Трансформирующая сила Природы очевидна любому наблюдателю. Нагревание, охлаждение и смешение стихий ведет к формированию новых веществ и очистке уже существующих. Об этом было известно еще жителям Древнего Египта, хотя подобные знания наверняка появились гораздо раньше. Можно ли подчинить себе эти природные силы и использовать их для познания сути предметов и веществ? Вообще, алхимия представляет собой попытку воспроизвести возможности Природы и расширить их с помощью экспериментальных практик. Эти практики включали в себя процедуры, которые позже станут основными элементами химического анализа: дистилляцию, сублимацию, смешивание различных веществ и составов. Такой набор лабораторных технологий алхимики скромно именовали искусством.

Многие ассоциируют алхимию с черной магией и эзотерическими учениями, но их направленность в большинстве случаев не совпадает с ее истинными целями – совершенствованием металлов и человеческого духа. Несмотря на то что восточные, иудейские, мусульманские и христианские алхимики дополняли свой поиск смысла специфическими религиозными постулатами и черпали в них силу для стремления к своим целям, их практики объединяет один общий признак – вера в то, что человек, имея в распоряжении лабораторию, может исследовать природные силы и осуществлять трансформацию материи. Косвенным (а иногда и вполне прямым) результатом обладания такими способностями являлось приравнивание человека к божеству. Умелый алхимик был уже не просто человеком, и даже если он был не равен Богу, то, по крайней мере, ему были ведомы пути Творца. Многие алхимики верили, что «эликсир» – вещество, способное очищать металлы, превращая их в золото, – также продлял жизнь, давал человеку невосприимчивость ко всем болезням и останавливал процесс старения.

У алхимиков не было установленного набора практик, так как их знания различались в зависимости от времени жизни и региона. Тем не менее основным источником изменений всегда был огонь с его способностью к трансформации материи. Если внутренний жар Земли смог превратить материю в отдельные вещества, а их разделить на чистые или почти чистые металлы, то и человек, обладающий достаточным терпением и правильной методикой, мог достичь того же с помощью собственного очага. Потенциально алхимик мог бы зайти еще дальше и завершить работу Природы по трансформации всех металлов в идеальное вещество – золото. Блестящий алхимик, монах ордена францисканцев и натурфилософ XIV века Роджер Бэкон писал: «Кроме того, я говорю, что природа всегда имеет своей целью и беспрестанно стремится достичь совершенства, то есть золота. Но вследствие различных случайностей, мешающих ее работе, происходит разнообразие металлов».

Вскоре после того, как люди приручили огонь для приготовления пищи, обогрева жилищ и отпугивания хищников, они начали замечать и другие, менее очевидные его свойства, например, способность превращать некоторые минералы в металл. Огонь превратился в волшебный инструмент для извлечения чистой эссенции материи и раскрытия секретов, таящихся в ее глубинах.

Уже пять тысяч лет назад жители Ближнего Востока сжигали в кострах куски зеленого минерала малахита для получения меди. От момента ее открытия прошло примерно в два раза больше времени – вероятно, это произошло ненамного позже появления первых сельскохозяйственных поселений. Люди, наблюдавшие за «высвобождением» металла из горящего минерала, должны были воспринимать огонь как спасителя, открывающего ворота темницы для духа породы. Так как медь имеет довольно низкую температуру плавления – 1083 градуса по Цельсию, – ремесленники научились делать из нее чаши, украшения, плуги и другие полезные вещи. Но вот для оружия им требовалось что-то более твердое.

Потребность в военном превосходстве была основной движущей силой в поисках более прочных металлов, способных выдерживать удары и сохранять свою форму при затачивании. Об этом пишет Джаред Даймонд в своей книге «Ружья, микробы и сталь». В те времена, как и сегодня, войны выигрывали те, кто владел наиболее развитыми технологиями. Первым ответом на запросы военной отрасли стала бронза – соединение (сплав) меди и еще более мягкого олова, обычно в пропорции 88 к 12 %, хотя встречались и другие рецепты. Мы не знаем, как была открыта бронза, но, скорее всего, это происходило методом проб и ошибок. Наверняка людям того времени казалось загадкой, как соединение двух мягких металлов может привести к возникновению чего-то гораздо более твердого. К 3000 году до н. э., то есть к началу бронзового века, бронзовые артефакты и оружие встречались уже во многих районах Ближнего Востока. В Китае искусство работы с бронзой достигло невероятных высот, особенно во времена династии Шан (около 1500 года до н. э.). К тому моменту огонь уже был одним из главных союзников людей, инструментом для познания скрытых трансформационных сил Природы.

