Impian untuk naik ke atas tanah, mengatasi gravitasi dan mendekati Matahari telah hidup dalam jiwa manusia sejak zaman dahulu. Ada fakta sejarah yang diketahui yang menunjukkan bahwa bahkan di Roma kuno dan Tiongkok, upaya pertama dilakukan untuk melakukan hal ini dengan menggunakan wadah berisi asap. Balon-balon ini berlanjut hingga Abad Pertengahan, namun balon-balon yang dihasilkan berukuran kecil, berumur pendek, dan tidak mampu mengangkat apa pun selain balon itu sendiri. Siapa yang menemukan balon dengan daya angkat tinggi dan mampu membawa beban tambahan? Semuanya dimulai pada akhir abad ke-18 di Perancis, yang dapat dianggap sebagai tempat kelahiran aeronautika.
Awal dari perjalanan
Semuanya dimulai pada tanggal 5 Juni 1783, ketika putra industrialis kertas Perancis Montgolfier menciptakan bola kertas besar dengan volume 600 meter kubik. Melalui kisi-kisi ranting anggur, ia dipenuhi asap api dan menjulang setinggi 500 meter. Setelah 10 menit, ketika asap mendingin, bola mendarat 2 km dari lokasi peluncuran. 
Setelah bekerja sepanjang musim panas untuk memperbaiki desain, saudara-saudara Montgolfier mengirim jiwa-jiwa pertama yang masih hidup untuk terbang pada tanggal 19 September 1783: seekor domba jantan, seekor ayam jago dan seekor bebek. Dan pada tanggal 21 November, dua bangsawan Prancis mengambil risiko mengudara dengan keranjang yang cukup kuat dan andal. Setelah terbang sejauh 9 km di ketinggian 1000 meter, mereka dan balonnya kembali ke tanah tanpa cedera dan mulai dipuja sebagai pahlawan.
Namun Montgolfier bersaudara bukanlah satu-satunya yang menemukan balon udara pertama. Sejalan dengan mereka, orang Prancis lainnya mengerjakan penemuan mesin terbang: fisikawan Charles. Dia menciptakan model yang lebih menjanjikan, menggunakan hidrogen dibandingkan asap, sehingga memperpanjang masa tinggal struktur di udara dan memungkinkan dimensi yang lebih kompak. Pada tanggal 27 Agustus 1783, penemuannya - sebuah bola dengan volume sekitar 200 meter kubik yang terbuat dari sutra yang diresapi karet, berhasil lepas landas dari tanah dan, menempuh jarak 28 km, mendarat dengan selamat hampir satu jam kemudian.
Pekerjaan selanjutnya
Jacques Charles terus mengerjakan pesawatnya. Dia memperkenalkan perbaikan yang meningkatkan kekuatan cangkang balon dan membuat penerbangan lebih aman sampai batas tertentu. Dia menemukan cara untuk mengukur dan mengontrol ketinggian selama penerbangan dan pendaratan. Inovasinya, jaring tali untuk bola, karung pasir untuk pemberat, katup gas, jangkar udara, menjadikan pesawatnya sebagai kendaraan nyata, memungkinkannya melakukan perjalanan jarak jauh dengan cepat dan aman.Satu-satunya kelemahan, hidrogen yang mudah meledak, selama bertahun-tahun digantikan oleh helium yang aman, tetapi terus digunakan pada Charlier tak berawak. Di Rusia, penerbangan pertama balon dan manusia terjadi pada tahun 1804 di St. Balon kemudian digunakan terutama untuk penelitian ilmiah.
Pesawat semakin ditingkatkan. Saat ini balon tidak hanya menjadi sarana untuk tujuan praktis, tetapi juga merupakan salah satu olahraga yang indah dan digemari. Dan ilmuwan pertama yang menemukan balon udara tetap selamanya dalam sejarah aeronautika dan ingatan manusia.
Keinginan umat manusia untuk terbang sudah ada sejak peradaban ada. Namun langkah nyata ke arah ini baru dilakukan menjelang akhir abad ke-19, ketika penerbangan balon udara pertama dilakukan. Peristiwa terbesar ini tidak hanya mengejutkan Perancis, tempat terjadinya peristiwa tersebut, namun juga seluruh dunia. Montgolfier bersaudara tercatat dalam sejarah sebagai pionir dan revolusioner. Kelahiran ilmu penerbangan harus dianggap sebagai tonggak penting dalam perkembangan seluruh ilmu pengetahuan dan peradaban manusia.
Awal mula Montgolfier bersaudara
Ketika berbicara tentang siapa yang pertama kali menemukan balon udara, hampir setiap orang yang berpendidikan dan banyak membaca mengingat nama keluarga saudara Joseph dan Jacques-Etienne Montgolfier. Tentu saja, para penemu ini tidak boleh dianggap sebagai satu-satunya penemu dari jenisnya, karena penelitian terhadap fenomena serupa telah dilakukan sebelumnya.
Dorongan untuk penciptaan balon adalah penemuan hidrogen oleh ilmuwan Henry Cavendish: ilmuwan tersebut menemukan bahwa kepadatan “udara yang mudah terbakar” jauh lebih kecil daripada udara biasa.
Properti inilah yang digunakan dalam percobaan pertama dan penemuan Montgolfier selanjutnya. Saudara-saudara melakukan banyak pengujian dengan kemeja, tas, dan balon uji yang terbuat dari bahan alami, yang meskipun terbang, namun tidak terlalu tinggi. Namun pada saat itu, fakta seperti itu pun ternyata merupakan hal yang sangat baru dan hampir revolusioner.
Tes penuh pertama terjadi pada tahun 1782, ketika balon berukuran tiga meter kubik naik ke udara. Balon berikutnya jauh lebih besar: strukturnya berbobot 225 kilogram dan terdiri dari empat garis samping dan kubah kapas yang dilapisi kertas. Pada tanggal 4 Juni, penemunya meluncurkan prototipe ini ke udara, tetapi hanya berhasil menempuh jarak sekitar satu setengah kilometer, dan penerbangan tersebut berakhir pada musim gugur. Montgolfier bersaudara bukan satu-satunya yang melakukan penelitian serupa selama periode ini: orang Prancis Jacques Charles meluncurkan balon berisi hidrogen, yang merupakan lompatan signifikan dalam perkembangan arah ini.
Jika balon-balon penjelajah bersaudara yang berisi udara hangat disebut balon udara panas, maka ciptaan Tuan Charles disebut charliers.
Setelah permulaan seperti itu, yang dianggap sukses secara praktis, Montgolfier bersaudara mendapat dukungan kuat dari Akademi Ilmu Pengetahuan. Investasi keuangan memungkinkan mereka untuk melakukan peluncuran baru, sehingga balon berikutnya, yang ditunggangi oleh perusahaan aneh - seekor domba, angsa, dan ayam jantan, secara signifikan lebih besar dari pendahulunya: 450 kilogram dengan volume 1000 meter kubik. Setelah pendaratan yang relatif berhasil (keranjang jatuh dengan mulus dari ketinggian sekitar setengah kilometer), diputuskan untuk menguji struktur udara dengan orang-orang di dalamnya.
Pada saat yang sama, Jacques Charles meluncurkan bola yang terbuat dari sutra yang diresapi karet, yang pada penerbangan pertamanya mampu menempuh jarak 28 kilometer.
Penerbangan pertama yang sukses
Montgolfier bersaudara bermimpi menjadi penumpang pertama dari penemuan mereka, tetapi ayah mereka melarang risiko tersebut. Pencarian sukarelawan tidak memakan banyak waktu, dan orang pertama yang mengudara adalah Pilatre de Rosier dan Marquis D'Arlandes.
Montgolfier bersaudara sudah dapat melakukan penerbangan pertama mereka pada tahun 1784, ketika 7 orang lagi ikut serta bersama mereka. Perjalanan ini dianggap sebagai penerbangan komersial pertama dalam sejarah penerbangan.
Saudara-saudara merencanakan penerbangan pertama pada tanggal 21 November 1873. Pada hari inilah perjalanan penting kedua penemunya terjadi: balon, yang naik ke ketinggian satu kilometer, terbang sejauh lebih dari 9 kilometer dalam 25 menit. Penumpang pertama ternyata lebih dari sekadar penerbang balon yang terampil dan mengendalikan balon besar dengan sempurna, yang sangat menjamin keberhasilan acara tersebut.
