Джозеф Пристли (Joseph Priestley) - естествоиспытатель, философ, химик: биография, опыты, открытия

За многочисленные научные открытия современники уважительно называли Джозефа Пристли королём интуиции. Но основой его блестящих научных озарений было не просто везение, а многогранное образование, подлинная любовь к науке и убежденность в том, что он выбран проведением для объяснения людям устройства Бытия.

Эта убежденность и талант помогли провинциальному священнику, ставящему химические опыты из любопытства, стать авторитетным ученым и естествоиспытателем, написать более ста научных работ, охватывающих такие области знаний, как физика, богословие, грамматика, химия, быть принятым в Лондонское Королевское общество, Парижскую и Санкт-Петербургскую академии наук и увековечить свое имя.

Джозеф Пристли: биография

Родился будущий ученый в семье суконщика 13 марта 1733 года, в городке Филдхеде, который находится недалеко от Лидса. В девятилетнем возрасте его взяла на воспитание родная тетя по материнской линии – Сара Кигли. Она первой распознала в юном Джозефе тягу к знаниям и изрядные интеллектуальные способности. Будучи человеком религиозным, Сара не долго размышляла о судьбе племянника и решила сделать его священником.

Сначала будущий ученый с отличием окончил школу в городе Бэтли, а в 1751 году поступил в Духовную Академию города Девентри, где в течение четырех лет углубленно изучал философию, богословию, естествознание, в совершенстве освоил девять иностранных языков.

В 1755 году Joseph Priestley переезжает в Саффолк, где становится помощником священника. Однако его тяга к арианству привела к конфликту с прихожанами. Молодой богослов был вынужден искать новое пристанище, и это определило всю его будущую жизнь.

В 1761 году он обосновался в Уоррингтоне и стал преподавателем литературы и иностранных языков в местной академии. Здесь Джозеф Пристли написал первый значимый труд «Основы английской грамматики», который на протяжении полувека был учебным пособием. А в 1762-м женился Мэри Уилкинсон, с которой прожил более тридцати лет, и в том же году он получил посвящение в духовный сан. Но главное, именно в Уоррингтоне Пристли увлекся научными изысканиями, устроил свою домашнюю лабораторию, сделал первые открытия.

Первые шаги в науке

Огромное влияние на ученого оказал Бенджамин Франклин, с которым он познакомился в 1761 году. Будущий отец-основатель был общепризнанным авторитетом в области электричества, поэтому не удивительно, что молодой Джозеф поначалу отдал предпочтение этой области знаний.

В 1967 году он публикует фундаментальную работу под названием «История и современное состояние электричества», благодаря которой был принят в члены Королевского научного общества. В монографии были собраны воедино и проиллюстрированы разнообразными опытами все известные на тот момент данные об электричестве. В ней ярко проявился дар интуиции ученого: он высказал предположение о сходстве ньютоновских сил тяготения и электрических взаимодействий. Впоследствии эта гипотеза легла в основу знаменитого закона Кулона.

Открытия и опыты

Параллельно Джозеф Пристли увлеченно занимался любимой им химией, особенно химией газов, в которой он добился наибольших успехов. Условно научную жизнь Пристли можно разделить на две части. С 1961 по 1973 год безызвестный священник из глубинки самостоятельно занимался наукой, делал первые замечательные открытия и завоевывал себе авторитет в научном мире.

В 1973 году уже знаменитый естествоиспытатель получил должность библиотекаря в загородном поместье могущественного лорда Шелборна, известного покровителя наук. Здесь Джозеф работал в идеальных условиях, не зная отказа в средствах на исследования и лабораторное оборудование. Шелбурн, загруженный государственными делами, не отвлекал своего подопечного от исследований, лишь изредка наведываясь в поместье. Более того, лорд брал с собой ученого в зарубежные поездки, где он мог обменяться идеями и опытом с европейскими химиками.

После переезда в 1780 году в Бирмингем Пристли больше посвящал себя просветительской и философской деятельности, нежели науке. Но семь лет под покровительством Шелбурна стали самыми плодотворными для ученого. Он еще раз подтвердил опытами ранние открытия, совершил ряд новых, среди которых высшее его достижение – открытие кислорода. Но обо всем по порядку.

Углекислый газ и газированная вода

Пристли интересовало всё, что касалось газов, поэтому не мудрено, что он захотел узнать природу и свойства газовых пузырьков, выделяющихся при брожении пивного сусла. Ученый поставил над чаном стеклянные колбы и тщательно изучил улов. Оказалось, что газ, который получил название «фиксированный воздух», затруднял горение и легко растворялся в воде, придавая ей оригинальный, бодрящий вкус.

