Текст книги "Дмитрий Иванович Менделеев"

Автор книги: Олег Писаржевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 22 страниц)

О. ПИСАРЖЕВСКИЙ
Дмитрий Иванович Менделеев

Жизнь и творчество великого русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева всегда будет предметом пристального изучения исследователей. Наследие, завещанное нам этим гигантом научной мысли и научного дела, поистине неисчерпаемо. Родившись в 1834 году и еще на студенческой скамье (в 1855 году) начав научную работу, Д. И. Менделеев до самой своей смерти (1907) плодотворно и напряженно работал над развитием химической науки и заводского дела в России. Он оставил яркий след не только во всех областях химии и ее приложений, но и в целом ряде смежных дисциплин, развитию которых он содействовал своим авторитетом, побуждая к активности и вдохновляя русских ученых.

Наиболее крупным свершением научного гения Д. И. Менделеева явилось открытие взаимной связи всех атомов в мироздании, нашедшее свое выражение в Периодическом законе химических элементов. Этот закон, над которым сам Менделеев работал почти сорок лет, находя все новые и новые подтверждения своему открытию, уточняя и углубляя его, еще при жизни его, а особенно на глазах нашего поколения, после его смерти, превратился в неугасимый маяк, освещавший и освещающий науке новые пути исканий. В настоящее время Периодический закон химических элементов получил значение глубочайшего закона природы.

В этой книге, не претендующей на исчерпывающий анализ творчества Д. И. Менделеева, показывающей его в самых главных, самых основных чертах, вы найдете глубоко жизненный портрет великого химика, девизом которого было изречение: «Посев научный взойдет для жатвы народной». Он изображен без прикрас, как сын своего времени. Здесь не затушеваны отдельные ошибки и срывы в его мировоззрении. Но вместе с тем вы почувствуете, читая эту книгу, как передовая мысль лучших людей русской науки неизменно стремилась нащупать верную дорогу на материалистическом пути естествознания, подготовляя тот чудесный расцвет всех наук, который является достоянием и знаменем советской эпохи. Автор сумел увидеть и, воспользовавшись новым и малоизвестным широкой аудитории материалом, показать нам на фоне этих исканий правдивый облик Менделеева в лаборатории его мысли и творчества.

Слова Менделеева, которыми автор заканчивает книгу, на самом деле являются ключом к ней. Мне хотелось бы, чтобы с этих прекрасных слов вы начали ваше знакомство с Менделеевым, который всегда помнил и чувствовал, что труд есть радость и полнота жизни.

Герой Социалистического Труда академик Н. Д. Зелинский

«Наука только тогда благотворна, когда мы ее принимаем не только разумом, но и сердцем». Д. Менделеев (1857)

I. МЕНДЕЛЕЕВА НЕЛЬЗЯ ПРИГОВОРИТЬ К БЕЗДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Менделеев в юности был тяжело болен, и врачи приговорили его к смерти. Предполагали, что у него последняя степень чахотки: время от времени у него горлом шла кровь. Тогдашние врачи долго не могли распознать истинной причины этих кровотечений. А их вызывал совсем не смертельный и, при известных условиях, даже не очень опасный порок сердечного клапана. В автобиографических заметках, написанных уже под старость, Менделеев вспоминал об этой врачебной ошибке ворчливо, но благодушно. Однако представьте себе печально обнаженные стены лазарета Главного педагогического института в Петербурге, где учился Менделеев. Представьте себе худощавого, голубоглазого юношу, ослабевшего от потери крови и еще хуже чувствующего себя от пребывания в постели. Неподвижность его угнетает. Он много читает и пишет– больше, чем разрешают больничные правила. Только это примиряет его с неприветливыми стенами больницы.

Директор института хочет перевести его учиться в Киев. В то время как там уже расцветают акации и ночи над Днепром дышат теплотой нагретого за день песка, в Петербурге голые ветви Летнего сада цепенеют от мокрой измороси. Однако Менделеев отказывается покинуть север. Он дорожит каждым часом пребывания именно здесь – в Петербургском Главном педагогическом институте.