Penerbangan yang sukses memacu keinginan untuk mengembangkan arah ini lebih jauh, namun tujuan selanjutnya yang diincar oleh saudara-saudara dan para pengikutnya ternyata terlalu sulit. Upaya untuk terbang melintasi Selat Inggris, yang tidak dikoordinasikan dengan para Montgolfiers sendiri, ternyata tidak berhasil bagi Pilâtre de Rozier: dia meninggal ketika balon yang terbakar jatuh. Ada dua peristiwa penting yang terjadi dalam nasib pionir ini: kehormatan menjadi orang pertama dalam balon udara dan tragedi menjadi korban pertamanya.
Setelah itu, ilmu penerbangan mulai berkembang pesat. Jacques Charles, dalam penelitiannya, tidak hanya membuat penerbangan lebih aman secara signifikan, tetapi juga menemukan cara untuk mengukur ketinggian penerbangan dan mengaturnya. Bepergian dengan balon udara mendorong penemuan parasut: pada tahun 1797, Andre-Jacques Garnerin berhasil menyelesaikan lompatan pertama, namun hanya mengalami dislokasi pergelangan tangan. Dan sudah pada tahun 1799, lompatan parasut pertama dilakukan oleh seorang wanita - Jeanne Labrosse, murid Garnerin.
Saat ini, balon udara, yang mengalami perubahan desain yang tidak terlalu drastis, masih digunakan dalam bidang penerbangan, digemari masyarakat dan menghiasi banyak hari raya. Bola-bola besar berwarna terang yang terbuat dari bahan kain tahan lama dengan tingkat keamanan yang memadai bukanlah alat transportasi, melainkan upaya manusia untuk mendekat ke angkasa.
Untuk pertama kalinya, seseorang melakukan penerbangan gratis dengan balon udara yang lepas landas dari taman Chateau de la Muette di pinggiran barat Paris pada 21 November 1783. Penumpangnya adalah direktur muda Paris Museum Sains, Pilatre de Rozier, dan perwira militer Marquis d'Arlande, yang memiliki hubungan luas dengan halaman Louis XVI.Dalam balon berisi udara panas, yang dibuat oleh saudara Joseph dan Etienne Montgolfier, mereka menghabiskan waktu sekitar 25 menit di dalam udara, terbang hampir 10 km selama ini, dan mendarat dengan selamat di area terbuka dekat jalan menuju Fontainebleau.
Montgolfier bersaudara: di sebelah kiri - Joseph, di sebelah kanan - Etienne (ukiran abad ke-19). Pada saat demonstrasi publik pertama balon mereka, Joseph berusia 43 tahun dan Etienne berusia 38 tahun. Gambar Etienne disalin dari potret putrinya.
Penerbangan itu sendiri merupakan peristiwa yang luar biasa, namun selain itu, tampaknya ini juga merupakan pencapaian terbesar dalam bidang kimia: penolakan terhadap teori flogiston tentang struktur materi, yang runtuh ketika ternyata gas yang berbeda memiliki berat yang berbeda. Terkait erat dengan penerbangan pertama balon berawak dan tak berawak adalah nama empat ahli kimia terkemuka - Joseph Black, Henry Cavendish, Joseph Priestley dan Antoine Lavoisier, yang karyanya membuka jalan menuju pemahaman yang jelas tentang sifat kimiawi materi.
Demonstrasi publik pertama dari penerbangan balon berisi udara panas disajikan dalam ukiran dalam bentuk yang agak fantastis. Percobaan dilakukan oleh saudara Joseph dan Etienne Montgolfier pada tanggal 4 Juni 1783 di Annonay (Prancis). Bola tersebut berupa tas linen berbentuk bola yang dilapisi kertas, berdiameter 11 m dan berat 227 kg. Itu dipenuhi dengan udara panas di atas api. Penerbangan itu berlangsung 10 menit.Montgolfier bersaudara tinggal di Annonay, sebuah kota di sekitar Lyon. Mereka terobsesi dengan gagasan terbang dan mendapat gagasan bahwa jika mereka menggembungkan kantong kertas dengan udara panas, kantong kertas itu bisa lepas landas. Pada akhir tahun 1782, saudara-saudara melakukan dua percobaan pendahuluan yang menunjukkan bahwa sebuah kantong besar berisi asap dari api harus diangkat ke atas. Saudara-saudara melancarkan demonstrasi publik pertama mereka di Annona pada tanggal 4 Juni 1783. Balon tersebut berupa tas linen berbentuk bola yang dilapisi kertas. Diameternya 11 m dan beratnya sekitar 227 kg. Balon tersebut ditiup di atas api yang membakar jerami yang telah dicincang halus. Ketika dia dilepaskan, dia naik cukup tinggi dan turun setelah 10 menit, setelah terbang sekitar tiga kilometer selama ini. Penerbangan tersebut memberikan kesan yang luar biasa kepada penontonnya, dan berita tentang eksperimen ini menyebar ke seluruh Prancis dan seluruh Eropa.
Dua bulan kemudian, sekelompok peminat lainnya meluncurkan jenis balon berbeda di Paris. Eksperimen tersebut dipimpin oleh fisikawan Jacques Charles. Mengetahui hasil penelitian gas baru-baru ini, Charles memutuskan untuk mengisi balon tersebut dengan hidrogen. Karena penutup kertas tidak dapat menahan hidrogen, bola tersebut terbuat dari kain sutra tipis yang diresapi lateks. Hidrogen diperoleh dengan mengolah serbuk besi dengan asam sulfat. Dibutuhkan waktu beberapa hari untuk mengembang sempurna sebuah balon berdiameter 4 m dan menghabiskan 227 kg asam dan 454 kg besi. Pada tanggal 27 Agustus, banyak orang berkumpul di Champ de Mars untuk menyaksikan peluncuran balon. Balon tersebut bertahan di udara selama 45 menit dan akhirnya mendarat di dekat kota Gonesse, 28 km dari lokasi peluncuran. Dia sangat menakuti penduduk setempat sehingga mereka mencabik-cabiknya.
Tiga minggu kemudian, Montgolfier bersaudara mengulangi eksperimen mereka di Versailles, kali ini di hadapan Louis XVI dan istananya. Mengisi balon dengan udara panas jauh lebih mudah daripada mengisinya dengan hidrogen, dan dalam waktu 10 menit balon sudah siap terbang. Sebuah sangkar kecil berisi seekor domba jantan, seekor bebek, dan seekor ayam jantan digantung di sana. Kali ini bola itu bukan lagi sekedar tas - melainkan dicat cerah dengan cat minyak. Penerbangan berakhir di hutan 3,5 km dari lokasi peluncuran. Tak satu pun dari penerbang balon pertama terluka.
Penerbangan berawak pertama dengan balon udara terjadi di Paris pada tanggal 21 November 1783. Balon yang dicat rumit, dibuat oleh Montgolfier bersaudara, memiliki lebar 14 meter dan tinggi lebih dari 21 meter. Keranjang dengan dua penumpang, Pilatre de Rosier dan Marquis d'Arland, memiliki berat sekitar 730 kg, secara umum diyakini bahwa ini adalah pemandangan dari teras rumah Benjamin Franklin di Passy.Segera setelah kemungkinan penerbangan balon terbukti, penerapan praktisnya pun tidak lambat membuahkan hasil. Pada bulan Oktober, de Rozier naik 25 m dengan balon udara yang tertambat dan bertahan di udara selama lebih dari 4 menit. Sebulan kemudian, dia dan d'Arland melakukan penerbangan bersejarah mereka di atas Paris. Charles tidak mau menyerah dan pada tanggal 1 Desember, dengan membawa satu penumpang, dia berangkat dari Paris dengan balon berisi hidrogen. Penerbangan tersebut berlangsung selama 2 jam dan berakhir 50 km dari Paris di kota kecil Nesle Di sini penumpang turun, dan Charles melanjutkan perjalanan, naik ke ketinggian lebih dari 3,5 km.Hanya dalam 6 bulan, pria itu mengudara dan belajar terbang.
