Текст книги "Александр фон Гумбольдт. Вестник Европы"

Опыты этого рода производятся обыкновенно в цилиндре, который наполнен исследуемым воздухом и один конец которого герметически закрыт, а другой конец опущен под ртуть. Деления, находящиеся на стенках этого стеклянного колпака, позволяют непосредственно учитывать количество исчезающего воздуха, или вернее, составной части его. Понятно, что при этом необходимо обратить внимание на окружающую температуру и состояние барометра, так как этими двумя факторами тоже обусловливается пространство, занимаемое в стеклянном колпаке воздухом; чистота употребленной окиси азота, ее растворимость и разлагаемость в воде, ширина употребленного цилиндра или колпака, – все это также оказывает влияние на исчезновение газов и на самое вычисление.

Определением всех этих влияний на результат опытов Гумбольдт занялся прежде, чем обратился к ним самим. Мы не имеем возможности следить здесь за подробностями его исследований, и если в беглом очерке указываем на метод их и главные выводы, то делаем это только с целью указать, чем обязана современная наука Гумбольдту и по какому тернистому пути приходится идти служителям ее, чтобы добывать результаты, пользоваться которыми реже всего приходится самому труженику; общество же, наслаждающееся ими, в большей части случаев не знает даже и имени их.

Исследования Гумбольдта привели его к тому результату, что объем воздуха, исчезнувшего из-под эвдиометра (стеклянного колпака) после введения в него окиси азота, разделенный на 3,55, даст количество прежде заключавшегося в нем кислорода.

Кроме изложенного выше способа измерять содержание кислорода в атмосферном воздухе, существуют еще другие. Один из них, так называемый эвдиометрический при посредстве фосфора, основанный на определении количества кислорода посредством изменения убыли его при сгорании фосфора в воздухе известного объема, Гумбольдт тоже употреблял для контроля результатов, добытых первым методом. При этом оказалось, что результаты обоих методов не согласовались вполне; величины, даваемые первым методом, были значительнее даваемых последним. Исследуя причины этого, Гумбольдт открыл, что фосфор есть очень ненадежное средство для эвдиометрических целей, так как он не поглощает всего кислорода воздуха.

