ВИЛЬГЕЛЬМ ОСТВАЛЬД (1853–1932)
ВИЛЬГЕЛЬМ ОСТВАЛЬД
(1853–1932)
В окрестностях Лейпцига, там, где расстилаются сочные-зеленые луга, на склоне невысокого холма уютно расположилась деревушка Гроссботен. На краю ее, как раз на границе между лугами и буково-ольховым лесом, стояла вилла профессора Вильгельма Оствальда под названием «Энергия». Название это придумал сам хозяин, и теперь так называли его дом все друзья и знакомые известного ученого.
Уже несколько дней подряд в доме все были заняты праздничными приготовлениями. Приближалось второе сентября 1913 года, день рождения Оствальда. Это был шестидесятый день его рождения, и многочисленная семья готовилась торжественно чествовать юбиляра.
Один из самых больших сюрпризов приготовили Вольфганг, старший сын Оствальда, профессор коллоидной химии в Соединенных Штатах, и Грета, любимая дочь, с которой Оствальд часто отправлялся на прогулки, захватив с собой мольберт и» краски. О сюрпризе в доме знали все, кроме виновника торжества.
В то утро Оствальд, как обычно, проснулся под звуки любимого «Восхода» Гайдна, быстро умылся и на цыпочках вышел из дома — он любил гулять по утрам.
«Ханхен и дети еще спят. Устали от всей этой предпраздничной суматохи. Приму поздравления после прогулки», — подумал он и решил было направиться к березовой роще. Но Оствальд ошибался — разве могли спать в такой день его близкие? Услышав шаги по каменным ступенькам лестницы, супруга профессора Нелли, которую он ласково называл Ханхен, и дочь Грета тихонько прокрались на веранду и, укрывшись за кустами, наблюдали за ним. Еще любопытнее оказались внуки. Крадучись, они следовали за любимым дедушкой.
Оствальд шел медленно, глубоко вдыхая свежий воздух необыкновенно теплого сентябрьского утра. Он залюбовался чистой небесной синевой и, может быть, в сотый раз подумал, что небесная синева имеет тысячи оттенков — в сентябре одни, в мае или январе — другие. И тут его взгляд остановился на пестрой табличке, которая висела на единственном каштане, подаренном ему когда-то знакомым садовником из Эрфурта. Оствальд подошел к дереву.
«Какое красивое сочетание цветов! Безусловно, это дело рук Греты» — подумал он. На красочной табличке он увидел строки какого-то стихотворения. «А это под силу только Вольфу. Если бы Вольф не стал ученым, он был бы поэтом». Оствальд начал читать. Поэма переносила его в детство. Он увидел родной город Ригу, и бондарню отца, и сверкающую чистотой комнату, где мать, усевшись у окна, вышивала по рисунку, который придумал Вильгельм. Как они любили друг друга, мать и сын! Она радовалась широте его интересов и во всем старалась помогать сыну. Приготовив уроки, мальчик помогал ей по дому, а иногда отправлялся в бондарню к отцу.
Маленький Вильгельм любил покупать у аптекаря всевозможные химикаты. Чего только он из них ни делал — то бенгальский огонь, то крошечные бомбочки. Но его гордостью был фотоаппарат, который он сам собрал из нескольких линз. Первые снимки Вильгельм начал делать позже, когда научился изготовлять фотопластинки и фотобумагу. Когда он вырос и начал сам зарабатывать — главным образом частными уроками, — на первые свои деньги он купил матери швейную машину. Это была такая редкость по тем временам и такая радость для матери! Она поощряла его увлечение рисованием и настаивала, чтобы он поехал в Петербургскую академию художеств, но старый Оствальд был непреклонен — Вилли должен стать инженером, в крайнем случае, химиком.
Ближайшим к Риге был университет в Дерите, поэтому Вильгельму предстояло учиться в этом прославленном университете. Он уехал в Дерпт в 1872 году.
Вилли и его друг Отто Зек быстро приобщились к студенческой жизни, но очень скоро дни веселья и бессонные шумные ночи сменились днями напряженного труда. Необычайное усердие Вильгельма и глубокий интерес к знаниям вскоре были замечены профессором Карлом Шмидтом[316] и его ассистентом Иоганном Лембергом[317], которые и стали первыми руководителями талантливого юноши.
Первая научная работа Оствальда «О химическом действии массы воды» была положительно оценена Ученым советом университета и опубликована в «Журнале прикладной химии». Сколько радости и надежд сулила эта первая статья! Давняя мечта стать ученым, исследователем, экспериментатором, кажется, сбывалась. Отец благосклонно отнесся к планам Вильгельма, пообещав регулярно присылать ему небольшую сумму и после получения диплома.
В 1875 году Вильгельм успешно сдал последний экзамен по химии[318], но решив, что ему необходимо совершенствовать знания по физике, поступил учиться к профессору Артуру фон Эттингену[319].
Годы, проведенные в лаборатории Эттингена — ученого, отличавшегося богатой научной эрудицией, человека широких интересов, страстно любящего музыку, оставили прекрасные воспоминания. Профессор ввел молодого Оствальда в круг интеллигенции Дерпта. Вильгельм обладал большими музыкальными способностями. Отличный пианист и виолончелист, он сразу же был принят в оркестр Дерпта, которым дирижировал сам профессор Эттинген. В оркестре не было фаготиста, и, не найдя музыканта, играющего на фаготе, Эттинген решил обратиться с этим необычным предложением к Оствальду.