Penerbangan pertama balon berawak berisi hidrogen. Balon diluncurkan di Taman Tuileries di Paris pada tanggal 1 Desember 1783. Penumpangnya adalah Jacques Charles dan asistennya M.-N. Robert. Penerbangan tersebut berlangsung sekitar 2 jam, setelah itu Robert turun ke tanah, dan Charles, melanjutkan penerbangannya sendirian, naik ke ketinggian lebih dari 3,5 km.Pada tahun-tahun berikutnya, banyak penerbangan balon udara dilakukan di Eropa. Yang sangat luar biasa adalah milik Joseph Montgolfier (dari dua bersaudara, dialah satu-satunya yang terbang dengan balon udara). Balon udara "Flessel" adalah balon udara terbesar pada saat itu - tingginya 55 m dan keliling 30,5 m. Dalam waktu 17 menit, balon tersebut terisi udara panas dari api, dan mengangkat 7 orang ke ketinggian lebih dari 900 m.
Aeronautika berkembang pesat. Pada bulan Agustus 1784, ahli kimia Perancis Guiton de Moreau dan Kepala Biara Bertrand, yang menemaninya, mencapai ketinggian lebih dari 3 km, mengukur suhu dan tekanan udara di sepanjang jalan. Pada bulan Januari tahun berikutnya, aeronaut Perancis Jean Pierre Blanchard dan dokter Amerika John Jeffries melintasi Selat Inggris untuk pertama kalinya, terbang dari Dover ke Calais.
Setelah penerbangan di Annonay, Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis, atas permintaan pemerintah, membentuk komisi yang bertugas menyiapkan laporan tentang eksperimen ini dan mengembangkan rencana untuk penelitian lebih lanjut. Salah satu anggota terkemuka dari komisi tersebut adalah Lavoisier, seorang ahli kimia Perancis yang penemuan ilmiahnya, bersama dengan ilmuwan lainnya, menjadi dasar penciptaan balon udara panas pertama. Pemerintah Prancis tampaknya menganggap penemuan balon udara sebagai pencapaian besar, karena menanggung biaya sejumlah penerbangan selanjutnya yang direncanakan oleh komisi tersebut.
Reaksi ilmuwan Inggris terhadap penemuan balon udara lebih terkendali. Pada bulan November 1783, sebuah balon berisi hidrogen diperlihatkan kepada Raja George III dan para bangsawannya di Windsor. Balon tersebut memberikan kesan yang luar biasa pada raja, dan dia mengirim pesan kepada Presiden Royal Society of London, Sir Joseph Banks, di mana dia menawarkan untuk mendanai penelitian lebih lanjut di bidang aeronautika. Namun, jawabannya adalah karena eksperimen ini tidak dapat diharapkan "manfaat apa pun" masyarakat tidak tertarik pada mereka.
Pada saat yang sama, pentingnya balon bagi militer dengan cepat dihargai. Kurang dari sebulan setelah tontonan di Windsor, sebuah pamflet yang membahas masalah ini diterbitkan. Segera Benjamin Franklin menulis dalam suratnya sebagai berikut:
"Penemuan balon, seperti yang Anda lihat, adalah penemuan yang sangat penting. Salah satu konsekuensinya mungkin adalah penolakan para raja untuk berperang, karena bahkan raja yang paling berkuasa pun tidak akan mampu mempertahankan harta benda mereka. Lima ribu balon, yang masing-masing mampu mengangkat dua orang, tidak mungkin harganya lebih dari lima kapal perang, dan di mana akan ada penguasa yang dapat menutupi negaranya dengan pasukan yang mampu melindunginya dari puluhan ribu prajurit yang turun dari langit dalam jumlah banyak? tempat dan siap menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki pada negara sebelum mereka dapat mengumpulkan pasukan dan melawan?"
Pencapaian yang mengesankan di bidang aeronautika merupakan konsekuensi tak terelakkan dari perubahan besar dalam pemahaman tentang struktur dunia. Pada saat itu, satu-satunya ilmu pengetahuan yang layak untuk menyatakan pemahaman ini adalah mekanika, khususnya mekanika langit, yang mempelajari gerak benda-benda langit. Kimia baru saja dibebaskan dari dogma alkimia, dan biologi serta ilmu alam lainnya berada pada tahap observasi awal perkembangannya. Ini adalah masa ketika seorang ilmuwan masih bisa menjadi spesialis di semua bidang pengetahuan dan berhak disebut sebagai filsuf alam. Empat filsuf alam tersebut memainkan peran besar dalam penemuan balon udara. Mereka adalah Black, Cavendish, Priestley dan Lavoisier, yang saat ini disebut ahli kimia.
Bagi siapa pun yang akrab dengan ilmu pengetahuan modern, keadaan pengetahuan primitif di bidang kimia pada awal abad ke-18. akan membingungkan. Gagasan dasar alkimia, bahwa semua materi terdiri dari empat elemen - udara, tanah, api, dan air - masih populer. Ide sederhana ini, pertama kali diungkapkan dalam Fisika Aristoteles dua puluh abad sebelumnya, menyarankan kemungkinan mengubah beberapa jenis materi menjadi jenis materi lainnya. Akibat dari hal ini, misalnya, pencarian batu bertuah yang sia-sia, yang konon mampu mengubah besi dan timah menjadi emas. Keturunan lain dari gagasan Aristotelian adalah teori flogiston, yang terus mengaburkan dan membingungkan pemikiran para ahli kimia hampir sepanjang abad ke-18.
Teori flogiston dimaksudkan untuk menjelaskan sifat api. Pada tahap awal perkembangannya, manusia telah mengetahui bahwa ada zat yang terbakar dan ada pula yang tidak. Para alkemis memperhatikan bahwa ketika panasnya cukup kuat, bahkan logam dasar pun ikut terbakar, meninggalkan kerak atau abu yang tidak dapat terbakar. Mengapa?
Pada kuartal pertama abad ke-18. Georg Stahl memberikan penjelasan mengenai hal tersebut, mengembangkan ide yang sebelumnya telah dikemukakan oleh gurunya Johann Becher. Becher termasuk di antara unsur Aristotelian terra pinguis- “tanah gemuk”, yang menurut asumsinya, terlepas dari zatnya ketika terbakar. Stahl melangkah lebih jauh dengan menyatakan bahwa logam apa pun tidak lebih dari kombinasi kerak dengan “tanah berminyak”. Dari sudut pandang ini, pembakaran adalah keluarnya “tanah lemak” yang terdapat di dalam tubuh, yang Stahl beri nama phlogiston, yang dalam bahasa Yunani berarti “mudah terbakar”.
Teori flogiston sangat fleksibel dan dapat menjelaskan banyak hal. Misalnya, memberikan jawaban atas pertanyaan mengapa kerak yang dipanaskan dengan arang kembali berubah menjadi logam aslinya: batu bara, sebagai bahan yang mudah terbakar, kaya akan flogiston, sedangkan kerak, yang tidak terbakar, tidak memilikinya. Akibatnya, batu bara melepaskan flogistonnya ke kerak, menjadikannya logam kembali, dan berubah menjadi abu. Penjelasan yang berhasil seperti ini berkontribusi pada penerimaan umum terhadap teori flogiston, yang mempertahankan dominasinya dalam bidang kimia selama sebagian besar abad berikutnya.
Black, Cavendish, Priestley dan Lavoisier adalah pendukung kuat teori flogiston ketika mereka memulai studi mereka di bidang kimia. Namun, tiga penelitian pertama terutama terlibat dalam penelitian eksperimental, yang hasilnya sering ditafsirkan dari sudut pandang teori flogiston. Dan hanya Lavoisier yang cukup berwawasan luas untuk menghubungkan penemuan dan fakta yang diketahui ke dalam sistem gagasan kimia baru, yang tidak memiliki tempat bagi flogiston. Ironisnya, Cavendish dan Priestley, yang sama-sama berkontribusi dalam menyanggah teori flogiston melalui karya-karya mereka, tetap menjadi pendukungnya hingga akhir hayat mereka. Dan pada tahun 1800, ketika peran oksigen dalam pembakaran sudah diketahui, Priestley tetap setia pada teori ini. Dia menyebut buku terbarunya "The Phlogiston Doctrine Justified."
