Первооткрыватель лития


Текст: Татьяна ДАНИЛОВА

Ученый и государственный деятель, один из отцов независимости Бразилии Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва в начале XIX века почти случайно обнаружил минерал — источник лития. Спустя два века этот элемент благодаря развитию электромобилей вполне может стать практически на вес золота.


Иллюстрация: Влад Суровегин
Фото: Google.com, Eskom.co.za, Flickr/IAEA
Тревожный и неспокойный XVIII век, век больших идей и исторических потрясений, породил философию просвещенного абсолютизма. Идеал виделся в союзе монархов и философов, в подчинении государственного устройства чистому, рациональному разуму, в уничтожении остатков феодализма и религиозных суеверий, в укреплении централизованной власти и формировании светского государства с опорой не на привилегированные сословия, а на более широкую социальную базу.

Фундамент естественных наук закладывали люди, вдохновленные идеями просвещения, от аристократов-землевладельцев до бедных священников-миссионеров. Выдающийся ученый и блестящий государственный деятель Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва (José Bonifacio de Andrada e Silva, 1763–1838) был истинным сыном своего века.

Выходец из богатой колониальной семьи Португальской империи, он заслужил ученые степени в области натурфилософии и юридических наук, совершил большое научное путешествие по северу Европы, открыл четыре минерала (в том числе литийсодержащие петалит и сподумен) и восемь видов растений, а его политический дар и опыт практически бескровно объединили огромную и раздробленную Бразилию после обретения ею независимости от Португалии в 1822 году. Де Андрада стал первым премьер-министром новообразованной обширной страны.

Его мировое признание как минералога увенчало имя, данное в его честь минералу из группы гранатов — андрадит. Даже в тот век титанов науки и политики этих свершений хватило бы на несколько богатых биографий.

Наш герой родился в бразильском плантаторском городке Сантос близ Сан-Паулу (Португальская империя), его отец был высокопоставленным и очень богатым чиновником короны. В тот век наука была занятием благородных сословий, а богатство — необходимым условием для профессиональной научной деятельности.

Жозе Бонифасиу вместе с братьями готовился к поступлению в университет, изучая грамматику, риторику, философию, латынь и греческий, а в 1780 году отправился в Португалию для поступления в университет Коимбры, где записался на философский и юридический факультеты.
Справка

Описывая минералы, де Андрада придерживался собственной системы, которая представляла собой синтез систем Линнея, де Лиля, Вернера и других. Приведем его описания петалита и сподумена.
Сподумен:
цвет — зеленовато-белый;
удельный вес — 3,218 г/ см³;
твердость — не царапает стекло, а кварц оставляет на нем царапины;
форма кристаллов — ромбовидные на расщепе; прозрачность — непрозрачный;
текстура — слоистый;
яркость — типа жемчуга;
место обнаружения — найден в железорудной формации острова Уте (к югу от Стокгольма).
Петалит:
цвет — розовый;
удельный вес — 2,62 г/ см³,
твердость — царапает стекло;
прозрачность — непрозрачный край;
текстура — слоистый;
яркость — обычная и светловатая;
место обнаружения — рядом с о. Уте, между Фингеруваном и Коппабергом в Швеции.

Два других минерала — криолит и скаполит — были известны и ранее, но де Андрада впервые описал их, и его описания признали эталонными видные минералоги Европы. Криолит ныне известен как основное сырье для производства алюминия.
Для Португалии это было время образовательных реформ маркиза де Помбалы, в рамках которых было открыто свыше 800 светских школ, а в университете Коимбры появились математический и философский факультеты, а также естественнонаучные подразделения.

Три брата де Андрада — представители колониальной элиты — учились вместе с сыновьями элиты метрополии. Курс факультета философии, на котором преподавались естественные науки, физика и химия, занимал четыре года. Учебной литературы (от «Естественной истории» Плиния до работ Карла Линнея) не хватало, и основой курсов были лекции по естественной истории, экспериментальной физике, теоретической и практической химии.

Помимо основных философских курсов, Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва прошел на математическом факультете курс геометрии. И все это параллельно с изучением естественного права, римской истории, римского гражданского права, элементов канонического права, современного гражданского права и юриспруденции!

Будущий естествоиспытатель — словом «ученый» в то время еще не пользовались — в 1787 году получил степени бакалавра в области философии и права, но в одной из заметок назвал себя философом: «Я не сторонник мифософии или теософии. Я философ, то есть нахожусь в постоянном поиске мудрости, несущей истину и пользу».

Отмечая два аспекта современной ему научной мысли — прагматизм и утилитаризм, — Жозе Бонифасиу не упомянул о направлении, которым усердно занимался сам. Речь идет об идентификации и классификации элементов мира природы, особенно полезных ископаемых.

