VII. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ХИМИЯ.
Сэр Гемфри Дэви в начале века прочитал курс лекций о взаимосвязи химии и сельского хозяйства, которые были опубликованы в виде книги. Во Франции важный вклад в сельскохозяйственную химическую науку внесли Воклен, Шеврёль (1786–1889) и Буссенго (1802–1887), проводившие важные исследования еще до середины века. Однако самая значительная работа в области сельскохозяйственной химии была проделана Либихом. Его достижения настолько затмили успехи его предшественников, что его обычно, хотя и не совсем справедливо, считают отцом этой отрасли науки.
Ранние достижения этих исследователей показали, что лишь относительно небольшая часть урожая извлекается из почвы. Изучение зольных составляющих растений заложило основу рационального удобрения и использования запасов питательных веществ для растений, сохранившихся в крупных природных отложениях.
Начиная с середины века, внимание агрономов было привлечено к целесообразности использования залежей гуано, найденных на островах вдоль западного побережья Южной Америки; месторождений фосфоритов, существующих во многих местностях; а позднее — калийных солей, открытых близ Штасфурта, которые дополнили трио доступных природных питательных веществ, наиболее полезных для растений.
Создание сэром Джоном Лоусом сельскохозяйственной опытной станции в Ротамстеде (1834 г.) еще до середины века послужило примером, которому последовали при создании опытных станций во всех цивилизованных странах мира.
Под мощным стимулом, приданным сельскохозяйственным исследованиям этими станциями, прогресс во второй половине века был очень быстрым. В настоящее время в Европе существует почти сто станций, занимающихся сельскохозяйственными исследованиями, а в этой стране их число вдвое меньше.
Заметными достижениями, ознаменовавшими последние годы века, стали открытие методов, с помощью которых органический азот становится пригодным для питания растений, а атмосферный азот фиксируется и усваивается бобовыми растениями. В первом случае было установлено, что органический азот в почве может быть использован растениями только после того, как он будет окислен в результате бактериального действия. В случае с бобовыми растениями азот становится доступным для питания с помощью бактерий, обитающих в клубеньках на корнях бобовых. Эти два великих открытия принесли неоценимую пользу практическому сельскому хозяйству. Химическая наука в ее связи с сельским хозяйством показала, что плодородие почвы может быть сохранено и увеличено, в то время как объем собираемых урожаев поддерживается или возрастает. Таким образом, как бы быстро ни росло население, сельскохозяйственная химия обеспечит его обильным пропитанием.
VIII. ГРАФИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.
LOUIS JACQUES DAGUERRE.
Честь открытия того, что отпечатки могут быть получены под действием света на определенные соли, такие как соли серебра, принадлежит Дагеру (1839 г.).
Фундаментальный принцип графической химии заключается в том, что светочувствительные металлические соли при контакте с органическим веществом подвергаются полному или частичному восстановлению и становятся нерастворимыми. Интенсивность восстановления точно измеряется интенсивностью света. Когда свет отражается от любого объекта, способного создавать различную степень интенсивности, например, от волос и лица человека, восстановление металла происходит наиболее сильно под воздействием света от той части лица, которая дает наибольшее отражение. Таким образом, когда невосстановленная металлическая соль вымывается, остается постоянная запись объекта — негатив.
Это долгий путь от первого дагерротипа до современной фотографии, но принцип процесса остался неизменным.
В последние годы были получены фотографии в натуральных цветах. Один из методов заключается в помещении пленки из металлической ртути позади светочувствительной пластинки, которая должна быть прозрачной. Отраженные лучи света, имеющие различную длину волны, осаждают металл в виде наложенных друг на друга пленок, соответствующих длине волны или полуволны. Когда сформированный таким образом негатив рассматривается в отраженном свете, выходящие лучи от наложенных пленок, действующих как зеркала, преобразуются в исходные цвета сфотографированного объекта.
Различные методы печати с помощью гелиотипии, фотолитографии, фотогравюры и т. д. являются иллюстрациями применения графической химии в искусстве.
IX. ДИДАКТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ.
Лекции Дэви и Фарадея в Англии, Вёлера и Либиха в Германии, Шеврёля и Дюма во Франции, а также Силлимана (1779–1864) в этой стране сделали изучение химии привлекательным и легким в начале века.
