Жизнь замечательных устройств

Если такой подход к научным знаниям сохраняется у клириков и сейчас, понятно, что в конце XIX века, несмотря на колоссальное повышение качества жизни людей того времени, вызванного результатами научных изысканий, он был актуальный и агрессивный. Судьба Чарльза Дарвина, опубликовавшего в 1859 году свой труд «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» ничуть не менее драматичное, чем судьба Галилея. Да, в XIX веке аутодафе уже считалось анахронизмом, и людей сжигать было не принято, но прогресс предоставил людям, отрицающим этот прогресс, новые способы воздействия на неугодных — средства массовой информации.

Научное и общественное обсуждение теории Дарвина быстро вышло из аудиторий и клубов по интересам «на улицу» — проводились марши «несогласных с происхождением от обезьян», все газеты Европы печатали карикатуры на Дарвина и учёных, оказавшихся на его стороне в дискуссии о происхождении видов. Хотя в основном недовольство церковных кругов в то время было направлено на биологов, физикам и химикам тоже доставалось, но при этом не нужно забывать, что и среди учёных противников Дарвина и его теории тоже было достаточно. Одним из наиболее известных химиков, активно не соглашавшихся с Дарвином, был Герберт МакЛеод.

МакЛеод родился в северном районе Лондона в семье пивовара, правда, школа, которую он окончил, вероятно, из-за дороговизны обучения, была не в Лондоне, а в маленьком городке Дил, расположенном в графстве Кент. Базовое химическое образование МакЛеод получил в Королевском Паноптиконе Наук и Искусства, институте, открывшемся в Лондоне после промышленной выставки 1851 года. В 1856 году, когда Паноптикон закрылся, МакЛеод отправился учиться в более престижный Королевский химический колледж, где его учителем стал Август Гофман. Через некоторое время МакЛеод стал лекционным ассистентом Гофмана, помогая ему организовывать те самые демонстрационные эксперименты, о которых уже рассказывалось. Когда Гофман вернулся из Лондона в Германию, МакЛеод последовал за ним, однако, когда Гофман в 1864 году очередной раз сменил место работы в Бонне на кафедру в Берлине, МакЛеод вернулся в Лондон, где стал работать с преемником Гофмана на посту главы Королевского химического колледжа Эдуардом Франклендом — автором термина «металлоорганическая химия».

Что делал МакЛеод под началом Франкленда непонятно — в публикациях и патентах, опубликованных в этот период, его имя не значится, хотя есть отрывочные воспоминания современников о том, что он работал над синтезом красителей. Видимо, в органическом синтезе МакЛеоду реализоваться не удалось, а может он просто решил, что это не его. И вскоре учёный начал интересоваться свежими разработками в хранении и изучении газов. К тому времени благодаря изобретению целого ряда насосов, способных создавать высокое разряжение, изучение газов, находящихся при пониженном давлении, стало, фактически, мейнстримом. Тем не менее, в этих исследованиях оставалась одна проблема — вакуумные насосы были, а вот устройств, которые позволяли бы измерить разряжение, создаваемое этими насосами, не было — точность существовавших в то время манометров не была достаточной для измерений степени разрежения.

В 1874 году МакЛеод предложил своё решение проблемы задачи измерения сверхнизкого давления. С помощью столбика ртути он изолировал от вакуумной системы фиксированный объём газа, эта аликвота газа подавалась в откалиброванный капилляр, в котором отобранный объём газа измерялся при атмосферном давлении. Затем по объёму, который газ занимал в вакуумированной системе, объёму, который он занимал при давлении окружающей среды, и значению давления окружающей среды вычислялось давление, создаваемое насосом. Предложенная МакЛеодом схема позволяла измерять давление вплоть до 10^–6 мм рт. ст. и вскоре стала стандартным оснащением вакуумных линий. Тем не менее, у этого способа измерения были и свои недостатки. Резервуар с ртутью нужно было возвращать в холостое положение после каждого измерения, да и ртуть должна была отличаться исключительной чистотой. Кроме этого, метод МакЛеода нельзя было использовать для измерения давления газов, поведение которых значительно отклонялось от закона Бойля-Мариотта — в первую очередь легко сжижаемых газов. Тем не менее, несмотря на все недостатки, даже в наш век электронных измерительных приборов старый и добрый манометр МакЛеода не покидает лаборатории — часто он применяется как эталонный прибор при градуировке электронных и иных манометров и вакуумметров.