Дмитрий Иванович Менделеев

И, наконец, последний из описанных Менделеевым неизвестных элементов – экакремний – был обнаружен Винклером в серебряном минерале из рудников Химмельсфюрст и назван германием.

Вскоре после этого, подготовляя к печати одно из очередных переизданий прославленного курса «Основы химии», Менделеев писал:

«Признавая путь опыта единственно верным, я сам проверял, что мог, и дал в руки всем возможность проверять или отвергать закон… По моему… мнению следовало новую точку опоры, представляемую периодическим законом, или утвердить, или отвергнуть, а опыт ее везде оправдал, где ни прилагались к тому усилия».

Когда Леверрье и Адамс «на кончике пера», то есть с помощью теоретического расчета, открыли новую планету – Нептун, астрономия гордилась научным подвигом этих ученых. Энгельс сравнивал с их замечательным достижением торжество предсказаний Менделеева. «Менделеев, – писал Энгельс, – […] совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверрье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты – Нептуна»^[40]. Леверрье и Адамс открыли Нептун, опираясь на установленные прямым наблюдением неправильности в движении Урана. Они основывались при этом на всеми признанном законе Ньютона. Менделеев открыл элементы и предсказывал их свойства, ориентируясь на им же самим оставленные пробелы в своей системе элементов, далеко не всеми признанной. Сила научного предвидения Менделеева основывалась на том, что в своем учении о Периодическом законе он стоял не только на материалистической, но стихийно, бессознательно и на диалектической позиции. На это указывал Энгельс. Глубокий философский смысл Периодического закона, имеющего первостепенное значение для обоснования диалектико-материалистического взгляда на природу, отмечал в своей работе «Анархизм или социализм?» тов. Сталин. Он писал: «Менделеевская «периодическая система элементов» ясно показывает, какое большое значение в истории природы имеет возникновение качественных изменений из изменений количественных» ^[41].

«Писавши в 1871 году,-продолжал Менделеев в тех же «Основах химии»,- статью о приложении периодического закона к определению свойства еще не открытых элементов, я не думал, что доживу до оправдания этого следствия периодического закона, но действительность ответила иначе. Описаны

были мною три элемента… и не прошло 20 лет, как я имел уже величайшую радость видеть все три открытыми и получившими свои имена от тех стран, где найдены редкие минералы, их содержащие, и где сделано их открытие: галлия, скандия и германия. Л. де-Буабодрана, Нильсона и Винклера, их открывших, я, со своей стороны, считаю истинными укрепителями периодического закона».

Незыблемо в веках утвердилась Менделеевская система элементов, навсегда прославившая имя своего творца.

А опыты продолжались…

Прошло много лет с тех пор, как астрономы обнаружили на Солнце присутствие неизвестного элемента, который они назвали по имени Солнца (Ге-

лиос) – гелием, и этот газ был, наконец, открыт на Земле. Атомы гелия неспособны химически соединяться с атомами других веществ. Гелий – это газ-одиночка. Он мог быть открыт только сам по себе, как это, в конце концов, и случилось. Но чтобы найти, надо искать. Специально гелий никто не искал. Даже когда он сам однажды пришел в руки к исследователю, его не признали. Впервые в заметных количествах он достался минералогу Геологического бюро в Вашингтоне Хиллебрандту. Известный путешественник Норденшильд привез ему из Гренландии несколько кусков минерала клевеита, содержащего уран. При нагревании клевеита из него выделялся какой-то газ. Хиллебрандт принял его за азот. Этот минералог сохранил свое имя в науке тем, что добросовестно опубликовал свои наблюдения над кипящим в серной кислоте клевеитом, хотя он их неверно истолковал. Его статья дала повод английскому химику Рамзаю выделить из клевеита тот же самый газ, который описывал американец. С помощью спектроскопа Рамзай опознал в нем то самое «солнечное вещество», которое посредством своего желтого луча некогда сигнализировало о своем присутствии в солнечной короне.

