Библиотека
Теология
Конфессии
Иностранные языки
Другие проекты
|
Ваш комментарий о книге
Бируни. Собрание сведений для познания драгоценностей (Минералогия)
Г. Леммлейн. Минералогические сведения, сообщаемые в трактате Бируни
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ, СООБЩАЕМЫЕ В ТРАКТАТЕ БИРУНИ
ВВЕДЕНИЕ
I
Книга Абу Райхана Мухаммеда ибн Ахмеда ал-Бируни под названием
«Китаб ал-джамахир фи ма'рифат ал-джавахир», что буквально означает
«Книга собраний сведений для познания драгоценностей», ценна для нас
не только как самая обширная сводка минералогических знаний
средневековья, но еще более ценна тем, что в строках этой книги мы то тут, то
там встречаемся с высказываниями самого автора, в которых он
раскрывает нам и свой творческий метод, и свои мысли о природе, свое
мировоззрение. Бируни не просто компилирует свою книгу из творений древних
и современных ему авторов — он к обширному литературному материалу
добавляет свои собственные наблюдения, описания опытов и рассказы,
собранные им среди знатоков камней и ремесленников-ювелиров. Этот
личный элемент в книге, рассказ, ведущийся от первого лица, всегда
открывает путь для более близкого понимания не только того, что нам
сообщает автор, но и того, как сам он относится к сообщаемым сведениям.
Именно в тех местах книги, где с читателем говорит сам Бируни, меньше
всего ощущается, что между автором и читателем лежат девять столетий.
Современному читателю не-востоковеду покажется несколько
странной внешняя форма сочинения с неизменными обращениями к имени
Аллаха и обильными цитатами из Корана. Но это лишь традиционный
литературный прием для произведений даже светского характера. Эта
внешняя форма нисколько не мешала автору высказывать мысли,
безусловно противоречившие учению Корана.
* Проф. Г. Г. Леммлейн скончался после тяжелой болезпи осенью 1962 г.,
когда редактирование статьи не было еще завершено. Из-за этого в ней осталась
неупорядоченной часть библиографического материала, а также отсутствует греческое и
латинское написание некоторых специальных минералогических терминов. (Редакτоρы).
В эпоху Бируни опытные науки достигли значительного развития и
экспериментальный метод впервые заметно входит в практику
естествознания. Бируни во многих местах своей «Минералогии», как мы будем
называть его книгу о камнях, подчеркивает значение опыта для
подкрепления научного положения (247** и мн. др.). Однако Бируни в опыте
видит лишь средство для познания природы, которое может быть
достигнуто только обобщающим логическим построением, выводом «закона».
Отказ от руководства «законом», голый эмпиризм, способен, по мнению
Бируни, завести только в тупик. Об этом и в то же время о бесплодности
пустого беспочвенного теоретизирования говорит Бируни в начале своего
трактата об удельных весах, который здесь почти полностью приводится
в качестве приложения к переводу книги Бируни.
Насколько отчетливо Бируни представлял себе реальные возможности
науки понять явления природы и предвидеть их, можно видеть из
короткого заключения, которое он делает после иронического рассказа о
заклинаниях, вызывающих дождь. Он пишет о действительных причинах
появления дождя: «Правильный взгляд на это можно получить, изучив
положение гор, направление ветров и движения туч с морей» (206). И ни
слова о воле Аллаха.
При составлении настоящего обзора минералогических сведений
Бируни на фоне минералогических знаний древности и средневековья
нам хотелось представить эти рассыпанные по всему трактату сведения
в систематизированном виде по разделам, касающимся исследования,
классификации, добычи, обработки, использования и торговли
камнями.
Мы начали наш обзор с методов исследования, потому что именно
здесь во всей полноте мог быть показан уровень фактических
минералогических знаний эпохи и значение экспериментального метода
исследования. Знакомство с методами исследования, применявшимися Бируни,
убеждает в том, что идентификация перечисляемых им минералов может
быть подкреплена не только внешним описанием, но и точными цифровыми
константами удельных весов, которые он впервые применяет в
«Минералогии». Мы хотели показать, какое значение для развития минералогии
имело уточнение методов исследования, как введение новых методов
помогло различать внешне сходные минералы и в несходных помогало
увидеть родственные. С уточнением методов исследования значительно
увеличилось число известных минералов, по сравнению с числом минералов,
известных античным авторам, а это, конечно, так или иначе отражалось
на номенклатуре и классификации минералов.
Бируни в своем трактате не посвящает особой главы классификации
минералов. Вопросы классификации у него стоят на втором плане. Здесь
он внешне придерживается сложившейся к его времени традиции. Но
** Цифра в скобках указывает страницу перевода «Минералогии» Бируни в
настоящем издании.
сквозь эту форму, в отдельных попутных высказываниях о родстве и
различии минералов, мы старались увидеть не только зачатки естественной
классификации минералов, но и кое-какие представления Бируни о
происхождении камней, зачастую перекликающиеся с представлениями
современного естествознания.
Бурная эпоха, в которую жил Бируни, дважды заставляла его
покидать родной Хорезм. Ему приходилось жить и в Джурджане, и в
Хорасане, и в Газне, откуда он не раз, сопровождая в походах султана
Махмуда, попадал в Индию. Его сведения о месторождениях камней и
об их добыче почерпнуты не только из литературных источников, но и из
рассказов ювелиров, купцов и искателей камней. Поэтому его
географические указания на месторождения именно в пределах Средней Азии
особенно важны. Этим его труд для нас, конечно, особенно ценен.
Бируни один из первых в книгах о камнях стал сообщать обильные
сведения об обработке камней. С приемами обработки камня он, очевидно,
прекрасно познакомился, наблюдая их у своих друзей ремесленников-
ювелиров. Возможно, что некоторые приемы он сам изучал на практике.
Во всяком случае для раскрытия рецептуры эмалей Бируни, например,
рекомендует не доверяться только рассказам мастеров, а самому
участвовать в их работе.
Множество важных сведений Бируни сообщает и о применении
камней и о торговле камнями. Особенно интересны его таблицы тарифов и
правила для оценки камней, дающие новый свежий материал для
изучения движения цен на камни в эпоху средневековья.
Публикация перевода замечательного творения Бируни даст
возможность широкому кругу читателей, интересующихся историей
минералогии в нашей стране, познакомиться с самым полным и в то же время
наиболее оригинальным минералогическим сочинением средневековья.
При подготовке настоящего исследования мы пользовались
несколькими основными трудами, посвященными восточной минералогии.1
Главным источником по минералогическим знаниям на Руси является
анонимная «Торговая книга» XVI в.2 Большое подспорье в работе над трудом
Бируни оказала нам книга К. П. Патканова об армянских лапидариях.3
Параллели из античной минералогии мы приводим главным образом из
«Естественной истории» К. Плиния по русскому переводу академика
В. Севергина,4 проверявшемуся по подлинному латинскому тексту.
1 См.: Семенов; Essai; Ε. Widemann. Zur Mineralogie in Islam. SPMS, 44,
1912, стр. 206.
2 И. И. Сахаров. Торговая книга. Записки отделения русской и
славянской археологии АН, 1, 1851, стр. 106—139.
3 К. П. Π а τ к а н о в. Драгоценные камни, их названия и свойства по
понятиям армян. Труды Восточного отделения Русского археологического общества, 17.
СПб., 1873, стр. 16.
4 В. Севергин. Кайя Плиния Секунда. Естественная история ископаемых
тел, переложенная на российский язык в азбучном порядке. СПб., 1819.
I. СПОСОБЫ ИСПЫТАНИЯ И ПРИЕМЫ ОПИСАНИЯ
МИНЕРАЛОВ
Об уровне минералогических знаний, которыми располагал Бируни,
лучше всего свидетельствует разнообразие методов исследования,
применявшихся им для различения минералов и тщательность приемов их
описания. Только благодаря тому, что при описании драгоценных
камеей и других минералов Бируни приводит всевозможные их физические
свойства, почти всегда удается установить, о каком именно минерале,
в современном понимании, идет речь. Не будь этих данных, многие из
упоминаемых им названий остались бы для нас пустым звуком.
Описание внешних свойств камней — их цвета, прозрачности, блеска,
иногда формы кристаллов, — сопровождается нередко изложением и
некоторых специальных испытаний. Обычно испытывалась относительная
твердость минерала, реже делались испытания прокаливанием на огне.
