ПРЕДИСЛОВІЕ.

Въ послѣднее время все болѣе и болѣе замѣчается стремленіе сдѣлать науку не достояніемъ извѣстнаго кружка лицъ, цеха ученыхъ, а популяризировать ее, сдѣлать общедоступной и дать возможность всѣмъ знакомиться съ нею, примѣнять ее къ жизни, пользоваться добытыми ею благими и плодотворными результатами. Понятно, что въ виду этой цѣли не годится сухое и догматическое изложеніе, и что, напротивъ, простота, ясность изложенія и увлекательность разсказа должны служить отличительными признаками сочиненій, поставившихъ себѣ задачею ознакомленіе малоподготовленныхъ читателей съ различными научными предметами.

Уже почти по всѣмъ отраслямъ знаній были сдѣланы попытки подобнаго ихъ изложенія; тѣмъ не менѣе мы, кажется, первые беремся популяризировать предметъ, изложенный въ этой книгѣ. Мы, конечно, приложимъ всѣ старанія, чтобы исторія кусочка угля не представила по своему изложенію характера сухого учебника.

Но мы также заранѣе должны предупредить читателя, что онъ не найдетъ въ нашей книгѣ и совершенно полнаго, законченнаго и подробнаго трактата о предметѣ.

Мы не можемъ ему представить картины, нарисованной подробно до мелочей, въ которой воспроизведены всѣ частности предмета съ самой строгой точностію.

Напротивъ, это только эскизъ, на который нанесены лишь существенныя, характеристическія черты, эскизъ, вѣрный на столько, чтобы дать точное представленіе о предметѣ въ его цѣлости, и позволяющій судить объ истинной величинѣ этого предмета.

Потому что если бы мы захотѣли написать полную и подробную исторію угля, то наша небольшая книжка разрослась бы въ нѣсколько томовъ.

Дѣйствительно, предметъ, соприкасающійся со множествомъ другихъ предметовъ, связанный со всѣми отраслями знанія, съ разными видами промышленности, касающійся, какъ области соціальной экономіи, такъ и философіи природы,-- это предметъ слишкомъ высокой важности, чтобы быть вполнѣ исчерпаннымъ въ такомъ скромномъ трудѣ.

Кромѣ того, такъ какъ въ настоящее время Лафонтенъ сталъ авторитетомъ, цитируемымъ всѣми, то да позволено будетъ и мнѣ сказать вмѣстѣ съ нимъ

Les longs ouvrages me fon peur,

Loin d'épuiser une matière

On n'en doit prendre que la fleur *),

*) Слишкомъ большія сочиненія страшатъ меня; не въ томъ дѣло, чтобы исчерпать предметъ до мелочей, а въ томъ, чтобъ изложить его сущность.

И такъ, если мы только хорошо передали нашу мысль, отъ этой книги нельзя требовать ничего болѣе изложенія главнѣйшихъ фактовъ и общихъ выводовъ, и мы будемъ вполнѣ счастливы, если этимъ посильнымъ трудомъ дадимъ понять читателю всю прелесть пауки, всю важность сдѣланныхъ ею выводовъ, и если наконецъ успѣемъ сообщить ему хоть часть той горячей любви, которую сами питаемъ къ ней.

Эдгаръ Эманъ.

ГЛАВА I.

Допотопный лѣсъ.

Земля наша не всегда была такою, какою мы видимъ ее въ настоящее время. Любуясь повсемѣстно открывающимися роскошными видами, наблюдая царствующій на земной поверхности порядокъ, обращая свое вниманіе на цвѣтущіе города, промышленность и торговля которыхъ производятъ столько чудесъ, на плодоносныя равнины и тѣнистые лѣса, на столько же украшающіе землю, на сколько служащіе ей своими произведеніями, -- кажется, что такой порядокъ вещей существовалъ всегда.

И въ самомъ дѣлѣ, ничто не можетъ вывести наблюдателя изъ заблужденія, пока онъ изслѣдуетъ только поверхность нашей планеты. Но пусть онъ хотя на время проникнетъ въ ея недра, пускай опустится въ глубокіе рудники, прорытые человѣкомъ для удовлетворенія своихъ новыхъ безконечныхъ потребностей, и онъ увидитъ, что такой порядокъ вещей не всегда царствовалъ на землѣ; онъ замѣтитъ нѣкоторые слѣды переворотовъ и признаки преобразованій, въ разнообразіи слѣдующихъ одинъ за другимъ пластовъ, въ волнообразномъ и неправильномъ ихъ расположеніи, въ остаткахъ животныхъ и растеній, которыя будутъ попадаться ему почти на каждомъ шагу, и наконецъ въ постепенномъ возвышеніи температуры по мѣрѣ удаленія отъ поверхности земли. И въ самомъ дѣлѣ земля не всегда была оживлена людьми, животными и растеніями, не всегда была свидѣтельницей удивительнаго развитія умовъ и безостановочнаго движенія цивилизаціи.

Вначалѣ это былъ жидкій, раскаленный шаръ, который мало по малу остылъ. По истеченіи многихъ вѣковъ образовалась на немъ весьма тонкая кора, заключавшая въ себѣ настоящій огненный океанъ, въ нѣдрахъ котораго соединились самыя тяжелыя вещества.

При остываніи не только отвердѣли расплавленныя тѣла, но и сгустились пары, послѣ чего уже не столь сложная газообразная атмосфера окружила землю со всѣхъ сторонъ. Водяные пары, перейдя въ жидкое состояніе, образовали моря, рѣки, озера, а вслѣдъ за тѣмъ появились нѣкоторыя животныя и растенія весьма впрочемъ простой организаціи. Твердая кора, поднимаясь въ теченіе вѣковъ изъ подъ окружающей ее кипящей воды, образовала острова, горы и материки.

Одновременно съ измѣненіями земной поверхности измѣнялось постепенно въ теченіе вѣковъ и ея живое населеніе. Растенія и животныя существовали, примѣняясь къ различнымъ измѣненіямъ физическихъ условій и постепенно вымирали при наступленіи новыхъ условій оставляя послѣ себя потомство, отличное отъ нихъ по организаціи, позволявшей имъ жить и размножаться при этихъ вновь наступившихъ условіяхъ. Не надо только забывать, что такое измѣненіе животныхъ и растительныхъ формъ никогда не совершалось вдругъ, въ короткій промежутокъ времени, что точно также по немногу и едва замѣтно измѣнялись и физическія условія, ихъ окружавшія; не было никогда и всеобщихъ переворотовъ, губившихъ все растительное и животное населеніе земли и служившихъ началомъ образованія совершенно новой фауны и и флоры. Этимъ-то путемъ прогрессивныхъ видоизмѣненій и медленныхъ преобразованій земля наша пришла въ то состояніе, въ которомъ мы видимъ ее въ настоящее время.

Перенесемся мысленно въ эти давно прошедшія времена, въ эти геологическія эпохи, извѣстныя подъ общимъ названіемъ каменно-угольнаго періода. Постараемся воспроизвести, при помощи воображенія и научныхъ данныхъ, лѣсъ этого отдаленнаго времени.

Какая странная и вмѣстѣ съ тѣмъ величественная картина представляется вдругъ нашему взору! Ничто между современными растеніями не въ силахъ дать намъ о ней понятія,-- ни тѣнистые лѣса Альпъ, или Шварцвальда, ни дѣвственные лѣса Новаго Свѣта.

Представьте себѣ эти странныя растенія, отъ которыхъ до настоящаго времени сохранилось только нѣсколько жалкихъ представителей: древовидные папоротники съ широко распростертою кружевною листвою, чешуйчатые лепйдодендропы (чешуедревники), стройные и граціозные хвощи, гигантскія сигилляріи, и вообразите себѣ всѣ эти растенія перепутанными и переплетенными между собою въ неразрывную сѣть, почву, покрытую густымъ ковромъ зелени, состоящей изъ безчисленнаго множества плауновъ, и особенно громадные размѣры деревьевъ, достигавшихъ отъ 20 -- 25 метровъ высоты и отъ 2 -- 5 метровъ широты.

Вся эта растительность, густо и обильно произраставшая въ тяжелой атмосферѣ, насыщенной водяными парами, погружавшая свои корни въ топкія болота, въ которыхъ кишалъ пѣлый міръ какихъ то странныхъ животныхъ, должна была въ цѣломъ представлять совершенно незнакомую намъ картину, поражающую еще болѣе своей странностью, чѣмъ своимъ величіемъ.

Подъ этой величественной сѣнью не существовало ни одного изъ представителей нашихъ животныхъ; только болота были наполнены множествомъ низшихъ животныхъ изъ отдѣла моллюсковъ; иногда попадались нѣкоторыя изъ ракообразныхъ, а еще рѣже рыбы. Что касается высшихъ породъ животныхъ, то въ этихъ пластахъ находятъ лишь незначительные слѣды ихъ и то однихъ пресмыкающихся, которыя, повидимому, появились въ концѣ каменноугольнаго періода.

Небольшое число насѣкомыхъ, въ родѣ нашихъ стрекозъ оживляли воздухъ, шныряя между деревьями; но въ лѣсахъ не было птицъ, а на берегахъ озеръ и бассейновъ -- млекопитающихъ. Вѣчное безмолвіе и глубокая тишина царствовали повсюду и сообщали что-то печальное всей этой великолѣпной картинѣ.

Геологи единогласно раздѣляютъ эту геологическую эпоху на два отдѣльные періода: горнаго известняка и собственно каменноугольный. Каждый изъ нихъ отличается, съ одной стороны, характеромъ образовывавшихся почвъ, а съ другой вновь появлявшимися растеніями и животными, погребенными нынѣ въ нѣдрахъ земли и извѣстными подъ именемъ ископаемыхъ.

Въ эти два періода образовались залежи каменнаго угля, но въ теченіе перваго произошли огромные морскіе пласты, тогда какъ въ теченіе второго континентальные. Во всякомъ случаѣ мы не будемъ описывать ни флоры, ни фауны каждаго изъ этихъ послѣдовательныхъ періодовъ, отдѣльно, такъ какъ, за весьма не многими исключеніями, онѣ состояли изъ однихъ и тѣхъ же животныхъ и растительныхъ организмовъ.

Во время младенчества естественныхъ наукъ, эти остатки живыхъ существъ сильно поражали воображеніе. Люди, отъ природы склонные къ чудесному, выводили изъ существованія ископаемыхъ совершенно фантастическія и даже нелѣпыя заключенія. Послѣ трудовъ Кювье, Жофруа Сентъ-Плеровъ и Броньяровъ, ботаника и зоологія доставили намъ вѣрныя познанія объ исчезнувшихъ видахъ и дали возможность создать науку о землѣ,-- методическое ученіе объ ея образованіи, другими словами, -- геологію.

Въ настоящее время ископаемыя составляютъ для насъ надежный архивъ, заключающій въ себѣ матеріалы для исторіи первыхъ временъ существованія земли, пользуясь которыми, мы можемъ написать ее съ тою же точностью, какъ и исторію всякаго другого періода ближайшихъ къ намъ временъ.

Каменноугольная формація быть можетъ болѣе, чѣмъ какая либо другая, содержитъ въ себѣ ископаемыхъ остатковъ, въ особенности изъ царства растительнаго. Остатки животныхъ попадаются относительно рѣдко и состоятъ почти исключительно изъ раковинъ; такъ какъ животныя этого періода, какъ мы сказали уже выше, почти всѣ принадлежатъ къ мягкотѣлымъ и зоофитамъ.

Наиболѣе намъ извѣстныя суть: Productus, Terebra tulus, Bellerophon, Spirifer, Orthocerus и Goniatites,-- все это мягкотѣлыя и большею частію огромныхъ размѣровъ, какъ напримѣръ Productus. Каждый изъ этихъ родовъ распадается на множество видовъ, число которыхъ различные систематики доводятъ до 900.

Зоофитовъ было громадное число; онѣ составляли многочисленныя группы въ моряхъ горно известковаго періода. Главнѣйшія изъ нихъ принадлежатъ къ родамъ Ріаticrinus и Cyatocrinus, странныя формы которыхъ не встрѣчаются уже болѣе въ наше время. Изъ морскихъ полиповъ мы должны указать на Lithostration basalti formis, напоминающихъ формою своею базальтовые столбы, на Londasleia, изъ коихъ нѣкоторыя, напр. Londasleia floriforinis, походятъ на цвѣты, и наконецъ на корненожекъ, микроскопическихъ животныхъ, жившихъ независимо одно отъ другого. Эти безконечно малыя животныя имѣли тѣльце, раздѣленное на сегменты и покрытое раковиной изъ углекислой извести. Онѣ то и образовали громадныя массы известняка и мѣлу, изъ которыхъ состоятъ пласты Юрскаго и Мѣловаго періодовъ.

Ракообразныя были немногочисленны, а рыбы попадались весьма рѣдко: изъ числа ихъ извѣстно только нѣсколько родовъ, какъ напр., Placodus,Psammodus, Меgalichtys.

Таковы немногія жившія въ эти отдаленны эпохи животныя, между которыми не было ни одного представителя млекопитающихъ и птицъ. Полагали, что въ каменноугольномъ періодѣ не было и пресмыкающихся, но недавно, въ Германіи, въ срединѣ слоя каменнаго угля нашли отпечатокъ ногъ и остатковъ скелета земноводнаго, котораго назвали Archegosaurus.

Слѣдуетъ однако замѣтить, что пластъ, въ которомъ находилось это ископаемое, принадлежитъ наименѣе древней формаціи. Слѣдовательно весьма вѣроятно, что пресмыкающіяся не жили въ теченіе каменноугольной эпохи, но появились лишь въ концѣ этого періода.

Возвратимся теперь къ растеніямъ, о которыхъ мы сказали всего нѣсколько словъ. Ни въ одну эпоху, какъ историческую, такъ и геологическую, земля не была покрыта болѣе изобильною и болѣе роскошною растительностью. Растенія того времени, въ сравненіи съ нашими, имѣли громадные размѣры. Выше уже было сказано, что нѣкоторыя изъ нихъ достигали 20, 25 и даже 30 метровъ высоты и часто отъ одного до двухъ метровъ въ діаметрѣ. Подъ тропиками, гдѣ и до сихъ поръ встрѣчается громадныя деревья, нѣтъ ни одного, которое бы могло соперничать своемъ величиной съ деревьями каменноугольнаго періода.

Но если всѣ эти растенія поражаютъ насъ своими громадными размѣрами, то число отдѣльныхъ видовъ между ними весьма незначительной не превосходитъ четырехсотъ, принадлежащихъ только къ 6 или 7 семействамъ. Сдѣлаемъ краткій обзоръ ихъ.

Изъ семействъ наиболѣе сложной, или скорѣе наименѣе простой, организаціи мы должны указать прежде всего на хвойныя растенія того времени, въ родѣ елей и сосенъ нашихъ лѣсовъ, всего болѣе похожія на араукаріи. Къ группѣ этой принадлежитъ Вальхія. Далѣе слѣдуютъ весьма близкія къ хвойнымъ -- саговыя, различные виды которыхъ, жившіе въ ту эпоху, въ настоящее время уже исчезли.

Хвойныя и саговыя были единственныя растенія изъ группы двусѣмянодольныхъ голосѣмянныхъ. Растенія этой группы называются двусѣмянодольными потому, что зародышъ ихъ состоитъ изъ двухъ или нѣсколькихъ сѣмянныхъ долей, т. е. маленькихъ придатковъ, заключающихъ въ себѣ вещества, необходимыя для питанія зародыша во все время его проростанія, и голосѣмянными потому, что у всѣхъ этихъ растеній яички или сѣмяночки, изъ которыхъ образуется сѣмя, не заключены въ плодникѣ, какъ у другихъ двусѣмянодольныхъ. Соцвѣтіе этихъ растеній хорошо извѣстно,-- шишка сосны можетъ служить отличнымъ примѣромъ его.

Затѣмъ намъ остается разсмотрѣть еще слѣдующія семейства: папоротниковъ, плауновъ, хвощей, сигиллярій, астерофилитовъ. Всѣ эти нарочно сгруппированныя нами растенія принадлежатъ къ такъ называемымъ тайно-брачнымъ или споровымъ.

Линней, въ своемъ поэтическомъ толкованіи явленій растительной жизни, разсматривалъ оплодотвореніе, какъ актъ брака. Онъ назвалъ тайно-брачными растенія, однородныя съ поименованными нами, воспроизводительные органы которыхъ устроены по особому типу: у нихъ нѣтъ, какъ у сѣмядольныхъ растеній, тычинокъ и плодниковъ, нѣтъ слѣдовательно и сѣмени, и они размножаются посредствомъ микроскопическихъ беззародышныхъ крупинъ или споръ.

Папоротники принадлежатъ теперь къ растеніямъ травянистымъ, но въ то время они были громадными подобными пальмамъ деревьями, съ верхушкою изъ листьевъ и со стволомъ, покрытымъ многочисленными чешуйками, образовавшимися послѣ опавшей листвы. Наиболѣе замѣчательные виды этихъ растеній: Odontopteris, Sphenopteiis и т. д.

