Шесть фитилей работали вовсю — то и дело приходилось подливать в лампу оливковое масло. А через каждые двенадцать часов снимать с фитилей накопившийся нагар.
День и ночь булькала вода в пеликане. Булькала, превращалась в пар, оседала мелкими капельками, стекала в приемник, и снова булькала, и снова превращалась в пар, оставляя на дне реторт серый осадок.
На сто первые сутки Лавуазье накрыл фитили железными колпачками, остудил пеликан, тщательно удалил замазку и взвесил прибор. Вес оказался равным 5 фунтам 9 унциям 4 драхмам 49 и трем четвертям грана.
Он осторожно поставил пеликан на стол и раскрыл журнал с первоначальной записью. До нагрева, сто один день назад, наполненный водою пеликан весил 5 фунтов 9 унций 4 драхмы 50 гран.
Ошибку в четверть грана нельзя было принимать в расчет — она была в четыре раза меньше предела точности весов.
Итак, ничто извне в пеликан не проникло ни из огня, ни из окружающего воздуха.
Лавуазье опорожнил прибор и, тщательно просушив, взвесил его. Сто один день назад пеликан весил 1 фунт 10 унций 7 драхм полграна.
Теперь он похудел более чем на 17 гран.
Значит, никакая перегонка не смогла превратить воду в землю, просто вода понемногу растворила стенки реторт, и часть растворенного стекла выпала в виде осадка из раствора!
Так-то это так, по надо взвесить осадок: вдруг вес его окажется больше, чем потеря в весе стекла?
Лавуазье отфильтровал осадок из перелитой в бутыль воды и поместил его на весы. Всего пять гран! Куда же делись остальные двенадцать (семнадцать минус пять)?
Он не верил в чудеса, он верил в закон сохранения материи. Убывшая из стекла и не выпавшая в осадок материя может быть только в воде. Выпарить, быстрей выпарить!
Через час на дне пустой бутыли остался мелкий порошок. На весы его! Так. Пятнадцать гран вместо двенадцати? Не страшно — ведь еще до того, как попасть в пеликан, эта вода находилась в других сосудах и могла растворять их. Во всяком случае, пропажа нашлась. Как это сказано у Лукреция?..
Не пропадает бесследно ничто, но в своем разложеньи
Все возвращаются вещи на лоно материи снова…
Он бережно накрыл стеклянным колпаком драгоценные весы.
Жоффруа и Маргграф ошиблись. Земля в их герметически закрытых сосудах появлялась не из воды, а из стекла. Ошибся и великий Бойль. Вода не превращается в землю. Даже если земля имеет вид тыквы!
Да, вода тут ни при чем. А почва оставалась в прежнем весе… Откуда же тыква? Откуда дерево Гельмонта?
Но если что-то в одном месте умножилось, то чего-то не могло не убыть в другом. И если ото другое не земля, и если это другое не вода, значит это… воздух!
Лавуазье подсел к столу, подвинул поближе небольшую книгу в кожаном переплете. Это дневник, сюда он заносил свои мысли и планы.
"Фиксируемый воздух обнаруживает свойства, весьма отличные от обычного воздуха, — написал он. — Тот воздух убивает животных, которые его вдыхают, а этот совершенно необходим для жизни. Тот легко соединяется со всеми телами, а этот — с трудом или совсем не соединяется… Я дам историю всего того, что было сделано в отношении воздуха, который извлекается из тел и который с ними связывается. Важность предмета заставила меня начать сызнова всю эту работу, которой, на мой взгляд, предстоит вызвать революцию в физике и химии…"
Во Франции последней трети XVIII века слово "революция" было у всех на устах. И Лавуазье знал, о чем говорил. Если до тех пор загадки превращения веществ не были раскрыты с помощью мер и весов, то это означало одно из двух: либо что-то может быть создано из ничего, либо надо научиться мерить и взвешивать великое множество флюидов, скрывающихся под маской воздуха.
Но из ничего даже волей богов ничего не творится!
"Операции, — продолжал Лавуазье, — посредством которых можно добиться связывания воздуха: рост растений, дыхание животных, горение, при некоторых обстоятельствах обжиг, наконец некоторые химические реакции. Я должен начать с этих экспериментов".
Прошло сто лет со дня получения Геннингом Брандом первой щепотки холодного огня, но фосфор все еще не потерял своей притягательной силы в глазах исследователей. 10 сентября 1772 года в дневнике Лавуазье появилась такая запись:
"Я купил у г. Митуара одну унцию прекрасного фосфора из Германии, который он мне отпустил за сорок пять луидоров. Я бросил маленький кусочек в бутылку, фосфор начал светиться и дымить, но без ощутительного тепла. Я приблизил, его к огню, и он тотчас же воспламенился с потрескиванием. Бутылка лопнула. Ободренный этим успехом, я решил проверить таким же способом, поглощает ли фосфор при горении воздух…"
Проверка происходила так.
Лавуазье отвесил девять гран фосфора, положил его в маленькую агатовую чашку и поставил чашку под стеклянный колокол, погруженный в таз с водой. Потом направил на фосфор линзу.
Фосфор загорелся, заклубился белый пар и скоро заполнил весь колокол.
А что с водой? Вода поднялась в колоколе на целый дюйм — значит, воздуха под колоколом стало меньше!