Keraguan pertama terhadap kebenaran gagasan kimia Aristoteles muncul setelah eksperimen Jan Van Helmont, yang mempublikasikan hasil penelitiannya pada awal abad ke-17. Meskipun para alkemis sebelumnya mengetahui bahwa gas terbentuk ketika arang dibakar atau sebagai hasil fermentasi, mereka salah mengira gas tersebut sebagai sejenis udara biasa. Dengan menggunakan eksperimen kimia sederhana, Van Helmont memperoleh gas yang jelas berbeda dengan udara. Dia secara kiasan menyebutnya gas berangin, berminyak, dan berasap. Van Helmont tidak mencoba menganalisis atau mengisolasi gas-gas ini dalam bentuk murninya, namun dialah yang memperkenalkan istilah tersebut "gas". Studi tentang sifat-sifat gas telah menjadi cabang ilmu kimia independen yang disebut kimia pneumatik, yang pendirinya biasanya dianggap Van Helmont.
Sampai pertengahan abad ke-18. tidak ada hasil luar biasa yang diperoleh dalam kimia pneumatik. Kemudian perkembangannya meningkat tajam dan menuju ke arah yang baru, dan hasil-hasil yang menakjubkan mulai terlihat satu demi satu. Ahli kimia Swedia abad ke-18. Thorburn Bergman menulis tentang hal ini sebagai berikut: “Selama sepuluh tahun terakhir, ilmu kimia tidak hanya menginvasi bidang materi udara yang tak kasat mata, namun juga memberanikan diri mempelajari sifat-sifatnya dan memahami prinsip-prinsip strukturnya.” Memang, pada tahun 1779, ketika kata-kata ini ditulis, sudah terdapat data yang dapat dipercaya tentang struktur kimia delapan gas.
Meskipun Black, Cavendish, Priestley, dan Lavoisier bekerja secara independen, kontribusi mereka terhadap sains saling memperkuat dan bersama-sama membentuk apa yang sekarang kita sebut sebagai Revolusi Ilmiah. Yang pertama dalam rangkaian penemuan adalah karya Black. Pada tahun 50-an abad ke-18, ketika menjadi mahasiswa kedokteran di Edinburgh, ia melakukan studi menyeluruh tentang gas yang dilepaskan oleh aksi asam pada magnesia padat (magnesium karbonat). Tujuan utamanya adalah untuk memahami efek penetralan magnesia. Namun dalam perjalanannya, selama pengerjaan ternyata gas yang dikeluarkan sama sekali bukan udara atmosfer.
Black menyebut zat baru ini sebagai “udara terikat” karena zat tersebut tampaknya terikat, bisa dikatakan, terkunci di dalam magnesia. Saat itu tidak ada seorang pun yang mengetahui bahwa gas ini adalah gabungan unsur-unsur kimia; Hanya beberapa dekade kemudian, sesuai dengan komposisinya, disebut karbon dioksida. Dengan melewatkan gelembung gas melalui air kapur dan mengamati terbentuknya endapan putih, Black menunjukkan bahwa udara terikat dilepaskan melalui pembakaran arang, respirasi dan fermentasi. (Black kemudian menjadi salah satu ahli kimia teoretis terkemuka pada masanya; dia adalah profesor kimia di Glasgow dan kemudian kembali ke Edinburgh dengan posisi yang sama.)
Joseph Hitam (1728-1799). Ukiran baja tersebut merupakan salinan lukisan karya Sir Henry Raeburn.
Karyanya mendahului penemuan yang mengarah pada penemuan balon udara. Pada tahun 50-an abad ke-17, ketika menjadi mahasiswa kedokteran di Edinburgh, ia menunjukkan bahwa gas yang dilepaskan oleh aksi asam pada magnesia padat adalah zat kimia independen, berbeda dari udara atmosfer. Zat baru, yang disebutnya "udara terikat", kemudian berganti nama menjadi karbon dioksida.Salah satu ilmuwan pertama yang mempelajari sifat-sifat udara terikat adalah Cavendish. Dia adalah seorang filsuf alam pada masa itu - seorang pertapa yang kaya dan eksentrik. Setelah mewarisi kekayaan besar (pada suatu waktu ia dianggap sebagai salah satu orang terkaya di Inggris), Cavendish lebih suka hidup sendiri dan melakukan eksperimen. Pada tahun 1766 ia menerbitkan tiga karya berjudul Eksperimen dengan Udara Buatan. Itulah yang disebut Cavendish sebagai gas apa pun, "terkurung di benda lain... dan dilepaskan dari benda tersebut selama transformasi kimia." Sebelum Cavendish, hanya satu gas buatan yang dikenal – udara terikat Black. Cavendish mengekstraksi udara terikat menggunakan metode Black, menambahkan asam ke magnesia, dan merupakan orang pertama yang mengumpulkan sampel gas dalam gelembung yang terbuat dari isi perut hewan. Menimbang gelembung yang pertama-tama diisi dengan udara atmosfer dan kemudian dengan udara terikat, Cavendish menemukan bahwa gelembung tersebut 1,47 kali lebih berat daripada yang pertama.
Henry Cavendish (1731-1810) menyelidiki sifat-sifat udara terikat dan "udara buatan" lainnya, yang disebutnya "udara yang mudah terbakar". Yang terakhir ini ternyata 11 kali lebih ringan dari udara atmosfer dan kemudian berganti nama menjadi hidrogen. (Gambar karya W. Alexander ini adalah satu-satunya potret Cavendish seumur hidup yang diketahui. Gambar ini disimpan di British Museum.)Didorong oleh rasa ingin tahu, dia melangkah lebih jauh. Apa yang terjadi jika magnesium dalam percobaan Black diganti dengan logam dasar, seperti besi? Seperti sebelumnya, gelembung gas diamati dalam larutan, dan Cavendish mengumpulkannya dalam bejana. Namun gas buatan ini tidak menyebabkan kekeruhan pada air kapur dan ternyata 11 kali lebih ringan dari udara. Selain itu, ia tidak memadamkan api, seperti udara terikat, tetapi sebaliknya, meledak jika bersentuhan dengannya. Jelas sekali bahwa gas buatan jenis baru telah ditemukan. Sesuai dengan karakteristiknya, Cavendish menyebutnya sebagai “udara yang mudah terbakar”.
Karya Black dan Cavendish akhirnya membuktikan bahwa gas merupakan zat kimia yang independen. Lebih jauh lagi, udara tidak mungkin lagi dianggap sebagai salah satu unsur materi. Tapi bagaimana dengan tanah, api, dan air?
Sekitar waktu yang sama, bangsawan muda Perancis Lavoisier memutuskan untuk melakukan eksperimen sederhana, yang menunjukkan bahwa “bumi” bukanlah unsur materi sama sekali. Para alkemis membuktikan sifat "dasar" bumi dengan merebus air dalam jangka waktu lama dalam "pelikan" yang tertutup rapat (sebutan retort karena kemiripan luarnya dengan burung ini). Nantinya akan muncul sejumlah kecil material padat di dasar bejana, yang diartikan sebagai air yang berubah menjadi tanah.
Lavoisier memutuskan untuk menguji kesimpulan ini dengan menggunakan neraca analitik. Dia menimbang Pelican yang kosong dan menuangkan air suling ke dalamnya. Setelah menyegel bejana dan menimbangnya bersama air, ia memperoleh berat air dengan cara pengurangan. Dia kemudian merebus air dalam wadah ini dengan api kecil selama 101 hari. Setelah periode ini, Lavoisier kembali menimbang bejana tersebut dengan dan tanpa air. Berat totalnya tidak berubah, tetapi muncul sedimen di dasar bejana, yang beratnya sama dengan kehilangan berat bejana kosong. Jelasnya, “bumi” terbentuk karena pencucian zat dari kaca bejana, dan bukan dari air. Bersama dengan karya Black dan Cavendish, eksperimen Lavoisier menimbulkan keraguan serius mengenai validitas teori alkimia Aristoteles.
Tahap terakhir dari revolusi ilmiah ditentukan oleh sejumlah penemuan baru dalam kimia pneumatik, di mana Priestley memainkan peran utama. Dia adalah orang yang berbakat dan serba bisa. Seorang pendeta nonkonformis, ia mengubah sejumlah profesi: ia adalah seorang jurnalis, penulis (penulis 106 buku) dan ahli kimia. Pada tahun 1772, ia menerbitkan sebuah karya berjudul "Pengamatan Berbagai Jenis Udara", di mana ia menjelaskan metode untuk menghasilkan beberapa gas yang sebelumnya tidak diketahui. Pada dekade berikutnya, sebelum penemuan balon, Priestley menambahkan delapan gas lagi ke dalam daftar ini.