Плауны были странныя растенія, о которыхъ намъ могутъ дать понятіе еще и теперь существующіе виды ихъ. Стволъ ихъ былъ недеревянистый и состоялъ изъ весьма толстой коры и центральной части небольшого діаметра; многочисленныя вѣтви происходили не отъ раздѣленія главнаго ствола, а слѣдовательно и не составляли его продолженія, но образовывались сбоку -- на загибѣ листьевъ. Какъ на самыхъ замѣчательныхъ представителей этого семейства мы можемъ указать на Лепидодендроновъ, или Чешуедревниковъ.

Хвощи, которые въ наше время занимаютъ такъ мало мѣста въ природѣ, въ каменноугольную эпоху играли весьма важную роль. Стволъ ихъ напоминаетъ собою лошадиный хвостъ. Онъ углублялся въ почву, утонченной своею частью, былъ дуплистъ и заканчивался колосомъ, образованнымъ органами оплодотворенія.

Въ каменноугольныхъ пластахъ находятъ стволы такого страннаго растенія, которому дали названіе Каламита вслѣдствіе наружнаго сходства его съ тростникомъ -- Calamus.

Стволы сигиллярій были покрыты какъ бы оттисками печатей. Знаки эти ничто иное, какъ рубцы, оставленные листьями. Въ каменноугольныхъ пластахъ часто находили отдѣльные корни этого дерева, которые долго принимали за особое растеніе, получившее названіе стигмаріи.

Наконецъ астерофиллиты были чрезвычайно красивыя растенія; ихъ листья, съ однимъ первомъ по срединѣ, образовали вокругъ ствола весьма красивыя и изящныя мутовки. Къ этому же семейству принадлежатъ аннуляріи. съ тонко разрѣзными листьями, расположенными какъ и предъидущіе.

Таковы главнѣйшіе виды растеній каменноугольной эпохи, флора которой состояла слѣдовательно изъ нѣсколькихъ только семействъ. Въ каждомъ изъ нихъ было однако довольно значительное число видовъ,-- больше можетъ быть, чѣмъ въ настоящее время. Только два изъ нихъ принадлежали къ двусѣмядольнымъ, односѣмядольныя же въ то время вовсе не имѣли представителей. Всѣ остальныя семейства принадлежали къ группѣ споровыхъ, а слѣдовательно заключали въ себѣ растенія самой простой организаціи. Кажется, что эта простота и способствовала громадному развитію растительности, и что растенія той эпохи были тѣмъ могущественнѣе, чѣмъ менѣе сложны.

ГЛАВА II.

Откуда взялся уголь?

Все сказанное нами выше еще не объясняетъ названія " каменноугольный ", данное естествоиспытателями тому геологическому періоду, исторію котораго мы хотимъ излагать. Мы постараемся сдѣлать это въ настоящей главѣ, показавъ какимъ образомъ употребляемый нами теперь въ видѣ топлива каменный уголь произошелъ отъ разложенія растительности допотопныхъ лѣсовъ.

Всѣмъ извѣстно, что ткани, органы и соки всѣхъ растеній заключаютъ въ себѣ углеродъ, но не въ свободномъ видѣ и не въ томъ состояніи, въ какомъ онъ намъ извѣстенъ, а въ соединеніи съ небольшимъ числомъ другихъ веществъ.

Вещества эти, хотя малочисленны, соединяются однако въ столь разнообразныхъ пропорціяхъ, что порождаютъ дѣйствительно громадное количество всевозможныхъ составныхъ тѣлъ. Въ одномъ мѣстѣ онѣ образуютъ клѣточку, -- это основаніе всѣхъ растительныхъ тканей,-- въ другомъ -- тѣла, растворенныя въ растительномъ соку, вещество коры, древесины, сердцевины и проч.

Но особенно замѣчательно то, что углеродъ входитъ въ составъ почти всѣхъ этихъ тѣлъ. Онъ соединяется съ кислородомъ, водородомъ и азотомъ, причемъ соединенія состоятъ то изъ всѣхъ 4-хъ элементовъ, то изъ трехъ, то только изъ двухъ.

Изъ этихъ соединеній образуются всѣ части растенія, со всѣми его органами. Если теперь представимъ себѣ, что, по какой либо причинѣ, вещества эти отдѣлятся отъ углерода, съ которымъ до того были соединены, то въ результатѣ получится уголь во всѣхъ различныхъ извѣстныхъ намъ видахъ его. Такому именно превращенію и подверглись многочисленныя и громадныя растенія каменноугольной эпохи.

И такъ намъ очень хорошо извѣстно происхожденіе каменнаго угля, составляющаго разработываемыя теперь залежи; но намъ остается еще объяснить, изъ какого источника почерпнули растенія такое громадное количество углерода и какимъ путемъ происходило ихъ разложеніе. Отвѣтъ на эти вопросы вытекаетъ изъ изученія атмосферы, почвы и климатическихъ условій каменноугольнаго періода.

Современныя намъ даже самыя мощныя растенія, не смотря на огромное число ихъ, далеко не содержатъ въ себѣ столько углерода, сколько нужно для образованія такихъ огромныхъ пластовъ каменнаго угля, какіе намъ извѣстны. Породившая ихъ растительность должна была содержать въ себѣ весьма значительное количество углерода, и это предположеніе вполнѣ оправдывается громадными размѣрами растеній разсматриваемаго періода. Но какія же обстоятельства способствовали подобному порядку вещей? Постоянно возрастающая потребность въ каменномъ углѣ побудила насъ отыскивать новыя его мѣсторожденія, вслѣдствіе чего уже съ точностію изслѣдованы очень многія каменноугольныя мѣстности земного шараПри этомъ замѣтили, что каменноугольная флора, во всѣхъ точкахъ земной поверхности, была почти одинакова, что растенія, требующія для своего развитія весьма значительной теплоты, прозябали въ такихъ мѣстахъ, средняя температура которыхъ въ настоящее время весьма низка.

Отсюда логически было выведено то заключеніе, что температура каменноугольнаго періода не только была высока, но, что особенно важно, повсюду одинакова. Но даже въ томъ случаѣ, еслибы солнце надѣляло тогда землю большимъ количествомъ теплоты, чѣмъ теперь, все же оно должно было, какъ и въ настоящее время, неодинаково нагрѣвать разныя точки земной поверхности, такъ какъ взаимное положеніе этихъ двухъ небесныхъ тѣлъ не измѣнилось. Гдѣ же искать источника столь сильной теплоты, если не въ самомъ земномъ шарѣ?

Въ ту эпоху онъ только что покрылся твердой минеральной оболочкой; внутренность же его была громаднымъ пылающимъ горниломъ, которое, нагрѣвая и раскаляя почву, дѣлало ее способною питать гигантскую растительность. Въ то время происходило въ большихъ, размѣрахъ то, что дѣлаютъ наши садовники теперь, сажая извѣстныя растенія въ искусственно нагрѣтую почву.

И такъ мы выяснили одну сторону вопроса; остается другая -- особенно важная:-- изъ какого источника Почерпнули растенія тотъ углеродъ, которымъ они насъ снабжаютъ въ видѣ угля?

За разрѣшеніемъ этого вопроса намъ слѣдуетъ обратиться на нѣкоторое время къ физіологіи растеній. Растенія, какъ и животныя, дышатъ особыми органами, о чемъ мы скажемъ далѣе съ большею подробностію. Органы эти листья, которые посредствомъ множества маленькихъ, расположенныхъ на нижней ихъ поверхности, поръ или устьицъ, поглощаютъ изъ окружающаго воздуха всегда въ немъ находящуюся углекислоту. Вещество это газообразное и, какъ показываетъ его названіе, содержитъ въ себѣ углеродъ. Оно есть результатъ соединенія углерода съ кислородомъ -- газомъ, существенно необходимымъ для жизни.

Углекислота проникаетъ внутрь листьевъ, проходитъ чрезъ стѣнки ихъ маленькихъ клѣточекъ и разлагается тамъ подъ вліяніемъ солнечной теплоты и свѣта, при чемъ кислородъ возвращается въ воздухъ, а углеродъ остается въ растеніи, одну изъ существенныхъ составныхъ частей котораго и составляетъ.

Развитіе растеній каменноугольной эпохи, какъ это доказано наукою, шло тѣмъ же путемъ, какъ и развитіе современныхъ намъ растеній. Какъ процессъ дыханія, такъ и предназначенный для того органъ, у тѣхъ и у другихъ одинаковы. Слѣдовательно, весь свой углеродъ растенія могли получить только изъ атмосферы. Такимъ образомъ количество углекислоты въ воздухѣ должно было быть весьма значительно въ эту эпоху. Мнѣніе это подтверждается тѣмъ признаннымъ геологами фактомъ, что въ то время не было ни одного такого животнаго, которое бы дышало непосредственно воздухомъ, за исключеніемъ развѣ нѣкоторыхъ насѣкомыхъ. Извѣстно же, что углекислота, способствуя развитію жизни растеній, останавливаетъ дыханіе животныхъ.

Этотъ взглядъ весьма правдоподобенъ. Дѣйствительно, если тогда въ воздухѣ преобладала углекислота,-- кислородъ долженъ былъ находиться сравнительно въ небольшомъ количествѣ, а между тѣмъ его не мало нужно было и для растеній. Нѣмецкій ученый Бишофъ предложилъ быть можетъ наиболѣе вѣроятную изъ всѣхъ гипотезъ относительно этого предмета.

Онъ основывается на томъ, что всѣ дѣйствующіе вулканы постоянно выбрасываютъ изъ своихъ отверстій уг лекислый газъ. Далѣе онъ предполагаетъ, что въ каменноугольную эпоху вулканы были очень многочисленны, такъ какъ весьма тонкая и только что образовавшаяся земная кора должна была легче подниматься и разрываться. Вулканы эти, по мнѣнію Бишофа, постоянно выбрасывали потоки углекислоты, которая и способствовала поддержанію растительности того времени. Предположеніе это, безъ сомнѣнія, самое правильное изъ всѣхъ возможныхъ при настоящемъ состояніе науки.

Къ этому слѣдуетъ прибавить, что сильный жаръ производитъ на поверхности водъ обильное испареніе; водяные же пары, накопляясь въ атмосферѣ, сгущались и падали обратно на почву въ видѣ плодотворнаго дождя. На это возражали, что растенія могли получить углеродъ и не изъ атмосферы; но въ такомъ случаѣ слѣдуетъ предположить, что они заимствовали его изъ почвы, на которой росли, или, вѣрнѣе, изъ плодоноснаго слоя, называемаго черноземомъ. Но слой этотъ образовался изъ разложившихся растеній. И такъ, чтобы выдти изъ этого замкнутаго круга, мы, вмѣстѣ съ геологами, должны принять, что растенія получили свой углеродъ изъ окружавшаго ихъ воздуха.

Изъ всего сказаннаго читатель видитъ, что вопросъ этотъ, по совершенному почти отсутствію доказательствъ, не рѣшенъ еще окончательно. Поэтому ученому не остается ничего болѣе, какъ обратиться къ своему разуму за объясненіемъ большаго числа явленій, оставившихъ по себѣ лишь одиночные, или покрайней мѣрѣ неимѣющіе видимой между собою связи слѣды. То же отсутствіе достовѣрности имѣетъ мѣсто и въ вопросѣ о процессѣ разложенія растеній.

Въ первое время существованія науки геологіи, свѣдѣнія о каменноугольной формаціи были весьма незначительны. Такъ, объясненіе происхожденія каменнаго угля основывали на слѣдующемъ, повторяющемся и въ наше время фактѣ. Замѣчено было, что большія рѣки, въ особенности такія, какъ напр., нѣкоторыя изъ американскихъ, по которымъ движеніе незначительно, уносятъ съ собою плоты изъ обломковъ деревьевъ и разнаго рода растеній. Плоты эти идутъ въ море, гдѣ они разбиваются, опускаются на дно и затѣмъ разлагаются.

Предполагали, что то же было и въ каменноугольную эпоху, и это мнѣніе держалось до послѣдняго времени, когда знаменитый естествоиспытатель Адольфъ Броньяръ изслѣдовалъ ископаемыя растенія, замѣчательнымъ образомъ расположенныя въ копи Трель, въ Сентъ-Этьенѣ.

Броньяръ нашелъ, что эти гигантскія деревья принадлежали къ роду каламитовъ, о которыхъ мы уже говорили. Ихъ было около десяти совершенно сохранившихся, и что особенно замѣчательно, въ вертикальномъ положеніи. Казалось они постоянно углублялись въ осѣдавшую почву, сохраняя при томъ свое первоначальное положеніе, т. е. то, которое они имѣли при жизни. Тогда вспомнили, что подобные же факты были уже давно извѣстны въ Англіи, въ копяхъ которой встрѣчаются многочисленные тому примѣры. Такъ, въ Бристольскомъ и Ньюкастльскомъ бассейнахъ находятъ множество такихъ ископаемыхъ деревьевъ. Почти всегда ихъ основаніе покоится на угольномъ пластѣ; стволъ ихъ по большей части состоитъ изъ угольной оболочки, внутри которой находится стержень изъ песчаника. Кора сохранила свою форму, даже перейдя въ состояніе угля, а внутреннія частицы, послѣ многочисленныхъ измѣненій, уступили свое мѣсто минеральнымъ веществамъ изъ окружающей почвы.

Фактъ этотъ въ связи съ нѣкоторыми другими, открытыми около того же времени, пролилъ новый свѣтъ на занимающій насъ вопросъ.

Такъ, великій геологъ Ляйель разсказываетъ, что въ 1844 г., близь Вальвергамптона, въ Англіи, раскапывая почву, нашли цѣлый зарытый во внутренности земли лѣсъ. Составлявшія его деревья имѣли до 3-хъ метровъ въ окружности и, по большей части, сохранили свои корни. Любопытство заставило продолжать раскопки, и вскорѣ былъ открытъ другой подобный же лѣсъ, а за тѣмъ еще третій, подъ двумя предъидущими. Впослѣдствіи сдѣланы были подобныя же наблюденія во Франціи -- на берегахъ Бретани, Шотландіи и въ Соединенныхъ штатахъ.

Не всѣ угольныя копи заключаютъ въ себѣ деревья, въ вертикальномъ положеніи вросшія въ послѣдовательные слои. Большею частію они состоятъ изъ горизонтальныхъ слоевъ угля, поперемѣнно съ слоями песчаника и вещества, называемаго сланцемъ, имѣющаго листовое сложеніе. Въ этихъ почернѣвшихъ, отъ продолжительнаго соприкосновенія съ углемъ, песчаникахъ и сланцахъ, мы находимъ замѣчательно тонкіе и правильные отпечатки всѣхъ растеній каменноугольной эпохи. Самыя тонкія жилы, самые нѣжные арабески, мельчайшія подробности, словомъ все произведено въ этихъ отпечаткахъ съ самою строгою точностью.

Особенно замѣчательны въ этомъ случаѣ сланцы. Почти каждый листъ, который отдѣляютъ онъ нихъ для выдѣлки аспидныхъ досокъ, имѣетъ различный отпечатокъ. Они представляютъ собою гигантскій, устроенный самою природою гербарій, въ которомъ человѣкъ находитъ слѣды всѣхъ исчезнувшихъ видовъ. Отпечатки эти до того совершенны, что Броньяръ, посредствомъ одного ихъ изслѣдованія, могъ установить классификацію растеній каменноугольнаго лѣса, могъ въ точности опредѣлить характеристическіе признаки каждаго изъ нихъ и доказать соотношеніе ихъ съ существующими видами.

Таковы разнородные, постепенно изслѣдовавшіеся факты, сопоставляя которые, можно вывести раціональное объясненіе образованія каменнаго угля. Двумъ французскимъ геологамъ Эли-де-Бомону и Броньяру, первымъ принадлежитъ честь составленія теоріи, по всей вѣроятности истинной. Мы изложимъ ее въ нѣсколькихъ строкахъ.

Первое слѣдствіе, выведенное учеными изъ существованія послѣдовательныхъ слоевъ, было то, что эти разнообразныя измѣненія должны были произойти въ періодъ относительнаго покоя нашей планеты, когда почва только что начала отвердѣвать, увеличиваясь въ то же время въ толщину. Въ обширныхъ и многочисленныхъ болотахъ, покрывавшихъ землю, развивалась густо растущая, великолѣпная растительность, о которой мы говорили въ первой главѣ. Съ теченіемъ времени собирались подъ водой остатки папоротниковъ, плауновъ, сигиллярій и проч., которые образовали плотные и толстые слои. Дожди были часты и обильны. Стремительно падая на глинистыя скалы, они постепенно разрушали ихъ, унося съ собой ихъ обломки, которыми наполнялись переполненныя дождевою водой болота.

Эти нерастворимыя въ водѣ минеральные обломки, вслѣдствіе большей своей тяжести, осаждались однородными, горизонтальными слоями -- на поверхости пласта изъ растительныхъ остатковъ. На этой плодородной почвѣ развивалась новая могущественная растительность, образовывавшая въ свою очередь новый растительный слой, который также покрывался землистыми частями. Такимъ образомъ составились послѣдовательные пласты каменнаго угля съ одной стороны, сланца и песчанника съ другой. Въ другихъ случаяхъ весьма тонкая почва, легко уступая вліянію жидкаго, раскаленнаго ядра земного шара,-- внезапно осѣдала и образовывала впадины, увлекая за собою покрывавшіе ее растенія, которыя, сохраняя при такомъ паденіи свое вертикальное положеніе, исчезали подъ водою и вскорѣ окружались остатками другихъ растеній, удерживавшими ихъ въ первоначальномъ положеніи. Такъ объясняютъ присутствіе и странное положеніе нѣкоторыхъ растеній въ копяхъ, о которыхъ мы уже говорили.