В 1767 году Джозеф сделал первую бутылку с искусственно газированной водой, по сути, она стала предвестницей всех современных газировок. В 1772 году Пристли выступил в Королевском обществе с научным докладом о целебных свойствах «Пирмонтской воды», газированной по его собственному рецепту. Также он получил медаль от ученого Королевского общества за книгу о свойствах и способе изготовления карбонированной воды. И хотя формально считается, что углекислый газ был открыт в 1754 году шотландским химиком Блэком, первое детальное описание газа и многочисленные опыты с ним сделал именно Джозеф Пристли.

Фотосинтез

Многие века ученые ломали голову над проблемой питания растений. Поначалу считалось, что питание происходит через корневую систему. Но простой опыт наблюдения за деревом в течение нескольких лет показал, что его вес увеличился на несколько десятков килограммов, а вес почвы в кадке изменился лишь на несколько сот грамм. Тогда на долгое время популярной стала гипотеза о водном питании растений.

Опыт Джозефа Пристли совершил настоящий прорыв в области биологии. Ученый помещал под стеклянный колпак горящую свечу и лабораторную мышь. Через некоторое время свеча гасла, а мышь задыхалась из-за недостатка кислорода. Пристли, руководствуясь интуицией, решил посмотреть, что будет с комнатным растением в тех же условиях.

К его удивлению, растение не только не умерло, но и очистило «загрязненный» воздух под колпаком. Свеча продолжала гореть, а мышь – жить. Ученый не смог самостоятельно объяснить, почему так происходит, но благодаря его открытию наука сделала большой шаг в понимании процесса фотосинтеза.

Закись азота и аммиак

В 1772 году, действуя на медь азотной кислотой, Пристли открыл «селитряный воздух» (закись азота), который впоследствии стал широко использоваться анестезиологами для наркоза.

А в 1774 году при смешивании гашеной извести и нашатыря естествоиспытатель получил новое вещество с резким запахом – аммиак. Эту реакцию химики используют до сих пор.

Венец карьеры – открытие кислорода

Несомненно, главным вкладом Джозефа Пристли в мировую науку стало открытие им кислорода. Ставя химические опыты, он часто следовал наитию, так случилось и с великим открытием. Поместив под герметичный колпак кусок жженой ртути (современное название – оксид ртути), ученый начал нагревать его с помощью линзы. Выделявшийся при этом неизвестный газ обладал любопытным свойством: он усиливал горение свечи. Пристли был ярым последователем теории горючих флюидов – флогистонов, поэтому новый газ так остался для него неразрешенной загадкой, но результаты этих экспериментов стали настоящим сокровищем для науки и обессмертили имя ученого.

Религиозные взгляды

Джозеф Пристли был неутомимым и искренним искателем истины в религии. Воспитанный тетей-кальвинисткой, он разочаровался в догматах кальвинизма, придя сначала к арианству, а зачем к унитарианству – рационалистическому религиозному учению, которое отвергает понятие троицы и признает главенствующую роль Божественного Разума и природы.

В ученом легко уживались глубокая вера в Бога и понимание материалистичности природы. Будучи увлеченным естествоиспытателем и много раз наблюдая повторяющиеся закономерности в опытах, Пристли придерживался деизма, веря, что всё вокруг подчиняется строгим и нерушимым законам, которые даны нам Божественным Разумом.

Политическая травля

В политических взглядах он также не боялся идти против мнения большинства. Не таясь ратовал за освобождение колониальных земель в Северной Америке от власти Британии, с восторгом принял известие о Французской революции, сразу вступив в Общество друзей революции. Однако смелость взглядов в итоге привела ученого к катастрофе.

В Англии началась травля сторонников Французской республики. В 1791 году во время чествования дня взятия Бастилии реакционеры разгромили, а затем сожгли бирменгемский дом и лабораторию Джозефа Пристли. Чудом обошлось без жертв. Ученый с семьей переехал в Лондон, но жизнь в Англии для него стала невыносимой. В 1793 году Пристли в знак протеста отказывается от членства в Королевском научном обществе, а весной 1794-го принимает решение покинуть родину и поселиться в Америке.

Последние годы жизни

В новой стране он попытался снова стать священником, но заикание и смелые религиозные взгляды поставили на этой затее крест. Не сложилась и педагогическая деятельность. Поселившись в тихом городке Нортумберленд (Пенсильвания), Пристли занялся литературной работой. Последние годы он жил в одиночестве после потери сына (1795 год) и любимой жены Мэри (1796 год). 6 февраля 1804 года великий английский ученый Джозеф Пристли умер и был похоронен на тихом городском кладбище, так и не приняв американского гражданства.