Изобретатель этого устройства, шотландец Джеймс Дьюар (не стоит его путать со специалистом по теоретической химии XX века Майклом Дьюаром) родился в 1842 году в городе Кинкардин-он-Форт. Зимы в Шотландии в те времена были холоднее, чем теперь, до глобального потепления было далеко, и однажды в детском возрасте Дьюар упал и получил травму во время зимних мальчишеских забав. Он был прикован к постели почти два года, за это время он успешно освоил профессию скрипичных дел мастера, что, вероятно, и развило его моторику наряду с умением обращаться с материалом. Окончив университет в Эдинбурге, Дьюар провёл шестнадцать лет в Шотландии, работая помощником профессоров, одним из которых был Крум Браун, который одним из первых предложил изображать молекулу в виде кружков и палочек. Собственные попытки Дьюара вести исследования были весьма разнообразны — попытка определения структурной формулы бензола (безуспешная), измерение температуры Солнца, воздействие света на сетчатку животных и новые методы химического анализа.
В 1875 году Дьюар получил преподавательскую должность в Кембридже, хотя это назначение не было пределом мечтаний. Дьюару дали маленькое помещение для работы, но это не было самой главной проблемой — прежде всего его разочаровала консервативная атмосфера среди преподавателей и коллег. Он начал совместную работу с профессором Джорджем Ливингом по вопросам спектроскопии атомов и молекул. Это сотрудничество продлилось много лет, и исследователям удалось выйти из видимой области спектра в ультрафиолетовую и инфракрасную. Дьюар также измерял тепловые эффекты растворения водорода в твёрдом палладии, используя для этого двухстенный калориметр из латуни, из пространства между стенок которого был удалён воздух — прототип того, что мы сейчас называем сосудом Дьюара. После двух лет мытарств в Кембридже Дьюар занял должность профессора в Королевском Институте Лондона, где в полной мере и проявился его талант лектора. Дьюар не любил начитывать лекции строго по учебному плану, предпочитая строить занятия на новом материале, который еще не попал в учебники и вызывал бурное обсуждение среди слушателей.
В 1878 году, когда Рауль Пикте и Луи-Поль Кэллете смогли превратить воздух в жидкость, Дьюар увидел в этом замечательную возможность достичь абсолютного нуля. Он воспроизвёл эксперимент по сжижению воздуха на лекции, затем, используя эффект Джоуля-Томпсона — понижение температуры газа при его расширении, — сумел достичь температур меньших, чем температура жидкого воздуха. Тут и пригодились новые двухстенные сосуды с вакуумом между стенками. Теперь они изготавливались не из латуни, а из посеребрённого стекла, а разрежение между ними создавалось с помощью вакуумных насосов. К несчастью Дьюара, у него не было практической сметки, и, несмотря на очевидную коммерческую перспективу устройства, Дьюар его так и не запатентовал. В 1904 году немецкий стеклодув Рейнгольд Бургер заметил, что молоко для его ребенка, налитое в сосуд Дьюара, оставалось тёплым. Он добавил к конструкции сосуда Дьюара металлический корпус, пробку, крышку-стаканчик, запатентовал устройство и начал продавать под знакомым каждому товарным знаком «Термос». Дьюар в ярости подал на Бургера в суд, требуя возместить нанесенный ущерб, но суд не удовлетворил иск учёного.
В 1895 году Дьюар продемонстрировал, что предварительно охлаждённый до –200 °C и сжатый до 200 атмосфер при пропускании через тонкие сопла водород превращается в жидкость. Скоро Дьюар научился получать жидкий водород литрами, хотя опасные эксперименты с ним приводили к частым взрывам, в которых, заметим, двое сотрудников Дьюара потеряли по глазу. Есть картина, на которой Дьюар изображен стоящим за кафедрой Королевского Института, а в руках у него сосуд Дьюара с жидким водородом. Самое примечательное, что, судя по этой картине, лекционная аудитория освещается газовыми фонарями, так что Джеймс Дьюар рисковал не только чужими жизнями и здоровьем.
Получая вещества со всё меньшей температурой, Дьюар пытался изучать физические и химические свойства всего, что он мог охладить. Однако, как Дьюар не старался, один газ ему так и не удалось перевести в жидкое состояние — гелий. Эту задачу смог решить нидерландец Хейке Камерлинг-Оннес, работа которого лучше финансировалась. Получение жидкого гелия позволило Камерлинг-Оннесу обнаружить явление сверхпроводимости и получить Нобелевскую премию по физике в 1913 году. Несмотря на неудачу с гелием, Дьюар не терял энтузиазм. Во время Первой мировой войны он принял участие в разработке кордита, а после войны тоже занимался Educatement — разрабатывал более дешевые составы для более прочных и разноцветных мыльных пузырей. Умер Джеймс Дьюар в 1923 году.
1902. Газоаналитический аппарат Холдейна
В наши дни повальной специализации чуть ли не со школьной скамьи традиционные естественные науки начинают удаляться друг от друга с такой скоростью, что, кажется еще чуть-чуть, и мы, химики, заметим красное смещение в удаляющихся от нас физических знаниях и наоборот. Дело доходит до абсурда. Вспоминается та история, когда выпускникам на пробном ЕГЭ по математике предложили рассчитать, сколько нужно будет заплатить за электричество за месяц по ряду показателей. Мало того, что задачу решали плохо, так нашлись люди, писавшие по поводу неё гневные письма, так как «…электричество — это уже физика, а я готовился к математике…» (вероятно, эти люди уже вполне способны наблюдать красное смещение удаляющейся от них логики и представлений о единстве мира).
К сожалению, противопоставление наук друг другу происходит не только на уровне школьников, готовящихся к экзамену, но и дальше. Резерфорд, помнится, утверждал: «Все науки делятся на физику и собирание марок». От современного студента-химика, готовящегося к защите дипломной работы, можно услышать, что электростатика и кинетическая энергия — это что-то, что было на физике на первом или втором курсе, а некоторые студенты-фармацевты так вообще полагают, что они все как один сразу станут директорами филиалов крупных аптечных сетей, и химию им учить нет необходимости. Но не нужно забывать, что окружающий нас мир един, а науки когда-то разделились на химию, физику и биологию просто из-за увеличения объёмов информации. К счастью, до сих пор существовали и существуют люди, которые работают не на «размежевание» наук (да и не только наук), а на их объединение с целью получения чего-то нового. В начале XX века одним из таких учёных, попытавшихся объединить химию с биологией, был Джон Скотт Холдейн.