Joseph Priestley (1733-1804) berhasil mengisolasi delapan gas lagi dalam bentuk murninya selama satu dekade sebelum penemuan balon. Sebagai pendukung teori pembakaran flogiston, Priestley menyebut penemuan utamanya - oksigen - "udara dephlogged".Pencapaian Priestley dimungkinkan berkat perbaikan metode pengumpulan gas. Sebelumnya, ahli kimia mengumpulkan gas dalam bejana berisi air, yang dibalik dengan hati-hati tanpa mengeluarkannya dari wadah berisi air lainnya. Ketika gas terakumulasi di bagian atas bejana yang terbalik, air darinya dipaksa keluar ke bejana bawah. Namun, gas yang larut dalam air tidak dapat dikumpulkan dengan cara ini. Dengan mengganti air dengan merkuri, Priestley dapat memperoleh dan menganalisis banyak gas baru.
Priestley membuat penemuannya yang paling signifikan pada tahun 1774. Dengan memfokuskan sinar matahari dengan lensa 30 sentimeter, ia memanaskan endapan merah merkuri, suatu zat berbentuk tepung yang telah lama dikenal oleh para alkemis. Sama seperti percobaan Black dengan pembakaran arang, dalam percobaan Priestley gas dilepaskan, namun tidak lagi terikat pada udara. Gas tersebut memiliki sifat yang luar biasa: lilin di dalamnya menyala lebih terang, dan seekor tikus dapat hidup dua kali lebih lama dibandingkan dengan jumlah udara atmosfer yang sama.
Sebagai pendukung setia teori pembakaran flogiston, Priestley menafsirkan hasil ini sebagai manifestasi sifat flogiston. Seperti kita ketahui, teori tersebut berasumsi bahwa ketika suatu zat terbakar, flogiston akan keluar darinya. Priestley memutuskan bahwa dia pindah ke gas baru. Oleh karena itu, gas ini pasti kekurangan flogiston, dan Priestley menyebutnya "udara dephlogisticated". Nama ini tidak bertahan lama. Segera, di laboratorium Lavoisier, gas baru tersebut berganti nama menjadi oksigen, yang menjadi tokoh sentral dalam kimia modern.
Sekitar waktu yang sama, Lavoisier mulai serius memikirkan kebenaran teori flogiston. Pada tahun 1772, ia menulis memoar tentang pembakaran belerang dan fosfor di udara. Sekali lagi dengan menggunakan neraca analitik, Lavoisier menetapkan bahwa berat kedua zat meningkat selama pembakaran, dan menjelaskan hal ini melalui kombinasinya dengan udara. Dalam memoarnya, Lavoisier menulis: "...apa yang kita amati selama pembakaran belerang dan fosfor mungkin terjadi pada semua zat lainnya...dan menurut saya kerak tersebut lebih berat daripada logam murni karena alasan yang sama." Sesuai dengan kesimpulan tersebut, Lavoisier menemukan bahwa ketika kerak timbal (timbal oksida) dipanaskan dengan arang “transformasi kerak menjadi logam disertai dengan pelepasan gas dalam jumlah besar.” Pengamatan dan penalaran ini secara langsung bertentangan dengan teori flogiston, yang menyatakan bahwa ketika suatu zat terbakar, flogiston dilepaskan dan, oleh karena itu, berat zat tersebut akan berkurang. Menyadari kesesatan ide-idenya, Lavoisier muda mengirimkan memoarnya ke Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis dalam amplop tertutup untuk menegaskan prioritas jika penelitian lebih lanjut mengkonfirmasi kebenaran kesimpulan revolusionernya.
Pandangan matang Lavoisier tentang teori pembakaran diterbitkan olehnya dalam memoarnya yang terkenal, Discourses on Phlogiston. Di dalamnya ia merangkum banyak argumennya yang menentang teori flogiston. Dia punya cukup alasan untuk menulis:
“Satu-satunya tujuan saya dalam memoar ini adalah untuk mengembangkan teori pembakaran yang saya laporkan pada tahun 1777, dan juga untuk menunjukkan bahwa flogiston Stahl adalah zat khayalan, bahwa keberadaannya dalam logam, belerang, fosfor, dan semua benda yang mudah terbakar hanyalah dugaan yang tidak berdasar, dan semua fakta yang berkaitan dengan pembakaran dan pembentukan kerak dapat dijelaskan dengan lebih sederhana dan mudah tanpa hal tersebut."Penjelasan yang diberikan Lavoisier sebenarnya sederhana: pada saat pembakaran, flogiston tidak dilepaskan sama sekali, tetapi sebaliknya ditambahkan oksigen yang merupakan bagian dari udara. Hipotesis Lavoisier menjelaskan semua fakta yang diketahui terkait pembakaran. Ini secara kuantitatif menjelaskan peningkatan berat zat selama pembakaran: peningkatan tersebut persis sama dengan berat oksigen yang masuk ke dalam reaksi.
Pada saat ini, hasil-hasil penelitian di bidang kimia pneumatik mulai tersebar luas. Kemajuan pesat dicapai dalam pemahaman struktur materi, dan gas dengan sifat baru yang tidak biasa ditemukan. Sadar akan sifat-sifat udara terikat Black, Priestley melarutkannya dalam air dan menemukan bahwa hasilnya adalah minuman yang rasanya enak. “Air soda” baru dengan cepat menjadi mode dan menjadi sangat populer di masyarakat Eropa. Montgolfier bersaudara juga menyadari kemajuan terkini dalam kimia pneumatik, dan mereka memikirkan cara menggunakannya untuk membuat balon udara. Revolusi ilmiah di bidang kimia dan gagasan balon udara dimahkotai oleh penemuan penting lainnya.
Ini terjadi di Inggris. Mengikuti Priestley, Cavendish menggunakan pelepasan listrik untuk mempelajari gas baru. Dia terutama tertarik pada gas ringan yang dia temukan sebelumnya, udara yang mudah terbakar. Dalam eksperimennya, ia melewatkan percikan listrik melalui campuran gas ini dengan udara biasa. Pelepasan tersebut disertai dengan kilatan api biru, setelah itu volume gas menurun tajam dan terbentuklah cairan kecil, yang oleh Cavendish disebut embun.
Embun inilah yang menarik perhatiannya, dan untuk memperoleh lebih banyak, Cavendish melakukan eksperimen lain. Dia menulis bahwa zat yang dihasilkan “Ia tidak berasa dan tidak berbau dan... ketika menguap, ia tidak meninggalkan endapan yang terlihat; ia tidak mengeluarkan bau yang menyengat ketika menguap; singkatnya, ia tampak seperti air murni.” Penelitian selanjutnya menegaskan kebenaran kesimpulannya.
Eksperimen klasik ini selesai pada tahun 1781, tetapi hasilnya baru dilaporkan ke Royal Society pada tahun 1784. Cavendish menunda publikasi resminya karena dia ingin memastikan terlebih dahulu bahwa dengan mengganti udara biasa dengan udara yang mengalami deflagrasi, air yang dihasilkan memperoleh sifat asam. Setelah beberapa waktu, Cavendish menemukan bahwa penyebabnya adalah asam nitrat, yang komposisinya ia tentukan untuk pertama kalinya.
Cavendish menunjukkan bahwa air terbentuk dari udara yang mudah terbakar dan udara yang terdephlogasi selama pembakaran campuran gas-gas ini. Namun, baginya, seorang pendukung setia teori flogiston, penemuan ini sama sekali tidak berarti bahwa air adalah senyawa hidrogen dan oksigen. Dia menulis:
“Tampaknya ada banyak alasan untuk percaya bahwa udara yang telah mengalami dephlogistic hanyalah air yang tidak mengandung flogiston, dan udara yang mudah terbakar, seperti disebutkan sebelumnya, adalah air yang diperkaya dengan flogiston atau flogiston dalam bentuknya yang murni, tetapi kemungkinan besar merupakan air yang diperkaya dengan flogiston.”Dengan kata lain, Cavendish yakin bahwa air hadir langsung di kedua jenis “udara” dan dilepaskan saat keduanya berinteraksi. Phlogiston berpindah dari udara mudah terbakar yang kaya akan udara ke udara dephlogistik, yang di dalamnya terdapat sedikit flogiston.
