Наука химия в творчестве Жюля Верна



В статье автор пытается выявить научную достоверность химических примеров в произведениях Ж. Верна.

Ключевые слова : опыт доктора, кислород, газ.

Объект исследования: произведения французского писателя

Жюля Верна.

Предмет исследования: примеры химического содержания, описанные Ж. Верном.

Задачи:

1. Найти в произведениях Ж.Верна примеры химического содержания.
2. Изучить химическую литературу с научным обоснованием данных примеров.
3. Сравнить литературные описания химических веществ и процессов с их научным объяснением.
4. Проанализировать результаты исследования и сделать вывод о достоверности фактов, изложенных в произведении Ж.Верна.

Гипотеза: Если в произведениях Ж. Верна элементы фантазии объединены с достоверными научными достижениями учёных, то писатель является основоположником научно-фантастического романа.

Методы исследования: Теоретический анализ и синтез, сравнение, обобщение; химические эксперименты.

Полученные данные: проанализировав химические факты в повести «Опыт доктора Окса» в сравнении с научными данными в специальной литературе по химии, следует, что многие химические примеры описаны точно. Ошибочность автора только в описании воздействия чистого кислорода на организм человека и химической терминологии.

Вывод: писатель в своих произведениях элементы фантазии объединил с достоверными научными достижениями учёных. Следовательно, романы и повести Жюль Верна являются произведениями научно — фантастического жанра

Жюль Верн познакомил своих читателей с таким литературным жанром, как научная фантастика. Его знаменитые «Дети Капитана Гранта», «2000 лье под водой», «Таинственный остров», «Пятнадцатилетний капитан», «Путешествие на Луну», «Путешествие к центру Земли», очень полюбились людям разного поколения.

Работая над своими произведениями, Жюль Верн много изучал научной литературы, принимал участие в научно-технических выставках, что позволило ему сопоставить научные знания со своей фантазией и написать интересные книги. [1]. Так, Жюль Верн показал, как человек может использовать научные открытия и изобретения в будущем. Сведем данные нашего исследования в сравнительной таблице 1.