Что ему мелочная опека наставника, слишком подробное расписание будней, которые томят иных его друзей! Вырвавшись на свободу, они назовут институт «тюрьмой» и «застенком духа». Менделеев не с ними. Быть может, он даже привязан к этой кровле, под которой стоят шкафы с книгами и где вечерами долго не гаснет масляная лампа на его столе…

Менделеев не выносит даже вида институтского лекаря Кребеля. Когда тот приходит, юноша откидывается на подушки и закрывает глаза. В одно из таких посещений лазарета, думая, что Менделеев спит, лекарь говорит директору громче, чем это полагается над постелью больного:

– Этот уже не встанет…

Представьте себе все это и попробуйте угадать, что станет делать Менделеев, оставшись один. В глубокой тоске он долго еще будет лежать с закрытыми глазами. А затем… Вы думаете, он покорно подчинится велению рока, провозглашенному лекарем? Поддастся безысходному отчаянию? Будет биться головой о железные скрепы больничной койки? Ничего подобного! Он приподымается с подушек и начинает приводить в порядок записи своих лекций.

Его можно приговорить к смерти, но нельзя приговорить к ничегонеделанию. Жить для него – это значит узнавать. Жить – это значит мечтать широко и привольно, вырываясь свободной мыслью сначала за стены училищного лазарета, затем за грани своей эпохи. Жить – это значит творить, трудясь безустали, с неиссякаемым вдохновением.

Таков Менделеев, и не удивляйтесь, когда узнаете, как много этот великий химик успел сделать в своей жизни.

Его поддерживал напор могучих жизненных сил, еще скрытых, еще таящихся под запретом болезни. Ей нельзя поддаваться! Ведь столько надо успеть посмотреть, проверить, самому изучить и заново приспособить к людской пользе! Временная слабость не должна быть помехой для подготовки к большому делу жизни. Менделеев и верил, и все-таки до конца не мог поверить в безнадежность своего положения. Во всяком случае, он страстно не хотел чувствовать себя недолгим гостем на прекрасной земле, лишь по недоразумению нищей, по недоразумению несчастной. Он готов был вмешаться во все ее беды. В нем жила и зрела ответственность человека, который уже знал, как хорошо может быть, а беспокойный нрав заставлял неотступно думать над тем, что для этого надо сделать.

Он был искренне убежден, что для этого нужно совсем немного. В сущности, наивно полагал он, все в мире стоит на своих местах: при пашне состоят мужики и помещики, при заводах – рабочие и заводчики, за прилавками – купцы, в министерствах – чиновники, при войске – офицеры, и царь, как ему полагается, на троне. Правда, эти люди делают не совсем то, что им положено, и совсем не так, как следовало бы…

Совсем недавно Менделеев совершил на лошадях многотысячеверстный путь из Тобольска до Москвы, а оттуда до Петербурга. Он видел великий российский простор: нескончаемость лесов, приволье степей и красоту рек. Он вырос на стекольном заводике, который вела горячо любимая им мать. В пламени горнов речной песок перерождался в прозрачное стекло, находившее тысячи необходимейших применений. Сколько таких бросовых материалов, вроде песка, закопано по стране! Лужайки в тайге, песчаные плесы, груды мертвых камней, глиняные завалы – все это само по себе, конечно, небольшое богатство. Но тот, кто узнает, как этим воспользоваться, может обещать доброму хозяину настоящий прок от большого труда. Человек должен завести в природе собственные порядки. А тогда здесь, на русском приволье, всем всего достанет…

Менделеев вступал в жизнь с пылкой мечтой служить родному народу. Но как расплывчато у него это понятие! Для него это прекрасное слово «народ» вмещало всех: и «лапотников» и «бархатников». Он надеялся, что и тех и других, без коренной ломки, удастся приурочить к спасительному делу, вручить им рычаг, на который стоит лишь всем «миром» навалиться, как можно будет горы своротить, все клады земли из-под них повыбрать. Этот рычаг– наука, выросшая из потребностей жизни. Он не допускал мысли, что люди могут не захотеть этим рычагом воспользоваться, что для достижения всеобщего достатка люди еще должны освободиться от захребетников, сговориться между собой о