Тогда то, подъ вліяніемъ сильнаго внутренняго жара земли, разрушающаго дѣйствія водъ, громаднаго давленія верхнихъ слоевъ, разложились эти массы растеній. Вещества, ихъ составлявшія, выдѣлились и дали начало новымъ, болѣе постояннымъ, при этихъ условіяхъ, соединеніямъ. Въ одномъ мѣстѣ отложилась самая большая часть угля, въ другомъ углеродъ соединился въ различныхъ пропорціяхъ съ водородомъ, образуя такъ называемый рудничный газъ, горныя масла и вообще всѣ тѣла, о которыхъ мы будемъ говорить далѣе. Прочіе элементы также соединились между собой, образуя множество другихъ тѣлъ, имѣющихъ въ настоящее время весьма различное употребленіе.

Сравнивая составъ атмосферы настоящаго времени съ составомъ ея въ каменноугольную эпоху, мы приходимъ къ тому по истинѣ удивительному, но нисколько не преувеличенному выводу, что эти послѣдовательные разложенія и соединенія могли совершиться не менѣе какъ въ 500 тысячъ лѣтъ.

Нѣмецкій естествоиспытатель Карлъ Мюллеръ увеличиваетъ это число даже до 9 милліоновъ. Какъ, бы то ни было, но достовѣрно то, что для всего этого дѣйствительно необходимъ громадный періодъ времени, точное опредѣленіе котораго однако совершенно невозможно. Къ тому же вопросъ этотъ и не особенно важенъ, а потому лучше направить свои усилія къ инымъ вопросамъ, разрѣшеніе которыхъ и легче, и въ то же время дастъ болѣе полезные результаты.

Такова въ короткихъ словахъ принятая въ настоящее время теорія образованія каменнаго угля. Лучшимъ ея подтвержденіемъ служатъ наши торфяныя болота, въ которыхъ происходитъ совершенно подобный описанному нами рядъ явленій; съ другой стороны правильность ея подтверждается при внимательномъ изслѣдованіи остатковъ растеній въ каменноугольныхъ копяхъ.

Дѣйствительно, разсматривая эти остатки, часто находятъ угольную оболочку на мѣстѣ первобытной коры. Всѣ эти разложившіеся растительные остатки представляются въ настоящее время знающимъ ихъ происхожденіе настоящими черными камнями, что происходитъ отъ того, что они и въ самомъ дѣлѣ бываютъ покрыты извѣстнымъ количествомъ такихъ веществъ, какъ глина и песчанникъ, которыя и сообщаютъ имъ видъ минераловъ. Угольный слой, о которомъ мы говоримъ, воспроизводитъ отличительные признаки разложившагося растенія съ гораздо большею вѣрностію иточностью, чѣмъ глиняная оболочка. Сворхъ того болѣе или менѣе значительна толщина этой угольной коры вполнѣ соотвѣтствуетъ толщинѣ первобытной коры. Слѣдовательно мы можемъ вполнѣ логически предположить,-- что угольная оболочка есть ничто иное, какъ результатъ разложенія древесной коры, и то же самое можно сказать и относительно всѣхъ другихъ составныхъ частей растенія.

Если мнѣ удалось дать вамъ понять, читатель, эту остроумную теорію образованія каменнаго угля не утомивъ еще вашего вниманія, то вы вѣроятно обратите его на геологію и на славныхъ ея основателей; на ту науку, которая позволила человѣку открыть въ нихъ тайну образованія земли и послѣдовательныхъ ея видоизмѣненій.

ГЛАВА III.

Каменноугольная копь.

Сдѣлавъ краткій обзоръ преобразованій, которымъ подвергалась земля, и описавъ картину допотопнаго лѣса, мы обратимся теперь къ изслѣдованію одного изъ многочисленныхъ мѣсторожденій этихъ подземныхъ лѣсовъ и съ этою цѣлью спустимся въ каменноугольную копь.

Но напередъ скажемъ нѣсколько словъ объ исторіи каменнаго угля.

Прошло всего одно столѣтіе съ тѣхъ поръ, какъ стали употреблять каменный уголь въ большихъ размѣрахъ. Конечно и Китайцы имѣли уже понятіе о земляномъ углѣ; но пользовались имъ только для обжиганія фарфора. Римляне пренебрегали этимъ простымъ чернымъ камнемъ, вовсе не подозрѣвая высокой его цѣнности. Греки цѣнили его не болѣе Римлянъ; ихъ кузницы пользовались имъ иногда, за недостаткомъ другого горючаго матеріала. Въ средніе вѣка, въ Лондонѣ и Парижѣ, употребленіе его было воспрещено подъ опасеніемъ штрафа и даже тюремнаго заключенія.

Въ XVIII столѣтіи препятствія къ употребленію каменнаго угля начинаютъ преодолѣваться. Нѣкоторыя отрасли промышленности, требующія при обработкѣ горючаго матеріала, дающаго высокую температуру, пользуются имъ съ успѣхомъ. Въ это время Савери, Ньюкоменъ, Уаттъ изобрѣтаютъ и постепенно совершенствуютъ паровую машину. Изъ неподвижной она измѣняется въ двигающуюся, и такимъ образомъ является паровозъ. Съ тѣхъ поръ уголь становится необходимымъ, и потребленіе его возрастаетъ съ каждымъ новымъ техническимъ усовершенствованіемъ. Вскорѣ находятъ, что изъ него можно приготовлять свѣтильный газъ, для очистки котораго открываются заводы, въ свою очередь поглощающіе уголь въ значительномъ количествѣ.

И дѣйствительно, лишь со времени приложенія пара, какъ двигателя, начинается господство угля въ промышленности; съ этого времени добываніе этого драгоцѣннаго топлива, постоянно совершенствуясь, становится въ ряду крупныхъ отраслей промышленности и достигаетъ наконецъ въ наше время того громаднаго развитія, которое извѣстно каждому.

Хотя этотъ обзоръ роли угля въ промышленности и весьма кратокъ, тѣмъ не менѣе онъ позволяетъ намъ судить о громадномъ значеніи этого вещества. Спустимся теперь во внутренность земли, откуда человѣкъ принужденъ добывать его цѣною прилежнаго труда, многихъ страданій и пренебрегая еще болѣе многочисленными опасностями.

Предъ нами шахта. Прежде, чѣмъ рыть ее, необходимо изслѣдовать почву окружающей мѣстности и убѣдиться въ томъ, что въ ней содержится каменный уголь, что достигается буреніемъ, операціею очень медленною и дорогою.

Для этого употребляется желѣзный стержень на подобіе буравчика,-- называемый землянымъ буравомъ, который, посредствомъ сообщаемаго ему медленнаго вращательнаго движенія, углубляется въ землю. Въ песчаной и вообще рыхлой почвѣ работа эта не затруднительна; но если приходится, буровить твердыя скалы, -- сверленіе идетъ медленно и сопряжено съ большими трудностями. Нижняя часть бурава приспособлена къ тому, чтобы задерживать образчики проходимой имъ почвы, изслѣдованіе которыхъ показываетъ инженеру, на какой глубинѣ начинается каменноугольный пластъ.

Самое продолжительное изъ всѣхъ извѣстныхъ буреній было произведено въ Крезо (въ Муйль-Ланжъ).

Нужно было употребить 4 года, чтобы дойти до глубины 920 метровъ -- самой большей изъ доступныхъ этимъ путемъ вообще. Къ несчастію буравъ завязъ на днѣ, такъ что всѣ усилія вытащить его оказались тщетными, что и заставило покинуть предпріятіе. Окончивъ сверленіе и опредѣливъ глубину угольнаго слоя, начинаютъ рыть шахту. Операція эта болѣе или менѣе продолжительна, смотря потому, на сколько грунтъ каменистъ или рыхлъ; въ послѣднемъ случаѣ, для противодѣйствія давленію земли и заваламъ шахты, бока колодца обшиваются деревомъ, или выкладываются камнемъ. Колодцу обыкновенно даютъ названіе по имени какого нибудь святаго, или же обозначаютъ его номеромъ по порядку; такъ напр. говорятъ шахта Св. Варвары, или шахта No 3 Колодезь раздѣляютъ на три отдѣленія: первое назначается для пропуска тачекъ, служащихъ для поднятія на поверхность земли добываемаго въ копи угля; второе для помѣщенія лѣстницъ, ведущихъ на дно копи; въ третьемъ наконецъ проходитъ труба громаднаго насоса, выкачивающаго воду изъ галлерей, въ которыя она постоянно просачивается. Надъ отверстіемъ шахты устраивается массивный срубъ, поддерживающій громадный блокъ, на который навивается канатъ съ подвѣшенными къ нему подъемными корзинками.

Нѣкоторыя шахты представляютъ болѣе удобное и особенно болѣе экономичное устройство. Нѣсколько помѣщенныхъ одна подъ другою корзинокъ двигаются по двумъ шестамъ, укрѣпленнымъ неподвижно и параллельно оси колодца. Прежде употребляли круглые пеньковые канаты, теперь же ихъ дѣлаютъ плоскими изъ желѣзной проволоки. Такимъ образомъ устраняется одна изъ самыхъ ужасныхъ опасностей, которымъ подвергаются рупы,-- паденіе на дно колодца.

Рядомъ со срубомъ помѣщается паровая машина, которая, послѣдовательно навертывая и развертывая канатъ, спускаетъ или поднимаетъ висящія на немъ корзинки. Другая болѣе сильная, чѣмъ первая, паровая машина приводитъ въ движеніе выкачивающій насосъ.

Не по далеку устраиваются громадные сараи, въ которыхъ сортируютъ и промываютъ уголь. Въ послѣднее время при нѣкоторыхъ копяхъ стали устраивать машины обращающія (посредствомъ прессованія) пыль и негодные для продажи мелкіе куски каменнаго угля въ кирпичики, которыми теперь топятъ-паровозы и большое число паровыхъ машинъ.

Когда колодезь готовъ приступаютъ къ пробитію галлереи, что сопровождается тѣми же затрудненіями, какъ и рытье колодца. Галлереи, проведенныя въ грунтѣ, смотря по степени устойчивости боковъ, или обшиваются деревомъ, или выкладываются камнемъ. Выложенныя камнемъ, могутъ имѣть форму овальныхъ или полукруглыхъ сводовъ; деревянныя же устраиваются различно: на извѣстныхъ разстояніяхъ устанавливаются деревянныя, имѣющія форму трапецій рамы, между которыми загоняются доски или круглые неотесанные бруски. Самыя большія галлереи имѣютъ, по большей мѣрѣ, 2 метра высоты и 2 1/2 ширины.

По открытіи галлерей начинается разработка. Для болѣе правильнаго и методическаго ея производства галлереямъ даютъ различное назначеніе. Такъ однѣ галлереи служатъ для вентиляціи, другія для доставки угля и наконецъ третьи для отвода воды. Эти послѣднія въ нѣкоторыхъ копяхъ въ тоже время служатъ путями сообщенія: каменный уголь нагружаютъ въ маленькія лодочки, въ которыхъ онъ доставляется водою къ основанію колодца, гдѣ расположенъ водопріемный резервуаръ.

Теперь спустимся въ копь и посмотримъ на работы рудокоповъ. Спускаться можно или по лѣстницѣ или въ корзинѣ. Но не слѣдуетъ думать, что во всю высоту колодца идетъ одна непрерывная лѣстница, что было бы совершенно невозможно при глубинѣ нѣкоторыхъ шахтъ въ пятьсотъ метровъ. На извѣстныхъ разстояніяхъ устраиваются площадки, соединяющіяся между собою весьма узкими лѣстницами, по которымъ можно сходить только по одиночкѣ. Онѣ скользки, мокры и грязны. Спускающіеся и поднимающіеся по нимъ рудокопы прикрѣпляютъ свою лампу къ шапкѣ изъ толстой кожи, такъ какъ при прохожденіи этой громадной трубы, въ которой царствуетъ совершенная тьма, обѣ руки ихъ должны быть заняты. Горе тому, кто или поскользнется, или выпуститъ изъ рукъ перекладину -- онъ полетитъ въ пропасть,-- падая съ съ одной площадки на другую. Ужасъ охватываетъ васъ при одной мысли объ этомъ.

Спускъ въ корзинкѣ менѣе продолжителенъ, но столь же опасенъ. Онъ продолжается всего пятнадцать минутъ -- при глубинѣ въ пятьсотъ метровъ; тогда какъ на сходъ по лѣстницѣ нужно употребить до трехъ четвертей часа. Странное ощущеніе испытывается, когда въ первый разъ приходится спускаться въ копь. Изъ полнаго свѣта внезапно вступаешь во тьму. Зіяющее, черное отверстіе колодца наводитъ страхъ. Когда, свѣсившись надъ пропастью, вы взглянете въ нее, то невольно отступите въ испугѣ. Нужно сдѣлать надъ собою нѣкоторое усиліе, чтобы занести ногу на ступень лѣстницы, или помѣститься въ корзинѣ, сидя или стоя на бортѣ ея. Но вотъ вы умѣстились, уже данъ сигналъ къ отходу, машина приходитъ въ движеніе, канатъ развертывается. Ужасъ снова охватываетъ васъ. Выпросите остановиться, но уже поздно: спускъ начался, и если вы не особенно храбры, то скорчиваетесь на днѣ корзины, съ стѣсненнымъ сердцемъ и мрачными мыслями. Но если напротивъ того, подавивъ страхъ, вы останетесь на бортѣ корзинки, крѣпко ухватившись за одну изъ веревокъ, соединяющихъ ее съ канатомъ, то увидите много весьма любопытнаго. Прежде всего вы испытываете какое то неопредѣленное мрачное ощущеніе, парализующее всякую веселость. При слабомъ свѣтѣ мерцающихъ лампъ минеровъ, кругомъ не видно ничего, кромѣ потныхъ стѣнъ. Отъ времени до времени вы замѣчаете въ нихъ черныя углубленія -- это отверстія галлерей. Наконецъ корзина опустилась на дно. Вамъ стало легче дышать, хотя жара невыносимая. Изъ многочисленныхъ наблюденій выведено, что температура возрастаетъ на одинъ градусъ почти на каждые тридцать три метра глубины.

Мы выходимъ на томъ мѣстѣ, гдѣ пристегиваютъ нагруженныя и пустыя корзинки. Пойдемъ по одному изъ многочисленныхъ, ведущихъ къ этому мѣсту желѣзныхъ путей, по рельсамъ которыхъ развозится въ маленькихъ вагонахъ уголь. Такъ мы дойдемъ до м ѣ ста ломки угля, гдѣ фантастически освѣщенные своими предохранительными лампами рудокопы работаютъ киркою, ломомъ и лопатою. Однако кирка не всегда бываетъ достаточна и часто, для ускоренія работъ, подрываютъ порохомъ цѣлыя массы каменнаго угля.

Пройдемъ по галлереямъ. Вагоны, передвигаемые лошадьми и людьми, приходятъ и отходятъ. Въ копяхъ значительнаго протяженія употребляютъ даже паровозы. Въ этомъ нѣкотораго рода подземномъ городѣ есть свои большія и малыя улицы, свои бульвары, свои проѣзжіе и глухіе переулки. Вода постоянно течетъ по галлереямъ, изъ которыхъ иныя имѣютъ водосточныя трубы, образуемыя оставленной подъ искуственнымъ поломъ пустотой.

Кто, читая въ газетахъ (къ несчастію весьма часто) отчеты о страшныхъ катастрофахъ, постигающихъ копи, не думалъ о томъ, сколькимъ различнымъ опасностямъ подвергаются рудокопы!

Эти мужественные и смѣлые работники проводятъ половину жизни подъ землею, на громадныхъ глубинахъ, при слабомъ свѣтѣ своей мерцающей лампы, безъ устали копая богатыя земныя нѣдра. Въ подземельяхъ, искуственно вентилированныхъ и часто до того узкихъ, что приходится ползать на корточкахъ; гдѣ густой и теплый воздухъ стѣсняетъ дыханіе, они работаютъ одинокіе, голые, или почти голые, въ поту, покрытые черной, лоснящейся корой. Постоянно угрожаемые обвалами, внезапными разливами водъ, взрывами рудничнаго газа, они тѣмъ не менѣе остаются непоколебимыми, привязываются къ землѣ, которая кормитъ ихъ, и многіе изъ нихъ даже предпочитаютъ подземную тьму солнечному свѣту. Ихъ справедливо сравнивали съ солдатами. Да, это воины въ полномъ смыслѣ этого слова; по только борьба ихъ болѣе благородна. Она направлена исключительно противъ силъ природы и потому составляетъ дѣйствительно великое дѣло; война же со своими ближними ничто иное, какъ остатокъ варварства. Мужество рудокоповъ и опасности, которымъ они подвергаются, могутъ быть сравниваемы только со смѣлостью и съ опасностями моряка.