Б некоторых особых случаях делались пробы для определения состава,
а также испытание магнитности и электризации при трении. К этому
довольно разнообразному арсеналу методов исследования минералов сам
Бируни добавил определение их удельных весов. Это первые в истории
минералогии цифровые константы, приводимые при описании минералов.
Минералогия из науки чисто описательной становится впервые на путь
точных наук.
Более или менее систематическое применение испытания твердости
камней, которое вошло в употребление, очевидно, за несколько веков до
Бируни, позволило сделать коренное усовершенствование в систематике
минералов. Эти уточнения в определениях минералов в опытах Бируни по
определению удельного веса получили новое подтверждение и развитие.
Где только может, Бируни приводит описания минералов и их
испытания на основании личных наблюдений. Лишь в исключительных случаях
он ограничивается литературными данными, обычно с соответствующей
оговоркой. Такая щепетильность в изложении очень характерна для
Бируни. Она объясняется его стремлением дать исчерпывающий и в то же
время критически проверенный свод всего известного о камнях.
Мы считаем необходимым подробно рассмотреть каждый из
применявшихся Бируни методов исследования минералов.
1. ОПИСАНИЕ ЦВЕТА КАМНЯ
Яркая окраска наряду с прозрачностью и твердостью является
одним из главных свойств минералов, относимых к группе драгоценных
и полудрагоценных камней. Употребление камня для декоративной
отделки предметов украшения, одежды, оружия и утвари в первую очередь
рассматривает камень как цветовое пятно, участвующее в общей
композиции. Разрешая задачу создания яркого впечатления от всего изделия,
мастера-ювелиры древности и средневековья не только на Востоке, но и
на Западе охотно помещали рядом с цветными драгоценными камнями
цветную эмаль или просто шлифованные цветные стекла и другие сплавы,
нисколько не заботясь об их ценностном несоответствии камням или
золоту оправы.
Цветовые свойства камней, по-видимому, являлись и первыми
признаками для их различения, определения и классификации. Отражением
этой примитивной основы классификации камней по цветам является
группирование почти всех камней в две группы: «подобных» яхонту и
«подобных» изумруду, то есть красных и зеленых камней.
Простое чередование красных и зеленых камней, или более обобщенно —
камней теплых тонов (желтого, красного, фиолетового) и холодных тонов
(голубого, синего и зеленого) обычно составляет в средневековье
излюбленный прием при размещении камней в крупных изделиях,
декорируемых цветными камнями.
Однако из этих двух групп камней явное предпочтение отдавалось
с древнейших времен первой группе и раньше всего красным камням.
Бируни, говоря о ценности яхонтов, пишет: «В первую очередь различают
следующие сорта яхонтов: белый, синий, желтый и красный» (34). Этот
цветовой ряд камней возрастающей ценности отразился и в народном
представлении о постепенном изменении цвета яхонта. Бируни в трактате
об удельных весах пишет об этом: «В отношении разных видов яхонта. . .
утверждают, что он сперва бывает белым, затем чернеет, синеет,
желтеет и лишь после этого становится красным, достигнув предела
[совершенства]» (260). Почти теми же словами об этом он пишет и в
«Минералогии» (68).
Если добавить в этот ряд окрасок зеленый цвет, то мы получим почти
полный спектральный ряд — красный, желтый, зеленый, синий.
Следует напомнить, что расположение камней по трехцветной гамме
красного, желтого и зеленого (+синий) цветов лежит, по-видимому,
в основе древнейшего засвидетельствованного в литературе
многоцветного ювелирного изделия — эфуда, нагрудника древнееврейских
первосвященников, описанного в Библии (Исход, 28) и в «Иудейской войне»
у Иосифа Флавия.
Вероятно, задолго до Бируни многовековая практика ювелиров
выработала весьма дробную шкалу оттенков различных цветов, по которым
различались драгоценные камни и их сорта. Индийские ювелиры и
торговцы камнями уже около VI в. н. э. разработали чрезвычайно
подробную шкалу цветов и оттенков окраски алмаза, рубина, сапфира, изумруда
и жемчуга, с которой, вероятно, знакомились персидские и хорезмийские
купцы при покупке камней, поскольку именно Индия и Цейлон
поставляли на средневековый рынок наиболее разнообразный ассортимент
драгоценных и цветных камней. Весьма вероятно, что с индийскими лапида-
риями5 Бируни мог познакомиться во время своего многолетнего пре-
6 См.: Lapidaires.
бывания в Индии. Однако в своих описаниях цветов и оттенков камней
он, конечно, опирается исключительно на опыт персидских, хорезмийских
и арабских торговцев. Приводя шкалу оттенков красного цвета яхонтов
разных сортов, Бируни замечает: «Названия этих разрядов определяются
на глаз путем сравнения, и поэтому они различаются между собой в
разных местностях и у разных сословий. Так, иногда говорят, что
гранатовый и шафранный — два названия для одного сорта. Первое в обиходе
у жителей Ирака, второе — среди населения Джибала и Хорасана»
(35).
Действительно, в приводимом далее списке названий оттенков разных
цветов, упоминаемых Бируни, используются сравнения с цветом
разнообразнейших цветов растений, их листьев, с цветом животных, птиц,
насекомых и пр.
Большое значение в оценке камня имеет, помимо цвета или оттенка,
также густота его тона, насыщенность окраски. По этому поводу у
Бируни написано: «Известно, что цвета всех тех предметов, которые служат
для сравнения окраски яхонтов различных сортов — розового, цвета
дикого шафрана и цвета мяса — имеют также разные оттенки. Примером
может служить розовый. Мы имеем прежде всего чисто белую [розу],
затем [розу] со слабым красным оттенком, и когда [краснота]
увеличивается, роза становится похожей на красные щеки; затем, при еще
большем усилении [окраски], она делается цвета красной анемоны (шакаик)
и приобретает даже черноватый оттенок» (49). Об окраске
разновидностей одного из камней Бируни пишет: «... и таким образом его цвет
постепенно отступает, ослабляясь, пока не доходит до почти белого и,
наконец, становится совсем белым» (68).
У красного (ахмар) цвета различается наибольшее число оттенков.
Их можно сгруппировать в следующую шкалу.
Руммани — гранатовый (цвета зерен плодов граната); бахрамани —
шафранный (цвета тычинок цветов шафрана); урджувани — пурпурный;
усфури — багряный; банафсаджи — фиалковый (цвета тлеющих углей);
джимри — цвета пылающих углей; шам — цвета пламени свечи; лахми —
мясной (или цвета кровяной сыворотки); варди — розовый; джулнари —
цветов граната (оранжево-красный). Кроме того, сюда же надо добавить
еще такие переходные оттенки, как шафранно-левкоевый, красный с
винным оттенком и красные цвета, не помещенные в шкалу, такие, как кир-
мизи — карминный, зунджфури — киноварный, бусади — коралловый.
Обращает на себя внимание сравнение цвета темно-красных камней
с цветом тлеющих и пылающих углей — джимри, причем даже с углем,
полученным обжигом определенного дерева — ал-гада. В античной
минералогической терминологии это сравнение со светящимися угольками
дало название ?νθραξ и carbunculus — «уголек» для темно-красной
разновидности граната — пиропа. Эти названия в переводе или в транскрипции
вошли в армянский — кайц, грузинский — антраки и старорусский —
анфракс, карфамуколос. Для уточнения цвета руммани (гранатового^
Бируни сравнивает его с цветом «крови» кошенили (кирмиз),
выпущенной на серебряную пластинку.
Шкалу красных оттенков через переходный густо-желтый цвет,
близкий к красно-желтому (джулнари), через желто-красный цвет — (ха-
луки) и оранжевый (наренджи) непосредственно продолжает шкала
желтых (асфар) оттенков:
кабиди — цвет печени; тамри — цвет сухих фиников; радби —
финиковый; мишмиши — абрикосовый; утруджи — цитрусовый; тибни —
соломенный; асали — медовый.
Димишки в «Космографии», описывая желтый яхонт, сравнивает его
цвет с совиными глазами (бам).
Для непрозрачных желтых камней приводится еще следующая шкала:
акраби — скорпионовый (переходящий от желтого к красному);
кафури — камфарный (цвета ослиных зубов); фальфали — цвета
стручков перца.