Опасности этого союза описываются во многих историях, но самой известной из них является греческий миф о Прометее – титане, который сделал людей из глины, а затем подарил им украденный у богов огонь. Разгневавшийся Зевс приказал навечно приковать Прометея к скале. Кроме того, каждый день к нему прилетал орел и клевал его печень. Так как печень бессмертного титана восстанавливалась за ночь, эта пытка продолжалась бесконечно. Должно быть, огонь действительно был важной тайной, раз бедный Прометей был обречен за его похищение на такие муки. Контроль над огнем был привилегией богов, посягательств на которую они не могли простить. Подобный смысл несет и изложенная в Книге Бытия история падения Адама и Евы. Вкусив плода с древа познания добра и зла, они стали смертными и были изгнаны из рая. Детали повествования могут отличаться в зависимости от религии, но суть одна: избыток знаний о скрытых силах Природы может быть опасен.

От бронзы человечество перешло к железу, и бронзовый век сменился железным. Первые образцы железа получались из метеоритов, богатых железом и никелем. Температура плавления железа примерно на 250 градусов выше, чем у меди, но зато и найти его проще. К 1300 году до н. э. выплавкой и ковкой железа занимались в Анатолии (Турция), в Индии, на Балканах и на Кавказе. Чем сложнее становились поиски олова, тем быстрее железо захватывало мир. Вскоре люди научились добавлять к железу немного углерода (обычно менее 2 %) и получать сталь – самый прочный из металлических сплавов.

Создание различных сплавов привело к появлению зачатков научной методики. Для того чтобы получить положительные результаты, требовалось подробно изучить свойства различных металлов и их сочетаний, причем всегда в присутствии огня. Кроме того, люди понимали, что повторяющиеся действия ведут к одинаковым результатам, то есть что Природе присуща регулярность. Пускай никто специально не занимался поиском естественных причин, вызывающих трансформацию материи в горне или при ковке, люди постепенно приходили к пониманию того, что они могут использовать природные силы, чтобы манипулировать материей и обращать ее себе на службу. Подобные знания часто считались священными, а тех, кто ими обладал, наделяли божественным статусом. Алхимия родилась из союза священного и практического, из мечты о том, что познание тайн Природы может приблизить человека к Божественной мудрости.

Из трех основных направлений алхимии – китайского, индийского и западного – нам больше всего известно о последнем. Нет смысла напоминать читателям о захватывающей ранней истории алхимии в Европе. Я бы хотел остановиться лишь на ее связи с корпускулярной теорией и ключевой роли в возникновении современной науки. Главным действующим лицом в этом процессе был Джабир ибн Хайян, придворный алхимик аббасидского халифа Харуна ар-Рашида, проживавший в тогдашнем центре мусульманского мира – Багдаде. Джабир (также известный под латинизированным именем Гебер), судя по всему, первым начал использовать кристаллизацию для очистки веществ, а также выделил несколько кислот: лимонную, винную, уксусную, хлористо-водородную и азотную. Возможно, он даже соединил две последние в «царскую водку», или aqua regia, – крайне агрессивное едкое вещество, которое называется так за свою способность растворять «царские» металлы золото и платину.

Отличительной чертой Джабира было его внимание к деталям и методикам – признак зарождающегося научного подхода. Он писал: «Самое важное в химии – это практическая работа и проведение опытов, ибо тот, кто не работает практически и не проводит опыты, никогда не достигнет даже низшего уровня мастерства». Несмотря на то что его труды, как и работы большинства алхимиков, наполнены запутанным символизмом и мистическими образами (существует даже версия, что английское слово gibberish – «чепуха, белиберда» – происходит от имени Гебер), Джабиру приписывают использование и, возможно, изобретение большей части стандартного оборудования химических лабораторий, например перегонного куба и разнообразных реторт для дистилляции. Его огромный труд, оказавший большое влияние на средневековых алхимиков, включает в себя текст знаменитой Изумрудной скрижали – загадочной и, как считается, древней алхимической книги, авторство которой приписывают легендарному Гермесу Трисмегисту (Гермесу Триждывеличайшему – божеству, сочетающему в себе черты египетского бога мудрости и покровителя наук Тота и греческого бога-посланника Гермеса).

