Менделеев

В самом деле, эфир должен быть всюду однообразен: должен быть весом, но с легкостью должен проницать все тела и при этом не вступать с ними в химическое взаимодействие; наконец, он должен сжиматься под действием высоких давлений. Пары и газы, даже в разреженном состоянии, не способны удовлетворить этим требованиям. Но им, по мнению Дмитрия Ивановича, мог удовлетворить легчайший из всех инертных газов.

«В 1869 году… у меня мелькали мысли о том, что раньше водорода можно ждать элементов, обладающих атомным весом менее 1, но я не решался высказываться в этом смысле по причине гадательности и особенно потому, что тогда я остерегся испортить впечатление предполагавшейся новой системы… Теперь же… мне кажется невозможным отрицать существование элементов более легких, чем водород».

Основываясь на числовых закономерностях периодической системы и привлекая ряд астрономических соображений, Дмитрий Иванович попытался описать свойства двух инертных газов, предшествующих в таблице водороду и гелию. Первый из этих газов, обозначенный буквой У, был, по мнению Менделеева, тем самым «коронием», спектр которого наряду со спектром гелия Локьер обнаружил в короне солнца еще в 1869 году. Его атомный вес, по оценке Дмитрия Ивановича, должен был быть около 0,4. Атомный вес второго инертного газа, обозначенного буквой X, должен был быть близким к 0,0000001, а средняя скорость его атомов — 2250 м/сек. Вот этот-то элемент (Дмитрий Иванович предлагал называть его «ньютонием») и следовало, по его мнению, рассматривать как мировой эфир.

Будучи весомыми, атомы «ньютония», хотя и заполняют все пространство, но преимущественно скапливаются близ больших центров притяжения. В мире светил это Солнце и звезды, в мире атомов — атомы тяжелейших элементов. «Это не будет определенное соединение, которое обуславливается согласным общим движением, подобным системе планеты и ее спутников, — писал Менделеев, — а это будет зачаток такого соединения, подобный кометам — в мире небесных индивидуальностей… Если же допустить такое особое скопление эфирных атомов около частиц урановых и ториевых соединении, то для них можно ждать особых явлении, определяемых истечением части этого эфира…»

Конечно, Дмитрий Иванович не мог не чувствовать, сколько натяжек, сколько туманных аналогий, сколько не подтвержденных опытом гипотез содержится в таком объяснении радиоактивности. Его статья наполнена оговорками, как бы извинениями за ту смелость, с которой он предсказывает гипотетические элементы; подчеркиваниями трудности и запутанности вопроса. «Я бы охотно еще помолчал, но у меня уже нет впереди годов для размышления и нет возможностей для продолжения опытных попыток, а потому решаюсь изложить предмет в его незрелом виде, полагая, что замалчивать — тоже неладно».

Широкую публику подкупила эта откровенность и смелость менделеевской статьи. Каким-то внутренним чутьем читатели уловили, что за этими оговорками и извинениями кроется драматическая борьба великого ума за сохранение выстраданного и глубокого научного мировоззрения. «Попытку химического понимания мирового эфира» много читали, о ней много толковали. «Ее потом воспроизвели даже на эсперанто, — писал Дмитрий Иванович, — а я считаю неважною».

Видимо, желая с максимальной ясностью высказать свои взгляды, он в очередном — седьмом — издании своих «Основ химии» писал: «Мне кажется, что радиоактивность связана со свойством вещества поглощать из окружающего пространства и выделить в него особое, еще неизвестное вещество, быть может, близкое к тому, которое образует мировой эфир и проницает все тела. Особым указанием в этом последнем отношении служат два обстоятельства: во-первых, то, что в урановых и торцевых минералах найдены гелий, аргон и т. п. газы… а эти газы, по-видимому, составляют своего рода переход к веществу, наполняющему небесное пространство; и, во-вторых, то, что г. Кюри и др. при накаливании природных урановых соединений получили газ, обладающим радиоактивными свойствами, но их теряющий».

