религиозном мировоззрении.
С. А. Погодин.
В историю науки Бойль вошел не только как автор фундаментальных открытий, но также как первый в мире организатор науки. Его теория о корпускулярном строении веществ была шагом вперед на пути развития атомно-молекулярной теории. Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Он выделил химию в самостоятельную науку и показал, что у нее свои проблемы, свои задачи, которые надо решать своими методами, отличными от медицины. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль положил начало аналитической химии.
Роберт Бойль появился на свет 25 января 1627 года. Он был тринадцатым ребенком из четырнадцати детей Ричарда Бойля — первого герцога Коркского, свирепого и удачливого стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои угодья захватом чужих земель.
Он родился в Лисмор Касле, одном из ирландских поместий отца. Там Роберт провел свое детство. Он получил превосходное домашнее образование и в возрасте восьми лет стал студентом Итонского университета. Там он проучился четыре года, после чего уехал в новое поместье отца — Столбридж.
Как было принято в то время, в возрасте двенадцати лет Роберт вместе с братом отправили в путешествие по Европе. Он решил продолжить образование в Швейцарии и Италии и пробыл там долгие шесть лет. В Англию Бойль вернулся только в 1644 году, уже после смерти отца, который оставил ему значительное состояние.
В Столбридже часто устраивались приемы, где бывали известные по тем временам ученые, литераторы и политики. Здесь не раз велись жаркие споры, и Роберт по возвращении в Лондон стал одним из завсегдатаев подобных собраний. Однако будущий ученый мечтал от абстрактных споров перейти к настоящему делу.
Бойль мечтал о собственной лаборатории, однако просить сестру о материальной поддержке не осмеливался. Ему пришло в голову, что многочисленные постройки имения можно переоборудовать под лаборатории; к тому же оттуда рукой подать до Оксфорда, да и Лондон недалеко: можно будет по-прежнему встречаться с друзьями...
В верхнем этаже замка в Столбридже размещались спальня, кабинет, просторная зала и богатая библиотека. Каждую неделю извозчик доставлял из Лондона ящики с новыми книгами. Бойль читал с невероятной быстротой. Порой он просиживал за книгой с утра до позднего вечера.
Тем временем близились к завершению работы по оборудованию лаборатории.
К концу 1645 года в лаборатории начались исследования по физике, химии и агрохимии. Бойль любил работать одновременно по нескольким проблемам. Обычно он подробно разъяснял помощникам, что предстоит им сделать за день, а затем удалялся в кабинет, где его ждал секретарь. Там он диктовал свои философские трактаты.
Ученый-энциклопедист, Бойль, занимаясь проблемами биологии, медицины, физики и химии, проявлял не меньший интерес к философии, теологии и языкознанию. Бойль придавал первостепенное значение лабораторным исследованиям. Наиболее интересны и разнообразны его опыты по химии. Бойль считал, что химия, отпочковавшись от алхимии и медицины, вполне может стать самостоятельной наукой.
Поначалу Бойль занялся получением настоев из цветов, целебных трав, лишайников, древесной коры и корней растений... Много разных по цвету настоев приготовил ученый со своими помощниками. Одни изменяли свой цвет только под действием кислот, другие — под действием щелочей. Однако самым интересным оказался фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли его цвет на красный, а щелочи — на синий. Бойль распорядился пропитать этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги, погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые
уже тогда Бойль назвал индикаторами. И как часто случается в науке, одно открытие повлекло за собой другое. При исследовании настоя чернильного орешка в воде Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор, окрашенный в черный цвет. Этот черный раствор можно было использовать в качестве чернил. Бойль подробно изучил условия получения чернил и составил необходимые рецепты, которые почти на
протяжении века использовались для производства высококачественных
черных чернил.
Наблюдательный ученый не мог пройти мимо еще одного свойства растворов: когда к раствору серебра в азотной кислоте добавляли немного соляной кислоты, образовывался белый осадок, который Бойль назвал «луна корнеа» (хлорид серебра). Если этот осадок оставляли в открытом сосуде, он чернел. Совершалась аналитическая реакция, достоверно показывающая, что в исследуемом веществе содержится «луна» (серебро).
Молодой ученый продолжал сомневаться в универсальной аналитической способности огня и искал иные средства для анализа. Его многолетние исследования показали, что, когда на вещества действуют теми или иными реактивами, они могут разлагаться на более простые соединения. Используя специфические реакции, можно было определять эти
соединения. Одни вещества образовывали окрашенные осадки, другие выделяли газ с характерным запахом, третьи давали окрашенные растворы и т. д. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом. Это был новый метод работы, давший толчок развитию аналитической химии.