Для зеленого и синего цветов приводится меньшее число оттенков.
Для зеленого — ахзар:
зульмани — темно-зеленый; рейхани — базиликовый; силки — цвета
листьев свеклы, соответствующий по цвету листьям мирры; ал-ас —
миртовый (цвета всходов ячменя); зайти — оливковый; фистаки —
фисташковый; ρ инд — лавровый.
Для синего — акхаб, азрак:
нафти — нефтяной (переходящий в черный — асвад); кухли —
сурьмяной («этот — наиболее густой»); нили — индиговый; тавуси —
павлиний (в старорусском упоминается таусинный цвет); лазварди —
лазоревый; азрак — голубой; асманджуни — небесный («цвета воды, а этот
близок к белому»).
Густой синий цвет непосредственно переходит к черному. «О черных
сортах говорят, что они бывают цвета нефти и сурьмы и что они могут
быть отнесены и к синим, если цвет их густеет и становится мутным»
(71).
Белый цвет — абйад — рассматривается как противоположный
черному: «А под ,,белизной'' [сосуда] подразумевается отсутствие цвета, как
у совершенно чисто белого, молочного хрусталя. Эта белизна
противоположна черноте, причем ни тот, ни другой цвет не обладает
прозрачностью. Что же касается промежуточных цветов между чисто белым
и черным, как вороново крыло, то каждый из них может быть или
прозрачным, или густым и непроницаемым — исключая цвета, которые в
какой-то степени примыкают к тому или иному крайнему пределу, как
например темно-коричневый или бирюзовый» (171).
Бируни подчеркивает, что название «белый цвет» нередко ошибочно
дается бесцветным, прозрачным предметам. От этой ошибки, заметим,
не всегда свободны и современные нам авторы. Он пишет: «Сравнение воды
с серебром еще хуже, и беда/здесь в том, что поэты равняют бесцветное,
как например прозрачную воду или горный хрусталь, с белым, как
например с молоком или белым камнем, подобным эмали (мина), и оба
эти цвета они описывают как один белый цвет» (103).
Чрезвычайно интересно упоминание об иногда наблюдаемых на камнях
радужных цветах иризации, которые Бируни называл мнимыми и
сравнивал окраску их с окраской перьев некоторых птиц. Такая переливчатая
окраска названа хамелеоновой (абу-каламун). Об этой окраске Бируни
пишет, что в ней «соединяются цвета халуки, желтый, зеленый и
небесный. Они видны в нем (камне), когда его поворачивают, и тогда он
отсвечивает разными оттенками, как зяблик (абу баракиш), перья которого
приобретают различные оттенки в зависимости от того, как на него
падают тень и свет» (68). Различные же цвета, «которые видны при
поворачивании, доказывают, что эти цвета не действительные, а мнимые. . .
Такие же цвета можно видеть, если сузить веки глаз, опустив на них
ресницы таким образом, чтобы они были между глазами и лучом солнца»
(68).
О переливчатой окраске некоторых сапфиров пишет в «Космографии»
и Димишки: «Голубой яхонт цветом своим подобен голубой лилии; к
синеве его примешано несколько красноты, как на зобах некоторых
голубей или как на мервских тканях, у которых основа синяя, а уток красный,
или же как на некоторых перьях павлина».6
Наряду с переливчатыми камнями Бируни описывает и камни,
обладающие несколькими действительными цветами: «Один ювелир рассказал,
что попадается такой кусок лала, в котором соединяются цвета красный,
желтый и зеленый, причем не в виде соединения различных [по цвету]
кусков [в один], а путем слияния самой материи и смешивания красок,
так что они [превращаются] по сути в один цвет» (77).
Весьма возможно, что эти два описания относятся к образцам изредка
встречающегося полихромного турмалина. К тому же, действительно,
красная окраска турмалинов устойчива при нагревании, так же, впрочем,
как и красная окраска рубина. К этому следует еще добавить, что в
армянской рукописи XVIII в., изданной К. П. Паткановым, между прочим,
упоминается в главе об яхонтах камень «тирмил — красно-зеленого цвета».
Отметим, кстати, что на языке жителей Цейлона — сингалезов под
названием туремали известен как турмалин различных окрасок, так и
циркон.
Для некоторых, в особенности густоокрашенных и непрозрачных
минералов, характерным является цвет черты (порошка), оставляемой ими на
шероховатой поверхности точильного камня. Различно окрашенные
порошки камней широко употреблялись в медицине. Цвет порошка или
черты служат также одним из диагностических признаков, широко
практикующихся в минералогии и в настоящее время.
6 X. Л. Френ. О камне якуте. Труды Минералогического общества в Санкт-
Петербурге, т. 2, 1842, стр. 35—43.
2. ОПИСАНИЕ ПРОЗРАЧНОСТИ, БЛЕСКА И «ВОДЫ» КАМНЯ
Чистота и прозрачность обязательны для драгоценных камней
высокого качества. О горном хрустале Бируни пишет: «Ценность его
заключается в прозрачности и сходстве с двумя основами жизни — водой и
воздухом» (170).
«Русская торговая книга» учит, что при покупке камня обязательно
нужно проверять его прозрачность. Нужно смотреть, чтобы камни «были
бы чисты, как сквозь видеть».
Все оптические эффекты, получаемые от ограненного драгоценного
камня — глубина окраски, отсветы и игра — возможны только, если
камень чист, то есть свободен от трещинок и включений. В качестве
пороков, нарушающих прозрачность яхонтов, Бируни, излагая ал-Киндиг
перечисляет около десятка причин.
У некоторых минералов, в том числе у яхонтов, лалов и горного
хрусталя, наблюдались жидкие включения. Это даже приводится в качестве
доказательства происхождения прозрачных минералов путем
затвердевания жидкости: «На это тебе указывает наличие в них инородных
примесей вроде пузырьков воздуха, капель воды. . .» (39). О включениях
в гранате пишет и «Русская торговая книга»: «Бечет знати к свету: в нем
как пузырьки».
Особенно важно было обнаружить пузырьки в камнях, которые
предполагалось подвергнуть прокаливанию для улучшения окраски, как это
будет описано ниже. Весьма возможно, что для просматривания камней
применялись и увеличивающие линзы из горного хрусталя. Такие линзы
в это время изготовлялись, и известно несколько экземпляров их из
археологических раскопок. В самом минералогическом трактате Бируни
в рассказах об яхонтах засвидетельствовано применение линзы для
чтения рукописи. Далее, в главе о применении камней, мы подробнее
рассмотрим вопрос о лупах из горного хрусталя.
Отражательная способность и блеск издавна ценились в драгоценных
камнях. В античных лапидариях некоторые камни имели эпитет lichnis
«светящий», очевидно, данный за особый блеск камня. Считалось даже,
что такие светящие камни способны сами светить в темноте. Так, в
русском «Азбуковнике» о гранате сказано: «Анфракс — камень зело чермн
образом блещася. . . нощию обретают его, издалече бо видети ся, аки
свеща светящася, или яко угль искрами меща, и по свету его шедше
обретают».
Хотя некоторые явления преломления света были известны уже
античным ученым и даже подвергались экспериментальному исследованию
(Птолемей, II в. н. э.), но они касались исключительно случаев
преломления на границе жидкой среды с воздухом. Преломление в прозрачных
твердых средах не изучалось.
Однако высокопреломляющие свойства некоторых минералов, по-
видимому, нельзя было не заметить и не попытаться использовать. Первым
таким минералом был, вероятно, алмаз. Алмаз в эпоху Бируни только
начинали применять в ювелирном деле как камень, обладающий большой
прозрачностью и высоким показателем преломления. Возможно даже, что
£го еще не умели шлифовать и полировать и еще не найдены были формы
для его огранки, дающие игру, столь ценимую в бриллианте. Во всяком
случае Бируни уже отмечает, что при оценке алмаза обращается внимание
ва способность давать радужные цвета преломления.
В описаниях обработанных драгоценных камней наряду с понятием
«игры» — или, как античные авторы и Бируни писали, «лучистости» —
часто фигурирует и менее ясное понятие о «воде» камня. Бируни
неоднократно его упоминает. Этот термин встречается в «Русской торговой
книге»: «Смотри, чтобы вода у яхонта была чиста». В современной
практике ювелиров говорят о камнях «чистой воды».