Рудокопы борятся подобно своимъ братьямъ въ арміи съ тою только разницею, что преодолѣваемая ими опасность скрыта отъ нихъ и ежеминутно можетъ разразиться, какъ настоящій Дамокловъ мечъ, вѣчно висящій надъ ихъ головами.

И такъ мы дошли до самой тяжелой части нашей задачи; намъ остается сдѣлать длинный и непріятный перечень опасностей, которымъ подвергается минеръ во все продолженіе своей трудной карьеры. Постараемся по возможности сократить это описаніе.

Начнемъ съ рудничнаго газа. Въ одной изъ слѣдующихъ главъ мы будемъ имѣть случай познакомиться съ его свойствами. Пока скажемъ только, что онъ состоитъ изъ соединенія углерода съ водородомъ.

Въ копяхъ, между сырыми слоями каменнаго угля, происходятъ медленныя реакціи, водородный газъ соединяется въ различныхъ пропорціяхъ съ углеродомъ, образуя различныя соединенія. Одно изъ нихъ, называемое въ химіи углеродистымъ водородомъ, и есть именно тотъ газъ, который, поднимаясь въ верхнія части галлерей, смѣшивается тамъ съ воздухомъ, и образуетъ смѣсь легко взрывающуюся отъ соприкосновенія съ зажженнымъ тѣломъ. Если какой нибудь несчастный минеръ пройдетъ съ обыкновенной лампой въ галлереѣ, гдѣ скопился рудничный газъ, то немедленно происходитъ взрывъ, сопровождаемый обвалами и ведущій за собой весьма грустныя послѣдствія.

Въ настоящее время взрывы въ угольныхъ копяхъ случаются гораздо рѣже, чѣмъ въ началѣ нынѣшняго столѣтія, когда у минеровъ не было еще предохранительной лампы, называемой, по имени изобрѣтателя, лампою Деви.

Но съ 1812 до 1814 г. взрывы въ англійскихъ угольныхъ копяхъ повторялись такъ часто, что понудили инженеровъ обратиться за совѣтомъ къ Серу Гумфри Деви и просить его помочь этому печальному положенію дѣла. Послѣ многочисленныхъ изысканій Деви замѣтилъ, что пламя, заключенное въ металлическую сѣтку, черезъ нея не распространяется, такъ какъ металлъ охлаждаетъ его на столько, что оно тухнетъ. Однако, горючіе газы пламени проходятъ чрезъ кольца сѣтки, не утрачивая своей воспламеняемости, такъ какъ если поднести къ сѣткѣ зажженную спичку, то газъ воспламеняется.

Этотъ простой опытъ привелъ къ рѣшенію задачи. Деви устроилъ для минеровъ обыкновенную лампу, окруженную цилиндромъ изъ металлической сѣтки, и благодаря этому столь-же простому, сколько и геніальному усовершенствованію, минеры предохранены въ настоящее время отъ одной изъ самыхъ ужасныхъ случайностей. Дѣйствительно, когда минеръ входитъ съ такой лампой въ галлерею, наполненную рудничнымъ газомъ,-- этотъ послѣдній, проникая въ металлическій цилиндръ, окружающій лампу, вспыхиваетъ отъ соприкосновенія съ ея пламенемъ и сгараетъ внутри цилиндра; за тѣмъ продукты горѣнія выходятъ, но пламя остается подъ сѣткой, производя лишь однѣ легкія вспышки.

Такая лампа, хотя и обладаетъ большими преимуществами, не лишена однако нѣкоторыхъ недостатковъ: свѣтъ ея до того слабъ, что онъ едва позволяетъ рабочимъ различать предметы во внутренности галлерей. Знаменитый французскій инженеръ Комбъ усовершенствовалъ ее, замѣнивъ часть металлической сѣтки, на высотѣ пламени, трубкой изъ весьма прочнаго стекла. Такой лампой совершенно устраняется опасность. Взрывы бываютъ теперь рѣже; почти всѣ случаи настоящаго времени можно приписать неосторожности минеровъ, которые снимаютъ металлическій колпакъ для того-ли, чтобы закурить трубку, или для того, чтобы имѣть болѣе свѣта. Вотъ почему лампы стали запирать на ключъ передъ спускомъ въ копь. Когда взрывъ происходитъ въ лампѣ, она гаснетъ и работникъ остается въ потьмахъ, гдѣ онъ находитъ дорогу по привычкѣ.

Недавно было предложено весьма простое средство сжигать рудничный газъ безъ всякой опасности. Для этого достаточно поддерживать въ копи слабыя электрическія искры, воспламеняющія газъ по мѣрѣ его образованія: эти слабые взрывы совершенно безвредны.

Въ числѣ серьозныхъ опасностей, угрожающихъ минерамъ, слѣдуетъ упомянуть еще объ обвалахъ и о наводненіяхъ.

Обвалы происходятъ отъ давленія земли на бока галлерей, обшивка которыхъ тамъ, гдѣ она недостаточно прочна, уступаетъ этому громадному давленію, и тогда горе рабочимъ, находящимся въ галлереяхъ. Раздавленные между деревянными стѣнами и глыбами угля, или по крайней мѣрѣ изувѣченные, они, если только ихъ не убило на мѣстѣ, должны дожидаться пока возможно будетъ принять мѣры къ ихъ спасенію. Обвалы случаются довольно часто. Иногда громадные куски отрываются отъ сланцевъ и отъ окружающаго ихъ рыхлаго угля, безъ всякихъ предупреждающихъ объ ихъ паденіи признаковъ.

Наводненіе въ копи не менѣе опасно, чѣмъ обвалъ и взрывъ. Оно происходитъ иногда отъ накопленія воды въ старыхъ заброшенныхъ копяхъ. Эта вода по большей части просачивается по немногу изъ грунта и наконецъ накопляется въ большихъ масссахъ. Иногда же, послѣ проливныхъ дождей, вода вливается въ колодезь и затопляетъ галлереи; при чемъ уноситъ людей и лошадей, ломаетъ стѣны и вагоны и вообще опустошаетъ и разрушаетъ копь.

Какой раздирающій сердце видъ представляетъ послѣ катастрофы эта копь, которая такъ недавно была всюду оживлена жизнью и дѣятельностью! При свѣтѣ факеловъ, на черной водѣ видны зеленоватыя лица утопленниковъ, раздробленныя въ щепки бревна, изуродованные трупы. Мертвое молчаніе царствуетъ во всѣхъ галлереяхъ...

Оставимъ это печальное зрѣлище, чтобы болѣе къ нему не возвращаться, и обратимся къ картинѣ болѣе утѣшительной, къ удивительнымъ дѣйствіямъ угля, преобразованнаго промышленностью на тысячу ладовъ и распространеннаго торговлей по всему міру.

ГЛАВА IV.

Различныя виды угля.

"Платье не дѣлаетъ монахомъ," говоритъ пословица. Эта истина, столь справедливая въ мірѣ нравственномъ, оправдывается повидимому и въ мірѣ физическомъ. Изучая разнообразныя тѣла въ природѣ, невольно поражаешься значительнымъ числомъ веществъ, извѣстныхъ въ химіи подъ названіемъ угля. Всѣ эти столь различныя по своему внѣшнему виду и по своимъ свойствамъ вещества составляютъ въ глазахъ химика одно и то же вещество, всѣ они, при анализированіи и по изслѣдованіи научнымъ путемъ, представляются самому опытному ученому только однимъ углемъ.

Я сдѣлаю обзоръ этихъ различныхъ видовъ угля, упомянувъ о нѣкоторыхъ подробностяхъ происхожденія, производства и употребленія тѣхъ изъ нихъ, которымъ, вслѣдствіе ихъ меньшей важности, не будутъ посвящены особые главы.

Уголь извѣстенъ намъ въ двѣнадцати различныхъ, состояніяхъ, изъ которыхъ каждое имѣетъ свое названіе, а именно: каменный уголъ, коксъ, ретортный уголъ, антрацитъ, графитъ, лигнитъ, гагатъ, торфъ, сажа, животный уголъ, древесный уголъ, и наконецъ алмазъ.

Начнемъ съ каменнаго угля и разсмотримъ его въ томъ видѣ, какъ онъ добывается въ копи. Это безъ сомнѣнія лучшее топливо. Всякій знаетъ, что это вещество черное, блестящее, легко разламывающееся или неправильными кусками, или однообразными листами. Онъ горитъ болѣе или менѣе яркимъ пламенемъ, происходящимъ отъ сгаранія заключающихся въ немъ летучихъ веществъ, и распространяетъ сильный запахъ. Таковы общія свойства этого вещества; но, при болѣе внимательномъ изслѣдованіи, можно отличить три разновидности его: уголь тощій или сухой, жирный, и наконецъ плотный уголь.

Тощій уголь имѣетъ мало полезныхъ свойствъ. Цвѣтъ его тусклый, скорѣе сѣроватый, чѣмъ черный; онъ трудно загорается и горитъ слабо -- безъ всякаго блеску. Къ тому же онъ мало распространенъ въ природѣ.

Жирный уголь очень блестящъ въ свѣжемъ изломѣ, который нерѣдко имѣетъ радужный отливъ. При сгараніи онъ даетъ бѣлое, сильное пламя съ большою копотью и вмѣстѣ съ тѣмъ значительно увеличивается въ объемѣ.

Наконецъ плотный уголь, наименѣе распространенный въ природѣ, есть тотъ самый, который употребляется для производства свѣтильнаго газа.

Хорошій уголь узнается по слѣдующимъ признакамъ: онъ долженъ заключать въ себѣ не болѣе 5 или 6 % землистыхъ веществъ, отъ 60--70% чистаго угля, а остальная часть его состоитъ изъ горной смолы. Далѣе онъ долженъ нагрѣвать отъ 0 до 100о такое количество воды, вѣсъ котораго въ 60 разъ болѣе его собственнаго. При перегонкѣ въ закрытомъ сосудѣ, изъ него получается не менѣе 50 и не болѣе 90% газа.

Мы знаемъ уже происхожденіе и способъ добыванія каменнаго угля; къ сказанному намъ остается прибавить еще нѣсколько дополнительныхъ подробностей.

Пласты угля представляютъ особую форму, по которой они и получили названіе бассейновъ. Дѣйствительно, они обыкновенно занимаютъ дно древнихъ долинъ и озеръ, происшедшихъ отъ пониженіе почвы, какъ мы это объяснили выше. Иногда они лежатъ на одномъ уровнѣ съ поверхностію, напр. въ Комментри и Сентъ-Этьенѣ, иногда во внутренности земли на глубинахъ до 600 метровъ, напр. въ Анзенѣ, въ нѣкоторыхъ же, впрочемъ рѣдкихъ, случаяхъ занимаютъ вершины весьма высокихъ горъ, напр. Кордильеровъ.

Толщина слоевъ измѣняется отъ 40 сантиметровъ до 8 метровъ; средняя толщина отъ 1 до 2 метровъ. Слѣдовательно добываніе производится или подъ открытымъ небомъ, или во внутренности земли, но всегда описаннымъ нами способомъ.

Извѣстно, что, для производства свѣтильнаго газа, уголь долженъ быть перегнанъ. Операція эта производится въ глиняныхъ ретортахъ, гдѣ по окончаніи ея всегда находятъ вещество, весьма твердое, блестящее, очень звонкое и вообще имѣющее видѣ металла; этой чистый уголь, смѣшанный съ нѣсколькими зернами песку или глины,-- попавшими въ него отъ стѣнокъ реторты. Это вещество, не смотря на то, что состоитъ изъ одного угля, обладаетъ однако нѣкоторыми обыкновенно неприсущими углю свойствами. Такъ, оно очень хорошо, почти какъ металлъ, проводитъ теплоту и электричество, и это то свойство дѣваетъ его очень полезнымъ для нѣкоторыхъ цѣлей, какъ это мы увидимъ далѣе. Этотъ ретортный уголь тѣмъ болѣе полезенъ, что ему можно придавать всевозможныя формы не раскалывая его, вслѣдствіе чего онъ можетъ быть употребляемъ на разныя подѣлки.

По причинѣ своей чрезвычайной плотности онъ загорается съ трудомъ; тѣмъ не менѣе въ очень высокой температурѣ сгараетъ безъ остатка.

При перегонкѣ каменнаго угля, кромѣ ретортнаго угля, получается еще и другой остатокъ -- коксъ, -- еще болѣе чистый уголь, чѣмъ предъидущій. Какъ и этотъ послѣдній, онъ имѣетъ также металлическій блескъ, хотя и въ меньшей степени; но что всего болѣе отличаетъ его -- это исключительно ему свойственный ноздреватый видъ.

По всей вѣроятности уголь при разложеніи размягчается, разбухаетъ и обращается въ полужидкое тѣсто, проходя черезъ которое, газы образуютъ множество пустотъ, придающихъ коксу его ноздреватый видъ.

Коксъ въ большомъ употребленіи и очень полезенъ, какъ въ промышленности, такъ и въ домашнемъ быту. Онъ горитъ безъ пламени, но даетъ много жару. Прежде онъ считался на газовыхъ фабрикахъ ни къ чему не пригоднымъ остаткомъ. Одному работнику пришла въ голову счастливая мысль -- разломать его на куски различной величины и употребить вмѣсто топлива. Съ тѣхъ поръ онъ получилъ относительно большое значеніе и началъ употребляться для локомотивовъ, топки печей, а также и для отопленія металическихъ заводовъ и жилыхъ комнатъ.

Впослѣдствіи доставляемое газовыми фабриками количество его оказалось недостаточнымъ; а потому стали приготовлять его непосредственно, и въ настоящее время это составляетъ предметъ особой и цвѣтущей отрасли промышленности. Производство это, какъ и газовое, основано на перегонкѣ угля, но вмѣсто того, чтобы стремиться главнымъ образомъ къ полученію газа, оно напротивъ того совершенно имъ пренебрегаетъ, что даетъ возможность вести производство болѣе правильно и получать коксъ лучшаго качества.

Эта операція называется переугливаніемъ и производится или въ печахъ, или въ цилиндрическихъ кучахъ. Въ послѣднемъ случаѣ угольная куча цилиндрической формы покрывается землею, чтобы преградить доступъ воздуха и произвести такимъ образомъ неполное сгараніе, Кубическій метръ кокса вѣситъ около 400 килограммовъ, а изъ 100 кил. каменнаго угля выходитъ около 60 кил. кокса.

Возвратимся теперь къ естественнымъ видамъ угля; начинаемъ съ антрацита. Изъ всѣхъ минеральныхъ горючихъ веществъ онъ всего труднѣе загорается. Антрацитъ ничто иное, какъ уголь безъ смолы. Онъ отличается отъ угля не по внѣшнему виду, а слоистымъ сложеніемъ въ изломѣ и оставляемыми имъ на рукахъ пятнами.

Затрудненіе при зажиганіи антрацита происходитъ отъ полнаго отсутствія въ немъ газообразныхъ легко улетучивающихся веществъ. Подъ вліяніемъ высокой температуры онъ загорается и горитъ безъ пламени, но производитъ весьма большое количество теплоты.

Антрацитъ одинаковаго происхожденія съ каменнымъ углемъ; но встрѣчается лишь въ самыхъ древнихъ слояхъ каменноугольной эпохи -- рядомъ съ плутоническими породами, состоящими изъ порфира и т. п. веществъ.

Предполагаютъ, и весьма основательно, что антрацитъ тотъ же каменный уголь, только подвергшійся дѣйствію подземнаго огня. Слѣдовательно это родъ кокса большей плотности, такъ какъ онъ образовался подъ сильнымъ давленіемъ -- во внутренности земли.

Антрацитъ употребляется въ промышленности, хотя и въ меньшемъ количествѣ, чѣмъ каменный уголъ. Во Франціи значительныя залежи этого вещества находится въ Гардѣ, въ Изерѣ, въ Сортѣ и т. д. Его мало употребляютъ и то преимущественно для обжиганія извести, назначаемой для земледѣлія.

Англичане пользуются имъ не болѣе Французовъ, по болѣе промышленные Американцы съумѣли извлечь изъ него значительную пользу. Они разработываютъ огромныя залежи его въ Пенсильваніи и Виргиніи, слои которыхъ достигаютъ громадной толщины 40 метр. Съ нѣкоторыхъ поръ однако и французскіе промышленники начали вводить его въ употребленіе, смѣшивая съ жирнымъ каменнымъ углемъ.

Графитомъ называется видъ угля, имѣющій кристаллическое сложеніе и похожій на металлъ. Это названіе происходитъ отъ греческаго слова -- писать -- и дано этому веществу потому, что изъ него приготовляются карандаши. По французки онъ называется еще, впрочемъ весьма неудачно, свинцовой рудой, хотя въ немъ нѣтъ даже и слѣдовъ свинца. Это уголь и притомъ совершенно чистый.