Однако научную работу в Столбридже пришлось приостановить. Из Ирландии пришла недобрая весть: восставшие крестьяне разорили замок в Корке, доходы имения резко сократились. В начале 1652 года Бойль вынужден был выехать в родовое поместье. Много времени ушло на улаживание финансовых проблем, был назначен более опытный управляющий, порой Бойль сам контролировал его работу.
В 1654 году ученый переселился в Оксфорд, где продолжил свои эксперименты вместе с ассистентом Вильгельмом Гомбергом. Исследования сводились к одной цели: систематизировать вещества и разделить их на группы в соответствии с их свойствами.
Бойль и Гомберг получили и исследовали много солей. Их классификация с каждым экспериментом становилась все обширнее и полнее. Не все в толковании ученых было достоверно, не все соответствовало существовавшим в те времена представлениям, и, однако, это был смелый шаг к последовательной теории, шаг, который превращал химию из ремесла в науку. Это была попытка ввести теоретические основы в химию, без которых немыслима наука, без которых она не может двигаться вперед.
После Гомберга его ассистентом стал молодой физик Роберт Гук. В основном они посвятили свои исследования газам и развитию корпускулярной теории.
Узнав из научных публикаций о работах немецкого физика Отто Герике, Бойль решил повторить его эксперименты и для этой цели изобрел оригинальную конструкцию воздушного насоса. Первый образец этой машины был построен с помощью Гука. Насосом исследователям удалось почти полностью удалить воздух. Однако все попытки доказать присутствие эфира в пустом сосуде оставались тщетными.
— Никакого эфира не существует, — сделал вывод Бойль. Пустое пространство он решил назвать вакуумом, что по-латыни означает «пустой».
Кризис, охвативший в конце пятидесятых годов всю Англию, прервал его научную работу. Возмущенные жестокой диктатурой Кромвеля сторонники монархии вновь поднялись на борьбу. Аресты и убийства, кровавая междоусобица стали обычным явлением в стране.
Бойль удалился в поместье: там можно было спокойно трудиться. Он решил изложить результаты своих исследований за последние десять лет. В кабинете Бойля работали почти круглосуточно два секретаря. Один под его диктовку записывал мысли ученого, другой переписывал начисто уже имевшиеся наброски. За несколько месяцев они закончили первую большую научную работу Бойля «Новые физико-механические эксперименты относительно веса воздуха и его проявления». Книга вышла в свет в
1660 году. Не теряя ни дня, Бойль приступает к работе над следующим своим произведением: «Химик — скептик». В этих книгах Бойль камня на камне не оставил от учения Аристотеля о четырех элементах, существовавшего без малого две тысячи лет, декартова «эфира» и трех алхимических начал. Естественно, этот труд вызвал резкие нападки со стороны последователей Аристотеля и картезианцев. Однако Бойль опирался в нем на опыт, и потому доказательства его были неоспоримы. Большая часть ученых — последователи корпускулярной теории — с восторгом восприняли идеи Бойля. Многие из его идейных противников тоже вынуждены были признать открытия ученого, в их числе и физик Христиан Гюйгенс, сторонник идеи существования эфира.
После восшествия на престол Карла II политическая жизнь страны несколько нормализовалась, и ученый мог уже проводить исследования в Оксфорде. Иногда он наведывался в Лондон, к сестре Катарине. Его ассистентом в лаборатории Оксфорда теперь был молодой физик Ричард Таунли.
Вместе с ним Бойль открыл один из фундаментальных физических законов, установив, что изменение объема газа обратно пропорционально изменению давления. Это означало, что, зная изменение объема сосуда, можно было точно вычислить изменение давления газа. Величайшее открытие XVII века. Бойль впервые описал его в 1662 году («В защиту учения относительно эластичности и веса воздуха») и скромно назвал гипотезой. Пятнадцатью годами позже во Франции Мариотт подтвердил открытия Бойля, установив ту же закономерность. По сути дела это был первый закон рождающейся физико-химической науки.
Кроме того, Бойль доказал, что при изменении давления могут испаряться даже те вещества, с которыми этого не происходит в нормальных Условиях, например лед. Бойль первым описал расширение тел при нагревании и охлаждении.
Охладив железную трубу, наполненную водой. Боиль наблюдал, как она разрывается под воздействием льда. Впервые в истории науки он показал, что при падении давления вода может кипеть, оставаясь чуть теплой. |
Однако, открывая новые явления, Бойль не всегда мог объяснить их истинную причину. Так, наблюдая подъем жидкости в тонких трубках, он не понял, что открыл явление поверхностного натяжения. Это будет сделано много позже английским физиком Д. Стоксом. Бойль также открыл, что воздух изменяется от горения в нем, некоторые металлы увеличиваются в весе при нагревании. Но он не сумел извлечь из этих работ никаких теоретических заключений. Заметим, что вины Бойля в этом нет, поскольку он находился у самого начала экспериментальной физики.