слаженном труде, научиться справедливо распределять его плоды, а не жить по волчьему закону – все Друг другу враги…

«С какой радостью снова поступил бы я в институт, где я впервые испытал сладость трудового приобретения»,– так через год после выпуска Менделеев писал директору обители «раболепства и обскурантизма», как называли Главный педагогический институт другие передовые люди России. Это разноречие не должно нас удивлять. Добролюбов, который окончил филологический факультет Главного педагогического института, имел, конечно, достаточно оснований утверждать, что общий строй жизни этого учебного заведения был задуман так, чтобы превратить его в крепость мракобесия и рассадник духовной нищеты. Но Менделеев, со своими взглядами, не мог быть в этом вопросе его единомышленником.

К тому же на естественно-математическом факультете, в отличие от других, преподавали люди, которые не только не ставили целью закрывать от юношества новые горизонты науки, но, наоборот, прилагали все усилия, чтобы насколько возможно шире раздвинуть кругозор своих питомцев.

Отдельных предметов, а значит и профессоров, на этом факультете было немного. «Ради этого, – писал впоследствии Менделеев, – огонь в нашем очаге не тух от избытка топлива, а мог только разгораться…»

На лекциях математики над кафедрой вздымались могучие плечи Михаила Васильевича Остроградского. Голос его гремел. На экзаменах ему ставили два стула рядом. Испытуемым он задавал простые, но коварные вопросы: для ответа на них надо было не помнить, а думать. Услышав удачный ответ, он весело ворчал: «соображает», и особенно отличившихся называл «архимедами» и «ньютонами». В свое время Остроградский отказался от кафедры, предложенной ему в Париже, в коллегиуме Генриха IV. Он предпочел ей малозаметный поначалу труд воспитателя молодых ученых в родной стране. И в увлечении этим делом он не знал границ… Он никогда не укладывался в рамки обычной оценки готового знания. Он стремился вдохнуть в своих слушателей постоянную неудовлетворенность достигнутым, внушить им настойчивость и дерзость в познании. Его требовательность была соразмерна с его нетерпением увидеть как можно больше русских «ньютонов» и «архимедов» на большом, живом деле созидания русской науки. О его любовном, высоком спросе с них говорила даже его привычная неуклюжая пословица: «Математику на 12 баллов, – говаривал он, – знает один господь-бог, я ее знаю на 10 баллов, а вы все на нуль». Знать математику на 10 баллов, что он оставлял для себя, очевидно, означало быть соратником славнейших геометров и механиков.

Для выдающеюся русского математика «смежными» науками оказывались все области нарождавшегося точного естествознания. И среди них на первом месте – физика, развивающая великий закон, высказанный еще за сто лет до того Ломоносовым, гласивший, что энергия не может создаваться из «ничего» и не может исчезнуть, она способна лишь превращаться из одной формы в другую. Неисчислимые следствия, вытекающие из этого закона, позволяли теоретически рассчитывать тепловые машины и обещали ввести точный расчет в изучение тайны тайн – сущности химических процессов. Ведь в них происходили не только преобразования неизменяемого вещества, но и превращения энергии. Именно химические процессы были главным источником той же теплоты.

Граничила с математикой, которую преподавал Остроградский, и астрономия. О новых трудах по развитию «небесной механики» рассказывал своим воспитанникам Остроградский, врываясь тем самым в область своего «соседа» – профессора А. Н. Савича.

Читая лекции, Остроградский увлекался, и мысль опережала руку. Он часто бросал писать и продолжал формулы на словах. Только «архимеды», среди которых был и Менделеев, успевали следить за сверкающим потоком идей, пока он не обрывался… «А теперь посмотрим», – говорил, наконец, лектор и, оглядываясь на чистую доску, где не на что было смотреть, смущенно мял в руках платок вместо губки…

Увлечения захватывают. В IX томе собрания сочинений отца русской авиации Н. Е. Жуковского помещены рядом статья «Ученые труды М. В. Ост– роградского» и восторженный отзыв «О работах Д. И. Менделеева по сопротивлению жидкостей и воздухоплаванию». В сближении этих имен в истории русской механики мы не видим случайности. Влиянию Остроградского можно смело приписать столь успешные отклонения Менделеева в область механики струй и газов.