Графитъ, такъ же какъ и антрацитъ, распространенъ въ самыхъ первобытныхъ каменноугольныхъ слояхъ. Кристаллы его состоятъ изъ весьма правильныхъ пластинокъ гекзагональной системы. Въ болѣе же рѣдкихъ случаяхъ онъ образуетъ, подобно сланцамъ, массы листового сложенія. Онъ сопротивляется дѣйствію жара лучше всѣхъ другихъ видовъ угля: почему изъ него приготовляютъ огнеупорные тигли. Замѣчательно, что даже при самыхъ высокихъ температурахъ, какія мы въ состояніи произвести,-- когда обыкновенный уголь быстро сгараетъ, -- графитовый тигель не претерпѣваетъ никакихъ измѣненій. Графитъ имѣетъ еще нѣкоторыя другія весьма замѣчательныя свойства, о которыхъ мы будемъ имѣть случай говорить впослѣдствіи.

До сихъ поръ мы говорили о кристаллическомъ непрозрачномъ углѣ; кристалическій же и при томъ прозрачный уголь есть ничто иное, какъ алмазъ. И такъ, кусокъ простого угля и дорогой алмазъ -- одно и тоже вещество. Мы сообщимъ подробности объ этомъ драгоцѣнномъ веществѣ въ особой главѣ, теперь же упоминаемъ о немъ только для полноты перечисленія различныхъ видовъ угля.

Въ заключеніе намъ остается сказать еще о двухъ минеральныхъ видахъ угля: лигнитѣ и торфѣ. Собственно говоря эти два вещества, о которыхъ мы скажемъ только нѣсколько словъ., представляютъ не чистый уголь, а не совершенно разложившееся дерево.

Лигнитъ походитъ на каменный уголь, хотя иногда онъ имѣетъ бурый цвѣтъ. Его образованіе принадлежитъ ко времени сравнительно позднѣйшему. Изъ различныхъ породъ лигнита такъ называемый гагатъ болѣе всѣхъ походитъ на каменный уголь. Онъ нѣсколько древнѣйшаго происхожденія, встрѣчается очень рѣдко и употребляется только для однихъ украшеній.

Кромѣ того существуютъ еще слѣдующія породы: рыхлый лигнитъ, который отъ прикосновенія разсыпается на мелкія части и ни на что не употребляется; землистый лигнитъ -- мягкое липкое вещество, образовавшееся изъ сильно разложившагося дерева, наконецъ волокнистый лигнитъ -- бураго цвѣта, въ которомъ еще можно различить растительныя ткани.

Лигнитъ менѣе распространенъ въ природѣ, чѣмъ каменный уголь, и весьма мало употребителенъ во промышленности. Въ нѣкоторыхъ мѣстностяхъ онъ заключаетъ въ себѣ сѣрнистое желѣзо, почему и употребляется на производегво зеленаго купороса и квасцовъ, напр. въ Кельнѣ, гдѣ находится самое значительное изъ всѣхъ извѣстныхъ мѣсторожденій этого вещества.

Наконецъ самое послѣднее мѣсто въ ряду различныхъ сортовъ угля занимаетъ торфъ, который представляетъ еще менѣе чистый уголь, чѣмъ лигнитъ. Торфъ образовался отъ разложенія травянистыхъ и преимущественно болотныхъ растеній. Иногда въ немъ замѣтны еще слѣды организаціи и растительныхъ волоконъ, и тогда онъ походитъ на войлокъ; иногда же, и это всего чаще, онъ имѣетъ видъ легкаго ноздреватаго угля темнобураго цвѣта.

Такъ какъ составъ торфа весьма различенъ, то столь же не одинаковы и выдѣляемыя имъ при гореніи количества теплоты и свѣта. При обугливаніи нѣкоторыхъ породъ торфа въ закрытомъ сосудѣ въ остаткѣ получается превосходнаго качества коксъ, годный для металлургическихъ работъ. Онъ употребляется съ большимъ успѣхомъ для нѣкоторыхъ доменныхъ печей.

Различаютъ двѣ породы торфа: торфъ болотный и торфъ колчеданный. Послѣднее названіе происходитъ отъ того, что въ этомъ торфѣ заключается много сѣрнистаго желѣза, называемаго колчеданомъ. Весьма часто бываетъ, что колчеданный торфъ внезапно воспламеняется на воздухѣ, что происходитъ отъ значительнаго количества теплоты, освобождающейся при окисленіи желѣзнаго колчедана. Этотъ видъ болѣе древняго происхожденія; болотный же торфъ есть обыкновенно употребляемое подъ этимъ именемъ топливо. Мѣсторожденія торфа находятся въ обширныхъ долинахъ древнихъ болотъ на глубинѣ нѣсколькихъ метровъ подъ растительнымъ слоемъ земли.

Еще и теперь можно наблюдать образованіе торфа въ нѣкоторыхъ болотахъ, особенно въ богатыхъ растеніями, извѣстными подъ именемъ нитчатокъ. Можно почти слѣдить глазами за разложеніемъ всѣхъ болотныхъ растеній: они мало по малу скучиваются, образуя спутанныя различнымъ образомъ массы, которыя постепенно обугливаются и за тѣмъ образуютъ на днѣ водъ цѣлые пласты горючаго вещества. Добытый торфъ, по прошествіи болѣе или менѣе продолжительнаго времени, замѣняется вновь образовавшимся слоемъ и т. д.

Нѣкоторыя, бывшія нѣкогда болотами страны, какъ напр. Голландія, образовались вполнѣ изъ торфа, а потому онъ и составляетъ единственный употребительный тамъ горючій матеріалъ. Во Франціи жгутъ болотный торфъ -- для собиранія его золы, идущей на удобреніе полей, и колчеданный торфъ для изготовленія квасцовъ и купороса.

И такъ мы видимъ, что почти весь расходуемый уголь добывается изъ минеральнаго царства; но, не смотря на громадное количество и на разнообразіе породъ этого рода угля, человѣкъ, для удовлетворенія новыхъ своихъ потребностей, долженъ былъ позаимствовать и у растительнаго и животнаго царствъ часть заключающагося въ нихъ угля.

Этимъ путемъ получены три новые вида: древесный уголь, сажа и животный уголь.

Древесный уголъ есть продуктъ неполнаго сгаранія дерева. Далѣе мы будемъ говорить о немъ подробнѣе.

Сажа также происходитъ отъ неполнаго сгаранія, но только богатаго углеродомъ газообразнаго вещества. Всѣмъ извѣстно, что если разсѣчь верхнюю часть пламени свѣчи холоднымъ блюдечкомъ, то на немъ осадится большое количество весьма мелкой угольной пыли, называемой сажею, которая если не осаждается, то производитъ копоть въ пламени. Осадокъ этотъ бываетъ гораздо значительнѣе отъ пламени терпентинной эссенціи.

Сажа въ большомъ употребленіи въ промышленности; изъ нея дѣлаютъ китайскую тушь, черный карандашъ, или пользуются ею, какъ красящимъ веществомъ. Приготовленіе ея крайне просто. Для этого служитъ аппаратъ, состоящій изъ жаровни, сообщающейся, посредствомъ бокового рукава, съ большимъ цилиндромъ изъ листового желѣза. Въ жаровнѣ сжигаютъ богатые углемъ растительныя вещества, какъ напр. южныя смолистыя сосны, древесную смолу или камедь. Отдѣляющійся при горѣніи дымъ увлекаетъ съ собой весьма мелкій уголь, который саждается на стѣнкахъ желѣзнаго цилиндра. Въ этотъ послѣдній опускается коническая шапка, діаметръ основанія которой равняется діаметру цилиндра и которая, скользя по бокамъ цилиндра, стираетъ прилипающую къ нимъ сажу.

Получаемое такимъ образомъ вещество, далеко не чистый уголь; оно заключаетъ въ себѣ всего только 4/5 угля по вѣсу; остальная же 1/5 состоитъ изъ смолистыхъ веществъ и солей.

Извѣстно, что значительная часть человѣческаго тѣла состоитъ изъ угля; въ особенности кости заключаютъ въ себѣ довольно значительное количество его; остальныя же, составляющія ихъ вещества, суть углекислая и фосфорнокислая известь. Уголь, о которомъ мы говоримъ, не изолированъ, но въ соединеніи съ другими веществами, образуетъ органическое вещество костей. Если подвергнуть ихъ дѣйствію сильнаго жара, но при доступѣ воздуха, то неразложившаяся углекислая и фосфорнокислая известь покроется слоемъ весьма мелкаго угля, отдѣлившагося отъ веществъ, съ которыми онъ былъ соединенъ.

Обжиганіе это производится въ глиняныхъ, герметически закупоренныхъ и расположенныхъ въ печи горшкахъ. Печь топится въ теченіи 10-ти часовъ, или вообще до тѣхъ поръ, пока изъ горшковъ начнутъ въ значительной степени подниматься пары и газы, которые своимъ горѣніемъ поддерживаютъ достигнутую уже температуру. Затѣмъ остатокъ собираютъ и превращаютъ въ порошокъ, и такимъ образомъ получаютъ животный уголь. Какъ мы уже видѣли, уголь входитъ въ это вещество въ весьма небольшой пропорціи: онъ составляетъ всего 1/9 часть; остальное состоитъ изъ углекислой и фосфорнокислой извести. Вотъ почему животный уголь вещество не горючее.

Перечисленіе это показываетъ, какъ велико разнообразіе видовъ и формъ угля. Но химикъ, привыкшій углубляться въ сущность вещей и пренебрегать внѣшними особенностями, разсматриваетъ всѣ эти разнообразныя вещества, какъ одно, и называетъ ихъ однимъ общимъ именемъ угля, который, представляясь ему въ видѣ той или другой разновидности, обладаетъ свойствами всѣхъ ихъ. Это предметъ до нѣкоторой степени собирательный, о которомъ мы и скажемъ нѣсколько словъ въ заключеніе этой главы.

Самая характеристическая особенность угля, это разнообразіе видовъ, въ которыхъ онъ намъ представляется. Химики называютъ это свойство аллотропіею, что значитъ другой видъ. Въ природѣ встрѣчается нѣсколько поразительныхъ примѣровъ ея. Достаточно указать на крахмалъ, аллотропическіе виды котораго составляютъ сахаръ и мучнистая часть растительныхъ корней. Съ химической точки зрѣнія, во всѣхъ трехъ случахъ, это одно и тоже вещество, являющееся лишь съ различными физическими признаками.

Въ какомъ бы состояніи уголь ни находился, онъ можетъ горѣть на воздухѣ, и въ этомъ случаѣ продуктомъ горѣнія будетъ особаго рода газъ, называемый углекислотой, съ которою мы еще познакомимся. Будетъ ли горѣть алмазъ, или каменный уголь, графитъ или антрацитъ, лигнитъ или торфъ -- въ результатѣ получится одинъ и тотъ же газъ.

Уголь, при нѣкоторыхъ независящихъ отъ человѣческой воли условіяхъ, можетъ кристаллизоваться, т. е. принимать правильныя геометрическія формы; алмазъ представляетъ самый совершенный примѣръ этого рода; а также и графитъ, хотя и въ меньшей степени.

Некристаллизованный уголь, какъ напр. каменный, называется аморфнымъ, что значитъ безформенный. Уголь не имѣетъ постоянной плотности; то есть одинъ и тотъ-же объемъ этого вещества не всегда одинаковаго вѣса, что происходитъ отъ разнообразія его состояній. Уголь не растворяется ни въ одной изъ извѣстныхъ намъ жидкостей, т. е. мы не знаемъ ни одного обыкновенно жидкаго вещества, или способнаго переходить въ жидкое состояніе подъ вліяніемъ теплоты, въ которомъ бы уголь распускался, какъ сахаръ въ водѣ. Прибавимъ къ этому, что уголь не плавится, и до сихъ поръ удавалось только не много размягчить его дѣйствіемъ электрическаго тока, отъ 600 Бунзеновскихъ элементовъ.

Благодаря этимъ двумъ отрицательнымъ свойствамъ, мы не въ состояніи искусственно кристаллизовать угля, или, другими словами, не можемъ фабриковать алмазъ.

Аморфный уголь, т. е. некристаллическій обладаетъ весьма страннымъ свойствомъ -- поглощать въ себя нѣкоторыя вещества, что происходитъ отъ значительной его ноздреватости. Болѣе всѣхъ видовъ угля обладаетъ этимъ свойствомъ животный уголь, затѣмъ слѣдуетъ древесный, сажа и коксъ.

Поглощательная способность распространяется на газы и окрашивающія вещества, вслѣдствіе чего уголь употребляется какъ очистительное и обезцвѣчивающее вещество.

Уголь поглощаетъ всѣ извѣстные намъ газы, но въ различной степени. Дознано, что чѣмъ лучше газъ растворяется въ водѣ, тѣмъ болѣе его поглощается углемъ; однако не существуетъ никакой пропорціональности между количествами поглощаемыхъ и растворяемыхъ газовъ.

Замѣчено, что кусочекъ каменнаго угля, сполоснутый въ Барежской минеральной водѣ, немедленно принимаетъ удушливый запахъ, происходящій отъ присутствія сѣрнисто-водороднаго газа.

Это то же вещество, которое отдѣляется изъ разлагающихся яицъ и вообще изъ всѣхъ гніющихъ и содержащихъ сѣру органическихъ веществъ. Чтобы отнять у нихъ запахъ -- достаточно привести ихъ въ соприкосновеніе съ кускомъ древеснаго угля.

Окрашивающія вещества поглощаются преимущественно животнымъ углемъ, напр. если процѣживать черезъ него вино, то оно проходитъ совершенно безцвѣтнымъ. Свойствомъ этимъ пользуются для обезцвѣчиванія сахара. Послѣ неоднократныхъ употребленій, животный уголь уже не годится для такой операціи, но, вслѣдствіе содержащихся въ немъ известковыхъ солей, составляетъ прекрасное удобреніе. Любопытное примѣненіе упомянутыхъ свойствъ представляетъ воспроизведеніе гравюръ. Извѣстно, что черты, ихъ составляющія, производятся осадкомъ жирныхъ чернилъ, содержащихъ въ себѣ сажу. Если положить такую гравюру на растворъ іода, то уголь мало по малу поглотитъ его. Накладывая затѣмъ эту гравюру на посыпанный крахмаломъ листъ бумаги, получимъ на немъ синій ея оттискъ.

Дѣйствіе это производится іодомъ, окрашивающимъ крахмалъ въ синій цвѣтъ, а такъ какъ въ данномъ случаѣ это происходитъ лишь въ тѣхъ мѣстахъ, въ которыхъ іодъ соприкасается съ бумагой, то и воспроизводится точный отпечатокъ гравюры.

Таковы физическія свойства угля, т. е. такія, присутствіе которыхъ можетъ быть открыто безъ измѣненія природы вещества. Такъ называемыя-же химическія свойства узнаются лишь при преобразованіи угля, черезъ соединеніе его съ другими веществами, о чемъ мы скажемъ въ слѣдующей главѣ.

ГЛАВА V.

Соединенія угля.

Прежде, чѣмъ идти далѣе, намъ необходимо узнать кое-что о главнѣйшихъ соединеніяхъ угля съ другими тѣлами природы, названія которыхъ будутъ неоднократно встрѣчаться въ нашемъ разсказѣ. Мы не намѣрены впрочемъ разсматривать всѣ подобныя соединенія, такъ какъ не только одной, но даже нѣсколькихъ такихъ книгъ, какъ наша, было бы недостаточно для описанія ихъ свойствъ, употребленія, способовъ добыванія и т. п. Поэтому, мы ограничимся разсмотрѣніемъ соединеній наиболѣе важныхъ и при томъ не съ одной только научной, но преимущественно съ практической точки зрѣнія.

Начнемъ съ самаго важнаго изъ нихъ и самаго распространеннаго, какъ въ естественномъ, такъ и въ искусственномъ видахъ, т. е. съ углекислоты.

Если въ употребляемый въ лабораторіяхъ длинный стеклянный стаканъ опустить зажженную свѣчу, то, черезъ нѣкоторое время, свѣтъ пламени замѣтно уменьшится, и наконецъ оно потухнетъ. Вынувъ затѣмъ свѣчу и наливъ въ стаканъ воды, содержащей растворенную известь, увидимъ, что совершенно прозрачная жидкость вдругъ сдѣлается мутною, молочнаго цвѣта. Въ осадкѣ она будетъ содержать бѣлое, нерастворимое вещество, которое есть ничто иное, какъ мѣлъ, или углекислая известь, образовавшаяся черезъ соединеніе находившейся въ растворѣ извести съ углекислотою -- продуктомъ горѣнія свѣчи.

Если вы хотите достичь того же результата посредствомъ еще болѣе блестящаго опыта, то наполните кислородомъ большой флаконъ и погрузите въ него кусочекъ раскаленнаго древеснаго угля. Едва свѣтившійся въ воздухѣ уголь, тотчасъ загорится необыкновенно яркимъ свѣтомъ и сгоритъ совершенно. Въ результатѣ получится углекислота, въ присутствіи которой вы легко убѣдитесь упомянутымъ выше способомъ. Послѣдній опытъ точнѣе и проще, такъ какъ онъ производится непосредственно только надъ углемъ и кислородомъ. Тотъ и другой исчезаютъ при этомъ безъ всякихъ слѣдовъ и замѣняются однимъ газомъ, извѣстнымъ подъ именемъ углекислаго, который и есть соединеніе кислорода съ углеродомъ.