Pada tanggal 12 November 1783, Lavoisier membacakan laporan pada rapat umum Akademi Ilmu Pengetahuan dengan judul panjang “Tentang sifat air dan eksperimen yang tampaknya menegaskan bahwa zat ini, sebenarnya, bukanlah suatu unsur, tetapi dapat terurai dan terbentuk lagi.”
Meskipun metode penelitian yang digunakan oleh Cavendish lebih sempurna, dan hasil yang diperolehnya lebih signifikan dibandingkan dengan hasil yang diperoleh Lavoisier, Lavoisier-lah yang pertama kali memutuskan untuk menjauh dari dogma-dogma lama dan mengutarakan gagasan bahwa air adalah senyawa hidrogen dan oksigen. . Lavoisier juga menghasilkan eksperimen cerdik yang menunjukkan bahwa air dapat dipecah menjadi unsur-unsur penyusunnya. Untuk melakukan ini, ia mempelajari reaksi uap air dengan besi panas membara (yang menggunakan laras senapan); dalam hal ini, air terurai membentuk hidrogen dan besi oksida. Setelah melakukan percobaan tambahan dan memastikan bahwa tembaga panas tidak bereaksi dengan air, dia dapat melaksanakan percobaan yang diinginkannya.
Lavoisier mengambil tabung tembaga di mana bubuk besi halus dituangkan, dan, setelah memanaskannya hingga membara, menuangkan air yang telah ditimbang sebelumnya. Bagian uap yang belum terurai mengembun, dan Lavoisier menimbangnya, dan mengumpulkan fraksi gas (hidrogen) di atas air dan mengukur kuantitasnya. Terakhir, serbuk besi yang terkandung dalam tabung tembaga ditimbang dan ditentukan pertambahannya. Berdasarkan percobaan ini, Lavoisier menyimpulkan bahwa air terdiri dari satu bagian berat hidrogen dan 6,5 bagian berat oksigen. [Perbandingan yang benar adalah 1:8.] Eksperimen visual ini, yang membuktikan bahwa air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur dan “dilipat” lagi, secara meyakinkan menegaskan kebenaran konsep struktur materi yang dikemukakan oleh Lavoisier dan membahas teori flogiston. pukulan yang tidak pernah pulih. Terlebih lagi, eksperimen ini menandai berakhirnya empat elemen Aristotelian.
Didorong oleh hasil percobaannya, Lavoisier mampu mulai menciptakan sistem gagasan kimia baru yang masuk akal secara logis. Ia menguraikannya dalam “Buku Teks Dasar Kimia” yang diterbitkan pada tahun 1789. Dalam buku ini, Lavoisier memberikan daftar 33 unsur, termasuk hidrogen dan oksigen. Semua unsur kecuali dua termasuk dalam tabel periodik modern. Kemunculan buku ini menandai lahirnya ilmu kimia modern.
Antoine Lavoisier (1743-1794) digambarkan sedang melakukan percobaan menentukan komposisi air dengan menyalakan campuran hidrogen dan oksigen dengan percikan listrik (ukiran abad ke-19). Lavoisier akhirnya membantah teori pembakaran flogiston dan menetapkan komposisi air yang sebenarnya. Dia juga memainkan peran utama dalam perencanaan dan analisis hasil percobaan pertama dengan balon, menjadi anggota komisi khusus yang dibentuk untuk tujuan ini oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis pada bulan Juli 1783.Jika kita mengingat sejarah peluncuran balon pertama, maka pengaruh revolusi kimia terhadap kemajuan bidang aeronautika, dan khususnya pada penciptaan balon berisi hidrogen, menjadi jelas. Namun hubungan antara kedua proses ini bahkan lebih dalam lagi. Meskipun sejarah balon hidrogen dimulai di laboratorium Cavendish, yang pertama kali menemukan “udara yang mudah terbakar” dan menemukan bahwa balon tersebut jauh lebih ringan daripada udara atmosfer, Black-lah yang memelopori penggunaan penemuan ini untuk menciptakan objek yang lebih ringan dari udara. Beginilah cara ahli kimia terkemuka saat itu, Thomas Thomson, yang menggantikan Black di Glasgow, menggambarkan eksperimen sederhana Black:
“Segera setelah munculnya karya Cavendish, di mana ia memperkirakan berat jenis hidrogen, menunjukkan bahwa gas ini setidaknya sepuluh kali lebih ringan dari udara atmosfer, Dr. Black mengundang beberapa temannya untuk makan malam, berjanji untuk menunjukkan sesuatu yang menarik. Di antara para tamu tersebut adalah Dr. Hutton, Mr. Clarke dari Elden, dan Sir George Clarke dari Pennicuik. Ketika pesta telah berkumpul, Dr. Black memanggil mereka semua ke salah satu ruangan. Di sini dia mengisi kandung kemih yang terbuat dari allantois (the kantung ketuban sapi) dengan hidrogen, yang, segera setelah dilepaskan, naik ke langit-langit dan tetap di sana seolah-olah direkatkan. Fenomena ini tampaknya mudah dijelaskan. Semua orang memutuskan bahwa seutas benang hitam tipis diikatkan ke gelembung, melewatinya sebuah lubang di langit-langit, sehingga seseorang di atas menarik benang gelembung itu ke langit-langit dan menahannya di posisi ini. Penjelasannya sangat alami sehingga seluruh perusahaan setuju dengannya, meskipun, seperti banyak penjelasan masuk akal lainnya, ternyata salah: setelah mengeluarkan gelembung itu, semua orang yakin bahwa tidak ada benang merah."Kemudian, pada tahun 1784, Black menulis surat yang di dalamnya ia menguraikan pemikirannya sebagai berikut:
"Karena Anda berbicara tentang "kelahiran" eksperimen aerostatik, saya akan membiarkan diri saya mengungkapkan pemikiran saya tentang masalah ini secara lebih rinci. Pertama-tama, meskipun apa yang saya katakan sebelumnya sepenuhnya benar, saya sama sekali tidak mengklaim kehormatan untuk menemukan alat terbang pada umumnya dan untuk perjalanan pada khususnya. Eksperimen gelembung, yang telah saya tunjukkan sebagai konsekuensi luar biasa dari penemuan Tuan Cavendish, sangat sederhana sehingga siapa pun dapat menemukannya; tetapi saya tentu saja tidak pernah berpikir untuk membuat alat terbang buatan yang sangat besar. gelembung, atau menggunakannya untuk mengangkat beban berat atau orang ke udara. Saya tidak curiga sedikit pun bahwa di mana pun mereka memikirkan hal ini sampai ada desas-desus yang sampai kepada kami bahwa upaya semacam itu sedang dilakukan di Prancis, dan saya sama sekali tidak ragu bahwa pemberitaan surat kabar sepenuhnya benar, yaitu Tuan Montgolfier beberapa waktu lalu ditemukan cara untuk terbang di udara dengan menggunakan tas atau bola yang sangat besar berisi udara biasa, yang mengembang akibat pemanasan oleh api.Karena ide ini didasarkan pada prinsip yang sudah lama diketahui yang tidak ada hubungannya dengan penemuan Mr. Cavendish, orang hanya akan terkejut bahwa para Montgolfiers tidak menyadarinya lebih awal. Oleh karena itu, menurut saya, meskipun rencana seperti itu mungkin sudah ada dalam pikirannya sejak lama, dia tidak pernah mencoba melaksanakannya sampai orang lain mulai berpikir untuk terbang dengan udara yang mudah terbakar. Saya tidak dapat mengatakan siapa yang pertama kali menemukan metode ini, karena, saya akui, saya belum membaca tentang eksperimen ini; Mereka tidak pernah membuatku tertarik sama sekali."
Pertimbangan apa yang mendorong Montgolfier bersaudara melakukan eksperimen dengan balon berisi udara panas? Pertanyaan ini lebih sulit dijawab; Orang hanya bisa menebak alasan sebenarnya. James Glaisher, dalam Encyclopedia Britannica edisi 1878, menulis:
“Mongolfier bersaudara mengira tas mereka terangkat ke atas karena volatilitas asap atau uap lain yang dilepaskan saat jerami dibakar, dan baru beberapa waktu kemudian menjadi jelas bahwa gaya angkat dihasilkan dari perbedaan berat volume panas dan dingin yang sama. udara."Rupanya, Montgolfier bersaudara berasumsi bahwa uap yang dikeluarkan saat membakar jerami adalah udara yang mudah terbakar atau semacamnya. Namun, Black memahami hal ini dengan lebih baik. Dalam suratnya, dia dengan jelas menyatakan bahwa udara panas lebih dijernihkan.
