Чтение онлайн

На следующий год он подает в совет университета собственный проект распределения естественных наук на физико-математическом факультете, в котором настаивает на сокращении объема общих и расширении количества выбираемых студентами предметов. Совместно с Бутлеровым и Меншуткиным была составлена докладная записка о необходимости увеличения средств на содержание и развитие химической лаборатории: «…пока у нас не появится своих научных центров, пока для изучения практики дела у нас будут отпускаться недостаточные средства на лаборатории, пока нам будет нужно ездить для того за границу, до тех пор не только государство не будет гарантировано достаточным числом специалистов, но и не образуется самостоятельных научных школ, не будет и верного, постоянного прогрессивного научного движения». Следом он подает в совет неожиданное для многих «особое мнение» по поводу распоряжения Министерства просвещения о выдаче (или невыдаче) выпускникам юридического факультета свидетельства о благонадежности: «…свидетельства о соблюдении законов должно выдавать полицейское управление, а не университетское начальство».Если Менделеева беспокоит процедура выдачи юристам такого свидетельства (заметим, что в принципе он не был против этого документа — просто считал, что каждый должен заниматься своим делом, тем паче университетский устав ничего подобного не предусматривает), то конечно же он не может остаться в стороне от полемики, развернувшейся вокруг гимназического образования. Издатели «Московских ведомостей» М. Н. Катков и П. М. Леонтьев, выступавшие в качестве охранителей существовавшей системы образования, совсем не ожидали встретить отпор со стороны молодого университетского профессора: «Первоначальные школы должны дать подготовку для средних, а эти — для высших учебных заведений… Пока устройство всей системы училищ не подчинено этому условию, нет никакого ручательства ни в полной удовлетворительности состава высших училищ, ни в усилении ученых сил страны».

Тут, однако, следует уберечь читателя от вывода, что Дмитрий Иванович весь уходит в образование, оставив прежние интересы. Цельность его натуры была несовместима с замкнутостью. Задачи, которые неожиданно возникали в его сознании, зачастую меняли все ранее намеченные планы. Его научные увлечения могли ослабевать, а потом вспыхивать с новой силой. Что касается сельскохозяйственных опытов, то они еще долгие годы будут находиться в поле зрения ученого, о чем свидетельствуют регулярные менделеевские доклады на заседаниях Вольного экономического общества, съездах сельских хозяев и русских естествоиспытателей и его многочисленные выступления в печати. А интерес к сыроварням и вовсе окажется среди обстоятельств, сопровождавших его величайшее открытие.

На снимках рабочего кабинета в университетской квартире Дмитрия Ивановича всегда присутствуют большие запакованные и перевязанные кипы книг, которые, по рассказам родственников, можно было увидеть не только там, но и по всей квартире. Это связки «Основ химии» — труда, который Менделеев называл любимейшим своим детищем и над которым работал всю жизнь, совершенствуя от издания к изданию: «Писать начал, когда стал после Воскресенского читать неорганическую химию в Университете и когда, перебрав все книги, не нашел, что следует рекомендовать студентам. Писать заставляли и многие друзья, например, Флоринский, Бородин. Писавши, изучил многое…»Он издавал «Основы химии» за свой счет отдельными выпусками. Писалось трудно, было много неясного с систематизацией фактического материала. Кроме того, в конце 1868-го — начале 1869 года у Дмитрия Ивановича помимо лекций было особенно много выступлений, хлопот и поездок.

В ноябре состоялось долгожданное первое заседание Русского химического общества, председателем которого избрали Н. Н. Зинина, а делопроизводителем — Н. А. Меншуткина. Менделеев, один из главных энтузиастов общества, вошел также в комиссию по созданию его журнала. Уже на втором заседании он выступил с докладом «Определенность состава предельных насыщенных растворов» и, попутно, с сообщением о смете на издание. Прямо под Новый год Дмитрий Иванович вместе с Н. В. Верещагиным ездил в Бежецкий уезд Тверской губернии, где осмотрел десять молочных хозяйств. Не успел он по возвращении взяться за учебник, как был включен в комиссию по замещению вакантных кафедр Киевского университета, потом назначен членом комиссии по выдаче денежных пособий студентам Петербургского университета. В начале февраля пришло известие о награждении Менделеева орденом Святой Анны 2-й степени — это означало трату времени и весьма значительные расходы, поскольку украшенный драгоценными камнями орден полагалось выкупать за собственный счет (эту награду, как и прочие, коих со временем наберется множество, он будет держать в коробочке с гвоздями и винтиками, совершенно не зная, какую куда цеплять). Кроме того, Менделеев был твердо намерен продолжить объезд тверских артельных сыроварен… Пришлось просить об отпуске. 15 февраля он берет десятидневный отпуск и распоряжается купить железнодорожный билет. Но поезд в Тверь в этот раз уйдет без него…