Изумрудная скрижаль имеет значимость не только как главный священный текст алхимии, но и как документ, постулирующий единство космоса в качестве фундаментального алхимического принципа («как на Земле, так и в небесах»). Она состоит из 13 туманных строк, которые, как считается, скрывают в себе все секреты и задачи алхимии. Об огромном влиянии этого документа на науку говорит тот факт, что его перевод был найден в многочисленных алхимических записях Ньютона. В частности, Ньютон перевел вторую строку скрижали так: «То, что снизу, равно тому, что сверху, а то, что сверху, – тому, что снизу, и вместе они чудесным образом составляют единство». Ньютоновская теория гравитации, вводящая одинаковые законы притяжения массы как на Земле, так и в небесах, была практическим выражением этого алхимического принципа (об этом я уже упоминал в первой части книги). Объединение работает в две стороны: небеса становятся ближе к Земле, а Земля – к небесам. Те, кто понимает это, приближаются к божественному сознанию. Недавние работы Бетти Джо Титер Доббс и других историков науки, посвященные жизни и трудам Ньютона, не оставляют сомнений в том, что именно это и было его основной мотивацией.

Как многие из вас знают, главной целью алхимии является превращение «нечистых» металлов в чистейший из них – золото, «металл, который не ржавеет». «Итак, алхимия – это наука, которая учит нас, как создать и составить некое лекарство, называемое “эликсиром”, которое при соприкосновении с металлами или несовершенными телами делает их идеальными во всех отношениях», – писал Роджер Бэкон в своем «Зеркале алхимии». «Философский камень», или эликсир (это слово происходит от арабского al-iksir, «эффективный рецепт»), считался активным катализатором, способным устранить все недостатки и завершить прерванную работу Природы. Согласно Бэкону, который, в свою очередь, следовал инструкциям Джабира, двумя «принципалами» среди металлов были ртуть и сера: «Из чистоты и нечистоты вышеупомянутых принципалов, ртути и серы, рождаются чистые и нечистые металлы, а именно золото, серебро, сталь, свинец, медь и железо». Сера – это загрязнитель, горючий и переменный, а ртуть – очиститель, плотный и постоянный. Большая или меньшая степень чистоты металла зависит от их соотношения.

В некоторых традициях эликсир также мог влиять на самого алхимика. Философский камень очищал не только металлы, но и души, вознося человека над двумя величайшими скорбями – болезнью и смертью. Лабораторная процедура химической очистки требовала терпения, отдачи и постоянного повторения и таким образом очищала и человеческую душу. Только чистые сердцем могли рассчитывать на успех в своих поисках.

Наука – это корпус знаний, полученных в результате методического изучения природных процессов. Если придерживаться этого определения, то мы можем видеть, как алхимики (или мошенники, притворявшиеся ими) пытались использовать науку своего времени для того, чтобы поднять все человечество (или хотя бы самих себя и своих покровителей) над болезнями и бедностью. Врач и алхимик немецко-швейцарского происхождения Парацельс, живший в начале XVI века и ставший основателем токсикологии, служит прекрасным примером связи между оккультными и научными практиками. В алхимии заметна тенденция, которая жива и в современных научных исследованиях: стремление к богатству и избавлению от болезней за счет честного использования природных ресурсов или нечестного манипулирования ими. Одной из задач науки является прекращение человеческого страдания, и корни этой задачи уходят в древние алхимические практики.

Описывая природные трансформации, Аристотель наделял каждую из четырех основных стихий определенными качествами, которыми они могли обмениваться. Земля была сухой и холодной, вода – влажной и холодной, воздух – влажным и теплым, а огонь – сухим и теплым. Изменения материи происходили за счет смешения стихий и их качеств. По словам историка науки Уильяма Р. Ньюмена, Джабир перенес Аристотелевы понятия влажности и сухости на два базовых элемента – серу (сухую) и ртуть (влажную). Соответственно алхимические практики были направлены на изменение соотношений этих качеств, которые проявлялись в различных металлах в разных пропорциях. Когда Псевдо-Гебер написал в XIII веке свой влиятельный труд Summa Perfectionis («Сумма совершенств»), он приписал выделенные Джабиром качества корпускулам серы и ртути, которые могут иметь различные размеры, чистоту и соотношение. В соответствии с греческой атомистической традицией корпускулы считались неизменными и сохраняющими свои свойства в различных химических процессах, а также состоящими из еще более мелких частиц четырех основных стихий. «Соответственно, ртуть и сера сами по себе формируют вторичные частицы большего размера, чем их элементарные составляющие, и эти вторичные частицы благодаря своему прочному строению имеют полупостоянное существование», – отмечал Ньютон в своих заметках к трудам Псевдо-Гебера. Эта картина поразительным образом схожа с современными представлениями о фундаментальных частицах (электронах, протонах и нейтронах), из которых состоят атомы разных элементов (или об атомах, составляющих молекулы).