Ada informasi lain bahwa, ketika melakukan percobaan, Montgolfier bersaudara salah mengira tentang sifat asap dan uap yang dihasilkan selama pembakaran. Dalam korespondensi pengacara Sir John Sinclair, yang berperan aktif dalam kehidupan politik saat itu, kita menemukan pesan berikut:
“Pada akhir tahun 1785, keadaan tertentu memaksa saya untuk melakukan perjalanan singkat dari London ke Paris, di mana kebetulan membawa saya bertemu dengan tiga orang asing yang luar biasa, yaitu Argand, yang dikenal luas karena kemajuannya dalam seni membuat lampu, pemiliknya dari pabrik terbesar untuk produksi kertas dinding, Réveillon. .. Dan[Yusuf] Montgolfier - penemu balon udara yang terkenal. Saya belajar banyak dari percakapan dengan orang-orang pintar ini. Saya terutama ingat cerita terakhir tentang penemuannya, yang intinya adalah sebagai berikut.Montgolfier mengatakan bahwa dia dan saudaranya terlibat dalam produksi kertas di Languedoc, tetapi dia sendiri selalu tertarik dengan eksperimen kimia. Oleh karena itu, saudara-saudara berupaya mempelajari segala sesuatu yang sedang dilakukan di bidang ini. Kemungkinan besar, Montgolfier dan saudaranya telah lama berdiskusi di antara mereka sendiri tentang kemungkinan mengudara sendiri atau mengirim muatan besar ke dalam penerbangan, namun tidak melakukan eksperimen apa pun untuk memastikan realitas rencana ini; namun, setelah secara tidak sengaja membaca pesan tentang eksperimen Dr. Black, yang menjelaskan sifat berbagai jenis udara atau gas, dan, khususnya, bahwa gas atau udara tersebut memiliki bobot yang berbeda, dia segera berkata kepada saudaranya: “Sepertinya bahwa seorang ahli kimia di luar negeri telah membuktikan kelayakan hal itu, apa yang kita bicarakan."
Oleh karena itu, penting untuk dipahami bahwa jika bukan karena penemuan Dr. Black, kedua Montgolfiers mungkin tidak akan melakukan eksperimen mereka. Saya menegaskan hal ini dari kata-kata Montgolfier yang lebih tua, salah satu orang paling tulus dan berbakat yang pernah saya temui; dia selalu berbicara tentang Dr. Black dengan penuh hormat, yang tentu saja pantas dia dapatkan."
literatur
Archibald Clow dan Nan L. Clow. Revolusi kimia: kontribusi terhadap teknologi sosial. Batchworth Press, London, 1952. Henry M.Leicester. Latar belakang sejarah kimia. Publikasi Dover, Inc., 1971. Arthur F.Scott. Sebuah resensi buku tentang survei awal kemajuan kimia (1781). // Di dalam Survei Kemajuan Kimia, Vol. 8, halaman 253-277; 1977. Vladimirov A.V. Cerita tentang suasana. - M.: Pencerahan, 1974. musim panas k. Akumulator pengetahuan kimia. Terjemahan. dengan dia. - M.: Mir, 1977.
Bahkan di zaman dahulu, orang bermimpi bisa terbang dan belajar terbang seperti burung. Sejarah telah memberi kita banyak bukti tentang upaya berbagai orang untuk membuat sayap dan terbang. Jadi, pada tahun 1020, biksu Inggris Aylmer dari Malmesbury, terinspirasi oleh mitos Yunani tentang Icarus, membuat sayap buatan dan melompat dari menara biara setempat. Setelah terbang dalam jarak pendek, biksu tersebut mengalami patah kaki saat mendarat dan ingin, dengan memperbaiki desain dan menambahkan ekor, mengulangi penerbangan tersebut, tetapi kepala biara melarangnya melakukan hal tersebut. Sebagian besar “penemu” berakhir jauh lebih buruk - mereka jatuh hingga tewas. Namun, bagaimana sejarah pesawat terbang dan kapan perangkat pertama yang berhasil memungkinkan manusia mengudara muncul?
Sejarah penerbangan dimulai di Tiongkok kuno. Kembali pada abad ke 3-4 SM. e. Orang Cinalah yang menemukan layang-layang. Awalnya perangkat ini digunakan untuk menghibur masyarakat di berbagai hari raya.
Layang-layang berbentuk naga Cina
Namun, layang-layang segera menemukan kegunaan lain. Misalnya, para nelayan mulai menggunakan layang-layang untuk menangkap ikan dengan mengikatkan umpan pada layang-layang; layang-layang digunakan untuk bertukar sinyal dalam jarak jauh; bahkan digunakan untuk menyampaikan pesan dan menyebarkan selebaran. Tentu saja, orang Cina juga terkejut dengan gagasan bahwa layang-layang berukuran besar dapat mengangkat seseorang ke udara. Menerbangkan layang-layang cukup berisiko, namun sejarah telah menyimpan bukti keberhasilan penerbangan. Penyebutan tertulis pertama tentang penerbangan semacam itu yang sampai kepada kita berasal dari tahun 559. Tahun ini, Kaisar Qi Wenxuandi yang kejam memerintahkan peluncuran lawan-lawan politiknya, yang dijatuhi hukuman eksekusi, dengan layang-layang besar. Salah satunya berhasil terbang beberapa kilometer dan mendarat dengan selamat di luar kota.
Sungguh mengejutkan bahwa ribuan tahun berlalu sebelum pesawat layang gantung, yaitu pesawat sederhana tanpa mesin yang sama seperti layang-layang Tiongkok, menjadi populer dan tersebar luas. Salah satu peminat penerbangan tersebut adalah Otto Lilienthal yang melakukannya pada akhir abad ke-19. lebih dari 2000 penerbangan sukses dengan pesawat layang rancangan kami sendiri. Dia menggunakan bahan yang sama dengan Cina - batang kayu dan sutra.
foto - Penerbangan Lilienthal
Sayangnya, salah satu penerbangan berakhir dengan kecelakaan - hembusan angin membalikkan pesawat layang dan Lilienthal jatuh, mematahkan tulang punggungnya. “Korban tidak bisa dihindari,” katanya tentang hal ini. Namun sejarah modern layang gantung baru dimulai pada tahun 70-an abad ke-20. Tanggal lahir pesawat layang gantung modern dianggap tahun 1971.
Sebelum munculnya pesawat terbang dan helikopter, cara termudah untuk terbang adalah dengan menggunakan pesawat yang lebih ringan dari udara – balon dan kapal udara. Menariknya, sejarah di sini kembali membawa kita ke Tiongkok. Mungkin pada abad ke-3. SM e. Lentera udara ditemukan di Tiongkok. Lentera ini berdesain kertas nasi sederhana dengan kompor kecil di dalamnya.
lentera udara cina
Orang Cina menggunakan lentera langit dalam upacara dan sebagai alat isyarat. Ribuan tahun berlalu sebelum manusia mulai terbang dengan balon.