Неутомимую разностороннюю пытливость Менделеева отличал и Степан Семенович Куторга – другой выдающийся профессор, читавший в институте геологию и «геогнозию» [1]1
  До второй половины прошлого века «геогнозией» называли науку, изучающую земную кору и исследующую ее минералогический состав. Геологией в то время называлось учение о происхождении и истории нашей планеты. С течением времени теоретические воззрения все теснее сливались с фактическим содержанием науки, и старый термин «геогнозия» потерял свое значение.


[Закрыть]. Куторга умел различать виды гранитов и гнейсов, кувшинок и роз, современных моллюсков и вымерших миллионы лет назад зверей с мордами дельфинов, плавниками кита, зубами крокодила и рыбьими хвостами. Это был один из последних представителей ранней науки, которая жадно и любовно описывала все разнообразие сущего. На смену подобным энциклопедистам закономерно приходили представители эры узкой специализации. Одни только перечни земноводных тварей, камней, руд и минералов, вместе с описанием их качеств, начинали вырастать в целые тома. Необозримое пространство естествознания начинало распадаться на крошечные участки, трудолюбиво исследуемые отдельными отрядами знатоков. Отдельными, но и объединенными! Но Куторга скорее чувством, чем суждением, угадывал в дымке неизвестного единство законов мироздания.

Куторга не удивился бы, если бы ему сказали, что всего через несколько десятилетий геологическое изучение земной коры (которому он, кстати сказать, посвятил первую в России научно-популярную книжку в области геологии) объединится не только с химией, но и с зоологией и с ботаникой. Наука сумеет с единой точки зрения объяснить и причины преобладания зеленых тонов в окраске горных пород Уральских хребтов, в причины повсеместного рассеяния металла церия, и хрупкости костей поволжского скота, и появления в тех местах, где можно надеяться найти золото, венчика золотособи– рающего растения Lonусеrа, цветущего подобно легендарному цветку Ивановой ночи над кладом… Но прежде еще должна появиться естественная Периодическая система химических элементов Менделеева… Куторга не дожил до этого торжества естествознания. Но у него, у этого старого энциклопедиста, впервые говорившего с университетской кафедры о дарвинизме, учил Менделеев уважению к большой научной задаче поисков единства среди хаотического, на первый взгляд, нагромождения частностей.

Однако наиболее полно овладеть его воображением сумел не пламенный Остроградский, не блестящий Куторга, неистощимый в выборе тем для своих лекций, а медлительный, тяжеловесный профессор Александр Абрамович Воскресенский.

Что могло сблизить этих столь непохожих друг на друга людей? Один из них – неудержимый мечтатель, пылкий и нетерпеливый. Другой – умудренный философ, которого жизненные разочарования так и не смогли сделать желчным скептиком, но научили ждать и находить тихие радости в скромных делах.

В тридцатых годах прошлого века Воскресенский окончил тот же Петербургский педагогический институт по первому разряду и, получив золотую медаль, был отправлен в Германию.

Глава гиссенской химической школы Либих, как он сам впоследствии рассказывал Менделееву, получил в лице Воскресенского наиболее талантливого ученика, которому «все давалось с легкостью, который на сомнительном распутье сразу выбрал лучший путь». Об этом Менделеев написал в биографии Воскресенского.

Германские химики недаром многозначительно переглядывались при упоминании этого имени. Для развития химии много дали его первые блестящие исследования некоторых типов веществ, получивших широкое применение в быстро развивавшейся германской науке и технике. От Воскресенского ждали еще и еще. Однако через два года он уехал в Россию, и с тех пор его имя почти не появлялось ни в одном из журналов, публиковавших первые сообщения о новых работах. Оно ярко сверкнуло только раз, в связи с открытием состава яда, сходного с кофеином и содержащегося в какао. Это возбуждающее в небольших дозах вещество Воскресенский назвал теобромином. Больше он не публиковал ничего заметного. Не лень и не беспечность были тому причиной.