Однако было замечено, что студенты, заканчивавшие эти курсы, хотя и были хорошо осведомлены в принципах науки, не могли применять их на практике. Поэтому к середине века было положено начало радикальным изменениям в системе обучения. Студента заставляли работать и учиться самому задавать вопросы природе. Университеты Франции и Германии были оборудованы рабочими столами, где студенты-химики сразу же применяли на практике принципы науки, которые они слышали в лекционном зале. Кук в Гарварде был главным апостолом лабораторного метода в этой стране, и этот метод обучения теперь распространился настолько, что даже в средних и грамматических школах есть свои химические лаборатории.
В наших университетах студенты теперь могут начинать свои химические исследования, совмещая их с лабораторной практикой, с первого года обучения и продолжать до самого конца. Выпускники таких курсов не только хорошо знают теории химии, но и досконально знакомы с ее практикой. Благодаря этой системе, в сочетании с потребностью в химических услугах в каждой отрасли промышленности, число подготовленных химиков быстро возросло. В настоящее время (1899 г.) в Соединенных Штатах насчитывается более четырех тысяч подготовленных химиков.
X. ХИМИЯ БРОЖЕНИЯ.
Наши знания о брожении и бактериальном действии практически полностью заключены в достижениях девятнадцатого века. До этого времени было известно, что брожение происходит, но его причины и характер были совершенно загадочными. Великая работа Пастера (1859 г.) привела к установлению того факта, что брожение вызывается главным образом активностью живых клеток, обладающих способностью к размножению. Наиболее распространенной формой брожения является та, при которой сахар превращается в спирт и углекислый газ. Название организма, вызывающего это изменение, — saccharomyces cerevisiae.
Другой класс брожения наблюдается в процессе пищеварения. Этот вид брожения типизируется действием проросшего ячменя на крахмал, в результате чего крахмал превращается в сахар. Активное начало слюны, птиалин, обладает тем же свойством, и когда крахмалистые тела пережевываются, часть крахмала, который они содержат, по крайней мере, превращается в сахар. Активное начало солода известно как диастаза, и это вещество, как и птиалин, относится к классу ферментов, которые не способны к размножению.
LOUIS PASTEUR.
Все процессы разложения органического вещества, такие как гниение мяса и овощей, теперь известны как формы брожения, обусловленные действием определенных организмов, известных под общим названием бактерии. Это открытие естественным образом привело к процессу сохранения органических соединений путем стерилизации. Принципы, на которых основан этот процесс, очень просты. Если органическое тело, например, фрукт или овощ, подвергнуть в течение некоторого времени воздействию высокой температуры — обычно достаточно температуры кипящей воды, — то содержащиеся в нем микробы брожения будут уничтожены. Если затем его запечатать таким образом, герметично или с помощью пробки из стерилизованной ваты, чтобы ни один живой микроб не мог проникнуть внутрь, разложение не может произойти. Некоторые химические вещества, такие, например, как салициловая кислота и формальдегид, обладают свойством парализовать или приостанавливать действие микробов, и поэтому органические тела, обработанные этими веществами, также могут быть защищены от разложения.
Активность брожения используется в технических искусствах. Хлеб становится пышным благодаря брожению, а вино, пиво и сидр производятся путем брожения фруктов и зерна. Спирт производится путем брожения зерна и картофеля, крахмал которых предварительно был превращен в сахар с помощью солода.
Бухнер недавно показал, что все брожение является одного типа, а именно — обусловленным ферментами типа диастазы. Брожение, вызываемое дрожжами, например, согласно его наблюдениям, происходит не из-за живых клеток, а из-за продуктов их активности. Разрушая дрожжевые клетки путем измельчения и высокого давления и используя их содержимое, он получил энергичное брожение, во всех отношениях сходное с тем, которое вызывается самими клетками.
XI. ЭЛЕКТРОХИМИЯ.
Электропечь, которая дает более высокую температуру, чем та, которую химики могли получить ранее, стала двигателем больших достижений в неорганической химии. Муассан (род. 1852 г.), французский химик, наиболее успешно применял тепло электропечи в аналитических и синтетических исследованиях. Одним из практических результатов этих исследований стало фактическое преодоление пропасти, которая, как предполагалось, существовала между органическими и неорганическими соединениями. Под влиянием тепла электропечи углерод, являющийся краеугольным камнем органических соединений, был заставлен вступать в прямое соединение с металлами, образуя ряд тел, известных как карбиды металлов. Карбид кальция под действием воды дает газ, известный как ацетилен, который путем ряда реакций может быть превращен в спирт. Таким образом, спирт, который еще совсем недавно считался исключительно продуктом органической жизни, показал себя также результатом простой неорганической реакции, как было продемонстрировано выше.