Став ведущим английским физиком и химиком, Бойль выступил инициативой организации Общества наук, которое вскоре получило название Лондонского Королевского общества. Бойль состоял президентов этой научной организации с 1680 года до самой смерти. При его жизни Королевское общество было признанным научным центром, вокруг которого объединились крупнейшие ученые того времени: Дж Локк, И. Нектон, Д. Уоллес.
Бойль находился в расцвете творческих сил. Одна за другой появлялись из-под его пера научные работы по философии, физике, химии. В 1664 году он публикует «Опыты и размышления о цветах».
Бойль к тому времени был в зените своей славы. Нередко его приглашают теперь во дворец, потому что и сильные мира сего считали честью для себя побеседовать хоть несколько минут со «светилом английской науки». Ему повсеместно оказывали почести и даже предложили стать членом компании «Королевские шахты» В следующем году его назначают директором Ост-Индской компании. Однако все это не могло отвлечь
ученого от основной работы. Бойль употреблял все полученные от этой должности доходы на развитие науки Именно в Оксфорде Бойль создал одну из первых в Европе научных лабораторий, в которой вместе с ним работали многие известные ученые.
Выходят в свет новые его книги: «Гидростатические парадоксы», «Возникновение форм и качеств согласно корпускулярной теории», «О минеральных водах». В последней он давал прекрасное описание методов анализа минеральных вод.
В течение нескольких лет Бойль изучал вещество, названное светящимся камнем, или фосфором. В 1680 году он получил белый фосфор, который впоследствии еще долго называли фосфором Бойля.
Шло время. Здоровье Бойля сильно ухудшилось Он не мог уже следить за работой в лабораториях, не мог принимать деятельного участия в исследованиях. Однако ему необходимо было изложить те знания, которые он приобрел в процессе своих исследований на протяжении почти тридцати пяти лет. С этой целью Бойль отправляется в родовое поместье. Иногда он наезжал в Кембридж — побеседовать с Ньютоном, в Оксфорд — повидаться со старыми друзьями или в Лондон — встретиться с софистами. Но лучше всего он чувствовал себя дома, в своем кабинете среди книг.
Теперь его занимали в основном философские проблемы. Бойль был известен и как крупнейший богослов своего времени. Казалось, это были несовместимые дисциплины, но сам ученый так написал об этом: «Демон наполнил мою душу ужасом и внушил мне сомнение в основных истинах религии».
Третья сторона деятельности Бойля была связана с литературой. Он обладал хорошим слогом и написал несколько стихотворений и трактат на темы морали.
Роберт Бойль умер 30 декабря 1691 года и погребен в Вестминстерском аббатстве — месте захоронения выдающихся людей Англии.
Умирая, Бойль завещал, чтобы весь его капитал был использован на развитие науки в Англии и на продолжение деятельности Королевского общества. Кроме того, он предусмотрел особые средства для проведения ежегодных" научных чтений по физике и богословию.
родился Роберт
Бойль
(Robert Boyle, 1627-1691), физик, химик, теолог, один
из основателей Лондонского Королевского
общества
(1662 г.).
Вместе с ним это общество создавали такие
известные учёные XVII века, как архитектор Кристофер
Рэн
(C.Wren, 1632-1723); врачи, выполнившие первую
документированную успешную реанимацию, Уильям
Петти
(William Petty, 1623-1687) и Томас Уиллис
(Thomas
Willis, 1621-1675); а также многие другие неординарные
личности. Фактически это была первая в мире
академия наук. Для любителей истории
анестезиологии-реаниматологии ранние этапы
создания Лондонского Королевского общества
представляют огромный интерес, так как именно в
это время, и при активном участии Р.Бойля,
оксфордской группой учёных-энтузиастов, в
последствии создавших это научное общество,
проводились первые документированные
внутривенные вливания, а также первые
эксперименты по гемотрансфузии. Несмотря на
разносторонние научные интересы Роберта Бойля,
диплом доктора медицины (Оксфорд, 1665 г.) был его
единственным дипломом. Причём этот диплом имел
больше почётное и символическое значение, как
признание заслуг Роберта Бойля перед
Оксфордским университетом.
(На портрете слева - Роберт Бойль в возрасте
шестидесяти трёх лет. Художник- Johann Kerseboom.)
БОЙЛЬ,
РОБЕРТ (Boyle, Robert, 1627-1691), английский химик, физик,
теолог. Родился в семье протестантов 25 января 1627
г. в замке Лисмор (графство Уотерфорд, Ирландия).
Его отцом был аристократ Ричард Бойль (граф Cork),
очень богатый человек, авантюрист по натуре,
покинувший Англию в 1588 г. в 22-летнем возрасте.