Воскресенский оставил готовую его всячески обласкать заграницу и вернулся в родную страну. В России в то время только закладывались первые химические заводы, хотя у России был Ломоносов. Традиции русской химической науки жили в университетах. География ранней русской химии – это география университетских центров.

Воскресенский, так же как и его современник, выдающийся русский химик Зинин, начинал путь почти в одиночестве. Оба они ощущали себя центрами зарождения отечественной химической науки.

Один камень может вызвать лавину. Сдвигаясь с места, он увлекает два других, те сдвигают следующие, и скоро грандиозный поток камней грохочет по ущельям. Для того чтобы процесс создания русской химической школы разрастался подобно такой лавине, одному Воскресенскому приходилось читать химию и в университете, и в педагогическом институте, и в институте путей сообщения, и в инженерной академии. Постепенно отбирались ученики: продолжатель дела родоначальника русской физической химии Ломоносова Н. Н. Бекетов, Н. Н. Соколов, Д. И. Менделеев и многие другие, впоследствии любовно называвшие неповоротливого толстяка Воскресенского «дедушкой русской химии».

«Дедушка» угадывал таланты с проницательностью большого ученого, каким он, несомненно, и был, и растил их с терпением и страстью крупного педагога. Менделеева роднила с ним бродившая в обоих неистощимая закваска жизнерадостности. «Другие говорили часто о великих трудностях научного дела, – писал Менделеев, увековечивая память своего учителя, – а у Воскресенского мы в лаборатории чаще всего слышали его любимую поговорку: «Не боги горшки обжигают и кирпичи делают». Воскресенский, как и Остроградский, больше всего ценил в своих воспитанниках живую мысль [2]2
  На склоне лет, вспоминая своих учителей в годы учения, Менделеев писал: «Не тот профессор должен получать… одобрение, который только сообщает юношеству Признанные истины, но тот, который сверх того, личным примером, дает образцы того, для чего назначаются высшие учебные заведения, то-есть тот, который наиболее вносит в науку самостоятельного, нового. Профессоров, к этому неспособных, то-есть способных лишь повторять зады и их излагать, надо мало для высших учебных заведений, хотя без них дело обойтись не может, и хотя в управлении высшим учебным заведением и им надо дать известное место, однако преобладающее значение во всех отношениях должны получить лишь те профессора, которые продолжают итти вперед и заражают своими стремлениями массу потомства!»


[Закрыть].

Именно об этом – о собственных исследованиях, о своем участии в раскрытии самых глубоких тайн природы – под влиянием Воскресенского мечтал Менделеев. У него была уже даже собственная маленькая программа дальнейшей работы. Вернее, не программа, а как бы главное устремление, перечень основных вопросов, которые он хотел бы природе задать. Все эти вопросы относились к области химии.

II. О ДАЛЕКИХ СВЕРШЕНИЯХ И ЗАБЫТЫХ ОШИБКАХ

Как будто не богата событиями жизнь студента закрытого учебного заведения. Жизнь в четырех стенах, в окружении примелькавшихся лиц. Ни ярких происшествий, ни увлекательных встреч!..

Но так ли это? А разве каждая лекция, каждая лабораторная работа – это не встреча с новым, будоражащим ум, воображение, страсть? Лаборатория – только с виду тихая обитель. В действительности это никак не приют для вялых созерцателей.

Приходится еще раз добром помянуть Воскресенского, который помог юному Менделееву разглядеть за сухими листами академических сочинений, испещренных химическими символами, взрывы разочарований, горечь разбитых надежд, новые их вспышки и радости заслуженных – всегда заслуженных! – успехов.

Воскресенский вводил Менделеева в мир самых волнующих приключений, в мир борьбы идей, исход которой решал опыт – беспристрастнейший и справедливейший судья. Для того чтобы последовать за молодым Менделеевым в мир приключений человеческой мысли, который его увлекал до самозабвения, нужно хотя бы бегло перелистать несколько страничек истории химии. То, что для нас уже история, для Менделеева было живой действительностью. Журналы, печатавшие споры, следы которых нам придется искать в пожелтевших фолиантах, лежали на его рабочем столе. Книги, участвовавшие в давно забытых перипетиях борьбы, стояли у него в шкафу. Что это были за споры и какие книги в них участвовали, можно заключить из слов самого Менделеева. Много позже, отмечая память своего учителя, Менделеев писал о Воскресенском:

«Он… проводивший и в чтениях и в сочинениях идеи Берцелиуса… всегда ясно видел, что истинное знание не может ограничиваться односторонностью, а потому нас, начинающих, заставлял сопоставлять мысли и взгляды Берцелиуса – с учениями Дюма, Лорана и Жерара, тогда уже выступивших, но еще далеко не получивших господства».

