Воздушная навигация со своими моторами, работающими на химической энергии, предаст забвению устаревшие машины. К тому времени не будет ни земледелия, ни пастухов, ни землепашцев; проблема существования посредством обработки земли будет вытеснена и разрешена химией. Не будет больше ни угольных шахт, ни подземных работ, ни, разумеется, тяжелого труда шахтеров. Проблема горючего будет разрешена с помощью физики и химии... Земля превратится в огромный сад, орошаемый подземными водами, где каждый человек будет жить в изобилии и счастливо. Труд будет составлять основную часть жизни... Таков мой и всех нас идеал. Я пью за труд, за правду и счастье человечества».
В 1861 году Бертло женился на Софи Ниодэ, которая была десятью годами моложе его. Родители Софи, богатые парижские буржуа, не были расположены отдавать дочь за бедного преподавателя химии, но брак все же состоялся. Красивая, умная, образованная и чуткая женщина, Софи оказалась прекрасной женой. Трудно сказать, смог ли Бертло работать так много и плодотворно, если бы Софи до конца жизни не окружила его нежным вниманием и заботой.
Братья Гонкур, посещавшие дом ученого, записали в своем дневнике: «Мадам Бертло — женщина исключительной, незабываемой красоты, красоты интеллигентной, глубокой, магнетической, красоты духа и мысли, напоминающей нездешние создания Эдгара По...»
Сорок шесть лет длился их счастливый брак. 18 марта 1907 года больная Софи скончалась на руках своего мужа. Пораженный горем великий ученый пережил свою жену всего на три часа. Супруги были вместе погребены в Пантеоне — усыпальнице великих людей Франции. В день их похорон был объявлен национальный тpayp.
К исследованию взрывчатых веществ Бертло привела не любознательность ученого, а обязанность гражданина. До франко-прусской войны он занимался лишь «чистой наукой». Однако в сентябре 1870 года, когда возникла угроза захвата немцами Парижа, Бертло отвез детей в провинцию, вернулся с женой в город и посвятил себя обороне осажденной столицы.
Снова парижане с энтузиазмом добывали селитру и делали порох, видя во взрывчатых веществах единственный путь к спасению своей жизни и свободы. Под руководством Бертло всего за двадцать пять дней в черте города был построен пороховой завод, на котором работало триста человек и производилось семь тысяч килограммов пороха в сутки. Одновременно было налажено производство динамита, дотоле почти неизвестного во Франции.
После заключения мира Бертло не потерял интереса к взрывчатым веществам. Напротив, до конца жизни он со все возрастающим вниманием занимается их изучением. Для этого были серьезные причины: «Изучение взрывчатых веществ прельщает воображение с двух точек зрения: благодаря могуществу, которое оно дает в руки человека, и благодаря более глубоким знаниям, которые оно позволяет получить относительно действия сил природы, доведенных до своего высшего напряжения».
В 1876 году Бертло входит в состав консультативного комитета по порохам и селитрам, а двумя годами позднее становится во главе комиссии по взрывчатым веществам. Под его руководством разворачиваются широкие исследования фундаментального и прикладного характера, разрабатывается бездымный порох Вьеля, организуются прекрасные лаборатории, вызвавшие особое восхищение Менделеева.
По образцу лабораторий Бертло русский ученый организовал в Петербурге морскую научно-техническую лабораторию, в которой был разработан пироколлодиевый порох. В ее рабочем журнале имеется такая запись, сделанная рукой Менделеева:
«8 августа 1891 г. Открытие и освящение лаборатории... Пили здоровье... начинателей дела бездымного пороха: Фридриха Абеля, Бертело и Сарро».
