Помимо механики небесных сфер Лаплас занимался и проблемами земными — изучением тепловых эффектов реакций и разработкой методов измерения теплоты. Теплота, энергия была самой неуловимой для измерения величиной, и во времена Лапласа изучение процессов, протекающих с поглощением или выделением тепла, считалось областью исследования химии, так как наибольшее количество тепла зримо и наглядно выделялось в процессах горения. В те времена считалось, что выделение тепла при горении является следствием выделения флогистона, который в различных количествах содержится в разных материалах. Очевидно, что изменения массы, которыми сопровождались процессы горения, плохо укладывались в флогистонную теорию. Так, например, увеличение массы продукта горения металла по сравнению с чистым металлом можно было объяснить только отрицательной массой флогистона, эксперименты современника Лапласа, Лавуазье, говорили, что никакого изменения массы в процессах горения вообще не протекает — материя не появляется и не исчезает. Возникал резонный вопрос о природе теплоты и возможности её измерения.
В Шотландии Джозеф Блек и его коллега Уильям Ирвин уже начали измерять определенные типы тепла — количество теплоты, необходимое для изменения температур материалов, не вступающих в химические реакции. В процессе этих экспериментов Блек обнаружил интересный и парадоксальный по тем временам феномен: хотя в процессе плавления вещества температура не менялась, для плавления требовалось нагревать соответствующий материал. Природу этого феномена ещё предстояло постичь, но экспериментаторы решили использовать непонятный феномен: Блек предположил, что количество расплавленного льда можно использовать, как орудие для измерения теплоты.
Лавуазье не был осведомлён об этих экспериментах — в тот момент его интересовали процессы горения, а не физические явления, в которых состав веществ и материалов не меняется. Лаплас и Лавуазье познакомились после публичной демонстрации Джозефом Пристли экспериментов с «дефлогистированным воздухом», который Лавуазье впоследствии назвал кислородом. Ученые быстро подружились и вскоре начали совместно работать в лаборатории Лавуазье. Когда в 1780 году результаты работы Блека дошли до Франции, Лаплас решил использовать предложенную идею измерения тепла.
Лаплас быстро разработал прибор, в котором камера с образцом была окружена льдом. Тепло от камеры, в которой протекала реакция, плавило лёд, и вода стекала через воронку в стаканчик для взвешивания. Вторая ледяная рубашка устройства обеспечивала теплоизоляцию плавящегося льда от внешних факторов. С помощью этого устройства (взвешивая расплавленную теплотой химического процесса воду) Лаплас и Лавуазье смогли оценить теплоту сгорания сахара, серы и фосфора.
Затем настала пора опытов на живых организмах: в машину на несколько часов помещали подопытных животных и сравнивали количество расплавленной ими воды с объёмом выделившегося углекислого газа — это позволило установить соотношение между «животной теплотой» и химическими процессами, позволив предположить, что живые процессы являются какой-то особой формой горения. Разработанный и опробованный прибор Лаплас несколько позже назвал «калориметром», извиняясь перед научной общественностью за смешение латинских (calor — тепло, лат.) и греческих (meter — измерение, гр.) корней.
Французская революция обрубила связи между учёными. Лавуазье, бывший членом Генерального откупа (компании финансистов, имевших право сбора королевских податей и других косвенных налогов), несмотря на участие в работе «Национального казначейства», был гильотинирован. Лаплас же тоже поклялся в верности новой власти, для которой, пользуясь знанием математики и баллистики, совершенствовал системы прицельных таблиц к артиллерийским орудиям. После переворота 18 брюмера и прихода к власти Наполеона Лаплас послал ему экземпляр «Механики небесных сфер», и Наполеон в дань уважения своему учителю приблизил его к себе, наградил титулом графа Империи и всеми мыслимыми орденами. Он даже назначил Лапласа министром внутренних дел, на должности которого Лаплас проработал ровно 6 недель, после чего был переведён на другую работу из-за некомпетентности. Лаплас внёс в управление, как выразился позднее Наполеон, «дух бесконечно малых», то есть мелочность и бюрократию. Взамен утраченной должности министра Наполеон назначил Лапласа сенатором. В апреле 1823 года Парижская академия наук торжественно отметила 50-летнюю годовщину принятия Лапласа в члены Академии. Умер Лаплас от простудного заболевания 5 марта 1827 года в собственном имении под Парижем, на 78-м году жизни.
1817. Справочник Гмелина
Сейчас все мы привыкли к химическим базам данных, и новое поколение молодых исследователей уже просто не представляет, как можно было без интернета находить информацию о физических и химических свойствах веществ, ЯМР- и ИК-спектры, планировать синтез и при этом даже находить, где можно дешевле купить исходные вещества.
Кого-то, увы, такая доступность информации разбаловала: бывает, что некоторые студенты и аспиранты, раз за разом очищая один и тот же растворитель перегонкой, смотрят в интернете его температуру кипения, хотя, казалось бы, на третий-четвёртый раз константу вещества можно было бы и запомнить. С другой стороны, у моих ровесников и моих учителей были свои базы данных — иногда они пахли пылью и продуктами разложения лигнина, часто их нельзя было открывать на рабочем месте, а только в читальном зале библиотеки. Как вы поняли, это были бумажные справочники, энциклопедии и знакомые практически любому органику десятки и сотни томов, которые носили имя русского химика-органика Фёдора Фёдоровича Бейльштейна. Но и бумажными базами данных химики пользовались отнюдь не всегда.
В 2017 году можно отметить два века с момента появления первой химической базы данных. В 1817 году мало кому известный немецкий профессор Леопольд Гмелин вписал себя в историю химии, по сути дела совершив в ней ни много ни мало информационную революцию. С появлением первого тома справочного издания «Руководство по теоретической химии» («Handbuch der theoretischen Chemie»), в котором были изложены все известные в то время опытные данные по органической и неорганической химии, мир химии начал меняться, и все без исключения химики почувствовали и ощутили эти перемены. Детище Гмелина существует и поныне, хотя сам создатель вряд ли бы сейчас узнал плоды своих дел — его имя носит база данных, объединяющая информацию о неорганических и металлоорганических веществах.
