Уильям Хайд Волластон: Секретный гений английской науки

Около двадцати лет один человек контролировал поставки пригодной для обработки платины в Англии. Уильям Хайд Волластон (William Hyde Wollaston) решил проблему, с которой не справились все остальные — как превратить хрупкую, тугоплавкую платиновую руду в ковкий металлический слиток — и никому не рассказал, как он это делал. Этот процесс сделал его богатым. Кроме того, как побочный продукт, он сделал его первооткрывателем двух химических элементов. Он был одним из самых изобретательных умов георгианской науки и остается одним из наименее известных, во многом потому, что он сам этого хотел.

Один из семнадцати

Волластон родился 6 августа 1766 года в Ист-Дереме, Норфолк, в семье Фрэнсиса Волластона, священника и астронома-любителя, и Алтеи Хайд, став одним из семнадцати детей. В доме была комфортная и интеллектуально насыщенная атмосфера — отец, наблюдавший за звездами, толпа братьев и сестер и достаточно денег для хорошего образования.

С 1774 по 1778 год он учился в Чартерхаусской школе, частично получая частное и дистанционное образование, а затем поступил в колледж Гонвилл-энд-Киз в Кембридже для изучения наук. В 1793 году он получил степень доктора медицины в Кембридже и сохранял стипендию колледжа с 1787 года до своей смерти в 1828 году.

Оставление медицины

С 1789 года он практиковал как врач в Хантингдоне, провел некоторое время в Бери-Сент-Эдмундсе и в 1797 году переехал в Лондон. В 1793 году, в возрасте двадцати семи лет, он был избран членом Королевского общества. Затем, в 1800 году, наследство от брата дало ему то, чего никогда не было у большинства ученых той эпохи: свободу не зарабатывать на жизнь. Он оставил медицину и создал партнерство с химиком Смитсоном Теннантом для производства химикатов.

Платиновая монополия

Великим достижением партнерства стало промышленное производство. Волластон разработал первый практический физико-химический метод превращения платиновой руды в ковкие слитки — материал, который ранее был почти бесполезен, так как его нельзя было обрабатывать. Он держал этот процесс в секрете около двух десятилетий, захватив английский рынок платины и накопив значительное состояние.

Секретность была коммерчески оправдана и научно продуктивна. Метод зависел от тщательного химического анализа руды, и этот анализ постоянно выявлял вещи, которых там быть не должно. В 1802 году Волластон выделил из остатков новый элемент и назвал его палладием. В 1804 году он нашел еще один и назвал его родием. Два элемента, открытые как случайный результат производственного процесса.

Линии, которые никто не исследовал

Также в 1802 году Волластон посмотрел на солнечный свет через призму и увидел темные линии, прерывающие спектр. Он записал их за двенадцать лет до знаменитого наблюдения Йозефа фон Фраунгофера. Эти линии являются сигнатурами элементов в атмосфере Солнца, и их окончательная интерпретация создала астрофизику — открытие того, что химический состав далеких звезд можно прочитать с Земли. Волластон увидел их первым, но не стал их исследовать, что стало одной из самых значимых упущенных возможностей в истории физики.

Его оптические работы были весьма продуктивными и практическими. В 1807 году он изобрел камеру-люциду, вспомогательное устройство для рисования, включающее призму Волластона, которая накладывает изображение сцены на бумагу художника. В 1809 году появился отражательный гониометр для измерения углов между гранями кристаллов — прибор, превративший кристаллографию в количественную науку. В 1812 году он создал менисковую линзу для камер, улучшив качество изображения за счет уменьшения искажений.

Электричество и еще одна упущенная возможность

В 1801 году Волластон продемонстрировал, что электричество, полученное трением, идентично по своей природе электричеству, полученному с помощью вольтова столба — фундаментальное объединение в момент, когда эти два явления широко рассматривались как разные вещи. Он разработал батарею, цинковые пластины которой можно было вынимать из кислоты, чтобы замедлить их растворение.

В конце своей карьеры он случайно открыл электромагнитную индукцию, примерно за десять лет до Майкла Фарадея. Его демонстрация мотора в Королевском обществе провалилась, и слава — а также трансформационное развитие этого принципа — достались другим.

Разносторонний гений

Диапазон остальных работ поразителен. Его Бейкеровская лекция 1805 года защищала принцип Лейбница vis viva (живая сила), предшественник закона сохранения энергии. В 1814 году он сделал первую оценку атомного веса углерода, установив его на уровне 12 — значение, используемое до сих пор. В том же году он ввел термин «бикарбонат» и вошел в состав королевской комиссии, рекомендовавшей принятие имперского галлона; в 1819 году он участвовал в другой комиссии и выступал против принятия метрической системы. Он изобрел криофор, стеклянный прибор для демонстрации быстрого замерзания путем испарения, и входил в состав Совета по долготе с 1818 года до своей смерти.

Он не был непогрешим. Когда Андерс Густав Экеберг открыл тантал в 1802 году, Волластон объявил его идентичным колумбию; Генрих Розе позже доказал, что они различны, и в 1846 году переименовал колумбий в ниобий. Его статья 1811 года «О несуществовании сахара в крови лиц, страдающих сахарным диабетом» ошибочно пришла к выводу, что сахар попадает в мочу через лимфатические каналы, минуя кровь — честная ошибка методов, слишком нечувствительных для обнаружения глюкозы в диабетической сыворотке.

Награды

Признание приходило постоянно: медаль Копли в 1802 году, Крунианская лекция в 1809 году, Бейкеровские лекции в 1802, 1805, 1812 и 1828 годах, и Королевская медаль в последний год его жизни. В 1813 году он был избран членом Шведской королевской академии наук, а в 1822 году стал иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук. В Королевском обществе он служил секретарем с 1804 по 1816 год, недолго занимал пост президента в 1820 году и был вице-президентом с 1820 по 1828 год.

Исчезновение

Волластон умер в Лондоне 22 декабря 1828 года и был похоронен на кладбище церкви Святого Николая в Чизлхерсте. Его имя сохранилось в названии медали, лунного кратера, минерала, формы тонкой платиновой проволоки и в невероятном географическом разбросе — озеро площадью 2681 квадратный километр в Саскачеване, острова у берегов Чили, участок на северо-востоке Гренландии, канадский полуостров.

Тем не менее, историки давно отмечают, что он заметно менее известен, чем его современники сопоставимого масштаба — Томас Юнг, Гемфри Дэви, Джон Дальтон. Причины кроются в нем самом. Он публиковался нетрадиционно, иногда анонимно. Его бумаги оставались частными и недоступными. Его записные книжки пропадали более века, вновь появившись в Кембридже только в конце 1960-х годов, а первая полная биография, написанная Мелвином Уссельманом, появилась в 2015 году после более чем тридцати лет исследований. Человек, который двадцать лет держал свой лучший процесс в секрете, в конце концов сумел сохранить большую часть самого себя в секрете почти на двести лет.