Большинство этих имен у современного читателя не вызывает никаких воспоминаний. Однако они принадлежат выдающимся научным деятелям до-менделеевской эпохи химии. Это имена участников борьбы, в которой выковывалось понятие об атоме.

Во времена Воскресенского существование атомов было для химиков только сомнительным и необязательным предположением. Постичь, что свойства, которые вещество проявляет в большой массе, должны зависеть от свойств каких-то мельчайших его частиц, было очень не легко. Для этого надо было быть таким титаном мысли, как Ломоносов, атомистические воззрения которого намного опередили его время.

С одной стороны, эту мысль подсказывали наблюдения даже над простейшими химическими соединениями. Опыты утверждали, что составные части известного сложного вещества вступают в соединение между собой в определенной пропорции.

Ознакомимся с типичным образчиком рассуждений, которые приводили химика того времени к понятию об атоме.

Например, для образования киновари нужно всегда одно и то же относительное количество ее составных частей – серы и ртути.

Можно представить себе большой опыт, в котором 4 пуда серы соединяются с 25 нудами ртути. При этом образуется, без малейшего остатка, 29 пудов киновари.

Можно уменьшить масштабы опыта, повторив его с 4 фунтами серы и 25 фунтами ртути. Результат останется точно подобным первому – сера и ртуть соединятся без остатка. Этот же результат можно воспроизводить во все меньшем и меньшем масштабе, доходя до мельчайших долей единицы веса…

Но дальше естествоиспытатель имел бы дело с исчезающе малыми порциями соединяющихся веществ. Он мог продолжить деление веществ только мысленно, предположительно. И он неизбежно спрашивал себя: до какого же предела можно при этом дойти?

Долгое время этот вопрос считался неразрешимым. Способов непосредственного наблюдения строения вещества еще не было известно. Можно было только предполагать, что дробление вещества на все более и более мелкие части нельзя продолжать до бесконечности. А когда оно останавливается – это значит, что мы дошли до мельчайшей неделимой частицы вещества – до атома [3]3
  «Атомос» – по-гречески означает «неделимый».


[Закрыть].

Неделимой частицы!..

Слово «неделимой» приводило в смущение исследователей, когда они вплотную подходили к понятию об атоме. Как представить себе частицу, имеющую объем, длину, но дальше неделимую? [4]4
  В дальнейшем науке удалось раскрыть сложное строение самого атома. Но это было уже областью физики. Атом не могут разрушить те скромные средства воздействия на вещество, которые находятся в руках химиков и самые могучие из которых – высокое давление и высокая температура. Не зная сложного строения атома, некоторые химики считали, что лучше, по возможности, совсем не упоминать об атоме…


[Закрыть]

Решительный сдвиг в науке об атоме знаменовало открытие закона природы, оставшегося в науке под названием «закона кратных отношений» .

Этот закон был очень сильным косвенным доказательством существования атомов. С утверждением этого закона «атомистическая гипотеза», уже превращенная Ломоносовым в орудие познания, выдвигалась на первый план.

Как странно чувствуешь себя, перенесясь в эпоху, когда то, что сейчас так бесспорно для нас, вызывало осторожные оговорки! Существование атомов в наше время – это олицетворенная несомненность. Принимая ее сразу, чуть ли не с детских лет, как готовое утверждение, мы часто забываем о том, что до нас существование атомов было доказано десятками различных способов, ценой усилий целых поколений исследователей.