Под этим термином подразумевается не просто прозрачность или блеск
камня, ибо «водой» может обладать и непрозрачная жемчужина.
Бируни делает несколько замечаний о «влажности» и «воде», помогающих
-ближе понять этот специфически ювелирный термин.
Он пишет: «Что касается влажности, о которой говорится в применении
к жемчугу, то значение ее — вода его блеска, красота* нежность кожуры
и полная чистота; так как влажность — достоинство, составляющее
сущность воды» (107). «Затем перенесено понятие влажности жемчуга и на
все драгоценные камни» (110).
«Воду», или «влажность», камень приобретает только после полировки,
которая, по словам Бируни делает камень прозрачным и показывает
всю красоту его окраски. Поэтому вода камня в первую очередь
зависит от качества полировки. В трактате об удельных весах Бируни прямо
пишет о камнях типа лала, что гранильщики «не сумели придать им
воду, шлифовать их поверхность и полировать их» (259), а ранее
отмечалась «неустойчивость его воды на поверхности» (259). Полированная
поверхность лалов — шпинели, по-видимому, в результате поверхностных
напряжений в полированном слое часто начинает шелушиться, и камень
становится матовым—теряет «воду».
Под «влажностью» в прямом смысле понимается пленка воды,
покрывающая камень и повышающая его прозрачность и отражающую
способность. Недаром «по обычаю своему, [преждечем рассматривать], ювелиры
берут драгоценный камень в рот и смачивают его, с тем чтобы. . . придать
этим камню блеск» (41).
Под «влажностью», или «водой» в переносном смысле, очевидно,
понимается поверхностная полировка, делающая камень прозрачным и
блестящим, как бы смоченным. То, что эта полированная пленка может в
некоторых случаях сшелушиться с камня, как у лала, только укрепляет
аналогию «воды» камня с пленкой влаги.
Бируни различает не только наличие или отсутствие «влажности»,
но и ее степень. О камне испид-чашм — очевидно, разновидности граната—
Бируни пишет: «Он очень влажен» (80). В другом месте он пишет, что
сорт изумруда асамм (глухой) «имеет менее [яркий] зеленый цвет, беднее
водой и менее лучистый» (151).
Возможно также, что понятие «воды» и «влажности» камня связано
отчасти и с представлениями о происхождении таких прозрачных камней,
как горный хрусталь, лал, яхонт и др. из воды, путем ее окаменения.
В этом случае полировка только как бы вскрывает присущую камню
влажность, как его изначальное свойство.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ
Твердость имеет огромное значение как свойство драгоценного камня.
Твердость ограненного и полированного камня предохраняет его от
потери формы и полировки при длительном употреблении, трении и ударах.
Чем тверже камень, тем дольше сохраняется приданная ему шлифовкой
форма и тем дольше сохраняется прозрачность его поверхности и блеск,
обусловленные полировкой. Наконец, самую полировку твердые камни
принимают лучше, чем мягкие. В известной мере твердостью определяется
ценность камней, близких по другим свойствам. Так, Бируни о лале писал,
что он по сравнению с яхонтом иногда «превосходит по красоте и блеску
[яхонт], но уступает ему в твердости» (73) и, как известно, оценивается
дешевле яхонта. Однако изумруд, обладающий сравнительно невысокой
твердостью, всегда оценивался очень высоко, а мягкость жемчуга,
по замечанию Бируни в трактате об удельных весах, нисколько не
снижает его цены.
Твердость некоторых минералов, не имеющих внешних качеств
драгоценных камней, делает их весьма ценными в практике в качестве
абразивных материалов для целей сверления, шлифовки и полировки твердых
драгоценных камней.
Для определения относительной твердости издавна применяется
взаимное царапание испытуемых минералов. Тверже тот камень, который,
царапая поверхность другого, сам остается неуязвимым. Как образно
пишет о таком испытании твердости автор армянской книги о камняху
«алмаз ест и режет все камни, а сам не режется» (Драгоценные камни,
стр. 1).
Подобный прием испытания твердости камней, конечно, восходит
к глубочайшей древности. Упоминание о нем имеется уже в ассирийских
минералогических текстах и в античных лапидариях. Так, Плиний пишет,
говоря о способах распознавания камней и различения подлинных от
поддельных: «Откалывание маленького обломка, чтобы тереть им по
железной полоске, которая есть действительнейшее средство к испытанию,
продавцы драгоценных камней не позволяют. Также не допускают и про-
бование пилою. Осколки обсидиана не делают царапин на настоящих
драгоценных камнях. Поддельные [камни] не делают царапин на белых
(бесцветных) драгоценных камнях» (кн. XXXVII).
Сравнение камней по их твердости сыграло важную роль не только
в различении сходных камней, но и в сближении родственных камней,
различающихся цветом. Так, очевидно, в значительной мере благодаря
тождеству твердости рубина, сапфира, лейкосапфира и других
разновидностей корунда они были объединены в одну группу и определены как
один минерал. Это важнейшее открытие в области систематики
минералов было сделано, очевидно, около VI—VIII вв. восточными практиками-
ювелирами. Впервые оно засвидетельствовано в «Книге о камнях» Псевдо-
Аристотеля. Вся группа этих разнообразно окрашенных камней получила
название яхонтов, арабск. якут, от греч. υ?κινθος.
О яхонте в «Русской торговой книге» сказано: «Камень яхонт червчат,
или синь, или чал. . . А камень яхонт всяким цветом одна крепость».
После алмаза самым твердым камнем является яхонт-корунд. Бируни
пишет: «Яхонт благодаря своей твердости побеждает остальные камни.
Но алмаз его побеждает, хотя оставляет на нем лишь надрез или царапину,
а не ломает» (46). Возможно, что из яхонта делались специальные острия
для пробы камней, в особенности камней, с ним сходных по цвету. «Лучшим
средством для испытания камней, подобных яхонту, является чистый
яхонт. Он их ранит своим острием и при трении покрывает пятнами, но
при этом не поддается подобному же воздействию с их стороны» (51).
«Русская торговая книга» сохранила нам не только свидетельство
существования такого специального инструмента для испытания твердости,
но и его старорусское название: «А попадет купити камень яхонт и ты
яхонт пытай яхонтовою трескою. . . А кой яхонт не ймет яхонтова треска,
то яхонт, а коего ймет яхонтова треска, то не яхонт. . .» «А лалы знати
при Варенике; коли треска не обеливает его, то лал. . .» «Изумруд
вам пытати изумрудовою трескою: ймет треска, ино то поддельное
стекло».
У ал-Акфани при описании изумруда сказано: «Его испытывают
заостренным кусочком сердолика; если он его режет, то данный камень
относится к вещам [лишь] сходным с изумрудом».
Данные об относительной твердости описываемых у Бируни
минералов в некоторых случаях могут помочь при идентификации не вполне
ясных минералогических названий, им применямых. Например, «яхонт
царапает каркунд» (50). «Из-за мягкости гурбуза его побеждает кар-
кунд» (50). Упоминаемый здесь пока неразгаданный красный камень
гурбуз («обманщик») доставлял, по-видимому, немало неприятностей
ювелирам своим сходством с яхонтом. «Даже опытных ювелиров, когда
они относятся беспечно к его проверке, гурбуз иногда вводит в
заблуждение и сходит у них за яхонт» (50).
Упомянем еще о двух определениях относительных твердостей
минералов: нефрит (яшм) «тверже бирюзы» (184), а бирюза «тверже лазурита»
(158).
Кроме яхонта, в качестве образца для испытания твердости применяли
и горный хрусталь: «Он обладает большой твердостью, благодаря которой
им можно резать многие драгоценные камни» (170). Еще более
обыденным инструментом, упоминаемым и у Плиния, для определения
твердости служит закаленная сталь напильника. Напильник для этой цели
широко применяют ювелиры и в наши дни. Бируни пишет об одном камне:
«Поскольку [он] не смог противостоять напильнику, мы сказали, что это
один из камней, подобных яхонту» (77).
Указание Бируни на то, что сталь режет джамаст (аметист),
заставляет нас считать, что он под именем аметиста описывал не собственно
аметист — фиолетовую разновидность кварца, а более мягкий фиолетовый
флюорит — плавиковый шпат, из которого нередко изготовляли бусы и
сосуды и значительные месторождения которого имеются в Средней
Азии.