Мать Роберта, Кэтрин Фэнтон, была уже второй
женой Ричарда Бойля. Его первая жена умерла
вскоре после рождения первого ребёнка. Роберт
Бойль был младшим, четырнадцатым ребёнком в
семье Бойлей, и седьмым, любимым сыном Ричарда
Бойля.
Когда родился Роберт, его отцу было уже 60 лет,
а матери 40.Конечно, Роберту Бойлю повезло в
том, что его отец был одним из самых богатейших
людей в Великобритании, однако история сообщает,
что Ричард Бойль приобрёл своё благосостояние
весьма сомнительными средствами. В молодости он
даже был заключен в тюрьму в Англии по обвинению
в растрате. Но это не помешало ему в дальнейшем
занимать очень высокие государственные
должности в Ирландии.
Родители Роберта Бойля полагали, что
воспитание и образование дети должны получать
вне семьи. Поэтому в 1635 г., в возрасте 8 лет,
маленький Роберт вместе с одним из братьев был
отправлен для получения образования в Англию.
Они поступили в модный Итонский колледж, в
котором обучались дети знатных вельмож. Условия
для учёбы в Итоне у молодых Бойлей были
достаточно тепличные. Они даже жили в доме
директора колледжа Джона Харрисона и находились
под его непосредственной опекой. Поэтому, когда
Харрисон оставил пост директора колледжа, Роберт
не смог приспособиться к новым требованиям и
порядкам в Итонском колледже. Понимая, что
прогресс в образовании сыновей несколько
остановился, Ричард Бойль в ноябре 1638 г. забирает
своих детей из Итона. Образование Роберта
продолжается дома под наблюдением одного из
священников отца.
В 1638 г. Роберт Бойль вместе со своим
наставником отправляется в путешествие по
странам Европы, продолжает своё образование во
Флоренции и в Женевской академии (1639-1644). В Женеве
он усиленно изучает математику, французский и
латинский языки, риторику и богословие.
В начале 1642 г. Бойль посетил Флоренцию, город,
в котором жил и творил великий Галилео Галилей (Galileo)
. К сожалению, как раз во время пребывания Бойля
во Флоренции, Галилео Галилей умер. По признанию
самого Бойля, под влиянием этой смерти он ещё
усерднее стал заниматься наукой. Большую роль в
возникновении симпатии к Галилео и его взглядам
сыграли протестантское воспитание Бойля,
ненависть к иезуитам и его несогласие с канонами
Римской католической церкви. Бойль пронёс свою
любовь к философии Галилео через всю жизнь,
сохраняя в своем научном творчестве веру в
возможность изучения мира через законы
математики и механики.
В 1644 г. после смерти отца Роберт Бойль
вернулся в Англию и поселился в своем имении
Стелбридж, в котором почти безвыездно прожил 10
лет, занимаясь исследованиями в области
естественных наук, уделяя вместе с тем много
времени религиозным и философским вопросам. Надо
отметить, что теологией Роберт Бойль занимался
всю свою жизнь, причём очень серьёзно и
увлечённо. Он даже создал специальный фонд для
организации ежегодных Бойлевских чтений по
теологии, которые продолжались после его смерти
на протяжении ещё двух веков.
По всей видимости, вынужденное заточение
Роберта Бойля в имении Стелбридж было во многом
связано с политическим хаосом, царящим в стране,
и гражданской войной между королём Чарльзом и
парламентом, в которой с 1642 г. находилась Англия.
Этот период был наиболее трудным для Бойля, и ему
нелегко было разделять свои симпатии между
противоборствующими сторонами. Например, его
отец был верным роялистом, а родная сестра Бойля -
Кэтрин, разделяла сторону парламента.
Единственным, но очень плодотворным,
контактом с миром науки у Бойля в это время было
его активное участие в деятельности научного
общества «Invisible College» («Невидимый колледж»).
Данное сообщество учёных-единомышленников
образовалось приблизительно в 1645 г., и объединяло
таких известных ученых как, например, Бишоп Джон
Уилкинс (Bishop John Wilkins), философ Джозеф Глэнвилл (Joseph
Glanvill), математик Джон Уаллис (John Wallis),
изобретатель и «микроскопист» Роберт Гук (Robert Hooke),
архитектор Кристофер Рэн(Christopher
Wren), и многие другие. Члены общества вели
обширную переписку и часто встречались для
обсуждения научных проблем в Лондоне и Оксфорде.
В 1654 г. Роберт Бойль переехал в Оксфорд, где
оборудовал лабораторию и с помощью специально
приглашенных ассистентов проводил опыты по
физике и химии. Одним из таких ассистентов был Роберт
Гук
(Robert Hooke, 1635-1703).
И хотя Р.Бойль находился в статусе резидента
Оксфордского университета почти 12 лет (1656-1668), он
никогда не имел никакой университетской степени
или диплома, хотя, безусловно, за эти годы он
получил более чем фундаментальное образование.
