Герман Смирнов - МЕНДЕЛЕЕВ

• Название: МЕНДЕЛЕЕВ
• Автор: Герман Смирнов
• Издательство: Издательство ЦК ВЛКСМ "Молодая гвардия"
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1974

Книга рассказывает о жизни и деятельности Дмитрия Ивановича Менделеева. В представлении большинства людей он в первую очередь химик, создавший периодическую систему элементов. Но, оказывается, собственно химии посвящено менее одной десятой части менделеевских трудов. И с гораздо большим основанием Менделеева можно было бы считать физикохимиком, технологом, экономистом, геофизиком, метрологом.

Менделеев называл себя «ратником русской науки». О нем можно говорить и как о «ратнике русской культуры», ибо самобытная фигура его всегда находилась в центре не только научной, но и общественной и культурной жизни России.

---

Упоминание об Х-лучах заставило Менделеева поморщиться. Давно ли Крукс, открывший катодные лучи, носился с идеями четвертого состояния вещества и единой материи, а совсем недавно, в 1897 году, другой английский физик, Дж. Томсон, из исследования этих самых катодных лучей сделал даже вывод о существовании мельчайших заряженных частичек — «электронов». Да еще не удержался и заявил, не имея к тому достаточно веских оснований, будто электроны и есть первичная материя и будто химические элементы отличаются друг от друга лишь количеством электронов, из которых состоят их атомы… «Признание распадения атомов на «электроны», — грустно размышлял Менделеев, — на мой взгляд, только усложняет и ничуть не выясняет дело, столь реальное со времен Лавуазье…»

Исследования радиоактивности вызывали у Дмитрия Ивановича противоречивые чувства. С одной стороны, открытие радия, полония, актиния давало периодическому закону новое блистательное подтверждение. Но очень уж его смущали эти таинственные лучи… Жизненный опыт старого человека подсказывал ему: где таинственность — там свобода умозрениям, туманным рассуждениям о первичной материи, о четвертом состоянии вещества… И предчувствия не обманули его.

В начале 1900 годов стало известно, что англичанин Э. Резерфорд в Канаде обнаружил странный радиоактивный газ (Резерфорд назвал его эманацией), излучаемый в окружающую атмосферу соединениями тория. Почти одновременно с ним Дорн в Германии обнаружил эманацию, испускаемую соединениями радия. По истечении некоторого времени в спектрах этих эманации начинали появляться линии недавно открытых инертных газов, в частности гелия. В научных кругах заговорили о самопроизвольном распаде радиоактивных элементов и о превращении их в другие элементы.

Обеспокоенный не на шутку Менделеев во время очередной заграничной поездки весной 1902 года решил посетить лаборатории Беккереля и супругов Кюри. Он был принят очень любезно. «Все, что можно, радиоактивное видел», — с удовлетворением записал он в своей записной книжке. И действительно, коллеги показали ему все — и приборы, и бесценные препараты, и наиболее интересные эксперименты. Беккерель даже продемонстрировал Дмитрию Ивановичу язву — страшный след, оставленный на его теле препаратом радия, легкомысленно положенным в жилетный карман. Когда Дмитрий Иванович рассматривал микроскопические препараты, все его чувства восставали против того, что эти ничтожные крупицы радия таят в себе смертельную, как ему казалось, угрозу стройности периодической системы. Но конечно, с любезными хозяевами он ни словом не обмолвился о том, что его мозг лихорадочно искал другие объяснения их опытам и наблюдениям.

«По моему мнению, — писал он через несколько месяцев после своего визита, — в настоящее время радиоактивность можно считать свойством или состоянием, в которое могут прийти довольно разнообразные… вещества, подобно тому, как некоторые тела могут быть намагничены, и на радиоактивные вещества можно глядеть как на такие, которые способны приходить в такое состояние». И здесь давний оппонент Дмитрия Ивановича Крукс как будто даже подтверждал соображения Менделеева своими экспериментами: он заявлял, что ему удалось получить уран, совершенно лишенный радиоактивности.

Уезжая из Парижа, Дмитрий Иванович увозил воспоминание о поразившем его опыте, показанном супругами Кюри. Прибор состоял из двух колб, соединенных трубкой с притертым краном. В одной — студенистая масса сернистого цинка, в другой — раствор радиоактивного вещества. Поворот крана, и сернистый цинк в колбе начинает сиять ярким фосфоресцирующим светом. Новый поворот, и свечение медленно-медленно начинает гаснуть, возобновляясь при новом открытии крана. У Менделеева сложилось впечатление, что из радиоактивного вещества истекает нечто материальное, «что в радиоактивное вещество входит и из него выходит особый тонкий эфирный газ (как комета входит в солнечную систему и из нее вырывается), способный возбуждать световые колебания…».

В октябре 1902 года Дмитрий Иванович приступил к работе над статьей «Попытка химического понимания мирового эфира». Великие механики и оптики XVII века, стремясь решить проблемы тяготения и распространения света, видели в эфире некую субстанцию, «откликавшуюся» только на свет и тяготение и лишенную каких-либо других свойств. Подход Менделеева к вопросу об эфире был совсем иным. «Уже с 70-х годов у меня назойливо засел вопрос, — писал он, — да что же такое эфир в химическом смысле?.. Сперва я полагал, что эфир есть сумма разреженнейших газов в предельном состоянии… Но представление о мировом эфире как предельном разрежении паров и газов не выдерживает даже первых приступов вдумчивости…»

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».