Человек науки XVIII века был чаще всего государственным чиновником, чья деятельность финансировалась монархом, что указывает на имплицитный союз науки и власти. Ученые получали немалое жалованье, занимали высокое положение в обществе и были близки ко двору. Как мы увидим далее, Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва, как истинный ученый, ничего не принимающий на веру, оспорил даже этот краеугольный камень тогдашней науки.
Минералогическое путешествие по Северной и Центральной Европе
4 марта 1789 года Жозе Бонифасиу де Андрада при покровительстве герцога де Лафуша был назначен на службу в Королевской академии наук и оказался одним из трех ученых (другими были Мануэль Феррейра да Камера Бетанкур и Жоаким Педро Фрагозу), посланных в научное путешествие по Европе для изучения горного дела. Поездка продлилась девять лет.

Первой страной, которую они посетили, была Франция — лидер европейского Просвещения, откуда Антуан Лавуазье только что призвал к «революции в химии». Здесь португальские ученые прошли полный курс химии у Антуана Франсуа де Фуркруа (который выдвинул теорию окисления и горения, отрицавшую существование флогистона) и курс минералогии у Бальтазара Лесажа из парижской Горной школы. В 1791 году Жозе Бонифасиу де Андрада представил парижскому Обществу естественной истории свой «Мемуар об алмазах Бразилии», в котором применил сразу две системы классификации минералов.

Затем естествоиспытатели направились в саксонский Фрайберг — центр горной науки и горнодобывающей промышленности. Здесь они занялись горной практикой и, кроме того, прослушали курсы ориктогнозии (о признаках минералов) и геогнозии (о горных породах). Затем, изучив рудники Саксонии и Чехии, направились в Австрию, Венгрию и, наконец, в Италию, где Жозе Бонифасиу свел знакомство с Алессандро Вольтой.

По материалам поездки он также написал статью об осадочном генезисе пород туринского региона, в которой отстаивал «нептунистские» взгляды немецкого геогноста Абраама Готлоба Вернера о том, что воды океанов были основным фактором формирования земной коры (тех, кто полагал основными действующими факторами внутренние силы и вулканизм, относились к «плутонистам»).

В 1797 году ученые отправились на север Европы, в Данию и Швецию, где им разрешили посетить железоплавильные и серебряные заводы, шахты и рудники. Жозе Бонифасиу де Андрада стал академиком стокгольмской Королевской академии наук.

Именно здесь, в Швеции, Жозе Бонифасиу де Андрада описывает и проводит анализы 12 видов минералов, четыре из которых ранее не были известны. Из этих новооткрытых минералов два — де Андрада дал им названия «петалит» и «сподумен» — стоят более подробного рассказа.

Сподумен — силикат лития и алюминия — сегодня известен как основное сырье для получения металлического лития, того самого, который широко применяется в аккумуляторах. Петалит более известен как красивый поделочный камень. Открытие петалита заинтересовало шведского химика Иоганна Арфведсона, который подверг минерал тщательному анализу и обнаружил «огнепостоянную щелочь до сих пор неизвестной природы».

Его коллега Йёнс Берцелиус (впоследствии прославившийся составлением таблицы атомных масс, работами по электролизу и другими фундаментальными открытиями) предложил назвать новое вещество литионом (от греческого λίθος — камень, поскольку вещество было найдено в минерале). И. Арфведсон нашел литий также и в сподумене, однако ему не удалось выделить чистое вещество — металлический литий.

Научное путешествие открыло Жозе Бонифасиу путь к научной карьере, принесло славу, интеллектуальные наслаждения, а также множество вопросов, неразрешимых проблем и разочарований.

Academia das Ciências de Lisboa
Королевская академия наук
Лиссабонская Королевская академия наук была создана в 1779 году с целью развития наук в Португалии. Это случилось столетием позднее создания Королевского общества (1662) в Лондоне и Королевской академии наук (1666) в Париже, которые стали образцами для подражания.

Учреждение было разделено на три отделения: наук, в основе которых лежат наблюдения: метеорология, химия, анатомия, ботаника и естественная история; наук, в основе которых лежат вычисления: арифметика, алгебра, геометрия, механика и астрономия; а также отделение изящной словесности, занятое изучением португальской литературы. При академии имелись обсерватория, химическая лаборатория и два музея естественной истории.

Членами академии могли стать те, кто имел научные заслуги, независимо от сословия: так, ко времени возвращения де Андрады из научного путешествия в ней состояли король, священник, натуралисты, землевладельцы, министр, учителя и поселенцы заморских колоний.

Общей задачей академии было построение в Португалии просвещенного общества, а одной из конкретных — преодоление экономического разрыва между Португалией и другими странами; академия публиковала ученые записки, пособия по минералогии, сельскому хозяйству и экономике, а также исследования по разведению хлопка, олив, винограда и других культур.

Одну из задач науки натуралисты академии видели в том, чтобы изучить природу колоний; с этой целью следовало собрать ее образцы в ботанических садах и музеях естественной истории, препарировать и классифицировать их. В тропической природе колоний власти видели источник богатства, который должен был внести вклад в индустриализацию страны.