Таблица 1

Литературные описания химических примеров и их научные объяснения

Текст из произведения	Проблемные вопросы.	Научные объяснения литературных примеров
«Если опыт удаётся, то Кикандон первый из городов Фландрии будет освящён газом окси… Как называется этот газ? — оксигидрический». [2]	Что такое оксигидрический газ?	Кислород по латыни «Oxygenium». Водород по латыни «Hydrogenium». Следовательно, оксигидрический газ — это смесь газов кислорода и водорода.
«Доктор Окс умел получать этот газ в больших количествах и без особых затрат, разлагая слегка подкисленную воду с мощью изобретённой им батареи. Электрический ток проходил сквозь большие чаны, наполненные водой». [2]	О каком способе получения газов идёт речь?	Описан электролиз H 2 O. Электролиз — это совокупность процессов, происходящих при прохождении электрического тока через расплав или через раствор электролита. Вода является слабым электролитом, Уравнение диссоциации воды: H 2 O↔H + + OH - Под воздействием электрического тока ионы приобретают направленное движение: положительно заряженные движутся к катоду, отрицательно — к аноду. Таким образом, в электрическом поле, к катоду перемещаются ионы водорода, а к аноду — гидроксила. [3] На катоде: H + +1ẽ→H 0 2H 0 →H 2 ↑ На аноде: 4OH - — 4ē→O 2 ↑ + 2H 2 O Реакция электролиза воды: 2H 2 O↔ 2H 2 ↑ + O 2 ↑ За счёт электролиза воды идёт выделение двух газов водорода и кислорода.
«Кислород направлялся в одну сторону, водород, которого в 2 раза больше, в другую. Оба газа собирались в отдельные резервуары, — существенная предосторожность, так как их смесь воспламенившись непременно вызвала бы страшный взрыв». [2]	Какая смесь кислорода и водорода является взрывоопасной?	При поджигании 2 объёмов водорода и 1объёма кислорода соединение газов происходит почти мгновенно во всей массе смеси и сопровождается сильным взрывом. Такую смесь называют гремучим газом. 2H 2 + O 2 →2H 2 O V(H 2 ): V (O 2 ) = 2: 1
«-Ну, а воздух этого города? Вы его исследовали? — Разумеется… 79 частей азота и 21 часть кислорода, углекислота и водяные пары в переменных количествах. Это нормальные пропорции». [2] «Итак, был построен завод для производства светильного газа…» [2]	Каков состав атмосферного воздуха? Что такое светильный газ? Какие способы его получения в промышленности?	Состав воздуха на различной высоте (в %): Высота (км) N 2 O 2 H 2 O Ar CO 2 H 2 He 0 77,08 20,75 1,20 0,93 0,03 0,01 0,002 5 77,89 20,95 0,18 0,94 0,03 0,01 0,004 10 79 21 0,095 0,025 0,015 0,006 15 79,52 19,66 0,01 0,77 0,02 0,02 0,007 20 81,24 18,10 0,02 0,59 0,01 0,04 0,009 30 84,26 15,18 0,03 0,35 0,01 1,16 0,01 Проанализировав данные таблицы, можно сделать вывод, что приведённый в произведение состав воздуха находится в атмосфере на высоте 10 км. Искусственный светильный газ получают путём сильного нагревания, без доступа воздуха (сухой нагрев) каменного угля. В состав его входит обычно около 50 %H 2 , 30 % СH 4 , 4 % других углеводородов, 9 % CO, 2 % CO 2 . и 5 % N 2 [4].
«Этот газ совершенно бесцветный, лишенный запаха, вдыхаемый в большом количестве, вызывает серьёзные нарушения в организме. Человек, живущий в атмосфере перенасы-щенной кислородом, приходит в крайнее возбуждение и быстро сгорает». [2]	Какими другими свойствами обладает кислород? Вызывает ли дыхание воздухом, обогащенным кислородом, изменения в поведении людей?	Кислород бесцветный газ, лишенный запаха, и при дыхании даже чистым кислородом в течение нескольких часов никакого возбуждения и ненормальностей в поведении человека не происходит. Так, горноспасатели и пожарники могут спокойно работать несколько часов в изолирующих противогазах, и дыша почти чистым кислородом (95 % и более).
«Но, вернувшись в нормальную атмосферу, он снова приходит в норму, как это было с совет-ником и бургомистром, когда они поднялись на башню, где им не приходилось вдыхать кисло-род, который остался в нижних слоях атмосферы». [2]	Будет ли в нормальном состоянии организм человека, находящегося на большой высоте?	При дыхании на больших высотах вследствие разряжения воздуха при вдохе в лёгкие входит меньшее весовое количество воздуха, чем у поверхности земли. Наступает кислородное голодание (посинение лица, нарушение процесса мышления, расстройства движения…). В острых случаях — смерть. При понижении содержания кислорода в воздухе до 14–15 % человек не испытывает особых болезненных явлений, хотя рудничная лампа тухнет при содержании 16 % кислорода в воздухе. При 10–12 % кислорода в воздухе у человека наступает состояние, сходное с опьянением: способность мышления понижается, движения расстроены, поступки безрассудны, человек не помнит, что он делал. Главная опасность состоит в том, что человек не ощущает угрожающей опасности. При 8–10 % кислорода — судороги и прекращение дыхания, если ему не оказать вовремя помощь, то наступает смерть.

Проанализировав химические факты в повести «Опыт доктора Окса» в сравнении с научными данными в специальной литературе по химии можно сделать вывод, что в произведении точно описаны физические и химические свойства кислорода; получение кислорода и водорода способом электролиза воды; процентный состав воздуха на высоте примерно 10км; использование светильного газа для освещения.

Я считаю, что теоретически использовать реакцию горения водорода в атмосфере кислорода для освещения города можно, используя специальные горелки, состоящие из двух трубок разного диаметра вставленных одна в другую. Водород нужно пропускать в пространство между стрелками в трубку, зажигая у выходного отверстия, по внутренней трубке вводят струю кислорода. При этом получается спокойное пламя водорода в токе кислорода, но на практике такой способ освещения не используют, так как все жители города будут подвергнуты взрывоопасной ситуации, потому что малейшая утечка водорода приведёт к образованию «гремучего газа» [4].

Сам автор в конце фантастической повести показал не целесообразность использования для освещения данного способа, описав в 15 главе взрыв на химическом заводе «…раздался чудовищный взрыв. Казалось, весь воздух загорелся. Огромное, ослепительное пламя взметнулось, как метеор, под небеса. Случилось это ночью, вспышка была бы видна на расстоянии 10 миль… Что же такое произошло? Как вскоре стало известно, взорвался газовый завод. Очевидно, в отсутствие директора и его помощника была допущена какая-то оплошность. Находившиеся в разных резервуарах кислород и водород внезапно соединились. Получилась взрывчатая смесь, которая тут же воспламенилась» [2].