Менделеев никогда особенно не вникал в анализ психологических и житейских обстоятельств, сопутствовавших открытию им Периодического закона. Разве что, посмеиваясь, говори и, что любовница (так он часто называл науку) обняла. Когда захотела, тогда и обняла. Если следовать популярной версии, утром 17 февраля Дмитрий Иванович проснулся в великолепном настроении (что бывало нечасто), выпил по обыкновению стакан теплого молока, встал, умылся и сел завтракать. Во время завтрака схватил вдруг подвернувшееся под руку письмо секретаря Вольного экономического общества А. И. Ходнена по поводу предстоящей командировки и записал на обороте символы хлора и калия, имевших близкие атомные веса, после чего стал набрасывать символы других элементов, отыскивая среди них сходные в этом отношении пары: фтор и натрий, бром и рубидий, йод и цезий… Потом он закрылся в своем кабинете, достал из конторки пачку визиток и на обратной стороне карточек стал писать символы элементов и их главные химические свойства. Получилась своеобразная игровая колода, из которой Менделеев час за часом выкладывал какие-то пасьянсы. Ходившие на цыпочках домочадцы слышали, как хозяин кабинета время от времени рычал в чей-то адрес и творил с явной угрозой: «У-у-у! Рогатая. Ух, какая рогатая! Я те одолею. Убью-у!»Это обычно означало, что Дмитрий Иванович ощущает прилив творческих сил. Можно предположить, что Менделеев перекладывал карточки из одного горизонтального ряда в другой, руководствуясь значениями атомной массы и свойствами простых веществ, образованных атомами одного элемента.

Так перед ним стала вырисовываться картина будущей Периодической системы химических элементов. Еще только забрезжив в голове своего первооткрывателя, она сразу же стала вносить коррективы в существовавшую до нее систему знаний. Так, вначале Менделеев положил карточку с обозначением бериллия (атомная масса 14) рядом с карточкой алюминия (атомная масса 27,4), по тогдашней традиции считая бериллий аналогом алюминия. Однако затем, сопоставив химические свойства, он поместил бериллий над магнием. Тогда же он изменил атомную массу бериллия на 9,4, а формулу его оксида переделал из Ве 2О 3в ВеО (как у оксида магния MgO). Это смело исправленное значение атомной массы бериллия подтвердилось только через десять лет. Точно так же он помещает теллур (127,6) перед йодом (126,9), чтобы теллур попал в один столбец с элементами аналогичной валентности (2), а йод — своей (1).

В течение дня, покидая кабинет только на обед и ужин, а также для того, чтобы взглянуть на малютку-дочь, Дмитрий Иванович приходит к твердому выводу, что элементы, расположенные по возрастанию их атомного веса, выказывают явную периодичность физических и химических свойств. Ему самому еще только предстоит полностью осмыслить свое открытие, но главное сделано. В тот же вечер Менделеев отправляет переписанную набело таблицу в типографию — ему нужно разослать ее многим людям. Еще через пару дней он передает написанную по этому поводу статью Меншуткину — для публикации в журнале Русского химического общества и для доклада от его имени на заседании общества, которое состоится 6 марта, когда автор будет ездить по сыроварням Тверской губернии. Меншуткин выступит, но сообщение не вызовет ажиотажа — скорее, наоборот. Н. Н. Зинин недовольно выскажется в том духе, что пора бы Дмитрию Иванычу заняться, наконец, настоящими химическими исследованиями. Что ж с того? Через два года он будет отзываться о Менделееве и его открытии совершенно иначе. Другим коллегам понадобится значительно больший срок, чтобы оценить менделеевскую таблицу.

