Джозеф Прістлі - природознавець, філософ, хімік. Біографія, відкриття

Його називали королем інтуїції. Джозеф Прістлі залишився в історії автором фундаментальних відкриттів в області хімії газів і в теорії електрики. Він був теософом і священиком, якого називали «чесним єретиком». Прістлі - найбільший інтелектуал другий середини XVIII століття, залишив помітний слід в філософії та філології, а ще – він винахідник газованої води і гумки для стирання з паперу олівцевих ліній.

Ранні роки

Старший з шести дітей консервативної родини суконщика, Джозеф Прістлі народився навесні 1733 року в невеликому селищі Филсхед поблизу Лідса. Непрості обставини раннього дитинства змусили батьків віддати Джозефа в сім'ю його тітки, яка вирішила підготувати племінника до кар'єри англіканського священика. Його чекало суворе виховання і добре богословське і гуманітарна освіта.


Рано проявлені здібності і старанність дозволили Прістлі успішно закінчити гімназію Бетли, де тепер існує факультет його імені, і духовну академію в Девентри. Він прослухав курс природознавства і хімії в університеті Уоррінгтон, що спонукало його організувати домашню лабораторію і приступити до самостійним науковим експериментам.

Вчений-священик

В 1755 році Джозеф Прістлі став помічником пастора, але офіційно був висвячений у 1762 році. Це був незвичайний служитель церкви. Прекрасно освічений, знав 9 живих і мертвих мов, він в 1761 році написав книгу «Основи англійської граматики». Цей підручник був актуальний протягом наступного півстоліття.


Володіючи живим аналітичним розумом, Джозеф Прістлі формував свої релігійні переконання, знайомлячись з працями провідних філософів і теологів. В результаті він відійшов від тих догматів, що йому втовкмачували в сім'ї при народженні. Він пройшов шлях від кальвінізму до аріанства, а потім до ще більш раціоналістичному течією – унитарианству. Незважаючи на заїкання, яке з'явилося у нього після перенесеної в дитинстві хвороби, Прістлі багато займався проповідницькою і викладацькою діяльністю, Знайомство з Бенджаміном Франкліном – видатним вченим того часу – активізувало заняття Джозефа Прістлі наукою.

Досліди в області електрики

Головною наукою для Франкліна була фізика. Електрика викликала величезний інтерес і у Прістлі, і за порадою одного з майбутніх батьків-засновників США він у 1767 році публікує роботу «Історія і сучасний стан електрики». В ній були оприлюднені кілька фундаментальних відкриттів, що принесли авторові заслужену популярність в колах англійських і європейських вчених. Електропровідність графіту, виявлена Прістлі, згодом придбала величезне практичне значення. Чистий вуглець став компонентом багатьох електротехнічних пристроїв. Прістлі описав досвід по електростатиці, в результаті якого він зробив висновок про подібність величини електричних впливів і ньютонівських сил всесвітнього тяжіння. Висловлені ним припущення про закон «зворотних квадратів» потім знайшло відображення в основоположному законі теорії електрики – законі Кулона.

Вуглекислий газ

Фізика, електрика, провідність, взаємодії зарядів – не єдина сфера наукових інтересів Прістлі. Він знаходив теми для дослідження в найнесподіваніших місцях. Робота, яка привела до відкриття вуглекислого газу, була розпочата ним під час спостереження за пивоварним виробництвом. У 1772 році Прістлі звернув увагу на властивості газу, який утворювався при бродінні сусла. Це була двоокис вуглецю. Прістлі розробив спосіб отримання газу в лабораторії, що відкрив він важчий за повітря, утруднює горіння і добре розчиняється у воді, надаючи їй незвичайний, освіжаючий смак.