Важность электролиза в металлургической и аналитической химии уже была отмечена. Прогресс в этих областях был настолько быстрым, что термины «металлургическая химия» и «электрохимия» в некоторых отношениях почти синонимичны.
Электричество также применялось во многих химических искусствах; например, в содействии кристаллизации и очистке органических растворов, как это практикуется в сахарной промышленности.
DRIVING A NAIL WITH A HAMMER MADE OF FROZEN MERCURY.
Хотя это относится скорее к аналитической, чем к электрохимии, здесь можно упомянуть чудеса открытия, относящегося к концу девятнадцатого века, которое известно как «жидкий воздух». До 1877 года воздух — кислород и азот — считался постоянным газом. Кислород сжижается при 300 градусах ниже нуля, а азот — при 320. Когда воздух охлаждается до этих температур, он принимает туманную форму и падает, как капли дождя, на дно сосуда. Затем он выделяет пар, подобно кипящей воде. Если его вылить на проводник, например, железо или лед, он переходит в газообразное состояние настолько быстро, что это равносильно взрыву. Множество экспериментов с ним просто удивительны, а практические притязания на него бесконечны. Он уже приводит в движение двигатель и моторные транспортные средства. Утверждается, что он решит проблему воздухоплавания; что это будущая сила в артиллерии и взрывных работах; что он обеспечивает идеальную санитарию; что в хирургии он предлагает самую совершенную химическую прижигающую терапию.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Нет такой отрасли науки, которая была бы так тесно связана с прогрессом и благополучием человека, как химия. Прежде всего, она играет главную роль в обеспечении его пищей и одеждой, как было показано в параграфе о сельскохозяйственной химии. Во-вторых, она расширила его владения над материей и в связи с физикой установила тождественность состава Вселенной с составом Земли. Таким образом, было показано, что Вселенная имеет единое происхождение и обладает единообразными свойствами. Понимая устройство материи, которая его окружает, человек способен наилучшим образом использовать имеющийся в его распоряжении материал. Таким образом, поощряется изобретательство и расширяется применение химических знаний в искусствах.
МУЗЫКА И ДРАМА ВЕКА. Автор: РАЙТЕР ФИТЦДЖЕРАЛЬД, магистр искусств, театральный критик газеты «City Item», Филадельфия.
I. МУЗЫКА.
Музыка находит свое высшее художественное развитие в счастливых сочетаниях, которые составляют оперу. Эти сочетания прошли через различные исторические стадии и созрели до благородной зрелости к концу восемнадцатого века под руководством гениев того времени — Генделя, Моцарта и Глюка. Их наследие перешло в девятнадцатом веке к сонму достойных преемников, среди которых центральной фигурой стоит Верди, великий итальянский оперный композитор; в то время как Вагнер из Германии с геркулесовой мощью стремился произвести революцию в лирической драме с помощью полемических сочинений, двойного авторства слов и музыки, а также нового применения принципов, почерпнутых у предшествующих реформаторов. Его усилия вызвали в мире искусства волнение, которое можно было бы сравнить с тем, что было вызвано соперничеством между Буоночини и Генделем в Лондоне или Пиччини и Глюком в Париже, если бы не тот факт, что в каждом из этих случаев спор шел между одним композитором и другим, тогда как в случае с Вагнером это было противостояние одного композитора всем остальным в мире, за исключением немногих, кто, веря в человека, его учения и его удивительные способности к применению, взяли на себя пропаганду как долг и стремились сделать прозелитов своей веры. Он не дожил до того дня, когда его усилия можно было бы назвать полностью успешными, а его смерть в 1883 году оставила вопрос о его теоретических и практических достоинствах совершенно открытым. Девятнадцатый век закрывается с вопросом о том, являются ли его многочисленные уникальные, тяжеловесные и революционные произведения постоянными или преходящими.
Верди, который еще жив, превосходит всех композиторов своего времени в красоте своих мелодий и интенсивности своей драматической силы.
Россини, чья опера «Вильгельм Телль», поставленная в Париже в 1829 году, была его шедевром, правил оперным миром до Верди, пока не умер в Париже в 1868 году.