— Возьмите это и начинайте работать, — сказал он, передавая Вильгельму новенький фагот и ноты. — Постарайтесь все проиграть, надеюсь, у вас это получится.
— Но я никогда не играл на духовом инструменте, — возразил Оствальд.
— Ничего, справитесь.
Фагот принес ему немало мучений. Как ни старался Вильгельм, непокорный инструмент то неожиданно всхлипывал, то издавал другие, не менее странные звуки. Лаборатории частенько оглашались стонами фагота. Однажды коллега Оствальда, работавший в нижнем этаже, где располагалось отделение химии, спросил:
— Вы, очевидно, проводите акустические опыты? Насколько я помню, вы интересовались электричеством, когда работали у нас. По-видимому, ваши интересы изменились…
Оствальд только махнул рукой и ничего не ответил.
Однако основным и самым важным для него оставалась подготовка магистрской работы. Ее защита прошла успешно в 1877 году[320]. В качестве магистра Оствальд должен был читать лекции и поэтому объявил, что два часа в неделю будет заниматься физической химией. Эта новая область химии возникла двадцать лет назад с появлением книги Буффа[321], Коппа и Цаминера «Учебник физической и теоретической химии». Но с течением времени учебник устарел, наука продвинулась уже далеко вперед. Надо было привести в систему накопленный теоретический и экспериментальный материал новой области, которая сочетала достижения двух самых развитых наук — химии и физики.
Наряду с лекциями и ассистентской деятельностью, Оствальд проводил систематические измерения и расчеты, которые легли в основу его докторской диссертации. Членам комиссии, Карлу Шмидту, Иоганну Лембергу и Артуру фон Эттингену, было ясно, что перед ними талантливый многообещающий ученый. Защита прошла отлично, и в конце 1878 года Вильгельм был уже доктором Оствальдом[322].
…Оствальд, наконец, отвел взгляд от аккуратно выписанных стихотворных строчек и вернулся к действительности. Воспоминания… Как много осталось позади.. Он глубоко вздохнул и зашагал по росистой траве.
«Интересно, какие еще сюрпризы ждут меня?» — думал он, внимательно осматривая грядки, деревья и кусты. Дорожка свернула к газону, па котором пестрели роскошные клумбы, радовавшие глаз игрою красок. Здесь, в самом красивом месте парка, Гретхен поставила нарисованный ею портрет матери. Оствальд остановился и долго с любовью вглядывался в родные черты.
«Милая Ханхен!» Воспоминания вновь овладели его мыслями, он перенесся в далекие времена своей юности.
На одном из многочисленных музыкальных вечеров, на которых Оствальд неизменно присутствовал как музыкант оркестра, он заметил новую посетительницу. Пепельные локоны придавали особую нежность прелестному лицу, озаренному блеском синих глаз. Нелли, дочь статского советника Карла фон Рейера из Риги, страстно любила музыку. В Дерпте она гостила у своего дяди Густава фон Рейера — известного врача. В тот же вечер Оствальд был представлен Нелли. Что-то необычное испытывали они оба в этот вечер. Может быть, их сблизил интерес к музыке, о которой они так много говорили, а возможно, это была любовь с первого взгляда. В один из теплых осенних вечеров 1878 года произошло окончательное объяснение. «Я понимаю, что тебе предстоит принести себя в жертву пауке, но, думаю, ты способна на это», — сказал Оствальд. Нелли не ответила ни слова, лишь крепко сжала его руку.
А потом — свадьба, их первая семейная квартира в Дерпте, маленькая и тесная. Потом радость ожидания ребенка и первое горе — смерть их дочери. Но Нелли мужественно перенесла горе. Она подарила ему одного за другим четырех детей: Вольфа, Гретхен, Вальтера, Элизабет, а уже в Лейпциге родился пятый, младший Отто. Годы, полные забот и самоотверженной любви к семье, не изменили его любимую Нелли. Она и теперь вела сложное хозяйство в «Энергии», да еще помогала ему в работе — приводила в порядок корреспонденцию, переписывала рукописи. Она посвятила ему всю свою жизнь и согревала любовью и заботой его сердце.
…Растроганный воспоминаниями, старый ученый пошел дальше. Чуть поодаль, там, где горный ручей разливался, образуя небольшое озерцо, его ждала новая таблица — «Музыка».
Музыка… Она заполняла всю его жизнь. Вечерние концерты, в которых принимало участие все его большое семейство. Пока дети были маленькими, они с Нелли играли в четыре руки на рояле или она аккомпанировала ему, когда он играл на виолончели. Позже, когда дети выросли, в доме устраивались настоящие концерты. Гретхен превосходно играла на скрипке, Вольф — на скрипке и фортепиано. Когда Вольф женился, в семейных концертах стала принимать участие его жена Пиа, известная солистка Лейпцигской оперы. Моцарт, Бетховен, Гайдн… Оствальд еще в Дерпте выучил восемьдесят три струнных концерта Гайдна и принимал участие в их исполнении. И чем чаще он играл их, тем совершеннее они ему казались. «Как мог человек создать столь возвышенные мелодии!» — не уставал восхищаться Вильгельм.
…Дальше, дальше по дорожке. Теперь она вела к «Лесной даче» — так назывался дом, который был построен для семьи Вольфа, поскольку в старой «Энергии» стало тесно для разросшейся семьи Оствальдов. В «Лесной даче» спрятался Вольфганг, тайком из-за занавесок он наблюдал за отцом.