Фотосинтез

Продовжуючи досліди з двоокисом вуглецю, Прістлі поставив досвід, з якого почалася історія відкриття основоположного для існування життя на планеті явища – фотосинтезу. Помістивши під скляний контейнер втеча зеленої рослини, він запалив свічку і заповнив ємність вуглекислим газом. Через деякий час він помістив туди живих мишей і пробував запалити вогонь. Тварини продовжували жити, а горіння тривало. Прістлі став першою людиною, що спостерігали фотосинтез. Пояснити появу під закритою ємністю газу, здатного підтримувати дихання і горіння, можна було тільки здатність рослин поглинати вуглекислий газ і виділяти інше, життєдайне речовина. Результати експерименту стали основою для народження в майбутньому глобальних фізичних теорій, в тому числі закону збереження енергії. Але перші висновки вченого були в руслі тогочасної науки. Джозеф Прістлі фотосинтез пояснював з точки зору флогістонної теорії. Її автор – Георг Ернст Шталь – припускав наявність горючих речовинах особливої субстанції - невагомих флюїдів – флогистонов, а процес горіння полягає у розпад речовини на складові його компоненти і поглинання флогистонов повітрям. Прістлі залишився прихильником цієї теорії навіть після того, як зробив свій найважливіше відкриття – виділив кисень.

Головне відкриття

Багато досліди Джозефа Прістлі призвели до результатів, які були правильно пояснені іншими вченими. Він сконструював пристрій, де отримуються гази відділялися від повітря не водою, а інший, більш щільною рідиною – ртуттю. В результаті, він зміг виділити летючі речовини, які раніше розчинялися у воді.
Першим новим газом, отриманим Прістлі, була закис азоту. Він виявив незвичайне вплив його на людей, чому з'явилося незвичайне назва – звеселяючий газ. Згодом він став використовуватися як хірургічний наркоз. В 1774 році з речовини, пізніше визначеного як оксид ртуті, вченому вдалося виділити газ, в якому свічка починала горіти напрочуд яскраво. Він назвав його дефлогистированным повітрям. Прістлі зберігав переконання в цій природі горіння, навіть коли Антуан Лавуазьє довів, що відкриття Джозефа Прістлі - речовина, що володіє найважливішими для всього процесу життя властивостями. Новий газ був названий киснем.

Хімія і життя

Двоокис вуглецю, закис азоту, кисень – дослідження цих газів забезпечило Прістлі місце в історії хімії. Визначення складу газів, які беруть участь у процесі фотосинтезу – внесок вченого у біологію. Досліди з електричними зарядами, методи розкладання аміаку з допомогою електрики, роботи з оптики здобули вченому авторитет у фізиків. Відкриття, зроблене Прістлі 15 квітня 1770 року, має не таке фундаментальне значення. Воно полегшило життя багатьом поколінням школярів та офісних працівників. Історія відкриття почалася з того, що Прістлі виявив, як шматочок каучуку з Індії чудово стирає з паперу олівцеві лінії. Так з'явився rubber – те, що у нас називається ластик. Філософські і релігійні переконання Прістлі відрізнялися незалежністю, що здобуло йому славу бунтівного мислителя. Книга Прістлі «Історія корупції християнства» (1782) і висловлена ним підтримка революцій у Франції та в Америці викликали гнів у найзатятіших англійських консерваторів. Коли він святкував у 1791 році з однодумцями річницю взяття Бастилії, що підігрівається проповідниками натовп зруйнувала будинок і лабораторію Прістлі в Бірмінгемі. Через три роки він був змушений емігрувати до США, де в 1804 році і закінчилися його дні.

Великий дилетант

Релігійна, громадська та політична діяльність Прістлі - величезний внесок в інтелектуальний розвиток Європи, Америки і всього світу. Матеріаліст і переконаний противник тиранії він активно спілкувався із самими незалежними умами тієї епохи. Ця людина багатьма вважався дилетантом, його називали вченим, не мають регулярного і повного природничої освіти, Прістлі ставили в провину те, що він не міг до кінця усвідомити важливість зроблених ним відкриттів. Але в віках залишився інший Джозеф Прістлі. Біографія його – яскрава сторінка світової історії. Це життя видатного ерудита, переконаного проповідника найпрогресивніших ідей, почесного члена всіх провідних наукових академій Європи і світу - Вченого, який вніс вагомий внесок у становлення основоположних теорій природознавства.