Окружающая нас атмосфера заключает, кроме кислорода и азота, еще газ, известный под именем углекислоты, соединения углерода с кислородом. Источники происхождения ее очень разнообразны: вулканы, минеральные ключи, процесс сгорания, дыхание, брожение и проч. Несмотря на необыкновенно важную роль, которую играет этот газ в экономии природы, он был так мало исследован, что до конца XVIII в. ему давали различные наименования смотря по источнику его происхождения, хотя в сущности это была одна и та же углекислота. Как только определение его химического состава было сделано гениальным Лавуазье, ученые стали исследовать его количественно, что было нелегко, так как присутствие этого газа в атмосфере при нормальных условиях ее весьма незначительно. И Гумбольдт при помощи особенного, им изобретенного аппарата (антракометра), делал обширные опыты и исследования. Но человеку с его складом ума было недостаточно решать детальные вопросы; он никогда не упускал из виду общих взглядов, для которых первые были только вспомогательным средством, и искал применения их к разных частям естествознания. Вот, например, какими задачами он задался при своих исследованиях над углекислотой: каково обыкновенное количество ее в атмосфере, каковы maximum и minimum ее? Не больше ли оно в теплом поясе, нежели в умеренном и в холодном? Не уменьшается ли количество углекислоты в зимние месяцы против летних? На горах в сравнении с равнинами? Нет ли отличий относительно содержания ее в воздухе ночью и днем? В открытом море и в лесах? Все эти вопросы были впервые поставлены Гумбольдтом и над решением их он трудился многие годы. Рассмотрев источники углекислоты в воздухе Гумбольдт переходит к исследованию ее количества и распространения. Maximum первого, по его опытам, доходит до 1,8, minimum 0,5%; средним числом из многих опытов – 1,5%. Последнее, т. е. распространение углекислоты, найденной Соссюром даже на Монблане, заставляет Гумбольдта утверждать, что она вовсе не случайная составная часть воздуха, но нормально в нем встречающаяся, вследствие своего химического притяжения к кислороду подымающаяся на такие высоты, до которых она без этого предположения не могла бы подняться, вследствие своей тяжести. Так как, говорит он, составные части воздуха – кислород, азот и углекислота – представляют различную плотность, то, судя по аналогии капельно-жидких тел, эти три газа должны бы занимать в атмосфере разные слои: внизу – должна бы находиться углекислота, над ней – кислород, а над ними – азот, между тем как мы видим противное: все три газа представляют смесь. Явление это, загадочное в то время, когда Гумбольдт делал свои опыты, объяснено теперь Дальтоном (именем которого открытый им закон и назван в науке). Дальтон доказал, что газы, находящиеся в известном пространстве, наполняют его как будто оно заключает не смесь их, а каждый отдельно. Так, каждый газ, по закону Дальтона, образует особую атмосферу, которая проникнута атмосферами других газов, заключенных в одном с ним пространстве. Поэтому место, освободившееся в смеси газов от удаления одного из них, играет роль пустого пространства, занимаемого оставшимися газами, восстанавливающими прежнее отношение смеси. Незнакомый с этим законом, Гумбольдт объяснял присутствие углекислоты на значительных высотах химическим притяжением между собой составных частей воздуха. Этим же предположением он объяснял и присутствие водяных паров в высших слоях атмосферы. Впрочем, он не предполагал притяжения этого неизменным и даже не считал его так значительным, чтобы оно могло исключить возможность различного состава воздуха в близко друг другу лежащих местностях. Он приписывал степень этих изменений количеству водяных паров, находящихся в воздухе, и первый обратил внимание на необходимость при определении количества углекислоты обращать внимание на многие посторонние обстоятельства, казавшиеся прежним исследователям совершенно безразличными. Что количество находящейся в воздухе углекислоты найдено им несколько значительнее, чем принимаемое в настоящее время, это объясняется тем, что тогда не умели так хорошо, как теперь, освободить воздух от водяных паров, и кроме того, как Гумбольдт, так и другие его современники, тоже нашедшие слишком высокие цифры для углекислоты в воздухе, анализировали чересчур небольшие количества воздуха, которые не могут дать верных результатов.

И определение количества кислорода, сделанное Гумбольдтом, оказалось выше (26-27%), чем найдено впоследствии. Причиной этой неверности был метод, именно употребление окиси азота для эвдиометрических анализов.

Объяснение происхождения света при химических процессах также сильно занимало ученых того времени. Гумбольдт опроверг общераспространенное тогда мнение, что свет заметен только при соединении с кислородом. По этому поводу он выражает убеждение, что явления света и теплоты не обусловлены существованием определенных материальных субстратов, а что они представляют собой преходящее состояние материи, мнение, которое последующие исследования совершенно оправдали.

Гумбольдт, познакомившийся во время своей практической деятельности на деле с опасностями, которым подвержены рудокопы, не мог по характеру своему не обратить внимания на средства устранения их. Между этими опасностями подземные газы играют чуть ли не самую важную роль. Изучение этого вопроса разрослось под руками Гумбольдта в новую отрасль естествознания, до него не существовавшую – в подземную метеорологию. Первым шагом его на этом пути было исследование местностей. Вопрос этот важен уже потому, что местность обусловливает самый химический состав подземного воздуха. Он будет совершенно различен смотря по тому, находится ли он в сообщении с наружным или нет.

Несмотря на то, что исследования при помощи маятника показали, что внутренность земного шара не только не пуста, но даже имеет значительную плотность, ежедневный опыт убеждает нас, что все горные породы, в особенности вулканические, представляют различной величины пустые пространства, наполненные газами, которые очень отличны по своему химическому составу от внешнего воздуха. Наткнувшись на такую пещеру, работники, сделав в ней отверстие, бывают вдруг погружены в атмосферу газов, неспособных для поддержания дыхания. Какие колоссальные несчастья происходят от подобных случайностей, мы имеем случай, к сожалению, слышать очень часто. Так как рудокоп изредка только встречает на своем пути описанные пещеры, то они имеют второстепенное значение; первое же место занимают, бесспорно, углубления, производимые искусственно при самых горных разработках.