Создается впечатление, что с 1902 года Менделеев перестал пристально следить за появляющимися в изобилии новыми работами по радиоактивности. По-видимому, он не мог всерьез воспринимать утверждения о превращениях элементов, и в 1904 году в письме к одному из своих коллег он с раздражением пишет о том «полуспиритическом состоянии, в которое ныне хотят вовлечь нашу науку». Кончается это письмо словами: «Нам надобно ее отстаивать, покуда еще можем действовать».

И Менделеев действовал. В 1903–1904 годах в Главной Палате начали проводиться первые в России исследования радиоактивности. А Дмитрий Иванович готовился к новым работам. «Чтобы идти далее в познании самих атомов, — писал он, — неизбежно выяснить опытным путем исходные понятия о массе, о притяжении и об «эфире»…» Для выполнения этой задачи в Главной Палате сооружалась железная труба высотой 35 метров, был заказан золотой шар стоимостью в 75 тысяч рублей для изготовления маятника, с помощью которого Менделеев собирался изучать законы тяготения. Но, увы, осуществить эту смелую программу исследований Дмитрию Ивановичу не пришлось…

Радиоактивность, электроны, взаимопревращения элементов доставили творцу периодической системы немало переживании и тягостных раздумий. Но ни на единый миг не усомнился он в своем детище. «Периодическому закону, — твердо написал он за полтора года до смерти, — будущее не грозит разрушением, а только надстройки, и развитие обещается». И последовавшие события подтвердили его правоту.

Они показали, что периодическую систему к какой-то степени можно считать произведением искусства. Располагая недостаточной информацией, не зная высшего закона, управляющего периодической изменяемостью химических элементов, Дмитрий Иванович возвел стройное и совершенное здание периодической системы по вдохновению, как создает свои шедевры великий ваятель или художник. Вдохновение и интуиция не обманули его. Он сделал все абсолютно правильно, и ни одно последующее открытие не внесло в периодическую систему сколько-нибудь серьезных изменении. Более того, все беспокоившие его на склоне лет угрозы одна за другой обернулись новыми триумфами периодического закона.

Все это произошло уже после смерти Менделеева, но тогда, на переломе столетий, он не мог даже предполагать, что открытия, доставившие ему столько волнений и переживаний, есть начало блестящих успехов в решении, той главной задачи, которую он сформулировал еще в 1889 году. «…Периодическая изменяемость простых и сложных тел, — писал он в пятом издании «Основ химии», — подчиняется некоторому высшему закону, природу которого, а тем более причину, ныне еще нет средства охватить. По всей вероятности, она кроется в основных началах внутренней механики атомов и частиц».

Рентгеновские лучи, радиоактивность, первые опыты взаимопревращении элементов положили начало стремительному развитию той области знании, где химия тесно сплетена с «внутренней механикой атомов и частиц», где периодическая система неизменно оставалась надежным путеводителем для исследователей и где каждое новое открытие, обращенное на саму систему, постепенно все яснее и яснее раскрывало тот «высший закон», который управляет периодичностью свойств элементов.

Столетие — отличный срок для подведения итогов. И трудно сыскать в истории науки открытие, которое, подобно периодическому закону, все время оставалось бы в центре научных интересов человечества на протяжении целого столетия. «Каждая гениальная работа характеризуется двумя чертами, — говорил на X юбилейном съезде в сентябре 1969 года английский химик Ч. Коулсон, — в ней говорится о большем, чем известно в данное время, и она может плодотворно развиваться в направлениях, которые еще нельзя предвидеть. По обоим этим признакам периодическая система является работой гения».

И действительно, периодическая система за прошедшие с момента ее открытия сто лет показала колоссальную способность к развитию, которое постепенно изменяло и уточняло даже самую формулировку периодического закона. Советский химик профессор В. Семишин считает, что в изменении формулировок периодического закона можно выделить три этапа, отражающих глубину наших знаний и представлений о структуре материн. И, как ни удивительно, при переходе от одной формулировки к другой система становилась все стройнее, и одна за другой исчезали все те шероховатости, противоречия и нарушения, которые так долго беспокоили Дмитрия Ивановича.