Оствальд подошел к табличке «Химия», которая была в два раза больше других. Оствальд остановился и начал читать длинную оду:
«О, химия, наука благородная,
Тебе я свои силы подарил,
Тебе я новые пути открыл
И с физикой навек объединил…»
Да, действительно самым главным в его жизни все-таки была химия. Он посвятил ей все свои силы и талант, ради науки он пожертвовал многим. Но химия принесла ему и много радости, много незабываемых светлых минут.
Первые успехи на этой стезе он познал еще там, в России, в Дерпте. В 1882 году он получил место профессора химии в Рижском политехническом институте[323]. Здесь он начал свои исследования по химической кинетике — первые опыты по гидролизу ацетамида и метилацетата в присутствии различных кислот. Чтобы поддерживать постоянную температуру реакционной смеси, Оствальд сконструировал специальный термостат. Измерения стали более точными, и уже первые данные привели к неожиданным выводам: влияние кислот определялось главным образом концентрацией их растворов, а не их свойствами. Было нечто общее, характерное для растворов всех кислот, но что именно — молодому профессору пока не удавалось определить. И вот, совсем неожиданно из Швеции пришел большой конверт. Отправитель был неизвестен Оствальду — некий Сванте Аррениус.
…Что это был за день! Еще на рассвете в доме поднялась суматоха: у Ханхен начались роды. Оствальд всю ночь не спал, его мучил больной зуб. Наконец в середине дня боль стихла. А вскоре появилась улыбающаяся акушерка и поздравила его с рождением дочери. Вот тут-то и принесли письмо из Швеции.
На родине теорию Аррениуса не признавали, он прислал Оствальду оттиски двух своих статей и просил его высказать свое мнение. Оствальд начал внимательно изучать материал. Действительно, на первый взгляд идеи Аррениуса казались абсолютно неприемлемыми, но логика его рассуждений была очень убедительна. На основании этой новой теории можно было объяснить даже каталитическое действие кислот. Тем общим, что объединяло все кислоты, являлись водородные ионы, содержащиеся в их водных растворах.
Оствальд в раздумье шагал по кабинету.
— Замечательное достижение. Эта новая теория станет основой наших представлений о растворах. Исследования Аррениуса оригинальны, он рассматривал электропроводность растворов совсем по-новому. Все это можно теоретически обобщить и охарактеризовать свойства электролитов соответствующими математическими закономерностями. Нужно продолжать исследования, нужно добиться развития и уточнения новой теории и обязательно установить контакт с этим шведом Аррениусом.
Оствальд лег в постель, но, несмотря на усталость, долго не мог заснуть. Диссоциация растворов! Это же гениальное открытие! Утром он написал письмо Аррениусу, в котором выразил свое восхищение его работой и предсказал новой теории большой успех. В одном из последующих писем Аррениусу Оствальд высказал свое горячее желание посетить Швецию и встретиться с ним. Вскоре он получил приглашение.
Был август 1884 года. Аррениус ждал гостя. Оствальд вышел из вагона и осмотрелся. Перрон в Упсале был почти пустым. Может быть, его никто не пришел встречать? Какой-то полный, краснощекий молодой человек с необыкновенно светлыми, почти белыми волосами внимательно всматривался в лица пассажиров. Вдруг его взгляд встретился со взглядом Оствальда…
— Если я не ошибаюсь, вы профессор Оствальд? Оствальд кивнул.
— Сванте Аррениус, — представился молодой человек. — Ваше посещение большая честь и радость для меня. Я так надеюсь на вашу помощь.
В скромном кабинете Аррениуса ученые сразу приступили к обсуждению волновавшего их вопроса.
— Не понимаю нападок на вашу теорию, ведь диссоциация электролитов — совершенно очевидный факт. Это так просто и логично, что удивительно, как до сих пор никто до этого не додумался.
— И, однако, все против!
— Чтобы убедить всех, нужны факты, много фактов. А чтобы их иметь, необходимо развернуть широкую исследовательскую деятельность. Что вы скажете по поводу совместной работы в Риге? В моей лаборатории я предоставлю вам неограниченные возможности для экспериментирования. Отдельные опыты можно будет доверить практикантам и дипломантам.
— Превосходно, я с величайшей благодарностью принимаю ваше предложение, — Аррениус не мог скрыть своей радости.
В прошлом году я путешествовал по Европе и познакомился почти со всеми крупнейшими учеными в области химии: Гофманом, Гельмгольцем, Кекуле, Байером, Бунзеном, Кольбе и многими другими. Они любезно предоставили мне образцы некоторых кислот. Теперь я располагаю двенадцатью различными кислотами и уже начал некоторые исследования. Хочу проверить, ускоряют ли кислоты процессы гидролиза. Мне кажется, что исследование явлений диссоциации прольет свет и на каталитическое действие кислот.
— Возможно, здесь существует какая-то связь, — живо подхватил Аррениус.
Он был человеком экспансивным, наделенным неуемной фантазией. Каждый раз ему хотелось немедленно найти объяснение научным фактам, и он засыпал Оствальда всевозможными догадками, но тот принимал эти гипотезы критически и противопоставлял доводам Аррениуса свои. По сути дела, любой их разговор превращался в диспут, в ходе которого они постепенно приходили к какому-то единому решению. Их беседы, начало которым было положено еще на вокзале в Упсале и которые продолжались во время частых совместных прогулок, нравились обоим, потому что польза этих споров была очевидна.