Подобные идеи, представленные в трудах Псевдо-Гебера, указывают на то, что корпускулярная теория была популярна среди алхимиков. Она повлияла не на кого иного, как на Роберта Бойля, натурфилософа XVII века, который считается родоначальником современной химии и у которого Исаак Ньютон учился алхимии. В то время наука еще не отделилась окончательно от своих прародителей. Механическая философия Бойля, изображавшая материю состоящей из частиц с определенным размером, формой, движением и текстурой, зародилась из средневековой алхимии.

Ньютон надеялся узнать у Бойля секреты алхимии, но тот, судя по всему, рассказал своему ученику не слишком много. Бойлю удалось синтезировать одно из веществ, о котором мечтали алхимики, – так называемую красную землю; она считалась последним этапом работы перед получением философского камня и якобы тоже могла превращать свинец в золото, пускай и не так эффективно. Ньютону удалось получить образец «красной земли» только после смерти Бойля в 1691 году благодаря его душеприказчику, философу-эмпирику (и алхимику) Джону Локку.

Еще одним желанным результатом алхимических опытов была философская ртуть – жидкая форма ртути, способная медленно растворять золото, а значит, являющаяся очередным шагом на пути к заветной цели. Лоуренс Принсип, химик и историк науки из Университета Джонса Хопкинса, после множества неудачных попыток сумел получить философскую ртуть по рецепту Бойля. В лучших алхимических традициях Принсип смешал ее с золотом и поместил в плотно закрытое стеклянное яйцо. Впоследствии он рассказывал научной журналистке Джейн Босвельд, что смесь начала подниматься, «как заквашенное тесто». После этого она стала вязкой, затем жидкой, а после нескольких дней нагревания превратилась в «древовидный фрактал»: «Металлическое дерево, вроде тех, которые шахтеры находят под землей, только состоящее из золота и ртути».

Представление о том, что металлы растут под землей, как ветви деревьев, добавляет к алхимии Ньютона и Бойля органическую составляющую. Лаборатория была координатором, местом, где алхимик мог воспроизвести действия Природы, а если повезет – то и ускорить их с помощью тщательно подобранных методов. Ньютон написал огромный труд по алхимии (больше миллиона слов), но, желая оставить свои открытия в секрете, зашифровал его так, что мы не можем прочесть его до сих пор. Тем не менее некоторые из его алхимических точек зрения (включая органические и атомистические взгляды) проявляются и в его чисто научных работах, например в «Началах» или «Оптике». В частности, в конце третьей книги «Начал» он пишет:

Этот пассаж ярко иллюстрирует веру алхимиков в то, что Природа путем медленного нагревания превращает первичную космическую субстанцию в различные вещества. Тем не менее в предисловии к «Началам» Ньютон пишет о своей вере в атомистический состав материи: «Ибо многое заставляет меня предполагать, что все эти явления обусловливаются некоторыми силами, с которыми частицы тел вследствие причин, покуда неизвестных, или стремятся друг к другу и сцепляются в правильные фигуры, или же взаимно отталкиваются и удаляются друг от друга».

«Многое», заставляющее Ньютона «предполагать», очевидно, было результатом его алхимических экспериментов, а выражение «все эти явления обусловливаются некоторыми силами» указывало на его веру в единство Природы, в которой несколько сил могли объяснить огромный спектр явлений. Наконец, описание притяжения и отталкивания «частиц тел», которые «сцепляются в правильные фигуры» кажется смелой попыткой проникнуть в тайны образования атомов и формирования из них молекул с определенной симметрией.

В «Оптике» Ньютон, что называется, дал себе волю более свободно рассуждать о природе материи и света. При этом интуиция часто приводила его к невероятно точным выводам: «Разве все неподвижные Тела, нагретые выше определенного градуса, не излучают Свет и сияние и разве не является это Излучением, производимым вибрирующими движениями их частиц?» Это абсолютно точное описание того, что происходит, когда нагретое тело испускает электромагнитное излучение (иногда в форме видимого света) в результате внутренней вибрации своей твердой структуры и скачков электронов между атомными орбитами (о чем мы подробно поговорим чуть позже).

Согласно Ньютону, свет тоже состоит из корпускул: «Все Тела состоят из твердых частиц, иначе Жидкости не застывали бы… Даже Лучи Света кажутся твердыми телами… Соответственно, Твердость можно считать Свойством всей чистой Материи». Довольно интересное замечание, особенно если учесть все то, что мы сегодня знаем о свойствах света. Ньютон даже рассуждает о возможном переходе света в материю и наоборот: «И почему среди всех ее разнообразных и странных трансмутаций Природа не превращает Тела в Свет и Свет в Тела?» Именно эта трансформация лежит в основе теории относительности Эйнштейна и воплощена в формуле Е = mc². Разве это не удивительно?