Montgolfier bersaudara dari Perancis dianggap sebagai penemu balon udara. Saudara-saudara dibimbing oleh ide-ide yang tidak sepenuhnya benar - mereka mendapat ide untuk membuat analogi awan dan menempatkannya di dalam tas sehingga dapat mengangkat tas tersebut ke udara. Untuk tujuan ini, mereka mengisi balonnya dengan asap hasil pembakaran campuran jerami dan wol basah. Namun, pendekatan mereka membuahkan kesuksesan. Saudara-saudara pertama-tama bereksperimen dengan balon-balon kecil di rumah, dan kemudian mengadakan demonstrasi balon besar-besaran untuk penduduk kota Annone. Ini terjadi pada tanggal 4 Juni 1783. Mereka segera mengetahui tentang balon tersebut di Paris, dan pada musim gugur tahun yang sama Montgolfier bersaudara meluncurkan balon mereka di Versailles. Untuk pertama kalinya, mereka memutuskan untuk meluncurkan penumpang dalam balon udara - mereka adalah domba, bebek, dan ayam jago. Terakhir, untuk memastikan bahwa penerbangan dengan balon udara tidak membahayakan seseorang, pada tanggal 19 Oktober 1783, orang-orang melakukan penerbangan pertama dengan balon udara.
penerbangan balon udara pertama
Balon memiliki kelemahan yang signifikan - penerbangannya bergantung pada arah angin, sehingga pada abad ke-19. Upaya untuk membuat pesawat yang dikendalikan dengan mesin tidak berhenti. Kami mencoba kedua opsi dengan memasang mesin pada balon, dan memasang mesin pada pesawat layang. Namun terlepas dari kenyataan bahwa gagasan penerbangan terkendali diusulkan tak lama setelah penerbangan balon udara pertama, lebih dari seratus tahun berlalu sebelum penerbangan terkendali menjadi kenyataan. Baru pada tahun 1884 Charles Renard dan Arthur Krebs dari Prancis mampu membangun sebuah kapal udara yang dapat bergerak bebas ke segala arah. Pesawat mereka berbentuk memanjang dan dilengkapi dengan motor listrik bertenaga baterai.
pesawat Renard dan Krebs
Upaya untuk memasang mesin pada pesawat layang dan menciptakan pesawat terbang tidak membuahkan hasil untuk waktu yang lama. Salah satu upaya tersebut, misalnya, adalah pesawat Mozhaisky. Mozhaisky, seorang laksamana muda armada Rusia, mulai menciptakan pesawat terbang pada tahun 50-an abad ke-19. Dimulai dengan pesawat layang yang diangkat ke udara dengan kuda yang diikat, Mozhaisky beralih ke merancang pesawat bermesin. Sayangnya, mesin uap yang ia coba gunakan untuk melengkapi pesawat itu terlalu berat dan tidak mampu menahannya di udara, meski ada bukti bahwa pesawat Mozhaisky mampu lepas landas dalam waktu singkat.
Pesawat Mozhaisky (model)
Mozhaisky menghabiskan seluruh uangnya untuk kegiatan inventif, menjual tanah miliknya dan akhirnya meninggal karena sakit dalam kemiskinan. Pejabat Rusia pada waktu itu tidak tertarik dengan ide-ide Mozhaisky dan tidak membiayai karyanya; akibatnya, Wright bersaudara dari Amerika menjadi penemu pesawat terbang yang diakui secara umum. Mereka melakukan penerbangan pertama yang dikonfirmasi pada tahun 1903, 13 tahun setelah kematian Mozhaisky.
Penerbangan pertama yang didokumentasikan dari pesawat yang dirancang oleh Wright bersaudara terjadi pada 17 Desember 1903. Dalam hal ini, pesawat diluncurkan menggunakan ketapel rel dan jarak terbangnya hanya 30 meter.
penerbangan pertama pesawat Wright bersaudara
Wright bersaudara tidak hanya menemukan pesawat itu sendiri, tetapi juga mesin bensin ringan, yang menjadi terobosan nyata dalam konstruksi pesawat terbang. Meski demikian, waktu berlalu dari penerbangan pertama hingga perkembangan aktif penerbangan. Tahun berikutnya, Wright bersaudara, di hadapan para jurnalis, tidak dapat mengulangi kesuksesan mereka; pesawat dimasukkan ke hanggar, dan para penemu mulai membuat model baru yang lebih canggih. Departemen Militer AS tidak terburu-buru untuk menandatangani kontrak dengan Wright bersaudara, meragukan kemampuan mekanik sepeda (ini adalah keahlian khusus para penemunya) untuk merancang sesuatu yang berharga. Di Eropa, laporan tentang penerbangan Wright bersaudara umumnya dianggap bohong. Baru pada tahun 1908, setelah demonstrasi penerbangan yang mengesankan yang dilakukan oleh para penemunya baik di AS maupun di Eropa, pendapat tersebut berubah, dan Wright bersaudara tidak hanya menjadi terkenal, tetapi juga kaya.
Pada tahun 1909, pemerintah Rusia akhirnya menyadari pentingnya penemuan di bidang penerbangan. Ia menolak untuk membeli pesawat Wright bersaudara dan memutuskan untuk membuat pesawatnya sendiri. Pesawat Rusia pertama dibuat dan diterbangkan pada tahun 1910 oleh Profesor Alexander Kudashev.
Balon udara. Sejarah penemuanKonon informasi paling awal tentang pembuatan balon yang terbang di udara ditemukan dalam manuskrip Karelia. Ini menggambarkan penciptaan bola dari kulit ikan paus dan lembu. Dan kronik abad ke-12 memberi tahu kita bahwa di desa-desa Karelia hampir setiap keluarga memiliki balon.
Dengan bantuan bola seperti itu, orang Karelia kuno bergerak - bola membantu orang mengatasi jarak antar pemukiman. Namun perjalanan seperti itu cukup berbahaya: cangkang yang terbuat dari kulit binatang tidak dapat menahan tekanan udara dalam waktu lama - balon-balon ini bersifat eksplosif. Dan pada akhirnya, yang tersisa hanyalah legenda, yang bisa Anda percayai atau tidak.
Menurut versi lain, bola pertama dibuat dari kandung kemih hewan (babi).
Balon udara modern lahir pada tahun 1824. Mereka ditemukan oleh ilmuwan Inggris Michael Faraday selama eksperimennya dengan hidrogen (yang kemudian digantikan oleh helium). Ilmuwan mempelajari sifat elastis karet - dan membuat dua "kue" dari bahan ini. Untuk mencegah “kue” saling menempel, Faraday mengolah bagian dalamnya dengan tepung. Dan setelah itu, saya merekatkan bagian tepinya yang masih mentah dan lengket dengan jari saya. Hasilnya adalah sesuatu seperti tas - yang dapat digunakan untuk percobaan dengan hidrogen.
Sekitar 80 tahun kemudian, kantong hidrogen ilmiah berubah menjadi hobi yang populer: bola karet banyak digunakan di Eropa selama liburan kota. Karena gas yang mengisinya, mereka bisa naik ke atas - dan hal ini sangat populer di kalangan masyarakat, yang belum dimanjakan baik oleh penerbangan udara maupun keajaiban teknologi lainnya.
Pada tahun 1922, di salah satu hari libur kota di AS, ada seorang pelawak yang, demi iseng, meledakkan dekorasi hari raya - balon. Seorang pejabat terluka akibat ledakan ini. Alhasil, kesenangan yang ternyata cukup berbahaya itu dilarang. Alih-alih hidrogen, balon-balon tersebut mulai diisi dengan helium yang lebih aman.
Balon tersebut, yang diikat oleh aeronaut Giffard yang inventif, memungkinkan untuk menemukan kepala seseorang di awan; dapat menampung sekitar 50 penumpang dan mencapai ketinggian hampir 600 m.
Jenis bola
Balon lateks klasik adalah balon lateks. Pada tahun 1931, Neil Tylotson merilis balon lateks modern pertama (polimer lateks diperoleh dari dispersi karet dalam air). Dan sejak itu, balon akhirnya bisa berubah! Sebelumnya, bola hanya bisa berbentuk bulat - tetapi dengan munculnya lateks, untuk pertama kalinya menjadi mungkin untuk membuat bola yang panjang dan sempit.
ShDM (Modeling Balls) - bola sosis panjang yang berbagai bentuknya dipelintir (juga terbuat dari lateks)
Balon dengan dua ekor atau lebih (digunakan untuk membuat desain tata ruang yang kompleks)
Bola pengemas adalah bola berleher lebar transparan atau tembus pandang yang di dalamnya ditempatkan barang-barang yang memerlukan pengemasan dengan menggunakan alat khusus
Balon Mylar (foil).
Tokoh berjalan biasanya menggambarkan humanoid berkaki panjang, yang diikatkan pada penyangga di kakinya. Dipompa dengan helium, ketika angin bertiup, mereka menciptakan ilusi bahwa sosok itu sedang berjalan
Balon yang dapat menggembung sendiri (dapat mengembang sendiri melalui reaksi kimia)
Bentuk bola
Kebanyakan balon berbentuk elipsoid revolusi. Bentuk umum lainnya adalah bentuk hati (terutama populer pada Hari Valentine),
kelinci, kuda, bunga dan ellipsoid panjang, bahasa sehari-hari disebut “sosis”, yang dapat dibentuk menjadi anjing, cincin rumit dan bentuk lainnya.
Meski bentuknya beragam, balon tetap disebut bola, meski bentuknya tidak selalu bulat.