Мейербер, чьи главные оперы — «Гугеноты», «Пророк» и «Африканка» (последняя поставлена в Париже в 1865 году, через год после смерти композитора), считался выдающимся композитором, чье знание эффектов было непревзойденным, а тонкий интеллект и музыкальные познания почти заставили мир простить ему частую нехватку вдохновения.
Галеви, чьим единственным долговечным успехом была «Жидовка», сочинил и другие оперы, такие как «Карл VI», «Королева Кипра», «Молния» и «Мушкетеры королевы», которые достигли определенного успеха во Франции, прерванного смертью Галеви в Ницце в 1862 году.
Гуно в 1859 году добился своего самого заметного успеха со своей величайшей оперой «Фауст», которая, после того как этот сюжет был обработан Спором, Линдпайтнером, Шуманом, Берлиозом и другими выдающимися композиторами, осталась единственной полностью успешной оперой на эту тему, хотя «Мефистофель» Бойто (еще одна версия сюжета) добился заметного успеха в Италии в 1868 году и поставил Бойто в ряд выдающихся композиторов того времени. Что касается Гуно, то его другие оперы никогда не достигали уровня его «Фауста». Следующей по достоинству идет «Ромео и Джульетта» (поставлена в Париже в 1867 году), а затем «Мирей» (появилась в 1864 году) и «Филемон и Бавкида», изысканная маленькая комическая опера, поставленная в 1860 году. Его последняя опера, «Дань Саморы», была дана в Гранд-Опера в Париже в 1881 году и провалилась.
GIUSEPPE VERDI.
Доницетти, умерший в Бергамо в 1848 году, был в течение многих лет одним из самых популярных оперных композиторов. Он обладал несомненными способностями, но писал небрежно, как это делали итальянцы в то время. Но его оперы содержат много прекрасного и часто демонстрируют тонкую драматическую силу. Его «Лючия» содержит вдохновенные страницы, в то время как другие части непростительно банальны. То же самое относится к его «Лукреции Борджиа», «Фаворитке» и «Марии ди Роган»; в то время как в своих комических операх, таких как «Дон Паскуале» (которая была сочинена за три недели), «Любовный напиток» и «Дочь полка», Доницетти предстает в лучшем свете. Они мелодичны и написаны очень приятно. Его плодовитость можно представить, если сказать, что за свою карьеру он сочинил более шестидесяти опер, а также другие произведения.
Беллини, чья карьера была короткой, так как он родился в 1802 году и умер в 1835 году, был плохо обучен и его нельзя было назвать хорошо образованным музыкантом, будучи скорее музыкантом по инстинкту. Но он обладал выдающимися способностями и, заметив, что настойчиво цветистый стиль Россини (которому слепо подражали все композиторы того времени) приближается к концу, относился к своим мелодиям с простотой и прямотой, которые сразу привлекли внимание и встретили одобрение.
Знание инструментовки у Беллини было детским, но его близость с Рубини, знаменитым тенором, помогла ему достичь восхитительной работы с голосом. Его оперы были очень нежными и мелодичными. Две оперы, по которым его будут помнить, — это «Сомнамбула» и «Норма», причем последняя, при всех ее недостатках, является великой оперой.
Другим талантливым и плодовитым оперным композитором был Меркаданте, чья опера «Клятва» (поставлена в 1837 году) достигла значительной популярности. Но успехи Меркаданте обычно ограничивались Италией. Он сочинил шестьдесят опер и умер в 1870 году в Неаполе.
Понкьелли, родившийся в 1834 году и умерший в 1886 году, будет главным образом помниться по своей удивительно красивой опере «Джоконда» (поставлена в 1876 году), которая вместе с переработанной версией его первой оперы «Обрученные» принесла ему большую популярность в Италии и распространила его репутацию на другие страны.
BEETHOVEN IN HIS STUDY.
Что касается молодых итальянских композиторов, которые претендуют на то, чтобы представлять современную итальянскую оперную школу, то их возглавляет Пуччини, чьи оперы «Манон Леско» и «Богема» мелодичны и полны достоинств.
Масканьи и Леонкавалло, чьи оперы «Сельская честь» и «Паяцы» достигли популярности, не оправдали ожиданий. Как и Джордано, чья опера «Андре Шенье» была хорошо принята в Италии.
Бизе, чья «Кармен» является одной из самых выдающихся современных опер, умер в Париже в 1875 году. «Кармен» осталась в репертуаре. Его другая опера, «Искатели жемчуга», достигла лишь умеренного успеха.