Когда после этого Рамзай вместе с физиком Релеем нашел в воздухе другой инертный газ – аргон, они убедились, что эти газы великолепно укладываются в систему Менделеева, образуя в ней совершенно новый ряд химически бездеятельных элементов. Размещая новые элементы в системе Менделеева, Рамзай обнаружил одно незанятое место между гелием и аргоном и два пустых места после аргона.

«По образцу нашего учителя Менделеева, – писал Рамзай, – я описал, поскольку было возможно, ожидаемые свойства и предполагаемые отношения газообразного элемента, который должен был бы заполнить пробел между гелием и аргоном».

Такие же предсказания, пользуясь методом Менделеева, сделал датский физик Ю. Томсен. Ими было предсказано существование других элементов той же группы и их атомные веса. Эти предсказания также блестяще подтвердились…

Разгадка тайны самой Периодической системы должна была привести исследователей к разоблачению секретов строения атома. Развитие науки в этом направлении обещало грандиозно увеличить могущество созидательного гения человечества.

Остались незамеченными современной ему наукой работы русского ученого Б. Н. Чичерина (1828-1904), опубликовавшего в 1888-1892 годах ряд статей, в которых, математическим путем, на основании данных Периодической системы Менделеева, он создал модель атома, задолго до Резерфорда (1912) и Бора (1913), располагавших громадным количеством опытных данных.

То медленнее, то быстрее, но непрерывно и последовательно разматывалась бесконечная нить познания. Она крепла, она превращалась в стальную цепь знания. И цепь вытягивалась звено за звеном…

В этой бесконечной цепи часто приходится заменять более надежными отдельные звенья, сделанные наспех, из непрочных исходных материалов.

История науки хранит память о многих теориях и многих гипотезах, которые сыграли свою полезную вспомогательную роль, а затем были опровергнуты опытом, или дополнены, или изменены, во всяком случае уступили место более точным представлениям о действительности. И в то же время наука знает мало примеров такого блистательного, победоносного взлета на крыльях опыта, какой испытал на протяжении десятилетий установленный Менделеевым Периодический закон.

Опубликованная Менделеевым система элементов будила новые жгучие вопросы. Система открывала родство между собою всех химических элементов, охватываемых несколькими периодами. На чем это родство основывалось? Это оставалось загадкой. Для разгадки сущности периодизма элементов в системе нужно было открыть строение атома и выяснить отличия в строении атомов разных элементов. Чтобы подойти к выполнению этой исторической миссии, завещанной Менделеевым, науке пришлось совершить много труднейших переходов, на первый взгляд, казалось бы, по очень окольным путям.

Но это только так казалось…

Нужно было, прежде всего, чтобы французский физик Анри Беккерель обратил внимание на удивительным образом зачерненную фотопластинку, пролежавшую некоторое время в шкафу рядом с кусочком одного из соединений урана.

Беккерель искал одно, а нашел другое. Он собирался изучать действие рентгеновских лучей, а нашел их соперника – мощное излучение неизвестного происхождения, исходившее из некоторых веществ.

Невидимые лучи, открытые Рентгеном в конце прошлого века, появляются во время электрического разряда в трубке, из которой выкачан воздух. Открытие их было настолько неожиданным, что не нашлось сразу слова, чтобы его описать.

Рентген назвал новые лучи «икс-лучами» (иксом, как мы знаем даже из школьной алгебры, обычно обозначается неизвестная величина). На самом деле Рентген очень быстро узнал об этих лучах очень многое. Он узнал, например, что они способны заставить некоторые вещества светиться в темноте. Этим пользуются сейчас во всех наших лечебницах. Светящимся под действием лучей Рентгена веществом покрывают экран. Если стать перед этим экраном, можно увидеть тень, которую отбрасывает скелет. Врач видит на таком экране кости, изуродованные при переломе, и может их соединить так, чтобы они правильно срослись.