Ошибочность автора — в описании ненормальностей в поведении человека при дыхании чистым кислородом и хорошего самочувствия при полном отсутствии кислорода в воздухе. Отсутствие кислорода в атмосфере приводит к смерти, а при дыхании даже чистым кислородом в течение нескольких часов никакого возбуждения и ненормальностей в поведении не происходит. Жюль Верн ошибся в свойствах и влиянии кислорода на живые организмы, потому что в эти времена кислород не был до конца изучен.

А также ошибка в химической терминологии. Оксигидрического газа не существует. В повести реализм бытовой детали целиком подчинён юмористическому замыслу и отличается уже иным характером. Сильной дозы кислорода оказалось достаточно, чтобы ввести смуту в этот сонный патриархальный мирок. Писатель с большим остроумием развенчивает все мещанские «добродетели», показывая в шаржированной форме, до какой степени чужда обывательская психология всему новому, враждебна всякому прогрессу.

Жюль Верн пользуется приёмом характеристики персонажей через их имена. Имена доктора Окса и его препаратора Игена составляют вместе название кислорода — оксиген. Окс и Иген — фигуры аллегорические, как бы олицетворяющие свойства кислорода, фактора, активно воздействующего на органическую жизнь.

В процессе исследования одного из произведений Ж. Верна «Опыт доктора Окса», выявлена научная достоверность, большинства химических примеров. На мой взгляд, Ж. Верн, не имеющий специального химического образования, смог с такой точностью описать свойства веществ и процесс электролиза благодаря тому, что в детстве он учился без всякой натуги, обнаруживая одинаково хорошие способности и к точным, и к гуманитарным наукам.

Встречи с учеными способствовали вызреванию творческих замыслов Жюля Верна. Сюжет повести «Опыт доктора Окса» был подсказан автору экспериментами, которые проводились в те годы французскими химиками и физиологами, изучавшими воздействие кислорода на органическую жизнь. Жюль Верн приходил к реальным выводам, потому что отталкивался от реальных фактов своего времени. Жюль Верн создал реалистическую фантастику, вырастающую из успехов науки и завоеваний техники его времени, смело воплощающую в живые художественные образы на мечту- сказку, но мечту научную и техническую. В это время учеными проводились многочисленные работы по созданию нового источника света.

Решительный прорыв в этом направлении сделал А. Н. Лодыгин, а довершил разработку Т. А. Эдисон. Один из вариантов лампы Лодыгина представлял собой колбу без воздуха с раскаленным стержнем из обугленного бамбукового волоска. В 1873- 1874годах Лодыгин уже демонстрировал временное освещение на улицах и в зданиях Санкт- Петербурга и Одессы. Кардинальное решение проблемы электродугового освещения было найдено в 1876году П. Н. Яблочковым. Он разработал «электрическую свечу»- лампочку без регулятора [5].

Очевидно Ж.Верн, тоже хотел изобрести свой вариант нового освещения. Вот почему его книги были первыми подлинными научно-фантастическими произведениями.

Мои исследования творчества Ж. Верна с точки зрения химии, на примере повести «Опыт доктора Окса», позволяют мне сделать вывод, что писатель в своих произведениях элементы фантазии объединил с достоверными научными достижениями учёных. Следовательно, его романы и повести являются произведениями научно-фантастического жанра.

Я считаю, что появление научно-фантастического романа было исторически подготовлено великими научными открытиями конца 18 и первой половины 19 вв. В это время наука развивалась стремительными темпами, и Ж. Верну было суждено стать поэтом науки — творцом научно-фантастического романа.

Благодаря данному исследованию я познакомилась с жизнью и деятельностью известного французского писателя Жюля Верна; не только с огромным интересом прочитала повесть «Опыт доктора Окса», но и расширила и углубила знания по химии, и научилась анализировать литературное произведение с точки зрения химической науки.

Литература:

1. Брандис Е. П. Жюль Верн. Уч. — изд. Л. 12,32 — Л.: Просвещение, 1956–243, ил.
2. Верн Жюль. Путешествие к центру Земли; Опыт доктора Окса: Пер. с фр. — Алма-Ата: МГП «Берен», ПК «Туркестан», 1993- 240с.
3. Глинка Н. Л. Общая химия: Изд. 16-е, перераб. Л. «Химия», 1974. Стр. 728, рис. 185, табл. 40.
4. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты. ГДР. 1974. — Пер. с нем.- Л.: Химия, 1980- 392с., ил.
5. Коржнев П. П. Справочник по химии. Изд. 2-е, перераб.- М.: Учпедиз, 1949.- 357с., ил.