В Швеции Оствальд встретился с самыми известными учеными — физиками и химиками. Все они считали теорию Аррениуса абсурдной и с недоумением восприняли позицию Оствальда, который встал на ее защиту.
Так был создан «союз ионистов». Пока в него входили только два представителя. Через несколько лет их станет уже трое.
Аррениус получил разрешение на стипендию и начал работу у Оствальда. Они настолько сблизились, что вскоре Аррениус стал почти членом семьи Оствальда. Ученые продолжали работать и дома. Обычно по вечерам Оствальд читал новые статьи и просматривал последние номера научных журналов. Одна из статей взволновала его. Он придвинул лампу и еще раз перечитал статью. Потом встал и долго ходил по кабинету.
«Это второй мой конкурент, который выходит на целину физической химии. Нет, нет, не конкурент! Он будет моим соратником, этот талантливый голландец».
Он тут же написал письмо Вант-Гоффу, а через несколько месяцев отправился в Голландию, чтобы лично познакомиться с тем, кто стал третьим «ионистом». Теперь этот триумвират мог смело выйти на поле боя. У электролитической диссоциации появились надежные защитники.
Независимо от того, что почти все крупнейшие химики и физики были против «ионистов», достижения Оствальда и то впечатление, которое он оставил при встречах в Лейпциге, были высоко оценены — Оствальд получил приглашение занять профессорское место в Лейпцигском университете.
Работать в Германии, рядом со многими выдающимися учеными было его сокровенной мечтой. Поэтому, когда министр культуры спросил, согласен ли он принять это предложение, Оствальд без колебаний ответил: «Спросить меня об этом, все равно, что спросить сержанта, желает ли он стать генералом. Разумеется, да!» Переехать из Риги в Лейпциг оказалось не так-то просто: чтобы поменять русское подданство на немецкое, нужно было получить специальное разрешение и оформить массу документов. Наконец все было улажено, и поздней ночью 25 сентября 1887 года семья Оствальдов приехала в Лейпциг. Первые дни они провели в гостинице, а потом поселились в просторной служебной квартире. Как много здесь было комнат! Сначала некоторые из них даже пустовали, но потом каждая получила свое назначение: одна из больших комнат превратилась в музыкальный салон и приемную, другая — в столовую. Сюда раз в месяц Оствальд приглашал своих студентов на ужин. В доме собирались молодые люди разных национальностей — немцы, французы, англичане, итальянцы, были даже африканцы и японцы. Они приезжали в Лейпциг, привлеченные успехами Оствальда в новой науке — физической химии[324]. Его называли русским профессором и глубоко уважали, но близких друзей у него было немного. Может быть, зависть, это недостойное, но свойственное некоторым ученым чувство, завладело сердцами его коллег? Л завидовать было чему. Число его сотрудников росло необычайно быстро. Начав работать с двумя ассистентами — Сванте Аррениусом и Вальтером Нернстом, — он вскоре сумел привлечь к исследованиям Эрнста Бекмана, Джемса Уолкера[325], Макса Ле Блана[326], Георга Бредига, Герберта Фрейндлиха[327] и многих других. С 1887 по 1906 г. в лаборатории Оствальда сотрудничало более шестидесяти ученых, большинство из них впоследствии стали профессорами, у них появились свои проблемы, но исследования в области физической химии продолжали вести Аррениус в Швеции, Нернст в Берлине, Уолкер в Англии, Бредиг в Карлсруэ.
Какие славные это были времена! К Оствальду стремилась талантливая молодежь со всех концов мира. Все работали с энтузиазмом и с любовью к науке. Все эти молодые люди составляли одну большую семью — семью физико-химиков. Их общение не ограничивалось работой в лаборатории, они были неразлучны и во время воскресных экскурсий, и на веселых ночных пирушках. А рождественские праздники! Оствальд никогда не забудет эти милые торжества. Хотя известно, что рождество — праздник семейный и все встречают его обычно в кругу семьи у рождественской елки, студенты решили праздновать в лаборатории университета. Разумеется, Оствальд — патриарх этой большой семьи — должен был быть с ними. Но какое торжество могло обойтись без хлопот Ханхен? Она проявила все свое мастерство и приготовила роскошное угощение.
Оствальд в химической лаборатории
Лаборатория была неузнаваема. Покрытый фильтровальной бумагой, лабораторный стол сверкал безупречной чистотой. В бокалах искрился пунш, приготовленный в большой дистилляционной колбе. Нарядная елка сверкала разноцветными огнями.
Когда Оствальд, сопровождаемый супругой и детьми, вошел в лабораторию, студенты все как один встали и дружно запели. Потом бросились поздравлять своего любимого профессора.
— А сейчас настало время для моего сюрприза, — сказал Оствальд, и глаза его заблестели. — Чтобы этот вечер остался памятным для всех, я решил сделать вам весьма необычный подарок. Я подарю вам несколько часов, которые вы проведете в обществе великих людей, посвятивших свою жизнь науке.
Студенты слушали его, изумленные и радостные. А Оствальд продолжал:
— Сегодня у меня в гостях мои близкие друзья и сотрудники — Уильям Рамзай, Сванте Аррениус и Якоб Генрик Вант-Гофф.