Отметим еще, что твердость камня, так же как и насыщенность его
тона, присущи камням, называемым «мужскими» в противоположность
мягким и светлым «женским» камням.
4. НАБЛЮДЕНИЯ НАД МАГНИТНОСТЬЮ И ЭЛЕКТРИЗАЦИЕЙ
Интересны наблюдения над магнитными и электрическими свойствами
некоторых камней. О свойствах магнита, как известно, существует
довольно обширная восточная средневековая литература. Сам Бируни
описывает свойства магнита, впрочем, не пытаясь рассуждать о причинах
притягивания им железа. Характерно, что он по традиции, упоминая
о фантастических «магнитах», способных притягивать золото, серебро,
воду, масло и пр., о которых в «Книге о камнях» Псевдо-Аристотеля
пишется со всей серьезностью, иронически подчеркивает, что свойства
таких камней не оправдываются на опыте и их слава поддерживается
только суеверием.
Способность электризоваться при трении, известная у янтаря, вероятно,
с глубочайшей древности (литературно засвидетельствована у. Фалеса
в VI в. до н. э.), была обнаружена в более слабой степени и у некоторых
других камней. Так, Плиний, описывая свойства граната (lichnite),
отмечает: «Говорят, что [он], будучи разгорячен солнцем или натерт пальцами,
притягивает мелкую солому и листочки бумаги» (37, VII, 29).
По Бируни оказывается даже, что свойство граната электризоваться
служит одним из признаков для его оценки. «Самые твердые, крупные
камни, которые с наибольшей силой притягивают пушок, сощипанный
с перьев птиц, являются самыми ценными» (78).
В качестве одного из признаков для определения камней
использовались и их тепловые свойства. Так, для различения бесцветного яхонта —
лейкосапфира и горного хрусталя его клали в рот: «Они [белые яхонты]
тяжелы и во рту [кажутся] холодными» (72). Кстати, по словам Плиния,
знатные римляне пользовались для охлаждения рук в летнее время
шарами из горного хрусталя.
5. ОПИСАНИЕ ФОРМЫ КРИСТАЛЛОВ
Меньше всего в трактате Бируни, — как, впрочем, и во всех
восточных и античных лапидариях, — говорится о природной форме
кристаллов камней. Наблюдения над природной формой камней встречаются
только в исключительных случаях. Отчасти это* объясняется тем, что
многие камни добывались из россыпей в виде окатанных галечек и в руки
исследователей попадали большей частью уже в обработанном виде.
Таким образом, природная внешняя форма не могла служить
определяющим признаком для различения драгоценных камней.
Однако некоторые сведения о кристаллической форме минералов
у Бируни все же имеются. О форме кристаллов алмаза он пишет: «Его
природные формы, до обработки, представляют собой конусы,
многогранники, [а также фигуры, состоящие из] трехгранников, подобные фигурам,
известным под именем нарийя (огненные), в которых треугольники
соединены основаниями. Среди них имеются такие, которые напоминают по
виду фигуру, именуемую хавайи (воздушная), и называются они
„ячменными", из-за острых концов и утолщенной середины» (83). Это описание
кристаллов алмаза у Бируни отчасти напоминает описание, которое дает
Плиний. Он пишет, что алмаз «при гладких своих шести сторонах
оканчивается заострением в двух противоположных концах, как бы два конуса
соединяются вместе наиболее широкими своими плоскостями (то есть
основаниями)» (37, IV, 15). В этом описании легко узнаётся довольно
обычная для кристаллов алмаза форма октаэдра и округлого
ромбододекаэдра.
Замечательно, что индийские гранильщики, по словам Бируни,
специально выгранивали из лейкосапфира камни, по форме напоминающие
естественную огранку алмаза, и пускали их в продажу в виде поддельных
алмазов. Естественную октаэдрическую форму кристаллов алмаза
индийские лапидарии (см. у Л. Фино) описывают кратко, но совершенно
точно. Алмазы высшего качества должны иметь «вершины, грани, ребра
в числе 6, 8, 12, острые,· равные, прямолинейные». Поврежденные или
неправильно развитые кристаллы алмаза ценились в Индии гораздо
дешевле. Это отмечает, между прочим, и Бируни в своей «Минералогии».
Бируни сообщает, что скелетной формы кристаллы возгонов нашатыря
называют сакани (стрельчатыми) «из-за сходства его [кристаллов] с
наконечниками стрел» (85). Сходство некоторых кристаллов алмаза со
стрельчатыми кристаллами нашатыря наводит его на мысль о том, что
алмаз «застывает в твердое тело из дыма» (85).
О форме кристаллов горного хрусталя Бируни только восклицает:
«Удивительно, какие встречаются у хрусталя естественные формы! Так,
гранильщик, о котором я уже упоминал, рассказывал, что во время
поисков копей лала в окрестностях Варзфанаджа, он нашел среди камней
Iкуски хрусталя?], похожие на пешки нард и шахмат, восьмигранны** г™
шестигранные, точно выточенные искусственно» (174).
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА КАМНЕЙ
Начало изучения химического состава минералов возникло из
практических потребностей определения качества руд и содержания в них
благородных металлов. Позже эта первая область количественного химического
анализа развилась в тщательно разработанное «пробирное искусство»,
уже довольно подробно изложенное в трудах по металлургии Г. Агри-
колы и В. Бирингуччи (XVI в.).
Хотя у Бируни имеется специальный трактат по фармакогнозии —
«Сайдана», вопросами химического состава минералов он, по-видимому,
интересовался меньше, чем их физическими свойствами. В его
«Минералогии» о составе минералов упоминается только изредка. Как и
следовало ожидать, подробнее говорится о составе руд, о методах очистки
благородных металлов и выделении малых их количеств из других
металлов. Впрочем, приводимые им данные отнюдь не претендуют на полноту
и, конечно, ни в коей мере не отражают высокого уровня пробирного
искусства металлургов-практиков того времени. Об искусстве определения
качества руды на черном пробирном камне (lapis Lydius) с восхищением
писал еще Плиний: «Искусники, оттерев частицу от руды посредством
этого камня, наподобие пилы, тотчас сообщают, сколько в ней
содержится золота, серебра или меди, даже до одного скрупула, способом
удивительным, но не ложным» (33, VIII).
Мы приводим некоторые данные из книги Бируни о составе металлов,
руд и минералов, поскольку они интересны для истории минералогии.
Бируни отмечает, что цвет самородного золота из различных
месторождений неодинаков и что оно часто содержит примеси посторонних
металлов. «Иногда природное золото в рудниках отличается высоким
качеством, но иногда оно плохое; так, золото рудника, известного под
названием Тус-бунак в Зарубане, имеет зеленый цвет, золото Хутталя —
желтое» (219). «В Софала аз-Зиндж имеется золото чрезвычайно красного
цвета» (224). Может быть, здесь будет уместно вспомнить о красном
золоте из гробницы Тутанхамона, секрет изготовления которого был
разгадан известным физиком Р. Вудом.
Упоминается у Бируни о содержании золота в медных рудах и в
выплавленном из них золоте. Сообщается о содержании серебра в
свинцовой руде и о методах его выделения из свинца. О серебро-свинцовых рудах
было известно и Плинию: «Из белого свинца (т. е. олова) не извлекается
серебра, которое, однако же, получается из черного свинца» (34, XVI).
Интересен метод определения меди осаждением на железе,
упоминаемый у Бмруни при описании одного минерала: «Я натер им кусок железа,
и железо окрасилось от него в красный цвет, причем эта краснота
держалась на нем в течение недели, и я понял, что это купорос (калканд)»
(158).
Зернышки пирита, или халькопирита, обычно встречающиеся в
лазурите, издревле принимались за золото, и их блеск на глубоко-синем
фоне камня всегда сравнивали с ночным небом, покрытым сияющими
звездами. Таким он под именем шапира — сапфира описывается и в
Библии (Исход, 2410, Иов, 28в). Бируни отмечает, что Мухаммед ибн Закарийа
называет лазурит золотистым камнем: «На лазурите видны блестящие
глазки, похожие на золото, хотя он (ар-Разй) и знает, что это медные
[зернышки]» (183). Плиний еще был уверен, что эти блестки в лазурите
золотые. Он писал: «В сапфирах золото светится между синих пятен»
(37, IX, 3).