Древние философы создали замечательные, хотя и умозрительные, представления на эту тему. Римский поэт Лукреций Кар в поэме «О природе вещей» писал:

Мед и молочная влага

Чувства приятные на языке нам всегда оставляют. Горький полынь же и золототысячник дикий, напротив, Вкусом своим отвратительным морщиться нас заставляют. Ты узнаешь без труда, что приятно ласкают нам чувства Те вещества, коих тельца первичные круглы и гладки. Те вещества же, которые горьки и остры по вкусу, Цепкие, тесно сомкнутые тельца в себе заключают…

Представления древних атомистов были плодом могучих усилий философской мысли античности, но творцы их и не помышляли о подтверждении своих предположений опытом. Но химик нового времени не может «воображать» природу. Опыт учит его сдержанности. Для него он не только критерий истины, но и орудие ремесла. Опыт – это вопрос, который задается природе, и если он поставлен правильно, природа даст на него ответ.

Если атом – реальность, то он должен быть наделен, как и всякий предмет материального мира, множеством разнообразных свойств. При открытии закона кратных отношений он позволил обнаружить себя по одному из признаков этих свойств – постоянному весу, с которым он входит в соединение. Однако этого мало. Должны, непременно должны быть еще какие-то свойства атомов, которые определяют различие веществ между собой и способность их взаимного соединения.

Вскоре после открытия закона кратных отношений один из учителей Воскресенского, упоминаемый Менделеевым шведский химик Берцелиус, начал исследовать действие на разные тела электрического тока и пришел к убеждению, что атом открылся ему еще с одной стороны – со стороны своих электрических свойств. Он построил целую теорию «электрической химии», и до поры до времени эта теория удовлетворяла науку, но в дальнейшем оказалось, что эта теория ошибочна.

За работами северной лаборатории – в стране гранита, белых ночей и фиордов – с огромным интересом следили все выдающиеся химики, с которыми Берцелиус состоял в оживленной переписке. Эти работы нашли свое отражение в журналах и учебниках, которые, занимаясь химией, изучал Менделеев.

В Стокгольме, в маленьком двухэтажном домике, в котором жил Берцелиус и где помещалась его лаборатория, были сделаны первые крупные исследования действия на различные тела гальванического тока. Берцелиуса издавна увлекала идея, что всякое химическое соединение состоит из сходящихся противоположностей. Она получала в этих исследованиях как будто наглядное подтверждение.

Одни тела отлагались из растворов на том полюсе батареи гальванических элементов, который обозначался знаком «плюс», другую категорию тел привлекал к себе отрицательный полюс цепи. На этом полюсе, отмеченном знаком «минус», отлагались, например, доказывая тем самым свою положительную электрическую заряженность, металлы, щелочи.

Берцелиус шел дальше. Он объяснял, что положительный заряд окисла металла натрия образуется потому, что положительный заряд натрия преобладает над отрицательным зарядом кислорода. Если же с кислородом соединяются атомы несколько менее положительной серы, то окисел обнаруживает отрицательный заряд. Образование сернокислого натрия (глауберовой соли) происходит в результате взаимного соединения этих противоположно заряженных окислов и т. д. и т. п.

Открытие закона кратных отношений как нельзя более устраивало Берцелиуса. Он доказывал существование атомов. Оставалось предположить, что в каждом атоме существует два противоположных электрических полюса, и все химические явления, казалось, разом получали единое объяснение.

Берцелиус считал, что «полюсы» атома не должны содержать равных количеств электричества, иначе они взаимно уничтожаются, и атом будет электрически нейтрален. Электричество одного полюса должно преобладать над электричеством другого. Берцелиус учил, что оно находится на одном из полюсов в «большем сгущении».

Все это граничило, конечно, с чистой фантастикой. Электрохимическая теория Берцелиуса, по ироническому замечанию Менделеева, которое он обронил в лекциях по основам химии, объясняла «мало известное совершенно неизвестным, или еще более темным».