Восторженные возгласы и рукоплескания заглушили его слова. Грета подбежала к двери и широко распахнула ее.
— Прошу вас, друзья, за стол!
В лабораторию вошли Рамзай, Аррениус и Вант-Гофф. Студенты снова запели. Потом начался торжественный ужин. А когда насытились желудки, пришла очередь дать пищу и разуму. Все уселись вокруг елки.
— Предлагаю каждому из наших гостей рассказать что-либо интересное из своей жизни, — сказал Оствальд, усаживаясь поудобнее. — Первым попросим профессора Рамзая.
Рамзай несколько минут смотрел на трепещущее пламя свечей, а затем начал свой рассказ. На чистейшем немецком языке он поведал историю открытия гелия и его выделения из минерала клевеита. Потом настала очередь Вант-Гоффа и Аррениуса. Да, это были подлинные творцы новой науки — физической химии. Слушая, затаив дыхание, рассказы великих ученых, молодые люди втайне мечтали о том времени, когда и они смогут сказать свое слово в науке.
Там, где работал Оствальд, постоянно горел огонь научного поиска. Исследования в Лейпциге получили грандиозный размах. Сразу после переезда из Риги Оствальд продолжил вместе с Аррениусом изменения, связанные с электролитической диссоциацией. Надо было изучить свойства кислот, щелочей, солей, установить закономерности, которым они подчиняются. Отдельные частные проблемы изучали и студенты старших курсов — это были их диссертационные работы. Некоторые вопросы Оствальд решал только сам. Так, например, исследования электропроводности кислот, начатые им еще в Риге, привели к установлению закона разбавления, который позднее стал известен как закон разбавления Оствальда[328].
Еще более плодотворными были исследования каталитических процессов[329]. Случайно, из разговора в министерстве, Оствальд понял, что одной из основных проблем для Германии является проблема селитры. Чилийская селитра была дорога и ее поставки ненадежны, а кроме того, селитра — стратегическое сырье, она необходима для изготовления взрывчатых смесей. Нужно было организовать производство отечественной селитры.
Идея использования воздуха в качестве источника азота уже существовала, но как из свободного азота получить селитру? В первую очередь, требовалось отыскать способ каталитического соединения азота с водородом.
Начались всесторонние исследования. С одной стороны, необходимо было найти подходящие условия и катализатор для получения аммиака единственным и самым простым синтезом — из азота и водорода. С другой, нужно было исследовать возможность окисления аммиака в окись азота. Из окислов получить азотную кислоту и селитру несложно, поэтому задача сводилась к двум основным проблемам — получению аммиака и азотной кислоты.
Если исследования синтеза аммиака шли очень медленно, то проблему окисления аммиака до азотной кислоты удалось решить довольно успешно. Основные опыты проводил Гарри — доктор Эбергард Бауэр, который позже стал зятем Оствальда. Доктор Бауэр (для Оствальда он всегда был просто Гарри) успешно и в короткий срок закончил исследование окисления аммиака. Катализатор — платино-иридиевый сплав — был найден еще во время первых опытов. Впоследствии с помощью концерна «И. Г. Фарбениндустри» контактное окисление аммиака до окислов азота нашло промышленное применение. Германия получила собственную азотную кислоту. Что касается собственной селитры, то синтез аммиака пока не удавалось осуществить.
Тем не менее Оствальд твердо верил, что аммиак можно синтезировать непосредственно из азота и водорода. Это ясно следовало и из значений констант равновесия. Надо было только найти условия, подобрать подходящий катализатор. Некоторые результаты уже были получены. Сотрудники Оствальда пытались даже запатентовать два открытия, но работа с патентной службой не принесла им ничего, кроме неприятностей. Чиновники придирались к каждой мелочи, требовали мнения специалистов различных химических фирм и, наконец, после долгой, но безрезультатной переписки отказали в выдаче патента.
«Оставим миллионы при миллионах», — сказал тогда Оствальд. А тем временем условия синтеза аммиака разрабатывались профессором Фрицем Габером, а затем Карл Бош осуществил промышленное производство аммиака. В Леверкузене в высоких, толстостенных стальных башнях-реакторах проходил тот простой на первый взгляд процесс, который дал не только Германии, но и всему миру аммиак — связанный азот, носитель плодородия.
Однако эти успехи стали возможны лишь благодаря проводимым Оствальдом многосторонним исследованиям каталитических процессов. Явление катализа впервые было охарактеризовано еще Берцелиусом, но более полувека оно не привлекало внимания ученых, пока Оствальд не занялся этим интереснейшим явлением. Достижения Оствальда в этой области были высоко оценены мировой научной общественностью. За заслуги в области катализа в 1909 году ему была присуждена Нобелевская премия по химии.
Не только экспериментальные и теоретические работы Оствальда, но и его литературная деятельность многое дала химии. Она началась еще в Риге, когда он подготовил к печати «Учебник общей химии»[330]. Начав читать курс химии, Оствальд сразу же почувствовал необходимость в новом учебнике. По его мнению, учебник не должен ограничиваться основами науки, он призван быть синтезом всех достижений, а также должен давать направление будущего развития науки. Чтобы написать такой учебник, необходимо было прочитать множество научных журналов, познакомиться с проблемами, поставленными в отдельных научных статьях, и только потом привести в систему безбрежное море фактов и выводов.