Известно Бируни также, что малахит является медьсодержащим
минералом, и что именно медь обусловливает его зеленый цвет. Но он
справедливо сомневается в том, что причиной зеленого цвета изумруда является
также примесь меди: «Говорит Мухаммед ибн Закарийа: его зеленый цвет
происходит от медной ржавчины (зинджар). Это мнение было бы
правильным, если бы копи, в которых его находят, были медные, а не золотые.
Он как будто считал его подобным эмали, основа зеленого цвета которой
медная окалина (русухтадж)» (152). Кстати, в главе об эмалях и о стекле
приводится целый ряд сведений о добавках к шихте, дающих те или иные
окраски.
7. ИСПЫТАНИЕ ПРОКАЛИВАНИЕМ
Из давнишней практики мастеров-гранильщиков было известно, что
ряд камней при осторожном накаливании улучшает свою окраску.
Окраска других камней, напротив, ухудшается или исчезает вовсе.
Некоторые камни не выдерживают нагрева и разрушаются. Эти приемы
облагораживания окраски драгоценных камней, подробнее рассматриваемые
в главе об обработке камней, отчасти служили также и для целей
определения камня. Они являлись как бы прообразом методов определения
минералов с помощью паяльной трубки, особенно деятельно развитых
в конце XVIII в. на основе приемов пробирного искусства.
Известно, что наиболее устойчива в огне окраска красного яхонта —
рубина. После осторожного прокаливания окраска его даже улучшается.,
Бируни пишет: «Рассказывает ал-Кинди, что он купил мешочек с
неиспытанными в огне камнями, привезенными из Индии. Некоторые из них
он прокалил, и у тех, что были красными, окраска стала лучше» (42).
Но о другом камне тут же сказано: «Когда красный цвет исчезает, это
показывает, что подвергшийся накаливанию камень не является
яхонтом». В другом месте Бируни пишет: «Известно, что ни один из сортов
яхонта, кроме красного, не выдерживает огня; цвет желтого и синего
яхонтов сходит при их нагревании» (74).
Другие камни при нагревании меняют свою окраску. Так, «желтый
лал не выдерживает прокаливания и меняет свой цвет» (77). Наоборот,
Бируни пишет, что некто «прокаливал много раз подряд зеленый лал,
его цвет не изменился и огонь не причинил ему ущерба, наподобие
того как он портит изумруд» (77).
О последнем он пишет далее: «Окраска его не выдерживает огня, сам же
камень превращается от него в известь вследствие мягкости своей природы»
(152). Также и «камень каркахан. . . не терпит огня» (50).
Конечно, прекрасно была известна кальцинация жемчуга при обжиге —
его помутнение и разрушение. А также побеление сердолика вследствие
обезвоживания при прокаливании.
Есть несколько замечаний о различной плавкости минералов. В одном
месте Бируни пишет: «Стекло легко плавится, а хрусталь тугоплавкий.
Так я передаю [его слова], сам же не наблюдал этого и на опыте не
проверил» (174). Однако несколько далее он описывает свой замечательный
опыт по определению плавкости различных зерен песка. «Я предполагаю,
но в этом не уверен, что среди зерен песка имеются различные частицы;
когда я всматривался внимательно, то видел среди них черные, красные,
белые и прозрачные хрустальные; среди них эти [последние] и
расплавляются при помощи поташа [прежде всего], и лишь затем [от песка]
начинают отделяться другие [частички] и исчезать (расплавляться) в
результате длительной плавки, и [тем] очищается [расплав]» (208).
В этом коротеньком отрывке, как в зеркале, отражена поразительная
проницательность Бируни как естествоиспытателя, сила его предвидения,
необычайная его наблюдательность и мастерское привлечение опыта
к окончательному разрешению своих сомнений.
Кстати, здесь мы имеем и первое научное исследование
минералогического состава песка.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВЕСА
Бесспорной личной заслугой Бируни перед физикой и минералогией
являются сделанные им впервые точные определения удельных весов ряда
минералов. Методу определения удельных весов металлов и минералов
Бируни посвятил небольшое специальное исследование с подробным
описанием сконструированного им прибора и всего процесса определения
удельного веса. Эта ' работа соотечественником Бируни — ал-Хазини —
спустя столетие, в 1121 г., была полностью включена в обширный труд по
механике под названием «Книга о весах мудрости», найденный и
опубликованный в 1857 г. русским востоковедом Н. Ханыковым.7
Как это ни странно, данных о том, чтобы античные ученые определяли
удельные веса минералов, не существует, хотя некоторые и отмечают,
что разные камни отличаются по весу. Так, Плиний в своей
«Естественной истории» пишет, что, например, настоящий гранат-карбункул
отличается от подделок из стекла по твердости и тяжести, «которая у
стеклянных меньше» (37, VII, 25). Вообще Плиний считает, что все настоящие
драгоценные камни «узнаются по весу, когда находят, что они тяжелее».
Он же отмечает, что касситерит «находится также и в золотых копях,
7 См.: Book of the Balance.
которые называются намывными. Впускаемая здесь вода вымывает
черные, белым цветом испещренные, камешки, имеющие одинаковую тяжесть
с золотом, и потому в коробах, в которых собирается золото, они остаются
вместе с ним» (34, XVJ).
Применением принципа Архимеда для целей определения металлов до
Бируни интересовался ряд ученых. Он сам в своем трактате об удельных
весах называет своих непосредственных предшественников. Ряд имев
называет и ал-Хазиии. Из греческих ученых назван Менелай (жил
в I в. н. э.). Из своих современников, писавших по-арабски, Бируни
называет Синда ибн АлиДОханна ибнЮсуфа, Ахмеда ибнал-Фадла ал-Бухари,
Мухаммеда ибн Закария ар-Рази.
Однако их опыты, очевидно, ограничивались определениями удельных
весов металлов и сплавов и были недостаточно точны. Для некоторых же
минералов были известны лишь качественные определения. Так, по словам
Бируни, «ал-Кинди. . .говорит о яхонте вообще, что это самый тяжелый
из драгоценных камней, равных ему по размеру в пространстве, то есть
по объему» (70).
Почувствовав в методе определения удельного веса надежный метод
для различения минералов, Бируни сделал несколько проб, но, не
удовлетворившись первыми результатами, предпринял ряд опытов по
улучшению методики определения удельного веса. Описание этих опытов столь
колоритно, что мы приводим его почти полностью:
«И не переставал я после этого изготовлять один прибор (алат) за
другим, и в последующем я устранял то, что мешало мне в первом, пока
не изготовил конической формы сосуд — широкий у основания с узким
отверстием, которое находилось на конце идущей от тулова сосуда шейки
такой же ширины, как и отверстие. И посредине шейки, ближе к ее
основанию, я проделал круглое небольшое отверстие и припаял
соответствующую ему по размерам изогнутую трубку с концом, обращенным к земле;
ниже этого конца я приделал нечто вроде кольца для установки чаши
весов во время работы. Затем я нарубил из каждого металла крупные
и мелкие куски; при этом размер крупных не превышал ширины шейки
сосуда, чтобы они в ней не застряли, пределов же для мелких кусков не
было; вернее, [размеры их] доходили до размеров зерна проса. . . Вода
[в сосуде]. . . поднималась в соответствии с тем, что я бросал в нее, и
выливалась через трубку в количестве, равном объему брошенного. . .
Шейку [сосуда] я сделал узкой потому, что уровень воды в узком
пространстве поднимается выше. . . Поскольку же мы сделали шейку
шириной в мизинец, то подъем воды заметен и при опускании того, что по
объему равно зерну проса; я бы сделал ее еще более узкой, если бы это
не затрудняло работы. И так как я сделал такими и отверстие и трубку,
то с ними приключилось следующее, а именно — после того как вода
переставала вытекать и литься из трубки в чашу весов, трубка внутри
оказывалась переполненной, как бы захлебнувшейся. . . Тогда я устроил
соединение для этой воды с воздухом через несколько отверстий,
которые я просверлил в верхней стенке трубки, но и этого было
мало,. . . и только наконец, когда я превратил их [отверстия] в щель,
так что [трубка] стала похожа на желобок, имевший вид [в
разрезе] меньше полукруга, тогда только вода пошла по ней послушно»
(254).