Соединеніе этихъ двухъ тѣлъ представляетъ весьма интересное явленіе. Чтобы лучше понять его, представьте себѣ такое совершенное соединеніе двухъ существъ, въ которомъ каждое изъ нихъ отрѣшается отъ своихъ склонностей, вкусовъ и симпатій такъ, что оба они въ нравственномъ смыслѣ составляютъ вполнѣ гармоническое цѣлое, словомъ одно существо, совмѣщающее въ себѣ нераздѣльно всѣ чувства и преимущества обоихъ; предположите затѣмъ, что вмѣсто двухъ существъ, вы имѣете два тѣла, съ ихъ особенными свойствами и спеціальными качествами, и что эти тѣла соединились подобнымъ же образомъ, и вы будете имѣть довольно ясное представленіе о характерѣ упомянутаго соединенія.

Раздѣляя образовавшееся изъ подобнаго соединенія двухъ тѣлъ новое тѣло на болѣе и болѣе мелкія части, вы увидите, что и каждая изъ такихъ частичекъ будетъ состоять изъ тѣхъ же самыхъ элементовъ, какъ и цѣлое. Въ такомъ соединеніи невозможно будетъ отличить двухъ составляющихъ его тѣлъ, и оно всегда будетъ представляться однимъ гармоническимъ цѣлымъ, обладающимъ особенными свойствами, совершенно притомъ несходными со свойствами соединившихся тѣлъ.

Приложите теперь все сказанное нами къ углю и кислороду, и вамъ станетъ понятно образованіе углекислоты посредствомъ ихъ соединенія. Углекислота есть тѣло сложное, состоящее, какъ мы видѣли, изъ углерода и кислорода. Эти послѣдніе называются простыми тѣлами, потому что ихъ уже мы не имѣемъ возможности разложить на элементы. Анализируя какое нибудь'сложное тѣло помощію тѣхъ средствъ, которыми химія располагаетъ въ настоящее время, можно уничтожить соединеніе и разложить тѣло на его элементы; но тѣ же самыя дѣйствія, повторенныя надъ простымъ тѣломъ, не дадутъ ничего другого, какъ это же самое тѣло. Анализируйте углеродъ всѣми возможными способами, и въ результатѣ вы получите только углеродъ, тогда какъ углекислоту вы легко разложите на кислородъ и углеродъ. Объяснивъ эти отличительные признаки простыхъ и сложныхъ тѣлъ, мы воспользуемся ими при описаніи различныхъ соединяющихся съ углеродомъ тѣлъ и происходящихъ отъ того соединеній.

Углекислота, въ обыкновенномъ состояніи, вещество газообразное и безцвѣтное, т. е. невидимое, а потому, для открытія ея присутствія, необходимо прибѣгнуть къ способу, подобному вышеприведенному. Она тяжелѣе воздуха, и литръ ея вѣситъ около двухъ граммовъ. Для доказательства большей ея тяжести, достаточно упомянуть о собачьей пещерѣ близь Пуццоли, почва которой покрыта слоемъ этого газа, а остальное пространство воздухомъ. Проникшія въ эту пещеру собаки скоро задыхаются, тогда какъ люди, голова которыхъ выше поверхности слоя углекислого газа, могутъ оставаться тамъ безнаказанно. Опытъ этотъ показываетъ также, что въ углекислотѣ дыханіе невозможно. Прежде думали, что она дѣйствуетъ смертельно на организмъ; но впослѣдствіи узнали, что она не обладаетъ никакимъ ядовитымъ свойствомъ. Она удушаетъ потому, что неспособна поддерживать жизнь, но нисколько не отравляетъ организма.

Это доказывается всего лучше тѣмъ обстоятельствомъ, что человѣкъ можетъ жить въ атмосферѣ, цѣлая треть которой состоитъ изъ углекислоты, тогда какъ такая же пропорція ядовитыхъ газовъ производитъ смерть. Дальше мы увидимъ, что она постоянно образуется въ организмѣ и обращается въ немъ вмѣстѣ съ кровью. Слѣдовательно, не можетъ быть сомнѣнія въ томъ, что углекислота не ядовита, но просто неспособна поддерживать дыханіе.

Чтобы очистить воздухъ, наполненный углекислотою, достаточно разбросать по почвѣ известь, которая и соединится мало по малу съ этимъ газомъ. Тоже дѣйствіе производитъ аммоніакъ. Можно также зажечь большой огонь, который, нагрѣвая нижній слой воздуха, въ избыткѣ содержащій углекислоту, расширяетъ его И заставляетъ подниматься; вслѣдствіе чего, болѣе холодный, а слѣдовательно и болѣе тяжелый, чистый воздухъ верхнихъ слоевъ, устремляется внизъ.

Этотъ способъ часто употребляется для очищенія воздуха отъ накопившейся углекислоты въ каменноугольныхъ копяхъ и каменоломняхъ.

Газъ этотъ растворяется въ водѣ, хотя и въ небольшомъ количествѣ. Для того же, чтобы увеличить количество газа въ растворѣ, необходимо нагнетать его сверху; но такой растворъ долженъ сохраняться въ совершенно закупоренныхъ сосудахъ, такъ какъ, въ противномъ случаѣ, газъ немедленно выдѣляется и улетучивается. Самое важное приложеніе этого свойства составляетъ приготовленіе сельтерской воды, которая есть ничто иное, какъ сгущенный подъ сильнымъ давленіемъ растворъ углекислоты.

Углекислота содержится также во многихъ минеральныхъ источникахъ и въ томъ числѣ въ водахъ Спа, Виши и Зельца, по имени котораго названа упомянутая искуственная вода.

Перейдемъ теперь къ добыванію углекислоты. Она извлекается изъ мѣла, т. е. углекислой извести, очень простымъ способомъ: для этого мѣлъ кладутъ въ какую нибудь кислоту, причемъ его углекислота освобождается, а взятая кислота соединяется съ известью. По большей части, для этой цѣли употребляется хлористоводородная кислота, извѣстная въ продажѣ подъ именемъ соляной.

Впрочемъ углекислую известь можно замѣнить углекислымъ натріемъ, а хлористоводородную кислоту -- виннокаменною, добываемою изъ кремортатора. Эти два вещества имѣютъ преимущество по своей безвредности и большей плотности. Изъ нихъ-то и составляютъ смѣси, употребляемыя для домашняго приготовленія -- въ газогенахъ -- сельтерской воды {Можно употреблять для выдѣленія углекислаго газа и другія кислоты, какъ напримѣръ сѣрную или уксусную. Реакція во всякомъ случаѣ совершится въ желаемомъ направленіи, т. е. углекислый газъ выдѣлится изъ соединенія, если только употребленная кислота сама менѣе летуча, чѣмъ угольная. Точно также нѣтъ никакой необходимости брать для этого непремѣнно и известковую соль, которую съ успѣхомъ можетъ замѣнить всякая другая соль угольной кислоты, какъ напр. поташъ или сода. Извѣстные по своему частому употребленію содовые порошки, именно представляютъ подобный примѣръ. Они заключаютъ въ себѣ натровую соль угольной кислоты и будучи облиты водою съ лимонной кислотой, въ изобиліи отдѣляютъ углекислый газъ, отчего и происходитъ шипѣніе жидкости. Если обыкновенно предпочитаютъ, для добыванія углекислоты въ большихъ размѣрахъ, пользоваться соляной кислотой, то только благодаря тому обстоятельству, что происходящее при этомъ новое соединеніе -- хлористый кальцій -- растворимо въ водѣ и не препятствуетъ дальнѣйшему дѣйствію кислоты на углеизвестковую соль, а также еще и тому, что соляная кислота дешевле прочихъ. Прим. перев. }.

Углекислота въ большомъ количествѣ образуется въ природѣ: она постоянно выдѣляется изъ вулкановъ, какъ дѣйствующихъ, такъ и потухшихъ, изъ каменноугольныхъ копей, изъ оставленныхъ каменоломней; она постоянно образуется при всѣхъ процессахъ горѣнія, гніенія и броженія. При дыханіи животныхъ, во всякое время, и при проростаніи и дыханіи растеній, въ отсутствіи свѣта, выдѣляется въ воздухѣ тотъ же углекислый газъ.

Во всѣхъ этихъ случаяхъ она встрѣчается въ свободномъ, изолированномъ состояніи; но во многихъ другихъ она находится въ соединеніи съ большимъ числомъ веществъ и въ особенности съ известью.

Такъ она образуетъ углекислую известь, изъ которой состоятъ цѣлыя почвы, сталактиты и сталагмиты -- въ пещерахъ, раковины всѣхъ моллюсковъ, покровы огромнаго числа зоофитовъ, кости животныхъ и человѣка и т. д.

Въ послѣднее время достигли возможности получать углекислоту въ жидкомъ и твердомъ состояніяхъ. Подвергнутая очень сильному давленію въ весьма твердыхъ, мѣдныхъ и чугунныхъ снарядахъ, она превращается въ жидкость, видомъ похожую на воду. Но въ такомъ состояніи углекислота не можетъ сохраняться на воздухѣ: она быстро улетучивается и производитъ при этомъ такое сильное охлажденіе, что остающаяся въ сосудѣ часть жидкости мгновенно отвердѣваетъ, принимая видъ снѣга.

Смѣшанная въ этомъ состояніи съ эфиромъ, она производитъ самый наибольшій холодъ, какой вообще извѣстенъ. Этимъ способомъ можно достигнуть 110о ниже 0о и превратить въ жидкое, а иногда и въ твердое состояніе большую часть другихъ газовъ. Только шесть газовъ, и между ними кислородъ, водородъ и азотъ, не измѣняютъ

при этомъ своего обыкновеннаго состоянія. Положенный на руку снѣгъ углекислоты произво (итъ такое же чувство, какъ раскаленная до красна желѣзная полоса и такъ же разрушительно дѣйствуетъ на кожу.

Вслѣдъ за углекислотой надобно упомянуть о весьма близкой къ ней окиси углерода, которая состоитъ также изъ углерода и кислорода, но содержитъ въ себѣ меньшее количество послѣдняго. Въ углекислотѣ эти два вещества соединены въ пропорціи 6 частей углерода на 16 частей кислорода, тогда какъ въ окиси углерода, на 6 частей углерода только 8 частей кислорода.

Газъ этотъ гораздо опаснѣе: онъ не только удушаетъ, но и отравляетъ. Это послѣднее свойство приписывали и углекислотѣ, но собственно потому, что почти при всякомъ горѣніи, тотъ и другой газъ освобождаются одновременно. Вдохнутая въ небольшомъ количествѣ окись углерода производитъ страшную головную боль и причиняетъ смерть, если въ атмосферѣ находится даже только 1% ея. Она тѣмъ болѣе опасна, что невидима и не имѣетъ запаха, и только мигрень и признаки отравленія указываютъ на ея присутствіе.

Синеватое пламя, поднимающееся надъ горящими угольями, или выходящее изъ домовыхъ печей, происходитъ отъ горѣнія окиси углерода, которая при этомъ отнимаетъ часть кислорода у окружающаго воздуха и превращается въ углекислый газъ.

Окись углерода добываютъ или соединяя непосредственно кислородъ съ углеродомъ, или прибавляя углеродъ къ углекислотѣ, или, наконецъ, разлагая нѣкоторыя соединенія углерода съ кислородомъ, напр. щавелевую кислоту.

Въ первомъ случаѣ проводятся водяные пары надъ пылающими угольями; причемъ окись углерода образуется при помощи содержащагося въ водѣ кислорода; во второмъ же случаѣ, углекислый газъ пропускаютъ сквозь уголья.

Упомянутая нами щавелевая кислота входитъ въ составъ такъ называемой щавелевой соли, которая есть ничто иное, какъ щавелево-кислый кали.

Соединенія углерода съ кислородомъ немногочисленны; но съ водородомъ онъ образуетъ очень большое число сложныхъ тѣлъ, извѣстныхъ подъ именемъ углеродисто-водородныхъ соединеній, и въ томъ числѣ: рудничный газъ, нефть, асфальтъ, варъ или корабельную смолу, бензинъ и т. д.

Рудничный или болотный газъ выдѣляется изъ разлагающихся растительныхъ веществъ, изъ рвовъ, наполненныхъ черною грязью и наконецъ изъ разработываемыхъ въ настоящее время каменноугольныхъ пластовъ.

Онъ горитъ очень яркимъ пламенемъ, образуя водяные пары и углекислоту. Въ Китаѣ встрѣчаются колодцы, изъ которыхъ газъ выдѣляется самъ собою и употребляется жителями для освѣщенія.

Газъ, содержащій двойное, противъ болотнаго газа, количество углерода, называется двууглеродистымъ водородомъ и, въ смѣси съ первымъ, составляетъ важнѣйшую часть свѣтильнаго газа.

Горными смолами называютъ природные продукты, состоящіе изъ углерода и водорода, которые, подобно каменному углю, составляютъ, повидимому, продуктъ разложенія растеній. Онѣ образуютъ очень обширную группу, важнѣйшими видами которой представляются нефть и асфальтъ. Вещество, извѣстное въ торговлѣ подъ именемъ горнаго масла или нефти, представляетъ смѣсь изъ шести углеродисто-водородныхъ соединеній. Источники этого масла встрѣчаются напримѣръ въ Италіи, Персіи и Америкѣ, гдѣ они пріобрѣли особенную важность. Въ Канадѣ и Пенсильваніи, гдѣ находятся очень обширные подземные бассейны нефти, для добыванія ея вырыты колодцы, и въ настоящее время промышленность эта достигла высокаго развитія. Нефть и въ самомъ дѣлѣ имѣетъ большое значеніе, какъ освѣтительный матеріалъ, а теперь дѣлаются изслѣдованія и надъ употребленіемъ ея, какъ топлива.

Сверхъ того, какъ вещество, хорошо растворящее смолы и жирныя вещества, нефть весьма полезна въ фабрикаціи лаковъ, успѣшно замѣняя терпентинную эссенцію и спиртъ. Употребляемыя въ домашнемъ быту нефтяныя масла, представляютъ смѣси изъ нѣсколькихъ различныхъ жидкостей, имѣющихъ общее названіе нефти, а составъ ихъ, въ сущности, весьма разнообразенъ. Нѣкоторыя изъ этихъ маслъ очень летучи, пары же ихъ, загораясь, могутъ произвести взрывъ и пожаръ.

Нефть встрѣчается также и у насъ въ Россіи, именно около города Баку, на Апшеронскомъ полуостровѣ. Для добыванія ея, тамъ устроены многочисленные колодцы и глубокія, буровыя скважины. Выдѣленіе ея такъ изобильно, что она выбрасывается изъ этихъ скважинъ, какъ изъ артезіанскихъ колодцевъ, на довольно значительную высоту. Нѣкоторыя составныя части нефти входятъ въ составъ такъ распространившагося у насъ въ послѣднее время освѣтительнаго матеріала -- керосина.

Что касается асфальта, то это также углеродисто-водородное соединеніе, чаще всего смѣшанное съ пескомъ и мѣломъ. Вещество это доставляется изъ Палестины, гдѣ Мертвое море представляетъ обширнѣйшее его мѣсторожденіе. Асфальтъ, подобно солямъ серебра, обладаетъ замѣчательнымъ свойствомъ принимать впечатлѣнія отъ свѣта, которое и дало возможность Ніепсу де С. Виктору воспользоваться имъ для фотографіи. Нѣсколько асфальтовыхъ мѣсторожденій находится въ Эльзасѣ, въ Сейзелѣ, въ Савойѣ. Къ той же группѣ принадлежитъ бензинъ -- очень летучая жидкость, съ сильнымъ и острымъ запахомъ. Она имѣетъ свойство растворять жирныя тѣла, почему и употребляется для чистки тканей. Въ главѣ о свѣтильномъ газѣ, мы скажемъ о способѣ его добыванія. Упомянемъ еще о нафталинѣ, который отлагается въ очистительныхъ чанахъ въ видѣ правильныхъ кристалловъ, и о каучукѣ и гуттаперчѣ, состоящихъ также изъ углерода и водорода; эти два вещества получаются изъ соковъ нѣкоторыхъ экзотическихъ растеній: каучукъ -- изъ сока Ficus elastica и Siphonia cahucha -- деревьевъ, произрастающихъ преимущественно въ Гвіанѣ, Бразиліи и на островѣ Явѣ, а гуттаперча изъ растенія, извѣстнаго подъ именемъ lsonandra percha и растущаго въ Сингапурѣ и на Суматрѣ.

Выше мы говорили о соединеніяхъ углерода, или съ кислородомъ, или съ водородомъ въ отдѣльности; но кромѣ того, есть безчисленное множество веществъ, состоящихъ изъ всѣхъ этихъ трехъ элементовъ, соединенныхъ между собою въ самыхъ различныхъ пропорціяхъ. Достаточно упомянуть, что сюда относятся всѣ основныя вещества растеній и животныхъ, всѣ смолы, бальзамы, органическія кислоты, вещества, подобныя никотину и извѣстныя подъ именемъ растительныхъ алкалоидовъ и т. д., чтобы понять, что мы не можемъ говорить обо всѣхъ этихъ тѣлахъ.