Диплом доктора медицины (Оксфорд, 1665 г.) был его
единственным дипломом. Причём этот диплом имел
больше почётное и символическое значение, как
признание заслуг Роберта Бойля перед
Оксфордским университетом.
Деятельность научного общества «Invisible College»,
лондонской и оксфордской групп
учёных-единомышленников стала фундаментом для
создания в 1660 г. более масштабного научного
общества, объединяющего всех наиболее
влиятельных учёных Англии. Можно сказать, что
Роберт Бойль сыграл одну из самых деятельных и
ключевых ролей в этом важном для науки событии.
Именно он был инициатором создания проблемных
научных коллективов, которые в наше время
именуются «исследовательскими группами».
Фактически была создана самая первая в мире
Академия наук.
Официальной датой дня создания нового
общества считается 28 ноября 1660 г., когда 12 учёных
из упомянутых выше научных сообществ собрались в
Gresham College (Лондон) послушать очередную лекцию
Кристофера Рэна. Среди них были Роберт Бойль,
Джон Уилкинс, Роберт Морей, Уильям Висконт
Броункер и другие. После окончания лекции
воодушевлённые учёные мужи приняли решение
создать научное общество «College for the Promoting of
Physico-Mathematicall Experimentall Learning». Куратором научных
исследований был избран Роберт Гук
(Robert Hooke,
1635-1703).
В 1662 г. это общество указом короля Чарльза II (Charles II),
большого любителя химии и других наук, было
преобразовано в Лондонское Королевское
общество
с правом ежегодного финансирования
от королевского казначейства.
Первым президентом общества с 1662 г. по 1677 г.
был Уильям Висконт Броункер
(William Viscount Brouncker).
Девиз этой престижной научной организации «Nullius
in Verba»
(«Ничего на словах») подчёркивает,
насколько серьёзно относились создатели
общества к роли эксперимента в науке. Лондонское
Королевское общество существует и в настоящее
время, являясь самым старейшим из всех
действующих научных обществ в мире.
В 1680 г. Роберт
Бойль был избран очередным президентом
Лондонского Королевского Общества, однако он
отклонил эту честь, потому что требуемая при этом
присяга нарушила бы его религиозные принципы.
Возможно, по религиозным убеждениям Роберт Бойль
всю жизнь прожил холостым, и никогда не женился.
Ему даже предлагали принять духовный сан, но в
этом случае ему бы было ещё тяжелей найти
компромисс между религией и наукой.
В 1668 г. Бойль получил степень почетного
доктора физики Оксфордского университета и в том
же году переехал в Лондон, где поселился вместе
со своей сестрой (Lady Ranelagh) и продолжал свою
научную деятельность.
Научные достижения Роберта Бойля.
Научная деятельность
Роберта Бойля, как в химии, так и в физике, была
основана на экспериментальном методе. Бойль
указывал на определяющую роль эксперимента в
науке и настаивал на необходимости точных
измерений, что дало в последствии хороший повод
Ф.Энгельсу во время очередного обзора истории
науки с точки зрения марксизма и диалектического
материализма для красивого афоризма: «Бойль
делает из химии науку» (хотя и до этого химия явно
не была чем-то иным, например, религией или
искусством). Однако полученный в последствии
статус «отца современной химии», кочующий из
одной биографической статьи в другую, Бойль
заслужил по праву.
Попробуем провести краткий хронологический
обзор основных научных достижений Роберта Бойля.
В 1654 г. Р.Бойль ввёл в науку понятие химического
анализа состава тел
именно в том смысле, в
каком мы понимаем это сегодня.
В 1660 г. Р.Бойль получил ацетон
, перегоняя
ацетат калия.
В 1660 г. публикуется первая научная работа
Р.Бойля «New Experiments Physico-Mechanicall, Touching the Spring of the Air and
its Effects». В ней описывается целый ряд блестящих
экспериментов, в которых он, использовав
созданный им вакуумный насос, продемонстрировал
упругость воздуха, определил его удельный вес и
т.д. Известный ранее вакуумный насос Отто Герике
(знаменитые магдебургские полушария) требовал
напряженных усилий двух людей и обеспечивал
сомнительные результаты. С вакуумным насосом
Бойля легко управлялся один человек. Бойль также
продемонстрировал, что по мере откачки воздуха
из камеры меняется характер звучания,
расположенного в ней колокола, доказав при этом,
что воздух участвует в передаче звука. В
дальнейших экспериментах он показал, что воздух
необходим и для поддержания пламени свечи.
В 1662 г. вышло
второе издание этой книги, в котором Бойлем был
впервые сформулирован закон изменения объёма
газов (в частности, воздуха) с изменением
давления, позднее получившем имя закона
Бойля-Мариотта.