Бируни брал навеску образца весом в 100 мискалей (около 425 г) и
определял вес воды, вытесненной образцом. Из этих данных очень
легко получить удельный вес, отнесенный к воде. Однако Бируни в
качестве эталона сравнения принял для минералов наиболее тяжелый, по
его опытам, драгоценный камень — синий яхонт, сапфир, а для металлов
наиболее тяжелый металл — золото. «Мы избрали поэтому сто [единиц]
синего [яхонта] мерилом (букв.: осью) для сравнения с остальными,
и к этому мы будем обращаться как к закону» (70).
Поэтому цифры удельных весов, приводимые в «Минералогии» Бируни
без результатов гидростатических взвешиваний, для современного
читателя кажутся непривычными. Их очень легко привести с яхонтового или
золотого эталонов к воде. Зная, что в опытах Бируни, описанных им
в книге об удельных весах, 100 мискалей (то есть 2400 тасуджей) синего
яхонта вытеснили 606 тасуджей воды и 100 мискалей золота вытеснили
126 тасуджей воды, легко определить удельные веса его образцов,
принятых им за эталоны. Удельный вес сапфира (синего яхонта) равен
2400 О Πβ 2400 ЛСЛ ЛС ТЖ
-gog- = 3.96,а золота г2^- = 19.05. Исходя из этих данных,
производится пересчет приводимых у Бируни в «Минералогии» цифр удельных
весов минералов и металлов, отнесенный к его эталонам. Для этого,
согласно правилу пропорции, надо умножить цифру Бируни на удельный
вес эталона, отнесенный к воде (то есть 3.96 или 19.05), и разделить на 100.
Например, относительный вес горного хрусталя — булура в
«Минералогии» обозначен 64 и У± и х/6 и х/8, то есть 64.54. В пересчете это будет
— , )0 — = 2.56. То, что Бируни свои обозначения удельных весов
в «Минералогии» дает дробными долями не меньше 1/8, свидетельствует
о том, что он, выражаясь современным языком, дает свои определения
удельного веса с точностью до пяти единиц третьего десятичного знака.
В трактате об удельных весах он дает свои цифры с точностью до 1 тасуджа,
то есть х/24 мискаля, и тем самым повышает точность константы удельного
веса почти до одной единицы третьего знака.
Замечательно, что Р. Бойль, занимавшийся удельными весами
в 1673 г., также принял за эталон не воду, а бесцветный горный хрусталь
как наиболее чистое и постоянное вещество.
Кроме определений удельных весов металлов и минералов, Бируни
определял в специальном сосуде — прообразе пикнометра — удельные
веса ряда жидкостей. При этом он нашел, что удельный вес холодной и
горячей, пресной и соленой воды различаются. О совершенстве его
экспериментального искусства говорит точность определения удельного веса
горячей воды. Из соответствующей таблицы его труда об удельных весах
видно, что сосуд, вмещающий 1200 тасуджей (то есть около 215 г) холодной
воды, вмещает только 1151 тасудж горячей. Откуда следует, что
удельный вес этой воды — 0.959; а по современным данным удельный вес
воды при 100° С равен 0.95879.
Зная изменчивость плотности воды, Бируни рекомендует при
определениях учитывать ее удельный вес. «Для изучающего то, что мы привели
и установили при помощи воды, необходимо обратить внимание на
[качество J воды в связи с теми условиями, которые изменяют ее состояние,
как-то: источники, протоки, болота, и также в связи с воздействием на ее
свойства четырех времен года и зависимостью ее от состояния воздуха. . .
И безразлично, будет ли это вода питьевая или не питьевая, в этом для
нас не будет вреда, если вся работа производится с одним видом ее; то же
относится и к любой другой жидкости, которую мы пожелаем взять
помимо воды. Однако если мы одну часть работы произведем в пресной воде,
а другую — в воде соленой, необходимо не упустить уравновесить разницу
в их состоянии» (263). Иными словами, Бируни рекомендует взвешивание
образца и эталона производить в одной и той же жидкости.
Изменчивость плотности воды, по-видимому, также сыграла роль при
выборе эталона. За эталон сравнения был выбран наиболее постоянный
минерал и металл, поддающийся совершенной очистке. Если вслед за
взвешиванием испытуемого образца в той же жидкости взвешивается и
эталон, то тем самым экспериментатор освобождается от влияния
изменчивости плотности воды.
Рассматривая удельный вес вещества как его константу и показатель
чистоты, Бируни, подготовляя или выбирая образец для взвешивания,
обращал особое внимание на его однородность и чистоту Не довольствуясь
случайными образцами металлов, Бируни сам усердно их очищал до опыта.
Важно замечание Бируни о роли проковки металлов, «посредством
которой частицы их располагаются равномерно и [тело] освобождается
от попавшего внутрь воздуха, а также от инородных частиц во время
плавки в тигле» (263).
«Нам неизвестно, что находится внутри драгоценных камней, за
исключением тех, которые просвечивают, и тогда видно что находится
внутри и что кроется в глубине их» (263). Бируни тщательно следил,
чтобы образцы минералов, предназначенные для определения удельного
веса, не содержали включений и трещинок, в которые может не
проникнуть вода при погружении. «При опускании камня в сосуд вытесненная
им вода не будет в точности соответствовать собственно его объему и
будет равна объему самого камня вместе с объемом задержанного [в
отверстиях] воздуха» (263).
Образцы минералов он тщательно очищал от участков породы и
выбирал кристаллы без включений и трещин, отмечая, что включения
уменьшают удельный вес образца. Некоторые минералы Бируни не смог
исследовать, так как ему не удалось подобрать достаточно чистых образцов»
Мы приводим таблицу удельных весов минералов и металлов,
пересчитанных по данным гидростатических взвешиваний Бируни, а для
сравнения — данные современных определений. В таблице помещены данные,
взятые как из «Минералогии», так и из трактата об удельных весах
(табл. I).
Таблица I
Удельные веса минералов и металлов, по данным Бируни
Уже из вышеприведенного примера с определением удельного веса
кипящей воды ясно, что точность взвешивания позволяла Бируни
ручаться за единицу третьего знака в его константах, хотя в «Минералогии»
обычно он ограничивался пятью единицами третьего знака. Действительно,
конструкция весов его эпохи уже позволяла взвешивать груз, весящий
около 2 кг с точностью до 0.06 г. Из осторожности Бируни принимал
среднюю из нескольких взвешиваний. «Затем я проверял его, десять раз
взвешивая его с помощью различных весовых единиц, и сопоставлял
результаты между собой, чтобы довести его до единого количества, а именно —
до веса в сто мискалей. Несмотря на особую тщательность проведения
работы, количество [вытесненной] воды при всех [повторных случаях!
оказывалось различным. . . Осторожность обязывала меня остановиться
на средней цифре» (255).
Сопоставляя данные Бируни с современными, видим, что они в
большинстве случаев лежат в пределах изменчивости самих веществ, а
некоторые отклонения, в частности у металлов, зависят, очевидно, с одной
стороны, от недостаточной их чистоты, а с другой — объясняются возможной
разницей в температурах определения, поскольку современные данные
обычно относятся к 20° С.
Большинство цифровых данных об удельных весах, помещенных в
«Минералогии», в точности или почти в точности совпадают с данными, впер-
вые им же опубликованными в таблицах его трактата об удельных весах.
Однако данные об удельном весе лала в обеих работах существенно
различаются. В трактате об удельных весах у лала стоит 90 2/6,
2/24, что в пересчете дает 3.58 и очень хорошо соответствует
значениям удельного веса шпинели. А в «Минералогии», в главе о лале
стоит 73 1/8, что в пересчете дает 2.90 и очень близко к значениям
удельного веса турмалина: 2.98—3.20. Так как розовый турмалин —
рубеллит по цвету довольно похож на бледно окрашенную шпинель и
нередко обращается в торговле вместе с нею, то возможно, что у Бируни
при вторичном определении удельного веса лала попал образец
рубеллита. Однако сам он этого противоречия в своих работах не замечает.
О турмалине как о самостоятельном минерале у Бируни не
упоминается. Очевидно, он не дифференцировался от группы камней, «подобных»
красному яхонту, от лала — шпинели.
