В 1808 году Гей-Люссак установил, что объемы газов, вступающих в реакцию, и газообразных продуктов реакции относятся как небольшие целые числа. Казалось, результаты конкретных экспериментов вошли в противоречие с представлениями Дальтона. Справедливость гипотезы Дальтона, удобной и многое объясняющей, была поставлена под сомнение. Однако в своем «Очерке» Авогадро блестяще разрешил это противоречие. Он показал, что результаты Гей-Люссака не только не противоречат гипотезе Дальтона, но и являются ее подтверждением. Просто необходимо предположить, что молекулы водорода и кислорода состоят не из одного, а из двух атомов. В этой же работе Авогадро сформулировал закон, названный позднее его именем. Согласно закону Авогадро, в одинаковых объемах любых газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул. Авогадро писал, что это открытие дает способ «очень легкого определения относительных масс молекул тел, которые можно получить в газообразном состоянии, и относительного числа молекул в соединениях». Этот способ основан на том, что если количество молекул в одинаковых объемах газов одинаково, то судить об отношении масс молекул газов можно по отношению их плотностей. В качестве примера приводилось определение отношения молекулярных масс кислорода и водорода. Также Авогадро первым определил правильные формулы кислорода – O2, водорода – H2, воды – H2O и составил химически верное уравнение образования воды.
В 1814 году была опубликована еще одна статья Авогадро «Очерк об относительных массах молекул простых тел, или предполагаемых плотностях их газа, и о конституции некоторых из их соединений». В этой работе ученый не только более четко сформулировал свой закон, но и описывал приложение закона к определению состава молекул многочисленных неорганических соединений (азота, оксида азота, хлора и других). В статье «Новые соображения о теории определенных пропорций в соединениях и об определении масс молекул тел» (1821) Авогадро подвел итоги своей деятельности в области молекулярной теории и указал на то, что многие химики (Дальтон, Дэви, Берцелиус), не знакомые с его статьями, продолжают руководствоваться ошибочными представлениями о составе молекул многих химических соединений. Наконец в 1837–1841 годах он опубликовал обширнейший четырехтомный труд (каждый том объемом более 900 страниц) «Физика весомых тел, или трактат об общей конституции тел». Это сочинение стало первым в истории науки пособием по молекулярной физике.
Надо сказать, что при всей их несомненной важности работы итальянского ученого долго оставались незамеченными широкими кругами научной общественности. Даже открытый им закон называли законом Ампера (Ампер пришел к таким же выводам на три года позже). Повторное «открытие» работ Авогадро сделал итальянский химик Станислао Канниццаро. В 1858 году он ознакомился с одним из писем Ампера, в котором была ссылка на работы Авогадро. На Первом Международном химическом конгрессе в Карлсруэ (1860) доклад Канниццаро, в котором он изложил основные идеи Аяогадро, произвел огромное впечатление на присутствующих и нанес сокрушительный удар противникам молекулярной теории. Об этих событиях Д. И. Менделеев писал: «В 50-х годах одни принимали атомный вес кислорода равным 8, другие – 16. Смута, сбивчивость господствовали. В 1860 году химики всего света собрались в Карлсруэ для того, чтобы достичь соглашения, единообразия. Присутствовав на этом конгрессе, я живо помню, как велико было разногласие и как тогда последователи Жерара[50] горячо проводили следствия закона Авогадро. Истина, в виде закона Авогадро – Жерара, при посредстве конгресса, получила более широкое распространение и скоро покорила все умы. Тогда сами собою укрепились новые атомные веса, и уже с 1870-х годов они вошли во всеобщее употребление». Также знаменитый русский ученый указывал на то, что доклад Канниццаро, излагавший взгляды Авогадро, стал решающим моментом в развитии его идеи периодического закона.
В 1832 году специально для Огюстена Луи Коши, знаменитого ученого, покинувшего Францию по политическим причинам, была восстановлена кафедра высшей физики. Коши преподавал в Турине недолго, и уже в 1834 году кафедра была вновь предложена Авогадро, который поспешил вернуться к любимому делу. Преподавал он до 1850 года, после чего передал кафедру своему ученику Феличе Кью. После окончания преподавательской работы Авогадро не ушел на покой. Он занимал должность старшего инспектора Контрольной палаты, был членом Высшей статистической комиссии, Высшего совета народного образования и председателем Комиссии мер и весов. Почти до конца своих дней он продолжал публиковать научные работы. Последняя появилась в 1853 году, когда ученому было 77 лет. Умер Амадео Авогадро 9 июля 1856 года. Похоронен он в семейном склепе в Верчелли.
ЭРСТЕД ХАНС КРИСТИАН
(1777 г. – 1851 г.)
«Сердцем ребенок и глубокий философ».
Ханс Кристиан Андерсен (ученик Эрстеда)
В наше время о магнитном действии электрического тока знают даже дети. Первооткрывателем же этого общеизвестного явления был датский физик Ханс Кристиан Эрстед. И открытие свое он сделал в 1820 году – через 20 лет после появления «вольтова столба». До сих пор не утихают споры о том, было ли оно случайным или нет. Но как бы там ни было, именно Эрстед сделал наблюдение, заложившее основы нового направления в физике и ставшее фундаментом научных открытий и славы Ампера, Фарадея, Максвелла и многих других ученых.
Ханс Кристиан Эрстед родился 14 августа 1777 года. Он был сыном аптекаря из городка Рудкобинга, расположенного на датском острове Лангеланде. Семья Эрстедов была бедной, и получить систематическое образование дети не могли. Но Просвещение уже принесло свои плоды, и в несколько «провинциальной», но все же европейской Дании было немало образованных людей. Ханс и его брат Андерс учились, где придется. Городской парикмахер обучал их немецкому, его жена – датскому, пастор – грамматике, истории, литературе, а отец и какой-то заезжий студент – основам химии. С 12 лет Ханс вместе с отцом работал и за аптечной стойкой, и в небольшой лаборатории. Но он мечтал о серьезном образовании и в итоге решил поступать на медицинский факультет Копенгагенского университета. Продолжая работать в отцовской аптеке, Ханс самостоятельно (причем отнюдь не поверхностно) изучал медицину, физику, астрономию, философию и даже поэзию. В 1794 году юноша отправился в Копенгаген, где в качестве абитуриента еще год усиленно готовился к поступлению. Вслед за ним в столицу отправился и его брат, остановивший свой выбор на юриспруденции. По воспоминаниям современников, братья часто подолгу просто гуляли по университету, наслаждаясь самой атмосферой храма науки.
