Джозеф Пристли - естествоиспытатель, философ, химик. Биография, открытия

Его называли королем интуиции. Джозеф Пристли остался в истории автором фундаментальных открытий в области химии газов и в теории электричества. Он был теософом и священником, которого называли «честным еретиком».

Пристли - величайший интеллектуал второй середины XVIII века, оставивший заметный след в философии и филологии, а еще – он изобретатель газированной воды и ластика для стирания с бумаги карандашных линий.

Ранние годы

Старший из шести детей консервативной семьи суконщика, Джозеф Пристли родился весной 1733 года в небольшом селении Филсхед близ Лидса. Непростые обстоятельства раннего детства заставили родителей отдать Джозефа в семью его тёти, которая решила подготовить племянника к карьере англиканского священника. Его ждало строгое воспитание и хорошее богословское и гуманитарное образование.

Рано проявленные способности и усердие позволили Пристли успешно закончить гимназию Бетли, где теперь существует факультет его имени, и духовную академию в Девентри. Он прослушал курс естествознания и химии в университете Уоррингтон, что побудило его организовать домашнюю лабораторию и приступить к самостоятельным научным экспериментам.

Ученый-священник

В 1755 году Джозеф Пристли стал помощником пастора, но официально был рукоположен в 1762 году. Это был необычный служитель церкви. Прекрасно образованный, знавший 9 живых и мертвых языков, он в 1761 году написал книгу «Основы английской грамматики». Этот учебник был актуален в течение последующего полувека.

Обладая живым аналитическим умом, Джозеф Пристли формировал свои религиозные убеждения, знакомясь с трудами ведущих философов и теологов. В результате он отошел от тех догматов, что внушались ему в семье при рождении. Он прошел путь от кальвинизма к арианству, а затем к ещё более рационалистическому течению – унитарианству.

Несмотря на заикание, которое появилось у него после перенесенной в детстве болезни, Пристли много занимался проповеднической и преподавательской деятельностью, Знакомство с Бенджамином Франклином – выдающимся ученым того времени – активизировало занятия Джозефа Пристли наукой.

Опыты в области электричества

Главной наукой для Франклина была физика. Электричество вызывало огромный интерес и у Пристли, и по совету одного из будущих отцов-основателей США он в 1767 году публикует работу «История и современное состояние электричества». В ней были обнародованы несколько фундаментальных открытий, принесших автору заслуженную известность в кругах английских и европейских ученых.

Электропроводимость графита, обнаруженная Пристли, впоследствии приобрела огромное практическое значение. Чистый углерод стал компонентом многих электротехнических устройств. Пристли описал опыт по электростатике, в результате которого он сделал вывод о сходстве величины электрических воздействий и ньютоновских сил всемирного тяготения. Высказанное им предположение о законе «обратных квадратов» потом нашло отражение в основополагающем законе теории электричества – законе Кулона.

Углекислый газ

Физика, электричество, проводимость, взаимодействия зарядов – не единственная сфера научных интересов Пристли. Он находил темы для исследования в самых неожиданных местах. Работа, которая привела к открытию углекислого газа, была начата им во время наблюдения за пивоваренным производством.

В 1772 году Пристли обратил внимание на свойства газа, который образовывался при брожении сусла. Это была двуокись углерода. Пристли разработал способ получения газа в лаборатории, открыл что он тяжелее воздуха, затрудняет горение и хорошо растворяется в воде, придавая ей необычный, освежающий вкус.

Фотосинтез

Продолжая опыты с двуокисью углерода, Пристли поставил опыт, с которого началась история открытия основополагающего для существования жизни на планете явления – фотосинтеза. Поместив под стеклянный контейнер побег зеленого растения, он зажег свечу и заполнил емкость углекислым газом. Через некоторое время он поместил туда живых мышей и пробовал зажечь огонь. Животные продолжали жить, а горение продолжалось.

Пристли стал первым человеком, наблюдавшим фотосинтез. Объяснить появление под закрытой емкостью газа, способного поддерживать дыхание и горение, можно было только способностью растений поглощать углекислый газ и выделять другое, животворное вещество. Результаты эксперимента стали основой для рождения в будущем глобальных физических теорий, в том числе закона сохранения энергии. Но первые выводы ученого были в русле тогдашней науки.

Джозеф Пристли фотосинтез объяснял с точки зрения флогистонной теории. Её автор – Георг Эрнст Шталь – предполагал наличие в горючих веществах особой субстанции - невесомых флюидов – флогистонов, а процесс горения заключается в распаде вещества на составляющие его компоненты и поглощении флогистонов воздухом. Пристли остался сторонником этой теории даже после того, как сделал своё важнейшее открытие – выделил кислород.

Главное открытие

Многие опыты Джозефа Пристли привели к результатам, которые были правильно объяснены другими учеными. Он сконструировал устройство, где получаемые газы отделялись от воздуха не водой, а другой, более плотной жидкостью – ртутью. В результате, он смог выделить летучие вещества, которые раньше растворялись в воде.

Первым новым газом, полученным Пристли, была закись азота. Он обнаружил необычное воздействие его на людей, отчего появилось необычное название – веселящий газ. Впоследствии он стал использоваться как хирургический наркоз.

В 1774 году из вещества, позднее определенного как оксид ртути, ученому удалось выделить газ, в котором свеча начинала гореть удивительно ярко. Он назвал его дефлогистированным воздухом. Пристли сохранял убеждение в этой природе горения, даже когда Антуан Лавуазье доказал, что открытие Джозефа Пристли - вещество, обладающее важнейшими для всего процесса жизни свойствами. Новый газ был назван кислородом.

Химия и жизнь

Двуокись углерода, закись азота, кислород – исследование этих газов обеспечило Пристли место в истории химии. Определение состава газов, участвующих в процессе фотосинтеза – вклад ученого в биологию. Опыты с электрическими зарядами, методы разложения аммиака с помощью электричества, работы по оптике снискали ученому авторитет у физиков.

Открытие, сделанное Пристли 15 апреля 1770 года, имеет не такое фундаментальное значение. Оно облегчило жизнь многим поколениям школьников и офисных работников. История открытия началась с того, что Пристли обнаружил, как кусочек каучука из Индии прекрасно стирает с бумаги карандашные линии. Так появился rubber – то, что у нас называется ластик.

Философские и религиозные убеждения Пристли отличались независимостью, что снискало ему славу мятежного мыслителя. Книга Пристли «История коррупции христианства» (1782) и высказанная им поддержка революций во Франции и в Америке вызвали гнев у самых ярых английских консерваторов.

Когда он праздновал в 1791 году с единомышленниками годовщину взятия Бастилии, подогреваемая проповедниками толпа разрушила дом и лабораторию Пристли в Бирмингеме. Через три года он был вынужден эмигрировать в США, где в 1804 году и окончились его дни.

Великий дилетант

Религиозная, общественная и политическая деятельность Пристли - огромный вклад в интеллектуальное развитие Европы, Америки и всего мира. Материалист и убежденный противник тирании он активно общался с самыми независимыми умами той эпохи.

Этот человек многими считался дилетантом, его называли ученым, не получившим регулярного и полного естественнонаучного образования, Пристли ставили в вину то, что он не мог до конца осознать важность сделанных им открытий.

Но в веках остался другой Джозеф Пристли. Биография его – яркая страница мировой истории. Это жизнь выдающегося эрудита, убежденного проповедника самых прогрессивных идей, почетного члена всех ведущих научных академий Европы и мира - Ученого, внесшего весомый вклад в становление основополагающих теорий естествознания.