На сколько? Примерно на двадцать семь кубических дюймов! Значит, эти двадцать семь кубических дюймов воздуха связал сгоревший фосфор.
А может ли он связать весь находящийся под колоколом воздух?
Лавуазье отвесил втрое больше фосфора. Поместил под колокол. Зажег. Вода поднялась примерно на столько же, на сколько и раньше.
Весь воздух связываться не желал.
Почему? Непонятно. Надо думать. Впрочем, ведь еще не доказано, что и та, убывшая часть воздуха, действительно связана фосфором.
Лавуазье отвесил 8 гран фосфора, положил в агатовую чашку, чашку поставил в широкогорлую склянку, закупорил склянку и взвесил.
Затем откупорил склянку, поместил ее под колокол и сжег фосфор.
Склянка наполнилась белым дымом.
Лавуазье быстро вынул склянку из-под колокола, снова закупорил и поставил на весы.
Вместо 8 гран фосфора в склянке было теперь 14 гран какого-то вещества.
Пока Лавуазье доставал склянку из-под колокола, немного этого вещества вытекло из склянки, так что на самом деле его получилось несколько больше. Значит, каждый гран фосфора поглощает примерно столько же какого-то флюида из воздуха!
А что если попробовать подсчитать, сколько весит этот флюид? Столько же, сколько обычный воздух, или нет?
Значит, так. Когда сгорело 9 гран фосфора, вода вытеснила 27 кубических дюймов. 27 дюймов делим на 9 гран — получается 3, три кубических дюйма воздуха связал каждый гран фосфора.
Но весы показывают, что каждый гран фосфора связал примерно гран воздуха. Значит, кубический дюйм связанного фосфором воздуха весит примерно одну треть грана.
Очень интересно! Ведь кубический дюйм атмосферного воздуха на двадцать пять процентов легче!
Но если это не атмосферный воздух, то что же? Уж не вода ли, пары которой всегда есть в атмосфере?
Вместе с агатовой чашкой, наполненной фосфором, Лавуазье поставил под колокол еще одну чашку, наполненную водой. Зажег фосфор. Часть фосфора превратилась в белый нар, затем горение прекратилось.
Лавуазье направил линзу на чашку с водой, вода вскипела и обратилась в пар.
Лавуазье снова направил линзу на фосфор, на ту часть фосфора, которой не хватило неизвестного флюида.
Но фосфор отказался от воды, не желал гореть, и все!
Лавуазье продолжал накалять агатовую чашечку до тех пор, пока фосфор не начал плавиться, кипеть и, наконец, превратился в дым.
Нет, это не вода.
Но что же еще может содержаться в атмосфере? Уж не тот ли самый фиксируемый воздух, который Блэк обнаружил в мягких щелочах? Как бы это проверить?..
Но сначала нужно доказать, что связанный горящим фосфором флюид содержится именно в воздухе. Попробуем-ка поджечь фосфор под колоколом, из которого воздух выкачан.
Это очень важный опыт. Может быть, самый важный. Флогистону стенка колокола нипочем — это ведь очень тонкая материя, его частицы проникают сквозь любую стенку.
Заработал насос, откачивая воздух. Вода под колоколом поднялась чуть ли не наполовину.
Лавуазье навел линзу на агатовую чашку с фосфором. Никакого огня.
Терпение, терпение! Фосфор начал плавиться. Закипел. Превратился в дым. И осел на стенках колокола.
А вдруг он чего-нибудь не заметил?
Лавуазье впустил под колокол воздух и попробовал на вкус капли на внутренней поверхности колокола. Когда он делал это после горения фосфора, капли неизменно оказывались кисловатыми. Теперь он не почувствовал ни малейшей кислинки.
Нет, он ничего не упустил. Без воздуха фосфор не горел. Прибавление веса не зависело ни от какой тонкой материи. Только от воздуха!
Но это противоречило известному опыту Бойля с прокаливанием металлов. Может быть, надо вместо фосфора взять олово или свинец?
Прежде чем сделать это, Лавуазье заменил фосфор серой. И доказал, что сера тоже соединяется с воздухом.
Затем он взял олово. И доказал, что оловянная известь — результат соединения металла с тем же воздухом.
Опыт со свинцом показал то же самое.
Теперь у Лавуазье не оставалось иного выхода, как повторить полностью опыты Бойля.
И он сделал это.
Он отлил тоненькие стерженьки из чистейшего олова и чистейшего свинца весом ровно по восемь унций. И поместил их в новые, тщательно очищенные стеклянные реторты, предварительно взвешивая каждую на них. Запаял их, снова взвесил и держал над раскаленными углами двенадцать часов подряд, пока на расплавленном металле не перестала образовываться окалина. И после этого взвесил снова. И оказалось, что ни одна реторта не увеличилась в весе.
Что все это значило? Да только то, что во время обжига ничто, находящееся вне реторты, не соединялось с металлами. И что если вес металла увеличился, то причину этого следовало искать внутри реторты.
Лавуазье взял одну из остывших реторт, провел раскаленным углем черту по стенке, смочил эту черту водой и по образовавшейся трещине аккуратно разъял реторту на две части. Обе части и все содержимое он взвесил. Реторта не потяжелела, а вес металла увеличился на три грана.