Независимо от Бойля этот закон
сформулировал в 1676 г. французский физик Эдм
Мариотт. Справедливости ради следует отметить,
что огромный вклад в успех Роберта Бойля внёс его
помощник Роберт Гук, изготовивший сам насос, и
принявший активнейшее участие в трёхлетнем
цикле экспериментов.
В 1661 г. Бойль формулирует понятие о "первичных
корпускулах
" как элементах и "вторичных
корпускулах
" как сложных телах. Свою
корпускулярную теорию Р.Бойль обосновывает в
главной книге своей жизни - «Химик-скептик»
(Лондон, 1661). Полное название книги Р.Бойля на
английском языке выглядит следующим образом: «The
Sceptical Chymist: or Chymico-physical Doubts and Paradoxes, touching the Spagyrists
Principles commonly call"d Hypostatical, as they are wont to be propos"d and defended by
the Genetaliry of Alchymists. London, 1661».
В
«Химике-скептике» Бойль выступил против
философии Аристотеля, утверждавшего, что мир
состоит из четырёх элементов - земли, воздуха,
огня и воды; а также против взглядов Парацельса,
рассматривавшего в основе мироздания три
элемента - соль, серу и ртуть.
В этой книге были определены элементы
-
как «первоначальные и простые, вполне не
смешанные тела, которые не составлены друг из
друга, но представляют собой те составные части,
из которых составлены все так называемые
смешанные тела и на которые последние могут быть
в конце концов разложены»
. Демонстрируя свою
позицию химика-скептика, каковым он на самом деле
и являлся, Бойль в этой книге утверждал, что
элементы мироздания должны быть выявлены не
умозрительно, а путем точных экспериментов.
Однако под вопросом оказался сам факт
существования элементов, ведь Бойль не назвал ни
одного элемента. Металлы, например, он не считал
элементами, полагая, что они состоят из
«основного металла». А между тем, были известны
ещё в древности Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg, C, S; в средние века
As, Sb, Bi, Zn.Сам Бойль получил фосфор, но не
первым. Таким образом, Бойль отнюдь не утвердил
новое понятие элемента, а лишь подготовил для
него почву.
Конечно, в свете современных представлений
взгляды Бойля не только ошибочны, но и порою
наивны. Но это было всё-таки движение вперёд.
К сожалению, Бойль так и не смог отказаться от
своей веры в алхимию. Он верил в превращение
элементов, и даже в 1676 г. сообщил Лондонскому
Королевскому обществу о своем стремлении
превратить ртуть в золото. Он искренне полагал,
что находится на пути к успеху в этих опытах.
В 1663 г.
Бойль открыл цветные кольца в тонких слоях,
названные впоследствии ньютоновскими.
В 1663 г. он обнаружил в лакмусовом лишайнике,
произрастающем в горах Шотландии,
кислотно-основной индикатор лакмус
,
который и применял в своих исследованиях.
Бойль много занимался изучением химических
процессов, протекающих при обжиге металлов,
сухой перегонке древесины, превращениях солей,
кислот и щелочей. В 1673 г. опубликовал результаты
опытов по обжигу металлов в запаянных сосудах,
которые ошибочно объяснял поглощением
«корпускул» огня металлами. Правильную
интерпретацию эти опыты получили столетие
спустя в трудах Лавуазье.
В 1680 г. он разработал новый способ получения фосфора
из костей, получил ортофосфорную кислоту
и фосфин
.
Среди других работ Бойля - исследование
упругости твердых тел, поведения воды при
затвердевании, гидростатических эффектов. Он
также впервые дал объяснение различиям в
агрегатном состоянии тел.
Для
анестезиологов будет весьма интересно узнать,
что в 1680 г. Р.Бойль синтезировал эфир. Правда, ещё
до Бойля это удалось сделать в 1275 г. испанскому
монаху, миссионеру, поэту и философу Раймонду
Луллиусу
(R.Lullius, 1235-1315) в качестве побочного
продукта при своих алхимических исследованиях. В
средние века эфир был известен как сладкое
купоросное масло
. Это название вместе с
фармакологическим описанием эфира впервые было
дано Валериусом Кордусом
(V.Cordus, 1515-1544) в 1540 г. В
этом же году эксперименты по изучению
фармакологических свойств эфира проводились и Парацельсом
(Paracelsus, 1493-1541). Он рекомендовал применять эфир как
успокоительное, снотворное и противосудорожное
средство. В качестве главного преимущества эфира
перед препаратами опия и мандрагорой Парацельс
отмечал быстрое восстановление сознания после
применения эфира. После Роберта Бойля эфир был
синтезирован также и великим физиком Исааком
Ньютоном
(I.Newton, 1643-1727), который в последствии
стал президентом Лондонского Королевского
общества.