Система и порядок… В них нуждается наука. Они должны быть основным началом в работе. И в своей жизни Оствальд следовал строгому распорядку. Утро начиналось с занятий в университете, потом он работал в лаборатории. Здесь обсуждались успехи и неудачи сотрудников, и эти обсуждения происходили публично. Успехи одного давали и другим импульс к работе, поэтому в лаборатории царил дух здорового соревнования. Вечером, если не было других дел, Оствальд работал в своем кабинете: просматривал научные журналы, читал наиболее интересные статьи. Здесь, среди книг, он оставался до поздней ночи.
Второй том «Учебника общей химии» вышел в 1887 году, когда Оствальд уже был профессором в Лейпциге. Потом одна за другой появились и другие его книги[331]: «Руководство и справочник по проведению физико-химических измерений»[332], «Научные основания аналитической химии»[333], «Электрохимия»[334], «Основы неорганической химии»[335], «Школа химии»[336] …
Оствальд основал «Журнал физической химии», который начал выходить в Лейпциге с февраля 1887 года[337]. Первый его номер был посвящен теории электролитической диссоциации. В нем были опубликованы статьи Оствальда, Аррениуса и Вант-Гоффа — троих «ионистов», публично выступивших против устаревших взглядов. Сколько битв выдержали они — журнал и его авторы! Но в конце концов победа нового над старым была одержана. Одни из противников признавали себя побежденными и стали сторонниками «ионистов», другие не смирились с поражением и продолжали оставаться врагами. Они чинили всевозможные препятствия Оствальду в университете, не гнушались иногда и сплетнями и вздорными слухами.
Оствальд досадливо помотал головой, отгоняя неприятные воспоминания. Это уже не касается химии. Он поднял голову и остановил взгляд на «Лесной даче». Его дело продолжит сын Вольфганг, его первые успехи радовали всю семью и больше всех — его, старого Вильгельма Оствальда. Вольфганг работал в новой отрасли химической науки — коллоидной химии.
…Оствальд двинулся дальше. Недалеко от места, где он остановился, в одном из романтических уголков парка, где каменный обрыв боролся с наступлением сорняков, его ожидала следующая табличка — «Философия».
Система и порядок, которые Оствальд внес в химию, часто приводили его к философским обобщениям. Интерес к философии начался еще в Дерпте, когда он работал у профессора Эттингена. Тогда энергия считалась только математическим понятием. Оствальд нередко думал: почему же энергию не считают реальностью? Ведь ее можно измерить, заставить работать, даже «украсть», хотя и нельзя увидеть. Это понимали даже Вольф и Гретхен, которые были тогда еще совсем маленькими. Они часто слышали от отца слово «энергия».
— Почему идут часы? — спрашивал он у детей, объясняя им понятие «энергия».
— Потому что каждую неделю мы их заводим, — отвечал Вольф. — У часов есть пружина, и она приводит в движение стрелки.
— Да, но когда пружина ослабевает, часы не идут, хотя у них по-прежнему есть пружина, — возразил Оствальд. — Значит, не пружина их приводит в движение, а что-то другое, спрятанное в пружине. Это другое и есть энергия. Каждую неделю я завожу часы, то есть снабжаю пружину энергией, которая потом приводит в движение шестеренки, а те в свою очередь — стрелки.
— Но разве может существовать «нечто», что мы не видим? — протестовала белокурая Гретхен.
— Оно не видно, но ощущается. Дай-ка свою руку, Грета. Вот, сейчас я ставлю на нее рейсшину. Ощущаешь что-нибудь? — Грета отрицательно покачала головой. Оствальд поднял рейсшину и легонько ударил ею по руке. — А теперь ощущаешь? Кто причинил тебе боль, рейсшина или я?
— Конечно, ты.
— Ну, не совсем я. Это энергия, которую я передал рейсшине.
Для Оствальда энергия была началом всех начал. И эти новые идеи составляли ту основу, на которой зиждились его философские взгляды[338]. В 1900 году Оствальд начал читать лекции по натурфилософии. Одновременно с этим он организовал издание нового научного журнала «Летописи натурфилософии».
Считая энергию первоосновой всего сущего, Оствальд выступил против атомно-молекулярной теории с позиций идеализма. Идеи Оствальда, которые он изложил в своей книге «Энергия и ее превращения»[339], были использованы философами-идеалистами; они начали яростную борьбу против материалистов. Большинство ученых-химиков стояло на материалистических позициях, признавая атомно-молекулярную теорию. Поэтому на Оствальда обрушилась жестокая и справедливая критика со стороны многих известных химиков. Работа в университете стала невозможной.
Оставив университет и переселившись в Гроссботен, Оствальд сделал объектом наблюдения самого себя. Он одновременно выполнял роль экспериментатора и подопытного индивида — у него возникла идея написать книгу о физиологии и психологии ученого. Это был глубочайший психоанализ, исследование его собственного «я», это было откровение тех сложных чувств и переживаний, которые наполняют жизнь ученого. Он живет, как и все другие, переживает обыкновенные человеческие радости, но вместе с тем для него существует второй мир, он намного значительнее и сложнее, — это мир науки, где ученый испытывает эмоции особого рода — радости и огорчения научного поиска[340].
Решение покинуть университет было окончательным, и Оствальд направил просьбу в министерство, чтобы его освободили от обязанностей профессора.
В 1905 г. из Америки поступило предложение об обмене научными работниками. Министерство предложило поехать Оствальду, и он согласился.