Изъ простыхъ соединеній намъ остается упомянуть о соединеніяхъ углерода съ однимъ азотомъ и съ азотомъ и водородомъ вмѣстѣ. Въ числѣ первыхъ находится синеродъ, а между вторыми -- синильная кислота. Синеродъ есть газъ, горящій прекраснымъ пурпуровымъ пламенемъ и издающій при этомъ острый запахъ. Онъ составляетъ важнѣйшую часть берлинской лазури, изъ которой и былъ добытъ химикомъ Шеелемъ

О синильной кислотѣ достаточно сказать нѣсколько словъ. Ея ядовитыя свойства хорошо извѣстны.. Это самый сильный изъ извѣстныхъ намъ ядовъ, дѣйствующій притомъ чрезвычайно быстро; нѣсколько капель его, положенныхъ на языкъ или глазъ собаки, убиваютъ ее мгновенно. Къ счастію, синильная кислота не можетъ сохраняться, налитая въ стеклянную трубку, запаянную на лампѣ, она разлагается, а потому рѣдко употребляется при отравленіяхъ. Углеродъ, въ соединеніи съ сѣрою, образуетъ сѣрнистый углеродъ -- жидкость отвратительно вонючую. Это тѣло, благодаря свойству своему легко растворять сѣру, имѣетъ большое приложеніе въ промышленности и особенно въ обработкѣ каучука. Извѣстно, что такъ называемый вулканизированный каучукъ содержитъ въ себѣ большое количество сѣры, которая дѣлаетъ его гибкимъ и препятствуетъ склеиванію подъ вліяніемъ жара.

Мы описали далеко не всѣ соединенія углерода, значительная часть которыхъ интересна только съ чисто научной точки зрѣнія, и знаніе которыхъ необходимо только людямъ, спеціально изучающимъ химію, для изученія же другихъ соединеній, входящихъ въ составъ организма животныхъ и растеній и составляющихъ притомъ большинство всѣхъ соединеній углерода, гораздо полезнѣе обратиться къ курсу органической химіи. Поэтому мы ограничимся только такими соединеніями, которыя имѣютъ приложенія или въ домашнемъ быту, или промышленности, и могутъ быть наблюдаемы всѣми.

ГЛАВА VI.

У камина.

На дворѣ зима. Декабрь уже покрылъ землю снѣжнымъ покровомъ. Наступилъ вечеръ, и въ каминѣ разведенъ веселый огонь. Удалившись отъ шума толпы и презирая суетныя удовольствія сезона, вы спокойно развалились въ креслѣ и, положа ноги на каминную рѣшетку, смотрите на синеватое пламя, поднимающееся съ дровъ, и прислушиваетесь къ тихому треску дерева.

Уединившись въ комнатѣ, освѣщенной лампой и каминомъ, вы слышите отъ времени до времени шумъ проѣзжающей кареты, или ускоренные шаги запоздавшаго прохожаго. На дворѣ холодно, и вы самодовольно ощущаете всю прелесть вашего покойнаго положенія. Вы машинально смотрите, какъ блестящія искры внезапно вылетаютъ изъ горящихъ угольевъ и мгновенно потухаютъ, и размышляете....

Такъ какъ время неблагопріятно для выхода изъ дому, и какъ сверхъ того, у огня очень хорошо, то останемтесь и побесѣдуемъ о предметахъ, подходящихъ къ вашему положенію.

Посмотрите на горящій въ каминѣ уголь, который доставляетъ пріятную теплоту, проникающую во все наше существо, согрѣвающую наши члены и сообщающую намъ веселое и живое расположеніе духа. Быть можетъ вы ни когда не задавали себѣ вопроса -- откуда происходитъ эт теплота, гдѣ ея источникъ?

Вольтеръ, никогда не успокоивавшійся и чувствовавшій ненасытную жажду знанія, сдѣлалъ себѣ этотъ вопросъ. Въ своемъ философскомъ словарѣ онъ говоритъ: "Могъ ли кто нибудь и когда нибудь объяснить -- какимъ образомъ полѣно превращается въ очагѣ въ горящій уголь?" На подобный вопросъ Вольтеръ, какъ и всѣ ученые его времени, не могъ дать отвѣта.

Болѣе счастливые, чѣмъ великій писатель, мы можемъ удовлетворить наше любопытство въ этомъ отношеніи, если только оно вообще имѣло мѣсто. Быть можетъ я приписываю его вамъ любезный читатель неосновательно? Быть можетъ вы, подобно многимъ другимъ, часто пользуясь теплотою, находите явленіе горѣнія очень простымъ, нисколько не удивительнымъ и не стараетесь проникнуть въ его тайну? Такъ уже сотворены мы, что, встрѣчая что-либо неожиданное, необыкновенное, мы страстно желаемъ узнать причину его и задаемъ наукѣ множество вопросовъ; но когда фактъ повторяется часто, когда онъ, такъ сказать, непрерывно находится передъ нашими глазами, любопытство наше исчезаетъ.

И такъ я сообщу вамъ удивительный и неожиданный для васъ фактъ, который, быть можетъ, вы примете за шутку съ моей стороны; но я предупреждаю, что буду говорить серьезно.

Эта столь пріятная теплота, отъ которой вы такъ хорошо себя чувствуете, имѣетъ своимъ источникомъ... вы думаете уголь?... нѣтъ -- солнце, и что еще любопытнѣе, позаимствована у него нѣсколько милліоновъ лѣтъ тому назадъ, во время образованіи каменноугольныхъ массъ. Это на первый взглядъ столь удивительное обстоятельство, въ сущности очень просто. Прослѣдите мои соображенія и вы признаете ихъ истину.

Прежде всего -- почему уголь горитъ въ каминѣ? Потому что притекающій въ очагъ воздухъ, содержитъ въ себѣ, между прочимъ, газъ, извѣстный подъ именемъ кислорода. Химики говорятъ, что уголь горитъ потому, что соединяется съ кислородомъ, образуя углекислый газъ, улетучивающійся въ атмосферу.

Припомнивъ то, что было сказано въ главѣ о соединеніяхъ угля, вы легко поймете мою мысль.

Для соединенія кислорода съ углеродомъ требуется очень высокая температура. Вы знаете, что кусочекъ угля не загорится въ воздухѣ, если не будетъ предварительно на каленъ; но какъ только частица его будетъ воспламенена, тотчасъ начнется процессъ соединенія съ кислородомъ; затѣмъ мало по малу освобождается такое большое количество теплоты, что горѣніе поддерживается само собою, если только притокъ воздуха достаточенъ.

Теплота развивается при всѣхъ вообще соединеніяхъ, по только въ различной степени; въ нѣкоторыхъ случаяхъ количество ея такъ незначительно, что оно недоступно для нашихъ чувствъ, хотя все-таки существуетъ. Это общій фактъ, объясняющій и доказывающій сказанное выше.

Можно бы было думать, что для произведенія соединеній всѣхъ вообще тѣлъ, какъ и угля, температура ихъ должна быть предварительно возвышена. Но это условіе не всегда необходимо. Возьмите, напр., два весьма извѣстныя тѣла: іодъ и фосфоръ; положите ихъ рядомъ на блюдечко такъ, чтобы они не прикасались другъ къ другу, и въ нихъ не произойдетъ никакого измѣненія; но приведите ихъ быстро въ соприкосновеніе, и тотчасъ изъ обоихъ тѣлъ поднимается фіолетовое пламя; теплота разовьется въ такомъ количествѣ, что воспламененные кусочки горящаго фосфора будутъ отскакивать во всѣ стороны, а іодъ начнетъ улетучиваться, сообщая при этомъ, пламени прекрасный фіолетовый цвѣтъ. Затѣмъ блескъ пламени мало по малу уменьшится; сила реакціи ослабѣетъ, и, когда опытъ окончится, на блюдечкѣ, вмѣсто двухъ положенныхъ туда тѣлъ, окажется темное вещество, совершенно не похожее, какъ по виду такъ и по свойствамъ, ни на іодъ, ни на фосфоръ. Это будетъ ихъ соединеніе, и этотъ ясный и легко воспроизводимый при мѣръ такъ неопровержимо доказываетъ фактъ освобожденія теплоты при образованіи соединенія, что я считаю излишнимъ приводить дальнѣйшіе подобные же примѣры и обращусь къ прерванному изложенію.

И такъ, вы убѣждаетесь, что когда уголь соединяется съ кислородомъ, иди и вообще съ какимъ бы то ни было тѣломъ, освобождается теплота.

Предположите теперь, что, по какой нибудь причинѣ, тѣла эти должны разъединиться. Что произойдетъ при этомъ? Очень простое явленіе: оба тѣла примутъ въ себя такое же относительное количество теплоты, какое были выдѣлено ими при соединеніи. Выводъ вполнѣ логическій.

Точно также, если васъ по условію приглашаютъ на какую нибудь должность и въ обезпеченіе берутъ извѣстную сумму, то, въ случаѣ лишенія мѣста, справедливость требуетъ, чтобы вы получили обратно уплоченныя деньги.

То же самое явленіе обмѣна, которое происходитъ здѣсь въ сферѣ нравственной, имѣетъ мѣсто и въ сферѣ физической, между кислородомъ и углеродомъ; чтобы расторгнуть соединеніе, чтобы разрушить то, что было сдѣлано, необходимо возвратить каждому элементу утраченную имъ первоначально теплоту.

Мы увидимъ впослѣдствіи, что листья растеній имѣютъ назначеніе поглощать находящуюся въ атмосферѣ въ готовомъ видѣ углекислоту, которая разлагается затѣмъ внутри ихъ зеленыхъ клѣточекъ, и что это разложеніе можетъ происходить только подъ вліяніемъ свѣта и теплоты солнца. Мы увидимъ еще, что составныя части углекислоты -- кислородъ и углеродъ, совершенно разъединяются, что кислородъ возвращается въ воздухъ, а углеродъ остается въ растеніи и превращается имъ въ собственныя ткани. Углеродъ составляетъ главнѣйшую составную часть всѣхъ растительныхъ тканей, соковъ и органовъ; онъ образуетъ остовъ растенія, точно также, какъ углекислая известь образуетъ скелетъ человѣка.

Если вы внимательно слѣдили за мной; то вамъ должно быть совершенно ясно, почему растенія могутъ разлагать углекислоту только днемъ. Это потому, что для этого, какъ мы сказали выше, необходима теплота, которая можетъ доставлена единственнымъ естественнымъ источникомъ на поверхности земли -- солнцемъ. Но этотъ фактъ точно также былъ вѣренъ въ каменноугольную эпоху, какъ и въ наше время. Растенія этого періода дышали, также какъ и современныя растенія, и даже съ большею энергіею, такъ какъ въ то время въ атмосферѣ находилось гораздо большее количество углекислоты, чѣмъ теперь. Поэтому ихъ ткани содержали въ себѣ большую массу углерода, и слѣдовательно заимствовали отъ солнца огромное количество теплоты, необходимое для возстановленія углерода.

Что же произошло съ тѣхъ поръ? Мы знаемъ теперь, что растенія, погребенныя въ почвѣ, вслѣдствіе внезапныхъ переворотовъ или медленныхъ преобразованій, мало по малу разложились, что всѣ составныя ихъ вещества, за исключеніемъ углерода, съ теченіемъ времени образовали новыя соединенія, и только онъ одинъ остался, превратившись въ массы разработываемаго нами каменнаго угля. Теперь вы снова сжигаете уголь, снова соединяете его съ кислородомъ, а потому онъ и освобождаетъ теплоту, и притомъ ту самую, которую онъ милліоны лѣтъ назадъ заимствовалъ у солнца.

Если прибавить къ сказанному, что уголь, старая и возвращая землѣ теплоту солнца, тѣмъ самымъ приводитъ въ движеніе наши паровыя машины, распространяетъ свѣтъ въ нашихъ городахъ, поддерживаетъ существованіе животныхъ и растеній, употребляемыхъ нами въ пищу, то станетъ понятна забавная аллегорія о Прометеѣ, который, чтобы оживить свою статую землю, похитилъ у солнца одинъ изъ его лучей.

Наконецъ, новѣйшіе физики доказали, что всякое движеніе есть только преобразованіе теплоты, что вполнѣ подтверждаетъ ту недавно возникшую мысль, что солнце есть источникъ всякой жизни на земной поверхности, и что въ то же время оправдываетъ пророческія слова Стефенсона, который, смотря на проходящій локомотивъ съ вагонами, воскликнулъ: "Это солнце двигаетъ этотъ поѣздъ".

ГЛАВА VII.

Весною.

Какъ быстро и могущественно возрождаются растенія, какъ скоро въ апрѣлѣ ихъ жидки наполняются теплыми и питательными весенними соками! Еще вчера деревья были сухи и голы, такъ что можно было подумать, что они мертвы; но это былъ только ихъ сонъ. Квотъ сегодня, какъ только весенняя теплота отогрѣла ихъ кору, началась циркуляція обильныхъ соковъ, доставляющихъ пищу почкамъ. Эти послѣднія быстро развертываются, изъ нихъ показываются зеленые листья, затѣмъ появляются цвѣты, съ ихъ игривыми красками и очаровательнымъ запахомъ.

Какое, въ самомъ дѣлѣ, прелестное время: съ такимъ-же напряженнымъ вниманіемъ слѣдишь за возвращеніемъ жизни въ природѣ, съ какимъ наблюдаешь за возстановленіемъ здоровья больного. Какъ хороши зеленые луга, какъ обилью испещрены они прекрасными полевыми цвѣтами! Какъ красивы и свѣжи лѣса! Все гармонируетъ съ весною: птицы поютъ о счастьѣ, и тысячи маленькихъ влюбленныхъ голосовъ отзываются въ зеленой чащѣ.

И можно ли, въ самомъ дѣлѣ, удержаться отъ мысли, что вся эта великолѣпная растительность не сотворена только для того, чтобы прельщать нашъ взоръ? Но кромѣ того, растенія служатъ для очищенія атмосферы, которая постоянно портится животными и человѣкомъ и составляютъ пищу животныхъ, которыми, въ свою очередь, питается человѣкъ.

До послѣдняго времени вы, быть можетъ, думали, что дышать могутъ только человѣкъ и животныя. Если вы уже разувѣрились въ этомъ, то только благодаря наукѣ, распространяющей въ послѣдніе годы свой свѣтъ повсемѣстно. Но еще въ нашемъ вѣкѣ люди не хотѣли вѣрить, чтобы актъ дыханія происходилъ и въ растеніяхъ, неимѣющихъ ни ртовъ, ни легкихъ.

Какъ и всегда, новая мысль была сначала признана глупостью.

И такъ, растенія также дышатъ и даже, можно сказать, снабжены для того ртами. На самой небольшой поверхности находятся сотни и тысячи подобныхъ отверстій, распредѣленныхъ по всѣмъ наружнымъ покровамъ растенія, но болѣе часто по кожицѣ листьевъ. Ботаники называютъ эти отверстія устьицами. Однакоже, разсматривая листъ невооруженнымъ глазомъ, вы не замѣтите ихъ. Для этого нужно вооружиться микроскопомъ и притомъ разсматривать не всю толщу листа.

Только, поднявъ, помощію иголки, верхнюю его поверхность, совершенно подобную покрывающей наше тѣло кожицѣ, и помѣстивъ кусочекъ этой тонкой и прозрачной ткани подъ микроскопъ, вы увидите, во-первыхъ, рядъ соединенныхъ одинъ съ другимъ шариковъ, называемыхъ ячейками или клѣточками и образующихъ ткань верхней кожицы, во-вторыхъ, сосковидныя клѣточки или волоски и наконецъ маленькія отверстія, настоящіе маленькіе рты, разсѣянные по поверхности и образуемые промежутками между нѣкоторыми клѣточками.

У наземныхъ растеній эти устьица находятся на нижней поверхности листьевъ, а у водяныхъ -- на верхней. Въ листѣ лиліи насчитываютъ ихъ до 23 тыс. на квадратномъ сантиметрѣ.

Слѣдовательно, растеніе не имѣетъ недостатковъ въ отверстіяхъ для дыханія. Если бы оно обладало даромъ слова, то безъ сомнѣнія сообщило бы намъ весьма интересныя вещи, но такъ какъ оно сотворено безгласнымъ, то, для разоблаченія его тайнъ, остается прибѣгнуть къ силѣ.

Не слѣдуетъ однако думать, что процессъ дыханія совершается у растеній совершенно также, какъ и у человѣка или животныхъ. Подобно намъ, растенія поглощаютъ изъ воздуха нѣкоторые его элементы и часть ихъ претворяютъ въ составъ своего организма; но разница заключается въ томъ, что они выбираютъ именно безполезные и даже вредные для насъ элементы, т. е. постоянно выдѣляемую нами углекислоту, о процессѣ образованія которой въ нашемъ организмѣ, мы скажемъ ниже.

Такимъ образомъ, очищая воздухъ отъ газа, вреднаго для развитія животной жизни, растенія играютъ весьма важную роль въ природѣ. И какая въ самомъ дѣлѣ замѣчательная гармонія! способствуя нашей жизни, растенія вмѣстѣ съ тѣмъ, снабжаютъ самихъ себя необходимымъ жизненнымъ матеріаломъ.