Умер Роберт Бойль в Лондоне 30 декабря 1691
г., оставив будущим поколениям богатое научное
наследие. Бойлем было написано множество книг,
некоторые из них вышли в свет уже после смерти
ученого, так как часть рукописей была найдена
позднее в архивах Лондонского Королевского
общества.
Он был похоронен в Церкви Saint-Martin-in-the-Fields
рядом с сестрой. Позже церковь была уничтожена, и,
к сожалению, не сохранилось каких-либо записей
или свидетельств о том, куда были перемещены его
останки.
Титульная
страница книги “The General History of the Air
”,
опубликованной в 1692 г., через год после смерти
Р.Бойля.
Библиография.
M.B.Hall, "Robert Boyle", Scientific American , 1967 , August, 96 - 102
L.T. More, The Life and Works of the Honorable Robert Boyle, (New York, 1944). R.E.W. Maddison, The Life of the Honourable Robert Boyle, F.R.S., (London, 1969).
John F. Fulton, A Bibliography of the Honorable Robert Boyle, Fellow of the Royal Society, 2nd ed. (Oxford, 1961).
Dictionary of National Biography (repr., London: Oxford University Press, 1949-1950), 2, 1026-31.
Dictionary of Scientific Biography, Charles Coulston Gillispie, editor-in-chief, NY Scribner, 1970
D. Thorburn Burns, "Robert Boyle (1627-1691): A Foundation Stone of Analytical Chemistry in the British Isles, Part I. Life and Thought", Anal. Proc. , 1982 , 19, 222 - 233
D. Thorburn Burns, "Robert Boyle (1627-1691): A Foundation Stone of Analytical Chemistry in the British Isles, Part II. Literary Style, Specific Contributions to the Principles and Practice of Analytical Chemical Science", Anal. Proc. , 1982 , 19, 288 - 295
Роберт Бойль () английский физик, химик и философ, один из учредителей Лондонского королевского общества. Сформулировал (1661) первое научное определение химического элемента, ввел в химию экспериментальный метод, положил начало химическому анализу. Способствовал становлению химии как науки. Установил (1662) один из газовых законов (закон Бойля - Мариотта). Роберт Бойль родился 25 января 1627, г. Лисмор, графство Уотерфорд, Ирландия. Скончался 30 декабря 1691, в Лондоне).
Путешествия юности Роберт родился в старинной аристократической семье Ричарда Бойля, графа Корка. Первые годы жизни ребенка были не слишком счастливыми. Трех лет от роду Роберт потерял мать, был хилым и болезненным. По существовавшей тогда в аристократических семьях традиции, когда Роберту исполнилось 8 лет, его отдали в Итонский колледж, одно из престижных закрытых учебных заведений Англии. Но отец через три года забрал его оттуда, чтобы направить для продолжения учебы в Европу, в Швейцарию. В Женеве Роберт в течение двух лет изучал математику, философию и юриспруденцию. Потом он предпринял длительное путешествие по Европе, в частности, по Италии, где он с увлечением знакомился с произведениями искусства.
Своя лаборатория. Закон Бойля 17-ти лет Роберт Бойль возвращается в Англию. Потеряв к этому времени и отца и став круглым сиротой, он поселяется у своей сестры, но скоро переезжает в унаследованное им поместье Стальбридж в графстве Дорсетшир. Там он прожил восемь лет и, по-видимому, там Роберт и начал заниматься экспериментированием, хотя ни одной работы за эти годы он не опубликовал. В 1654 начинается новый период в жизни Бойля. Он переезжает в Оксфорд, один из признанных центров тогдашней науки. Будучи состоятельным человеком, Бойль оборудует лабораторию и вместе со своим ассистентом, юным Робертом Гуком, будущим прославленным ученым и членом Королевского общества, приступает в 1655 к опытам. До 1668 Роберт Бойль остается директором и научным руководителем этой лаборатории, Появившаяся в 1660 книга, итог этой работы, сразу стала классической. В ней описывался воздушный насос, изобретенный Бойлем и позволивший провести многочисленные эксперименты, и один из основных результатов, вошедший в физику под названием закона Бойля вывод о том, что давление постоянной массы газа при постоянной температуре обратно пропорционально занимаемому им объему. Этот закон также известен как «Закон Бойля-Мариотта», но Эдм Мариотт установил его лишь в 1676, а опубликовал в После 1660 интересы Роберта Бойля все больше перемещаются в сторону химии.