Общераспространенное мнение, что газы этих углублений тем опаснее и вреднее для рудокопа, чем глубже находится штольня, совершенно неверно. Не глубина ее, а местные условия, на которые указал Гумбольдт, – перемена воздуха, укрепление шахты, выветривание пород, количество воды в них заключающейся, открытые щели, из которых выходят газы, – вот те местные обстоятельства, которые играют здесь главную роль. На отсутствие солнечного света, электрические условия, степень влаги, Гумбольдт также обратил внимание, но оказалось, что условия эти не играют главной роли. Температура в шахтах умеренного пояса отличается немногим от средней температуры наружного воздуха; встречающиеся же уклонения от нее обусловливаются наружными влияниями. Гумбольдт не признавал мнения, по которому по мере углубления внутрь земного шара температура его увеличивается в столь значительных размерах, как некоторые утверждали. Этот взгляд Гумбольдта объясняется тем, что он был тогда последователем нептунической теории, не признававшей так называемого центрального огня. Известно, что еще древние защищали теорию противоположную, унаследованную впоследствии и вулканистами, между которыми в особенности Бюффон развил учение о центральном огне. Он утверждал, что земной шар есть не что иное, как частица солнца, которая оторвалась от него и была прежде в расплавленном состоянии. Охлаждаясь она образовала земную кору, которая от неравномерного сокращения выдвинула горы и образовала долины. Не допуская тогда вулканической теории, Гумбольдт не признавал и следствий ее – центрального огня, объясняя не подлежащее сомнению возвышение температуры по мере удаления от поверхности земли к центру ее химическими процессами, отделяющими теплоту.

Исследуя химический состав воздуха в рудниках, Гумбольдт нашел, что в некоторых из них он ничем почти не отличается от наружного; в большей же части случаев представляет значительные уклонения. К обстоятельствам, влияющим на них, он относит: разложение пород, не заключающих руд, ископаемые, заключающие углерод, подземные растения, стоячую воду, разведение огня, взрывы, дыхание людей, освещение. Не заключающие руд породы, выветриваясь, отделяют содержащиеся внутри них газы, в особенности азот; нередко, например, каменноугольные копи выделяют из себя углеводород, который соединяется с кислородом воздуха и делает его неспособным для дыхания или, при соприкосновении с воздухом и огнем, производит взрывы, так опасные для рудокопов.

Изучив причины этих вредных явлений, Гумбольдт пытается найти средства их отклонить или по крайней мере ослабить. Средства, бывшие до того в употреблении, оказывались чересчур сложными и дорогими. Так, штольни, устроенные с специальной целью возобновлять воздух посредством тяги, притока свежей воды, мехов, накачивания в рудники кислорода и т. п., оказывались непомерно дорогими. Притом Гумбольдт во время своей практики убедился в необходимости отделить аппараты, назначенные для проведения годного для дыхания воздуха от аппаратов, предназначенных для поддержания горения ламп, а не тщетно стараться удовлетворить обоим требованиям одним аппаратом. К этому побуждало его наблюдение, что один газ гасит только лампы, не вредя дыханию, между тем как другой гасит лампы и производит удушье. Желая устранить первое неудобство, Гумбольдт придумал особую лампу, теперь, правда, забытую и вытесненную лампой Дэви, но они восполняют друг друга, ибо первая оказывает существенные услуги в рудниках, наполненных газами, гасящими огонь, вторая же – там, где развивается гремучий газ. Таким образом, забвение это не может быть ничем оправдано и в интересе рудокопов следовало бы употреблять лампу Гумбольдта в местностях, бедных кислородом, а там, где газы при соприкосновении с огнем воспламеняются и производят взрыв – лампу Дэви.

Аппарат, придуманный Гумбольдтом для охранения работников против удушья, хотя и основанный на верном физиологическом расчете потребностей дыхания, также вышел из употребления.

Статья вторая (1870. Кн. 10., Кн. 12. 1871. Кн. 7.)