Читать лекции в Гарварде! Это было и большой честью, и избавлением от напряженной обстановки, сложившейся в Лейпциге.
Снова начались сборы. В доме закипела работа. Несмотря па то, что было лето, нужно было привести в порядок зимнюю одежду. Ведь они уезжали надолго.
Обычно, уезжая за границу, Оствальд непременно брал с собой кого-нибудь из близких. Но поездка за океан — событие исключительное, и Ханхен, и дети ждали ее с нетерпением. Упаковывая вещи, не забыли и о музыкальных инструментах, скрипках Вольфа и Греты, виолончели Оствальда; рояль для Ханхен было решено купить на месте.
1906 год, Гарвард… Последние лекции прославленного ученого. Когда на следующий год Оствальд вернулся в Лейпциг, министерство удовлетворило его просьбу, и он перебрался в Гроссботен. Здесь было все, о чем он мечтал: кабинет, лаборатория, тишина и самое главное — свобода. Теперь Оствальд мог рационально распределить свои силы, а когда уставал — делал передышку. Самым эффективным способом восстановить силы было для него рисование…
…Следующий сюрприз в саду был посвящен как раз живописи.
Оствальд начал рисовать еще ребенком, с течением времени техника совершенствовалась, тоньше становилось ощущение цвета, и рисование для Оствальда стало жизненной потребностью. Одного дня бродяжничества по окрестностям города с мольбертом и красками, одного дня, насыщенного игрой красок, сочетания которых превращались в великолепные пейзажи, было достаточно, чтобы набраться сил на две недели.
— Когда я рисую, то работает лишь одна половина мозга, другая в это время отдыхает.
Постоянным его спутником во время экскурсий была Грета. Она тоже превосходно рисовала и маслом, и акварелью. Страстью отца и дочери были пейзажи. Часто, завороженные волшебными линиями и красками природы, они брали кисти и пытались запечатлеть на полотне ее неповторимую красоту.
В иные дни Оствальд рисовал особенно вдохновенно. Иногда он приносил со своих этюдов по пять, даже по шесть полотен. Каждая новая картина была радостью не только для него, но и для всей семьи. Даже рабочие, которые были заняты хозяйственными делами, старались найти повод, чтобы войти в кабинет и посмотреть картины профессора.
Как ученый, который всю жизнь посвятил определению различных физических и химических величин, Оствальд не мог смириться с тем, что до сих пор не существует даже простейшей меры идентификации цветов. Какова яркость данного цвета? Как определить сам цвет? Известно, что все оттенки можно получить путем комбинации трех цветов — красного, синего и желтого, но как определить, что данный цвет, например, зеленый? Его можно получить из сочетания желтого и синего, получится либо желто-зеленый, либо сине-зеленый. То же самое и с остальными цветами… Вот еще одна неизведанная область. Когда-то Шеврель делал опыты по определению цветов, но они не удовлетворяли ни Оствальда-художника, ни Оствальда-ученого. Поэтому сейчас, на свободе, он решил заняться систематическим исследованием цвета[341].
Его лаборатория теперь походила на пестрый ярмарочный павильон. Тонкие ленты фильтровальной бумаги, пропитанные красителями всех цветов радуги и пронумерованные, сохли на штативах, полках, на рамах дверей и окон. Потом цвет каждой ленты сравнивался с цветом других подобных лент, измерялся фотометром.
…Оствальд сунул руку в карман пиджака и нащупал лежащую там стеклянную пластинку. Шкала яркости, его первый успех. Как много опытов нужно было провести, чтобы добиться первых удовлетворительных результатов. Мел оказался недостаточно белым, выяснилось, что сажи образуют смеси, которые легко расслаиваются. Наиболее совершенным оказался белый цвет сульфата бария, который на шкале яркости соответствовал 100 единицам. Но смеси сульфата бария тоже расслаивались. Многочисленные комбинации привели к литопону и франкфуртскому черному. Смеси этих веществ в различных пропорциях давали разные оттенки. Самый светлый — белый — Оствальд обозначил через а, наиболее темные смеси достигали значения t. Последние буквы алфавита соответствовали черным смесям, которые нельзя различить ни глазом, ни путем фотометрического измерения. Оствальд использовал эти смеси, перемешав их с олифой и превратив, таким образом, в масляные краски, для изготовления «шкалы яркости». Он наносил по одной полоске каждой смеси на стеклянную пластинку, а между полосами оставлял небольшое расстояние. Наложив пластинку на краску, цвет которой нужно было определить, он легко определял, к какой степени яркости ближе этот цвет.
Оствальд на память знал номера различных оттенков. Он мог определить цвет и без помощи шкалы, но эта маленькая стеклянная пластинка, которую он сейчас сжимал в руке, доставляла ему необыкновенное удовольствие. Это было еще одно из его достижений — при помощи шкалы приводился в систему порядок определения цвета. Но ему предстояло еще много работы, он мечтал создать специальную шкалу оттенков красок.
…Поглощенный мыслями о красках, Оствальд и сам не заметил, как очутился на солнечной аллее, обсаженной кактусами. Эти странные колючие растения собирали и как бы впитывали солнечную энергию. Именно здесь, в аллее кактусов, Грета поставила табличку «Техника и промышленность». «Умно придумала, — Оствальд улыбнулся. — С техникой и промышленностью всегда нелегко. Но, несмотря на страшные колючки, и эти чудища иногда цветут, и цветы их обладают чудными красками и ароматом. Да, синтез аммиака, например, оказался таким вот колючим кактусом, зато каталитическое окисление аммиака дало азотную кислоту — разве это не один из самых красивых цветов, которые расцвели в саду химической промышленности?».