Справедливости ради нужно сказать, что Бертло был не первым и не последним ученым, изучавшим сущность взрыва. Первую попытку научного объяснения взрыва сделал еще Ломоносов в своем «Рассуждении о селитре». Механизм горения пороха изучал русский ученый Шишков вместе с Бунзеном. Они изложили результаты своих исследований в монографии «Химическая теория горения пороха», появившейся в 1859 году. Сам Бертло высоко отозвался об этой работе, отметив, что «Бунзен и Шишков в своем замечательном труде поставили проблему изучения черного пороха на рациональную почву». Немало полезных сведений о механизме взрыва получили Абель и Чельцов. Однако все эти работы были лишь отдельными кирпичиками большого здания, в котором Бертло заложил краеугольные камни и возвел целые стены. Наиболее важными достижениями французского ученого в области взрывчатых веществ были термохимическое исследование реакций взрыва, определение силы взрывчатых веществ, учение о детонации и взрывной волне.
Термохимия — это наука о теплотах химических реакций. С помощью термохимии можно не только определить тепловые эффекты химических превращений, но и установить механизм протекающих при этом реакций. Эту отрасль науки основал Бертло, разработавший для определения теплот химических превращений специальный прибор — калориметрическую бомбу. Бомба представляет собой герметичный сосуд, в котором при определенных условиях сжигается исследуемое вещество. Нет в мире такой химической лаборатории, даже школьной, где бы не применяли калориметр Бертло. Для исследования же взрывчатых веществ он совершенно необходим.
В качестве курьеза заметим, что работа с такими приборами в России не всегда была безопасна. Примером тому служат злоключения известного термохимика Лугинина. Лугинин, лично знакомый с Бертло, много сделал для усовершенствования калориметрии и повышения ее точности. Однако его исследованиям сильно мешала политическая обстановка в России. Чины царской охранки, которым было известно, что ученый имеет дело с какой-то таинственной «бомбой», не раз устраивали в его доме обыски и допросы.
Калориметр Бертло позволяет определить энергию горения и взрыва, что имеет прежде всего теоретический интерес, позволяя установить предположительный механизм разложения взрывчатого вещества. Но и практическое значение этого определения достаточно велико, поскольку энергия взрыва в значительной мере определяет мощь взрывчатки. Например, энергия взрыва одного килограмма нитроглицерина составляет 1560 килокалорий, а аммиачной селитры — всего 340 килокалорий. Отсюда и разница в разрушающей силе этих веществ. Энергия взрыва одного килограмма тротила составляет примерно 1000 килокалорий или 440 тысяч килограммометров. Другими словами, энергии, выделяющейся при взрыве одного килограмма тротила, теоретически хватит, чтобы подбросить груз весом почти в полтонны на высоту в целый километр! Однако не следует думать, что взрывчатые вещества обладают каким-то сверхъестественным запасом энергии. Кусок дерева дает при сгорании больше тепла, чем равная ему по весу шашка тротила. Поэтому выгоднее топить печь обыкновенными березовыми поленьями, чем первосортными взрывчатыми веществами. И все же самое большое полено сгорит в топке без лишнего шума, а тротиловый заряд способен разрушить и печь и дом вместе с ней. Отсюда следует, что секрет силы взрывчатых веществ заключается не в огромной энергии взрыва, а в том, что они позволяют сконцентрировать эту энергию во времени и пространстве. Взрыв отличается от горения прежде всего скоростью. Кусок дерева омывается воздухом только с поверхности, и реакция горения — окисления горючего кислородом — идет относительно медленно. Срединная зона полена долго еще должна ждать своей очереди, чтобы вдохнуть кислород. Чем тоньше измельчено топливо, тем быстрее идет горение, а угольная пыль способна даже взрываться.
Во взрывчатом веществе окислитель входит в его состав, и контакт с кислородом воздуха не обязателен. Реакция происходит сразу во всем объеме, многотонный заряд может взорваться в один миг. В результате быстрых химических превращений при взрыве развиваются высокая температура и огромное давление, которые и сокрушают окружающую среду. Правда, наличие окислителя в составе взрывчатки — еще не достаточное условие для мгновенного взрыва. Тротил и большинство других взрывчатых веществ при поджигании не взрываются, а медленно и спокойно горят. Причина возникновения взрыва много веков оставалась загадкой.