На самом деле, ставя свои первые электрохимические эксперименты, скандинавский ученый слышал тихий и не очень внятный шопот природы, начавшей рассказывать ему одну из самых глубоких своих тайн – тайну электрического строения атома [5]5
  Можно понять нетерпение, с которым Берцелиус, ученый, соединивший свое имя с открытием нескольких новых химических элементов, стучался в глухо запертые двери, ведущие в область строения атома. Как выяснилось уже в наше время, целый ряд его смелых догадок подтвердился. Атом действительно оказался системой электрически заряженных частиц. Прочность гранита, твердость стали, способность фосфора светиться в темноте, также и превращение химических соединений, действительно обусловлены силами электрического взаимодействия между отдельными частицами вещества. Но сложный и тонкий механизм действия этих сил мог быть выяснен лишь значительно позже. Только открытие радиоактивности, породившее химию радиоактивных веществ и новейшую физику атомного ядра, позволило по характеру разлетающихся гари разрушении атома обломков и по его излучениям узнать, как построен атом, Замок таинственной двери, за которую стремился проникнуть Берцелиус, был сломан лишь в 1896 году Беккерелем, обнаружившим самопроизвольное свечение урановой руды, связанное с радиоактивным распадом урана. А за полвека до этого шведский химик, конечно, совершенно не был подготовлен к тому, чтобы суметь до конца разобрать наблюдавшиеся им смутные и противоречивые сигналы атомов.


[Закрыть]. Трудности, которые он при этом испытывал, один остроумный физик сравнил с затруднительным положением слушателя концерта, который пытался бы по исполняемой музыкальной вещи догадаться об устройстве рояля… Пробуя истолковать свои наблюдения на языке химии, Берцелиус проявил и отвагу и изобретательность. За это его осуждать никак нельзя. Но к своему химическому пересказу действий тока на различные вещества Берцелиус слишком многое добавил от себя и слишком упорно именно на этих добавлениях настаивал.

Берцелиус представлял себе химическое соединение так: атомы различных элементов в соединении сходятся своими противоположными полюсами. Точно так же он объяснял, почему электрический ток разделяет соединение на его составные части. Берцелиус считал, что гальванический ток, притекающий со стороны, восполняет запас электричества, утерянный атомами при соединении, и позволяет им выделиться в прежнем свободном состоянии. Интересно, что русский ученый М. Г. Павлов (1793– 1840) развивал правильные взгляды на этот вопрос. Он говорил о возбуждении электрических атомов в процессе их соединения.

Свои взгляды Берцелиус опубликовал в классическом руководстве.

«Если электрохимические воззрения верны, – уверенно провозгласил в своем учебнике шведский химик священную формулу, отдающую теорию на суд опыта, – то из этого следует, что каждое химическое соединение зависит единственно от двух противоположных сил, положительного и отрицательного электричества, и что каждое соединение должно состоять из двух частей, соединенных действием электрохимической реакции… Из этого следует, что каждое сложное тело, из скольких бы частей оно ни состояло, может быть разделено

на две части, из которых одна будет электрически положительной, а другая – отрицательной» [6]6
  Цит. по книге: А. Ладенбург. Лекции по истории развития химии. Одесса, 1917, стр. 82.


[Закрыть].

Таким образом, условие было поставлено.

Теперь опыт должен был сказать, исполнится ли решительное предсказание, то есть будет ли верна выдвинувшая его теория.

Берцелиус и его сторонники находили все новые и новые подтверждения этой теории, которая обосновывала представления о «двойственном» строении любого сложного химического вещества. Двойственность возводилась во всеобщий принцип химии. Ради цельности схемы уже отрицалось самое естественное предположение, что тела состоят из своих простейших составных частей.

Через пятнадцать лет после окончания института Менделеев в своих первых университетских лекциях подробно останавливался на событиях этого времени. Застенографированные студентом Никитиным, они составляли почти всю первую часть опубликованного Менделеевым в 1869 году замечательного химического руководства «Основы химии». Менделеев учил студентов опасаться в науке предвзятости, и в качестве ее примера он называл ошибку Берцелиуса. Именно предвзятость побуждала Берцелиуса и его последователей видеть в сернистом натрии не естественное сочетание серы, кислорода и натрия, а две воображаемые составные части: электроположительную серную кислоту и электроотрицательный натр; в квасцах различать не их действительные простейшие составные части, а результат сочетания выдуманного электроотрицательного «элемента», например сернокислого аммония, и электроположительного, скажем, сернокислого калия, и т. д.