Между камнями качалась желтая головка запоздалой арники. Оствальд наклонился и осторожно сорвал ее. «Это Ханхен…» — с нежностью подумал он. Возвращаясь с утренней прогулки, он всегда приносил жене какой-нибудь цветок. Если не было цветов, он срывал ветку пихты или просто подбирал красивый лист. Теперь дорожка вела вверх к небольшому, заросшему травой холму, на котором была установлена ветряная турбина.
…Энергия легко превращается из одного вида в другой, и нужно использовать ее рационально. Разве мог Оствальд спокойно смотреть, как впустую тратится энергия ветра? Нет! И он решил использовать ее. Лопасти колеса непрерывно двигались и превращали энергию ветра в электрическую. Эта турбина снабжала электричеством все имение в Гроссботене.
Шум ветряной турбины напоминал веселую песню. Многого уже добилось человечество! И как много еще предстоит сделать!
Оствальд медленно пошел к березовой роще, за которой укрылась вилла «Энергия».
— Идет! Идет! — закричали дети.
Грета и Нелли уже были на террасе возле лаборатории. Сюда собралась и вся семья. Оствальд медленно поднялся по каменной лестнице, подошел к жене и торжественно преподнес ей нежный цветок арники. Начались поздравления, поцелуи… Большая семья Оствальдов уселась за празднично накрытый стол — всего пятнадцать человек.
Завтрак еще не закончился, когда стали приходить первые поздравления. Почтальон привез две огромные пачки писем и телеграмм, которые отнесли в рабочий кабинет Оствальда. Нелегкая работа ждала госпожу Оствальд — разобрать всю эту почту. Потом юбиляр сам прочитает письма — одни бегло, другие внимательно.
Почти все жители Гроссботена пришли поздравить ученого, чье имя было известно всему миру. Они несли корзинки с яйцами, маслом, мукой. Большой салон и столовая превратились в склад подарков. Больше всего было цветов — букеты, горшки, корзинки. Любовь Оствальда к цветам была известна всем, поэтому каждый старался найти самые красивые, самые душистые.
К обеду гости заполнили луг перед виллой. Прямо на траву постелили белые скатерти, и началось пиршество. Тосты, речи, поздравления…
Подарки присылали и по почте. Профессор Икеда из Токио прислал Оствальду старинный поднос, сделанный двести лет назад. В своем письме он сообщал, что шестидесятилетний юбилей Оствальда торжественно отмечается и в Японии. «По всей видимости, празднуется потому, что число 60 — общее кратное числам 10 и 12, которые являются основой десятичной системы, используемой в Европе, и двенадцатичной системы, родина которой — Азия, но которая используется и в Европе, например, при отсчете времени в сутках».
…Гости разошлись лишь к вечеру. Оствальд устало поднялся к себе в спальню. Празднество утомило его.
А утром со своей обычной педантичностью Оствальд уже опять приступил к делу, которое так увлекало его в последнее время, — классификации цветов.
Удовлетворение от успехов в работе, семейные радости, любимая музыка — на все это вскоре надвинулась тень войны, которая принесла столько горя и Германии, и всему миру. Она перенесла вражду между государствами и в научную среду. Но Оствальд не поддался ура-патриотическим настроениям. В частности, он не поставил свою подпись под декларацией немецких ученых, которые отказались от научных степеней, присужденных им в Англии.
«В Англии живут мои друзья и ученики. Они, как и мы, работают для науки, а наука принадлежит всему человечеству». Эта решительная позиция увеличила число врагов Оствальда. В газетах его открыто называли «русским профессором» и сейчас эти слова приобретали особый смысл, потому что там, на его родине, власть в свои руки взяли рабочие и крестьяне. Но Оствальд был выше всяких обид. Он сделал величайшие открытия, он целесообразно и разумно построил свою жизнь в науке, и это помогало ему отрешиться от всего мелочного и суетного. Видимо, именно в эти годы он решил написать автобиографию, которую назвал «Дороги жизни». Он работал над ней три года.
Жизненный путь Оствальда был необычен. На нем не было подъема, апогея и заката. Его путь был непрерывным восходом. Порой он разветвлялся, но каждая ветвь неизменно вела вверх. Все, что писал Оствальд, было написано в порыве вдохновения. И самой большой наградой для него была вера в то, что его книги приносят пользу.
С этой верой он встретил и последние мгновения своей жизни.
…Стоял солнечный день. После спокойного и продолжительного сна Оствальд открыл глаза и уловил озабоченный взгляд хирурга лейпцигской клиники Эрвина Пайра. Рядом были медицинская сестра и Элизабет, которая неотлучно дежурила у его постели.
Надеюсь, вы скоро вернетесь в Гроссботен и сможете продолжить свою работу, — голос доктора Пайра звучал, как всегда, бодро.
— Сколько статей осталось незаконченными, — посетовал Оствальд. — Хорошо, что хоть о корректурах позаботится Гретхен.
— Ваши книги замечательны. Я из них многое почерпнул для себя, — воскликнул доктор Пайр. И для Оствальда не было слов более дорогих, чем те, которые он только что услышал. Он благодарно улыбнулся и закрыл глаза.