Прибытие на Тенерифе – Подъем на пик Тейде – Изучение местной флоры

Мы оставили Гумбольдта на пути в Америку. Мы видели, что едва ли предпринято было до него путешествие, к которому путешественник приготовился бы так многосторонне, как Гумбольдт. Кроме теоретического образования, он с 18 года своей жизни развивал себя практически для предположенной цели. Путешествие по Швейцарии дало Гумбольдту ключ для уразумения строения Андов. Знакомый с употреблением многочисленных инструментов, он, при сделанных им в Европе измерениях, узнал пределы возможных их ошибок. Наконец, не стесняемый никакой программой, которая была бы ему навязана, если бы он отправился на счет какой-нибудь академии, общества или правительства, Гумбольдт в выборе своих исследований руководствовался только личными наклонностями и вкусами. Тотчас после удаления от берегов Европы он стал делать свои наблюдения над температурой морской воды, обусловливающей законы морских течений, положившие начало физике моря, развитой в настоящее время почти до крайних пределов колоссальными трудами американского капитана Мори. Излишне было бы объяснять, как важно в практическом смысле для мореплавания знание законов морских течений вследствие обусловленного ими сокращения морских путей. Корабль, везший Гумбольдта, попадает в настоящее царство медуз, издающих из себя электрический свет при потрясении. Исследование этих животных и наблюдение над сверканием морских волн поглощали его внимание. Затем, по мере приближения к югу, он обращается к наблюдениям над падающими звездами, наблюдениям, положившим начало новой теории этого периодически повторяющегося явления, развитой им впоследствии.

Путешественники приближались к Канарским островам. По ошибке капитана, принявшего базальтовую скалу на островке Грациоза за испанский форт и отправившего туда лодку, Гумбольдту представился первый случай ступить на вне-европейскую почву. Он описывает странность впечатления, производимого на новичка-естествоиспытателя новостью обстановки. Гумбольдт не в силах был дать себе отчета в нем; он не знал, на чем остановить свое внимание. Под новостью впечатлений он не узнавал растений, хорошо ему известных из изучения их в ботанических садах; словом, он не в силах был сосредоточить своего внимания на этом пустынном, скалистом, вулканическом острове!

«Писарро», везший Гумбольдта, приближался к Тенерифе. Сильный туман мешал рассмотреть знаменитый пик Тейде, видимый в ясную погоду на расстоянии 40 миль, но как ни неприятно было это обстоятельство, ему, однако, обязан Гумбольдт тем, что ускользнул от английских крейсеров. Не будь этого тумана, скрывавшего «Писарро» от них, путешествие Гумбольдта опять не состоялось бы. Попавшись англичанам в плен, он и его спутник вернулись бы в Европу, и наука лишилась бы добытых этим путешествием приобретений. Высадившись в Санта-Крус, на Тенерифе, Гумбольдт с спутником своим Бонпланом, не теряя ни минуты времени (так как фрегат не мог оставаться здесь долее 4-5 дней), направились из Сан-Кристобаль-де-ла-Лагуны, города, лежащего на высоте 1 620 футов над поверхностью моря, в Оротаву, а оттуда на пик. В саду губернатора острова [32]32
  Губернатором Канарских о-вов и Тенерифе с 1799 по 1803 гг. был Хосе де Перласка, однако Гумбольдта поразил сад генерала Армиага, в доме которого остановились путешественники.