Посмотримъ же, какимъ способомъ они выполняютъ этотъ процессъ очищенія воздуха.

Возьмемъ графинъ съ широкимъ горломъ и наполнимъ его до краевъ водою, содержащею въ себѣ углекислоту, напримѣръ сельтерскою; затѣмъ погрузимъ въ нее только что срѣзанную вѣтку растенія, покрытую еще совершенно зелеными листьями; лучше всего взять для этого опыта водяное растеніе, напр. хоть кувшинку. Прикрывъ теперь графинъ ладонью, опрокинемъ его въ тазъ, наполненный водою выставимъ на солнце и будемъ наблюдать.

Черезъ нѣсколько секундъ, на поверхности листьевъ образуются маленькіе пузырьки газа, которые, послѣ нѣкотораго колебанія, отдѣлятся отъ листа и начнутъ подниматься, сначала тихо, потомъ скорѣе, достигнутъ поверхности жидкости, гдѣ и лопнутъ. Мало по малу число ихъ увеличится и вскорѣ изъ нихъ образуется надъ жидкостью газовый слой, который вытѣснитъ ее въ тазъ. Соберемъ этотъ газъ и мы легко убѣдимся, что онъ обладаетъ всѣми свойствами кислорода, т. е. спичка, тлѣющая въ одной только точкѣ, загорится въ немъ, и такія тѣла, какъ сѣра, фосфоръ и даже желѣзо, будутъ горѣть съ большимъ блескомъ. По мы уже знаемъ, что углекислота есть соединеніе кислорода съ углеродомъ. Въ чемъ-же, слѣдовательно, заключается дѣйствіе растенія? Оно, внутри своихъ клѣточекъ, разложило углекислоту, уничтожило это тѣсное соединеніе, поглотивъ углеродъ, для претворенія его въ себя, и выдѣливъ кислородъ.

Только помощію устьицъ растеніе черпаетъ углекислоту изъ атмосферы и тѣмъ же путемъ выдѣляетъ кислородъ. Точно также въ почвѣ оно посредствомъ своихъ корней поглощаетъ различныя растворенныя въ водѣ вещества, которыя, поднимаются по сосудамъ. Такимъ образомъ изъ воды, воздуха и углекислоты, подъ вліяніемъ солнца, образуется въ зеленыхъ-сумочкахъ восходящій сокъ, который, просачиваясь въ промежутокъ между деревомъ и корой, распространяется по заболони и приноситъ жизнь во всѣ части растенія.

Но какимъ образомъ происходитъ это преобразованіе въ тончайшихъ маленькихъ клѣточкахъ,-- этого наука не можетъ еще объяснить. Во всякомъ случаѣ, углеродъ выдѣляется въ нихъ изъ веществъ, въ составъ которыхъ онъ входилъ и претворяется въ вещество растенія. А такъ какъ изъ сока образуются клѣточки, древесина, сахаръ, крахмалъ и наконецъ всѣ растительныя вещества вообще, то и углеродъ находится во всемъ растеніи, какъ въ самыхъ большихъ, такъ и въ самыхъ незначительныхъ его органахъ; онъ составляетъ основаніе всѣхъ тканей, всѣхъ сосудовъ, всѣхъ жилокъ.

И такъ, помощію размышленія и наблюденія, изъ самаго простого опыта, мы вывели важное слѣдствіе. Измѣнивъ его нѣсколько, мы можемъ получить еще и другіе результаты. Помѣстивъ растеніе въ тѣнь, или еще лучше, защитивъ его совершенно отъ свѣта, мы увидимъ противоположное предъидущему явленіе: углекислота будетъ еще поглощаться; но вскорѣ выйдетъ обратно неизмѣненною и неразложенною.

Все это приводитъ къ тому важному слѣдствію, что теплота и свѣтъ солнца существенно необходимы для дыханія и питанія растенія.

Но для того, чтобы солнце могло произвести эти дѣйствія, необходимо участіе посредствующаго дѣятеля -- зеленаго вещества клѣточекъ, называемаго хлорофилломъ. Безъ него невозможно ни разложеніе углекислоты, ни претвореніе углерода, ни самая жизнь растенія. Лучшимъ доказательствомъ этого положенія служитъ то, что незеленыя части растенія, какъ напр. цвѣты и плоды, не могутъ произвести разложенія.,

Подверженныя, подобно человѣку, постоянно смѣняющимся вліяніямъ дней и ночей, листья также предаются покою вовремя ночи. Напротивъ того, корни, проводящіе всю жизнь подъ землею и не испытывающіе дѣйствія свѣта и теплоты, никогда не успокоиваются, но постоянно черпаютъ изъ почвы въ изобиліи находящіяся въ ней жидкости, а также разныя вещества, и въ томъ числѣ углекислоту. Всѣ эти вещества, какъ мы уже упомянули, медленно поднимаясь по сосудамъ, достигаютъ зеленыхъ клѣточекъ, назначенныхъ для тысячи преобразованій и для усвоенія ихъ на разнообразныя потребности растенія. Но такъ какъ эти клѣточки не работаютъ ночью, то доставленная корнями углекислота, остается неизмѣненною и вскорѣ выбрасывается въ атмосферу.

Такъ объясняется тотъ фактъ, что ночью процессъ дыханія растеній вполнѣ уподобляется дыханію животныхъ и совершенно противоположенъ тому явленію, которое происходитъ днемъ.

Слѣдовательно воздухъ служитъ общимъ резервуаромъ, изъ котораго всѣ растенія черпаютъ необходимый для ихъ существованія углеродъ. Различными источниками углекислота постоянно доставляется въ атмосферу въ большихъ количествахъ, но также непрерывно растенія поглощаютъ ее и тѣмъ возстановляютъ необходимое равновѣсіе. При этомъ заслуживаетъ особеннаго вниманія то обстоятельство, что, не смотря на эти постоянныя измѣненія, на непрерывныя преобразованія матеріи, составъ воздуха нисколько не измѣняется. Онъ содержитъ, сверхъ азота и кислорода, отъ 0,0003 до 0,0006 углекислоты, т. е. въ 10,000 литрахъ воздуха находится 3 или 4 литра ея, заключающіе въ себѣ почти два грамма углерода. Въ виду огромной массы растеній, покрывающихъ землю и особенно новый свѣтъ, старались хотя приблизительно опредѣлить общее, находящееся въ атмосферѣ количество углерода. Для этого приняли высоту атмосферы въ 19 лье и затѣмъ вычислили, что въ ней содержится 900 милліоновъ килограммовъ углерода.

Хотя этотъ результатъ не заключаетъ въ себѣ чего нибудь чрезвычайнаго, во вѣрность его очень сомнительна, такъ какъ множество элементовъ не могли быть при этомъ въ точности вычислены, какъ напр. измѣненіе плотности слоевъ воздуха по мѣрѣ ихъ поднятія, высота атмосферы, опредѣленная въ 19 лье безъ вполнѣ основательнымъ данныхъ и т. д.

Совершенно вѣрно только то, что воздухъ содержитъ въ себѣ, въ состояніи углекислоты, огромныя массы углерода, вполнѣ достаточныя для поддержанія на землѣ могущественной растительности, черезъ посредство которой углеродъ служитъ для питанія животныхъ и человѣка.

ГЛАВА VIII.

Живая печь.

Не прошло еще и вѣка съ тѣхъ поръ, какъ Лавуазье въ одномъ изъ своихъ мемуаровъ, не утратившемъ еще своего значенія, какъ благодаря совершенству изложенія, такъ и по важности предмета, написалъ эти замѣчательныя слова: "Исходя изъ пріобрѣтенныхъ уже знаній и ограничиваясь общедоступными простыми мыслями, мы скажемъ прежде всего, что дыханіе есть ничто иное, какъ медленное горѣніе углерода и водорода, совершенно подобное горѣнію лампы или свѣчи, и что съ этой точки зрѣнія, животныя, которыя дышатъ, представляются настоящими горящими, сами себя сжигающими тѣлами". Эта случайно брошенная въ ученомъ трудѣ идея, теряющаяся въ массѣ опытныхъ подробностей, сдѣлалась самымъ лучшимъ украшеніемъ славы Лавуазье.

Новѣйшіе ученые овладѣли ею, и помощью наблюденій и изслѣдованій, разъяснили ее и провѣрили всѣ ея слѣдствія, и въ настоящее время не подлежитъ ни малѣйшему сомнѣнію, что человѣческое тѣло представляетъ ничто иное, какъ простой приборъ для горѣнія, -- настоящую печь,-- болѣе сложную, но и болѣе совершенную, нежели печи, производимыя самимъ человѣкомъ.

Въ этой главѣ я хотѣлъ бы объяснить путь, которымъ пришли къ такому результату, и познакомить съ вытекающими изъ него любопытными слѣдствіями.

Для этого прослѣдимъ внимательно процессъ дыханія.

Процессъ этотъ состоитъ въ поглощеніи чрезъ полость рта и носа окружающаго насъ воздуха и въ выбрасываніи его обратно тѣмъ же путемъ.

Эти два послѣдовательно и непрерывно исполняемыя нами дѣйствія, называются физіологами: первое -- вдыханіемъ, второе -- выдыханіемъ.

Чтобы узнать, одни ли и тѣ же газы поглощаются и выдѣляются вами, положите извести въ воду, и, помѣшавъ ее, чтобы известь скорѣе растворилась, оставьте жидкость въ покоѣ. Когда верхняя часть ея сдѣлается прозрачною, разлейте ее осторожно на два сосуда. Затѣмъ погрузите въ одинъ изъ нихъ трубку ручного мѣха и дуйте имъ,-- жидкость слегка взмутится. Въ другой же дуйте ртомъ, черезъ опущенную въ растворъ трубку. Жидкость также взмутится, но больше, нежели въ первомъ сосудѣ, и черезъ нѣкоторое время на днѣ его образуется бѣлый отстой. Слѣдовательно, какъ окружающій насъ воздухъ, такъ и выдыхаемый нами, содержатъ въ себѣ нѣкоторое вещество, мутящее известковую воду, но послѣдній въ гораздо большей степени, такъ какъ отъ него жидкость бѣлѣетъ болѣе.

Это доказываетъ, что воздухъ претерпѣлъ въ нашемъ тѣлѣ химическое измѣненіе; онъ пріобрѣлъ высокую степень того свойства, которымъ первоначально обладалъ лишь въ слабой степени.

При обыкновенныхъ обстоятельствахъ воздухъ состоитъ изъ азота, кислорода, углекислоты и водяныхъ паровъ; другія открытыя въ его составѣ вещества содержатся въ немъ только случайно. Мы увидимъ далѣе, что выдыхаемыя человѣкомъ количества углекислоты и водяныхъ паровъ гораздо болѣе поглощаемыхъ имъ. Сверхъ того выдыхаемый воздухъ почти не содержитъ въ себѣ кислорода, тогда какъ количество азота остается въ немъ почти неизмѣненнымъ. Но такъ какъ человѣкъ заимствуетъ изъ воздуха кислородъ и отдаетъ ему углекислоту, состоящую изъ кислорода и углерода, то нельзя не придти къ тому заключенію, что кислородъ ея тотъ самый, который былъ поглощенъ при вдыханіи. Остается узнать, откуда получился углеродъ? Мы добываемъ нашу пищу или изъ растительнаго, или изъ животнаго царствъ; но извѣстно, что всѣ органическія тѣла, безъ исключенія, содержатъ въ себѣ значительное количество углерода. Слѣдовательно человѣкъ заимствуетъ углеродъ изъ пищевыхъ продуктовъ, которые, посредствомъ пищеваренія, преобразуются, поглащаются и распредѣляются по всему организму. Вотъ совершенно точное объясненіе упомянутаго явленія.

И такъ кислородъ соединяется съ углеродомъ внутри тѣла. Но какого рода это соединеніе? Это совершенно то же явленіе, которое происходитъ при горѣніи угля въ очагѣ, съ тою только, несущественною впрочемъ, разницею, что два эти тѣла соединяются не вдругъ, какъ въ этомъ послѣднемъ случаѣ, а медленно и постепенно.

Если мы теперь припомнимъ тотъ фактъ, что при всѣхъ соединеніяхъ освобождается теплота: внезапно -- при быстрыхъ и постепенно -- при медленныхъ, то послѣ того легко поймемъ происходящія въ человѣческомъ тѣлѣ явленія. До сихъ поръ я вовсе не объяснилъ -- посредствомъ какого механизма кислородъ переходитъ изъ атмосферы въ организмъ, и какимъ видоизмѣненіямъ подвергается пища прежде, чѣмъ она будетъ распредѣлена по тѣлу. Но такъ какъ явленія эти относятся къ области физіологіи, и какъ при томъ насъ интересуетъ въ настоящее время не собственно процессы ихъ, а лишь результаты, то мы и займемся только этими послѣдними.

Для образованія углекислоты требуется извѣстное количество углерода; но пища доставляетъ человѣку болѣе этого количества, что видно изъ того, что углеродъ входитъ въ составъ всѣхъ тканей, всѣхъ органовъ, всѣхъ жидкостей человѣческаго тѣла. Углеродъ же соединяется въ организмѣ не только съ кислородомъ, но и съ водородомъ. Кислородъ съ водородомъ также соединяются, образуя воду; въ большей же части случаевъ всѣ три тѣла соединяются вмѣстѣ, а иногда къ нимъ присоединяется и азотъ, и такимъ образомъ образуются всѣ разнообразныя соединенія, входящія въ составъ, какъ животныхъ, такъ и растительныхъ организмовъ.

Если роль органовъ и необходимость углерода для ихъ образованія совершенно понятны, то нельзя того же сказать объ углекислотѣ. Сама по себѣ она не можетъ служить организму, потому что выбрасывается въ атмосферу; но она приноситъ пользу своимъ образованіемъ, такъ какъ при соединеніи кислорода съ углеродомъ освобождается теплота, необходимая для работы органовъ и для всевозможныхъ жизненныхъ функцій. Только благодаря этой теплотѣ человѣкъ можетъ безопасно переносить низкую температуру полюсовъ. Но не въ одномъ этомъ заключается все значеніе внутренней теплоты тѣла.

Въ настоящее время доказано, что теплота и движеніе ничто иное, какъ различныя проявленія одной и той же силы. Теплота можетъ произвести движеніе точно также, какъ и движеніе -- теплоту: одна переходитъ въ другое, и обратно. Въ человѣческомъ тѣлѣ происходитъ то же, что въ локомотивѣ и паровой машинѣ: въ томъ и другомъ случаѣ при горѣніи угля образуется теплота, переходящая затѣмъ въ движеніе.

Какъ въ паровой машинѣ теплота приводитъ въ движеніе различныя ея части, такъ и въ человѣческомъ тѣлѣ она производитъ напряженіе мускуловъ, служащихъ для движенія членовъ и для перемѣщенія.

Дознано, что извѣстное количество расходуемаго въ машинѣ угля производитъ опредѣленное количество работы. Подобное же вычисленіе было примѣнено и къ человѣческому тѣлу, и вотъ къ какому результату пришли Андраль и Гаварре съ одной стороны и Рейзе и Реньо съ другой. Среднимъ числомъ въ человѣческомъ тѣлѣ сгораетъ 12 граммовъ углерода въ часъ, 250 граммовъ въ день, или 100 килограммовъ въ годъ. Это непрерывное горѣніе поддерживаетъ внутреннюю температуру на 36--38о (по Цельзію), смотря по состоянію здоровья. Между тѣмъ мы можемъ переносить температуру отъ 70о ниже нуля до 120о выше. Въ первомъ случаѣ жизнь не прекращается, благодаря развитію большаго противъ обыкновеннаго количества внутренней теплоты, для чего необходимо доставлять организму и больше углерода для горѣнія, посредствомъ усиленнаго пріема пищи. Во второмъ случаѣ болѣе дѣятельное испареніе понижаетъ температуру тѣла.

Что касается механической работы теплоты, то я приведу нѣсколько интересныхъ, но малоизвѣстныхъ подробностей изъ превосходнаго труда Павла Вера. Этотъ ученый натуралистъ говоритъ, что для того, чтобы локомотивъ могъ перевезти 120 т. килограммовъ на 32 километра, въ 32 минуты, необходимо употребить 220 килограммовъ угля. Предполагая, что всѣ люди одинаковаго вѣса, окажется, что 2000 человѣкъ, при прохожденіи того же разстоянія -- въ теченіе 10 часовъ, расходуютъ 620 килограммовъ углерода. Отсюда слѣдуетъ, что локомотивъ, при равномъ вѣсѣ, требуетъ 2/3 расходуемаго людьми количества углерода и обладаетъ скоростію въ 45 разъ большею.

Для провоза 1000 килограммовъ на 1000 метровъ, локомотивъ долженъ потребить 3450 граммовъ углерода; человѣку же для исполненія той же работы, необходимо 1400 граммовъ, но въ теченіе цѣлаго дня.

Наконецъ, въ локомотивѣ, при сжиганіи 6 килограммовъ угля, употребляется съ пользою, въ видѣ механической работы, 5/100 освобождающейся теплоты; человѣкъ же употребляется 20/100 и слѣдовательно представляетъ гораздо болѣе совершенную машину, чѣмъ локомотивъ.