На родине Жозе Бонифасиу де Андрада опубликовал несколько научных статей. «Хорошая, правильная наука», по его мнению, не ограничивается познанием; она преобразует реальность и приносит пользу обществу. Неотложными задачами науки он считал социальные: поиск средств борьбы с болезнями, внедрение новых культур, удешевление пищевых продуктов.

В Португалии опубликованы научные записки Жозе Бонифасиу де Андрады и Силвы, в которых нераздельно переплетены экономика, политика и наука. Они в свое время стали частью государственного плана по преодолению кризиса. Философская диссертация де Андрады посвящена теоретическим размышлениям о формировании земной коры, но куда сильнее его интересовал экономический потенциал полезных ископаемых.
На службе науке и империи
Помимо работы в Королевской академии наук Лиссабона, Жозе Бонифасиу занялся исследованиями в области естественной истории. Его труды привлекли внимание министра военно-морского флота и зарубежных ученых. В 1801 году де Андрада получает должность главного интенданта горного ведомства.

В том же 1801 году в университете Коимбры была создана кафедра геогнозии, и де Андрада возглавил ее. На кафедре он занимается в основном подготовкой научных экспедиций в колонии, ставит перед ними объемные задачи, пишет методички… и пытается преодолеть разрыв в уровне преподавания естественных и гуманитарных наук между университетом Коимбры и передовыми научными школами Европы. Эти попытки потерпели неудачу ввиду отсутствия финансирования и поддержки государства. В 1813 году де Андрада уходит из университета.

Жозе Бонифасиу делит свое время между исследованиями и исполнением государственных обязанностей. Шахтам и рудникам нужен крепежный лес — и в 1802 году принц-регент назначает де Андраду руководить лесопользованием и посадкой лесов в прибрежных песках Португалии. Он координирует поиски месторождений угля и железа, необходимых молодой португальской промышленности, пишет обширный и подробный обзор полезных ископаемых страны и подчеркивает их потенциал для развития нации.

В 1812 году он занимает пост ученого секретаря академии — практически ее главы. Научные записки Жозе Бонифасиу — аналитические исследования минерального потенциала страны, описания полевых работ, экспериментов, исторические сведения — создают и поддерживают своего рода информационную сеть, которой пользуются натуралисты и горняки всей Португалии.
Банкнота Бразилии и марки с изображением Жозе Бонифасиу де Андрады и Силвы
Прощание с Португалией
На заседании Королевской академии наук 24 июня 1819 года Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва произносит прощальную речь: он, приемный сын «старой Португалии», покидает ее, чтобы вернуться на родину, в «новую Португалию». Он хотел полностью посвятить себя науке, но этому помешали политические события.

В 1807 году португальский регент дом Жуан VI ввиду наступления наполеоновских войск бежал в Бразилию, взяв с собой массу придворных и чиновников для управления колонией. Старинные отношения Бразилии с метрополией были поколеблены: бразильцы не желали подчиняться пришлым. Разногласия множились, несмотря на то что в 1815 году Бразилия получила статус королевства. Доходило до волнений. Де Андрада прибыл, когда король (принц-регент был коронован в 1816 году) изо всех сил сопротивлялся советникам, настаивающим на его возвращении в Португалию.

В 1821 году дому Жуану VI все же пришлось вернуться в свою европейскую столицу и признать принятую кортесами конституцию. В Бразилии остался его сын, принц-регент, чьим советником стал де Андрада. Обстановка в стране была неспокойная, выступления патриотов учащались, и де Андрада стал одним из тех, кто убедил принца-регента объявить Бразилию независимым королевством и принять титул императора. Теперь сына португальского короля следовало называть «дом Педру I».

Де Андрада считал, что создание сильной нации невозможно без ее гомогенизации, без консолидации неоднородного общества. Ученый активно выступал за отмену рабства и включение в социальную жизнь Бразилии индейцев и негров. Путь к развитию страны он видел в ликвидации неграмотности, распространении образования, прежде всего технического, и повышении его уровня. Политические идеи де Андрады направлены на укрепление независимости Бразилии и рост ее экономики, а в пределе — на создание единой и сильной нации.

Император назначил своего советника и бывшего наставника министром короны и иностранных дел. Фактически это была должность премьер-министра. Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва, одаренный человек бурного темперамента, не смог долго оставаться в хороших отношениях с монархом, не разделявшим его демократических взглядов, и присоединился к оппозиции. Не удивительно, что в 1823 году его выслали из Бразилии.

Ученый направился во Францию и в Бразилию вернулся лишь в 1829 году. Через два года дом Педро отрекся от трона, а 68-летний Жозе Бонифасиу де Андрада стал наставником сыновей монарха. Он не скрывал своего критического отношения к правительству очередного регента, восхвалял империю и уже через два года был обвинен в измене и отрешен от должности. (Вероятно, эта отставка доставила усталому ученому немалую радость.)

Семидесятипятилетний Жозе Бонифасиу де Андрада и Силва умер в 1838 году. В Бразилии его чтут как одного из отцов независимости страны.

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ НОМЕРА