[Закрыть] Гумбольдт впервые вполне испытал впечатление тропической природы, превратившееся в восторг по мере того, как кругозор его с поднятием выше расширялся. Финиковые, кокосовые, драконовые деревья, кипарисы, мирты, апельсины, виноград покрывали склон горы. Агавы, кактусы образовали живые изгороди, разделявшие поля; папоротники покрывали стены. Содержание этой тропической роскоши производило на глаз, привыкший видеть ее только в тощих экземплярах тепличной флоры, магическое действие. При поднятии на пик тенерифский, на который и до Гумбольдта поднимались многие без всяких результатов для науки, он обращает внимание на явление, которое в дальнейшем развитии создало новую науку. Он замечает, что по мере приближения к вершине пика физиономия растительности изменяется. Из полосы каштанов и виноградников он поднимался в полосу лавра, затем – папоротников, потом можжевельника и елей, и еще выше – дроков (genista). Наконец, на самой вершине пика ему попадаются только травы и ягели. Из этого Гумбольдт заключает о зависимости органических форм от климата и высоты над уровнем моря, обусловливающих разнообразие, между тем как формы неорганические могут быть одинаковы под самыми различными градусами широты и долготы. Взбираясь на пик тенерифский, Гумбольдт совершил в вертикальном направлении путешествие от тропиков к полюсу. Оно заронило в уме его мысль, которую он не переставал преследовать всю жизнь – о необходимости изучения географического распространения на земном шаре растений и животных. На высоте этого пика родились первые зачатки науки, называемой теперь растительной и животной географией. Тут же, стоя на вулкане, действовавшем еще так недавно, Гумбольдт собрал новые материалы для своих исследований о роли, которую играет вулканическая деятельность в образовании форм земной коры и о самых проявлениях этой деятельности. Он открыл связь между разными вулканами, сочетал деятельность их, простиравшуюся до берегов Африки и Португалии, проник взором мыслителя в глубокую древность, уразумел распределение температуры на поверхности земли в доисторическую эпоху, объяснил себе этим возможность произрастания тропических растений в холодном теперь севере. Читая эту книгу природы, раскрывшуюся перед ним на высоте тенерифского пика, Гумбольдт постиг здесь всю важность при изучении естественных наук детальных исследований, без которых уразумение целого становится невозможным. Тут предложил он себе вопрос – что такое сила, созидающая и разрушающая все земное, как она созидает, как разрушает? что такое день творения? действительно ли это суточное обращение земли вокруг ее оси или же под этим термином следует понимать ряд тысячелетий? Поднялась ли земля из воды или же вода наполнила углубления первой? Силы ли огня или воды подняли горы и уровняли кору земную, разграничили берега и моря? Что такое вулканы, как они возникли, как они действуют? Вот вопросы, занимавшие Гумбольдта на обратном пути к кораблю, который должен был везти его далее.

Перед отплытием он старался собрать, как это делал впоследствии везде, сведения об обитателях острова, нравах их, языке, культуре, общественных учреждениях и т. п. Он смотрел на человека не как на стоящего вне природы, а как на продукт разнообразнейших естественных условий: почвы, климата, местоположения, словом, как на зеркало природы.

Во время дальнейшего путешествия Гумбольдт занялся изучением морских ветров, становившихся тем постояннее, чем более приближался корабль к берегам Африки; у Зеленого мыса он исследует водоросли, достигающие 800 футов длины и образующие здесь целые острова; затем изучает анатомию летучих рыб, объясняет механизм их полета. В ночь с 4 на 5 июля под 16° широты Гумбольдт увидел впервые созвездие Южного креста, с которым открывалось для него звездное небо южного полушария, так отличное от северного. Эта новость впечатления вызывает у него поэтическое описание тех чувств, которые невольно волнуют жителя севера, впервые созерцающего эту картину природы. Но и бедствие пришлось ему испытать во время этого переезда: на корабле открылась желтая лихорадка, свирепствовавшая все сильнее и сильнее по мере приближения к Антильским островам. Нетрудно себе представить, какие мысли волновали Гумбольдта вдали от родных и друзей, окруженного умирающими жертвами эпидемии. Самое сильное впечатление произвела на него смерть молодого астурийца, 19-летнего юноши, отправившегося в Америку искать счастья и средств содержать свою мать. Обряд похорон при опущении трупа в море усилил еще более это впечатление. Испуганные пассажиры, отказавшись от цели своего путешествия – Кубы или Мексики, требовали от капитана высадить их на берег Венесуэлы, мимо которого они проезжали. Гумбольдт с Бонпланом решились тоже последовать их примеру и переждать период дождей, так пагубный для европейцев в благорастворенном климате Куманы, и, уже акклиматизировавшись, направиться в Новую Испанию. Этой неприятной случайности наука обязана великими открытиями, сделанными Гумбольдтом в местности, которую без того он не посетил бы.