Удельные веса некоторых минералов Бируни не смог определить по
тем или иным причинам. Так, относительно граната — биджада — он
пишет: «Что касается соотношения веса граната и синего яхонта, то я не
имел возможности установить это на опыте, и я полагаю, что оно
приблизительно соответствует тому, что мы говорили о лале» (79). По
определениям Бируни, удельный вес лала — шпинели — 3.58. Удельный вес
благородного граната — альмандина значительно выше — 4.25. К
удельному весу лала скорее ближе значения удельного веса гроссуляра (3.53)
и пиропа (3.51). Однако немного далее Бируни пишет: «Вес [удельный]
цейлонского граната приблизительно равен весу яхонта, лишь немного от
него отличаясь» (80). Действительно, удельный вес альмандина только
несколько выше удельного веса корунда.
Даже приводя некоторые цифры, Бируни сомневается в их точности.
«Вес желтой меди (суфр) по отношению к оси сравнения — золоту — 46
и 5/8 ( = 8.70). Но у меня по этому поводу есть сомнения, устранить
которые мог бы опыт и повторное испытание, но время не дало мне возможности
осуществить это» (247). Хотя он приводит удельный вес жемчуга — 65
и 1/3 и х/4 ( = 2.60), но перед этим замечает, что в весе жемчуга имеются
такие расхождения, которые не поддаются уточнению: «Я не знаю
причины: зависит ли это от места происхождения [жемчужин] или от пустот
[в них], недоступных для чувств» (116).
Особенно интересны его замечания о разнице удельного веса яхонтов
различных цветов. Знаменательна сама попытка сопоставить изменение
разных свойств — удельного веса и окраски одного и того же минерала.
Еще в «Книге об удельных весах» Бируни пишет: «Не покидает моего сердца
сомнение по поводу легкости красного яхонта и отличия его от синего по
весу, ибо синий и желтый [яхонты] более плотны» (263). Значительно позже,
уже в «Минералогии», он пишет: «Если брать куски одинаковые по объему,
но различного цвета, то, согласно нашему изучению и проведенным нами
испытаниям, [устанавливается]: синий яхонт немного тяжелее красного.
Меньший вес [его] заставляет предполагать, что причина этого такова;
в красном яхонте имеются отверстия, которые благодаря своей узости не
дали возможности воде проникнуть туда» (70).
Теперь, когда мы знаем причину окраски рубина, сапфира и других
разновидностей корунда, когда мы выращиваем их искусственно, задача
определения количественного соотношения окраски, плотности и других
свойств корунда вновь приобрела интерес и свежесть.
Большой интерес вызывает замечание Бируни о том, что «минеральное
вещество в большинстве случаев должно превосходить по [удельному]
весу [вещество] животное» (194).
Поучительна дальнейшая судьба исследований Бируни по удельному
весу. Несмотря на его большую известность и пиетет к нему, его
достижения постепенно забывались. Его точность и естественноисторические
рассуждения оказались ненужными широкому кругу читателей,
интересовавшихся больше мнимыми магическими свойствами камней, о которых
Бируни упоминал всегда с саркастическими замечаниями. Его таблицы
удельных весов металлов и минералов целиком вошли в «Книгу о весах
мудрости» ал-Хазини. Даже ошибочная цифра удельного веса янтаря
была безоговорочно и без проверки принята ал-Хазини.
В виде извлечения некоторые таблицы Бируни были помещены в
сборнике практических сведений «Айин-и-Акбари», собранных в конце XVI в.
для индийского Великого Могола — Акбара. Французский перевод этого
извлечения был опубликован Ж. Клеман-Мюлле 8 в 1858 г., то есть
одновременно с переводом Н. Ханыкова книги ал-Хазини. Этот перевод
широко резюмировался в естественнонаучных журналах того времени и
тем самым впервые популяризировал имя Бируни.
После ал-Хазини значение труда Бируни почти не понимается.
Например, Мухаммед ибн Мансур (XIII в.) очевидно только из особого
уважения к абу Райхану, как он коротко называет Бируни, в книге о
камнях, написанной на персидском языке, только вскользь упоминает о его
определениях удельных весов минералов. Однако удельные веса
металлов, знание которых имеет существенное практическое значение, были
известны более широко. Кем-то были даже сочинены четверостишия,
построенные из данных об удельных весах металлов, очевидно,
мнемонически облегчавшие запоминание этих констант:
В кубах равного объема
Ртуть весит 71, олово 38,
Золото 100, свинец 59, железо 40,
Бронза и медь 45, а серебро 54.
Нам еще не совсем ясно, проникали ли методы исследования Бируни
и его данные об удельных весах металлов и минералов в средневековую
Европу. Мы знаем, что известный философ, провозвестник эксперименталь-
8 J. J. Clement-Mullet. Recherches sur l'Histoire Naturelle et
substances minerales. Procede pour l'obtenir, d apres Abou'l Rihan Albironny. Extrait
ue l'Ayin-Akbery. JA,. V serie 11, 1858, стр. 379—406.
ного метода, Роджер Бэкон, кстати, знавший арабский язык, в книге,
написанной в 1260 г., под названием «Historia densi et rari» (О плотности
и рыхлости) приводит таблицу удельных весов различных веществ. Позже
Т. Парацельс (1493—1541) учил: «Вес никогда не может обмануть
знатока».9
Дальнейшее развитие экспериментальная наука в эпоху Возрождения
получила в городах Италии. В 1586 г. знаменитый астроном и физик Гали-
лео Галилей сконструировал гидростатические весы, так называемую
биланцетту, для определения удельного веса твердых тел. Марино Ге-
тальди (М. Ghetaldi, 1566—1609) с помощью биланцетты Галилея
определил удельный вес ряда жидкостей и металлов (золота, серебра, ртути,
свинца, меди, железа и олова), которые он поместил в небольшом
трактате «Promotus Archimedes etc.», изданном в 1603 г.
Роберт Бойль (R. Boyle, 1627—1691) сконструировал ареометр со
шкалою, которым он произвел многочисленные определения удельного
веса различных тел. Он указывал, что удельным весом можно пользоваться
для распознавания тел. Мы уже указывали, что Бойль принял за эталон
сравнения удельный вес горного хрусталя. Его интересные наблюдения
над драгоценными камнями сообщены в книге «Specimen de Gemmarum
origine et virtutibus» (Исследование о происхождении и свойствах камней),
изданной в 1673 г.
Широкое развитие описательного естествознания в XVIII в.,
подготовленного, как известно, географическими открытиями и
распространением заморской торговли в XVI и XVII вв., коснулось также и
минералогии. В качестве объективных и точных методов различения минералов
л металлов применялись также их твердость и удельный вес. В своих
«Основаниях металлургии» М. В. Ломоносов приводит ряд весьма точных
определений удельного веса металлов. В программах физико-химических
исследований Ломоносов определение удельного веса как константы
вещества ставит на первое место.10 Шведский минералог Торберн Бергман
(Т. О. Bergmann, 1735—1784) в книге «De Terra gemmarum» (О земле
камней), изданной в 1780 г., пишет об удельном весе и твердости минералов.
М. Ж. Бриссон (Μ. Z. Brisson, 1723—1806) в специальном мемуаре «Pesan-
teur specifiqne des corps» (Удельные веса различных тел), изданном в
Париже в 1787 г., дает сводку об удельных весах, содержащую данные о
989 веществах. Мы должны отметить, что данные Бриссона — того же
порядка точности, что и данные Бируни. Удельные веса минералов,
полученные Бриссоном, приведены Бюффоном в его известной «Истории
природы».
Один из основателей кристаллографии как науки Ренэ Жюст Гаюи
в 1792 г. произвел ряд определений удельного веса минералов, значительно
9 Н. Bauerreiss. Zur Geschichte des spezifischen Gewichtes im Alter turn
und Mittelalter. Erlangen, 1914.
10 См.: Г. Г. Л e м м л e й н. Мысли Ломоносова о кристаллах. Сб. «Ломоносов»,
I, М.—Л., 1940, стр. 213—221.
более точных, чем определения Бриссона. Он пользовался для своих
опытов весовым ареометром В. Никольсона, который тот сконструировал
в 1787 г. С этих пор определение удельного веса наряду с определениями
кристаллографических параметров, а позже и оптических констант
становится обязательным при изучении минералов, их определении и в
особенности при научном описании и выделении новых минеральных видов.
Теперь, когда определение констант минералов стало обязательным
и привычным, мы с особой благодарностью должны помнить о величайшей
заслуге нашего ученого.
Ваш комментарий о книге Обратно в раздел Наука
|
|