Дмитрий Иванович многого не знал о попытках его предшественников расположить химические элементы по возрастанию их атомных масс. Например, он не имел почти никакой информации о работах француза Б. де Шанкуртуа, англичанина Д. Ньюлендса и немца Ю. Мейера, публикации которых не привлекли внимания ученого мира из-за явных ошибок и невнятного изложения идей, лишенных менделеевской универсальности, но довольно оригинальных для отдельных групп элементов. Тем выше следует оценить интуицию Менделеева и его уверенность в правоте.

Писатель-фантаст и популяризатор науки Айзек Азимов пишет о приоритете Менделеева в своей «Краткой истории химии»: «Основываясь на увеличении и уменьшении валентности, Менделеев разбил элементы на периоды; первый период включает только один водород, затем следуют два периода по семь элементов каждый, затем периоды, содержащие более семи элементов. Менделеев воспользовался этими данными не только для того, чтобы построить график, как это сделали Мейер и Бегюйе де Шанкуртуа, но и для того, чтобы построить таблицу, подобную таблице Ньюлендса. Такая периодическая таблица элементов была яснее и нагляднее, чем график, и, кроме того, Менделеев сумел избежать ошибки Ньюлендса, настаивавшего на равенстве периодов. Свою таблицу Менделеев опубликовал в 1869 году, т. е. раньше, чем была издана основная работа Мейера. Однако честь открытия Периодической системы элементов принадлежит Менделееву не из-за приоритета публикации, действительная причина состоит в том, как Менделеев построил свою таблицу. Для того чтобы выполнялось требование, согласно которому в столбцах должны находиться элементы с одинаковой валентностью, Менделеев в одном или двух случаях был вынужден поместить элемент с несколько большим весом перед элементом с несколько меньшим весом… Поскольку этого оказалось недостаточно, Менделеев счел также необходимым оставить в своей таблице пустые места (пробелы). Причем наличие таких пробелов он объяснил не несовершенством таблицы, а тем, что соответствующие элементы пока еще не открыты. В усовершенствованном варианте таблицы (1871 г.) существовало много пробелов, в частности, не заполнены были клетки, отвечающие аналогам бора, алюминия и кремния. Менделеев был настолько уверен в своей правоте, что пришел к заключению о существовании соответствующих этим клеткам элементов и подробно описал их свойства. Он назвал их экабор, экаалюминий и эка-кремний («эка» на санскрите означает «одно и то же»). Тем не менее часть химиков была настроена скептически, и, возможно, их недоверие еще долго не удалось бы преодолеть, если бы смелые предсказания Менделеева не подтвердились столь блестяще».

Первое подтверждение последует в 1875 году, когда француз Поль Эмиль Лекокде Буабодран откроет новый элемент и назовет его галлием. Свойства галлия полностью совпадут с менделеевским экаалюминием. В 1879 году швед Ларс Фредерик Нильсон обнаружит скандий (экабор). В 1886 году немец Клеменс Александр Винклер предъявит миру германий (эка-кремний). Несмотря на то, что все три химика дадут новым элементам названия, связанные с историей или географией своих стран, их открытия навсегда будут вписаны в биографию Менделеева и историю русской науки.

Однако будет неправильным свести сложнейшую анатомию открытия к стремительному и победоносному творческому броску. На самом деле ученый шел к своему открытию с ранней юности. «Я был с самого начала глубоко убежден в том, —говорил Дмитрий Иванович сыну Ивану через много лет, — что самое основное свойство атомов — атомный вес или масса атома должна определять основные свойства каждого элемента… Я работал над капиллярностью, над удельными объемами, над изучением кристаллических форм соединений — постоянно в этом убеждении, стремясь найти основной закон атомной механики. Я сделал попутно ряд обобщений — о температуре абсолютного кипения жидкостей или сжиженных газов, о законе предельности соединений и т. д. Но всё это казалось мне второстепенным и до конца не удовлетворяло. Я уже тогда, на студенческой скамье, в первые годы самостоятельного труда, чувствовал, что должно существовать обширное обобщение, связывающее атомный вес со свойствами элементов. Это — вполне естественная мысль, но на нее не обращали тогда достаточного внимания. Я искал это обобщение с помощью усидчивого труда — во всех возможных направлениях. Только весь этот труд дал мне необходимые точки опоры и вселил уверенность, позволившую мне преодолеть препятствия, казавшиеся тогда непреодолимыми».