Вклад в развитие химической науки Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Бойль считал, что химия призвана стать одной из основополагающих наук в философии. Если для его современников химия была лишь искусством, помогающим аптекарям готовить лекарства, а алхимикам искать философский камень, то для Бойля она была самостоятельной наукой со своими собственными задачами и методами. Он прекрасно понимал громадное значение химических знаний для изучения явлений природы и развития ремесел. Роберт Бойль был великолепным экспериментатором и неутомимым наблюдателем, что позволило ему сделать открытия в различных областях химии. Круг его интересов был очень широк. Исследуя экстракты различных растений, он заметил, что настои фиалок, лакмусового лишайника и др. изменяют свой цвет под действием кислот и щелочей. Уже тогда Бойль назвал эти вещества индикаторами. До сегодняшнего дня для определения кислотности растворов современные химики используют изобретенную Бойлем индикаторную бумагу. При исследовании настоя дубильного орешка в воде Роберт Бойль обнаружил, что с солями железа он образует раствор черного цвета, который может быть использован в качестве чернил. По разработанным им рецептам почти на протяжении века производились высококачественные черные чернила.
Его многолетние исследования показали, что при воздействии на вещества различными реактивами одни из них давали окрашенные растворы, другие выделяли газы с характерными запахами, третьи образовывали окрашенные осадки. Процессы разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью характерных реакций Бойль назвал анализом. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Роберт Бойль положил начало развитию аналитической химии. Многие из описанных им реакций до сих пор используются в качественном анализе для определения того или иного вещества. На протяжении практически всей своей научной деятельности внимание Бойля привлекал процесс горения. Ученый обнаружил, что при обжиге металлов зола всегда была тяжелее взятого металла. Бойль сделал ряд открытий, но так и не смог дать правильного объяснения горению, так как, подобно многим ученым того времени, считал, что в огне содержится особый элемент «теплород». Он доказал, что при дыхании и при горении расходуется только часть воздуха. Р. Бойль занимался изучением фосфора. Он впервые синтезировал фосфорную кислоту, газ фосфин и описал их свойства. Разрабатывая лучшие методы получения фосфора, он в 1680 получил белый фосфор, который долгое время называли фосфором Бойля. Бойль внес огромный вклад в развитие теоретических основ химической науки. Он предпринял попытку систематизировать химические вещества, разделить их на группы в соответствии с их свойствами. В книге «Химик-скептик» (1661) Роберт Бойль развил свои идеи о химических элементах, изложил основы корпускулярной теории строения вещества применительно к химии. Бойль критиковал учение Аристотеля и алхимиков и пытался объяснить превращения химических веществ на основе атомистических представлений.
Королевское общество, признание ученого мира В 1665 Роберт Бойль избирается почетным доктором физики Оксфордского университета, а через 3 года членом Королевского общества. Еще в Оксфорде Бойль много внимания уделял организации «Философской коллегии», где происходило общение ученых, где они делали доклады и обсуждали их. В Лондоне он принимал активное участие в использовании опыта работы этой «коллегии» в Королевском обществе и даже в 1680 был избран его президентом, но отказался от этой чести. Бойль опубликовал результаты своих трудов более чем в двух десятках книг, во множестве статей. Его работы получили известность во многих научных центрах Европы. Все книги Роберта Бойля написаны по-английски, этим он разрушил традицию издавать научные книги на латинском языке.
Еще о Роберте Бойле: В историю науки Роберт Бойль вошел не только как автор фундаментальных открытий, но также как первый в мире организатор науки. Его теория о корпускулярном строении веществ была шагом вперед на пути развития атомно-молекулярной теории. Исследования великого ученого положили начало рождению новой химической науки. Он выделил химию в самостоятельную науку и показал, что у нее свои проблемы, свои задачи, которые надо решать своими методами, отличными от медицины. Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль положил начало аналитической химии.медицины Роберт Бойль появился на свет 25 января 1627 года. Он был тринадцатым ребенком из четырнадцати детей Ричарда Бойля первого герцога Коркского, свирепого и удачливого стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои угодья захватом чужих земель.Елизаветы Он родился в Лисмор Касле, одном из ирландских поместий отца. Там Роберт провел свое детство. Он получил превосходное домашнее образование и в возрасте восьми лет стал студентом Итонского университета. Там Роберт проучился четыре года, после чего уехал в новое поместье отца Столбридж. Как было принято в то время, в возрасте двенадцати лет Роберт вместе с братом отправили в путешествие по Европе. Он решил продолжить образование в Швейцарии и Италии и пробыл там долгие шесть лет. В Англию Роберт Бойль вернулся только в 1644 году, уже после смерти отца, который оставил ему значительное состояние. В Столбридже часто устраивались приемы, где бывали известные по тем временам ученые, литераторы и политики. Здесь не раз велись жаркие споры, и Роберт по возвращении в Лондон стал одним из завсегдатаев подобных собраний.
Роберт Бойль умер 30 декабря 1691 года и погребен в Вестминстерском аббатстве месте захоронения выдающихся людей Англии. Умирая, Роберт Бойль завещал, чтобы весь его капитал был использован на развитие науки в Англии и на продолжение деятельности Королевского общества. Кроме того, он предусмотрел особые средства для проведения ежегодных научных чтений по физике и богословию.
