Из истории

Д. И. МЕНДЕЛЕЕВ. НЕТРАДИЦИОННЫЙ ВЗГЛЯД (I).

Два совершенно разных человека, пожалуй, наиболее глубоко проникли в суть творческого и духовного образа Менделеева .Одним из них был химик Л.А. Чугаев: "Из всех признаков, отличающих гениальность и ее проявлении , два, кажется, являются наиболее показательными-- это, во-первых, способность охватывать и объединять широкие области знания и, во-вторых, способность к резким скачкам мысли, к неожиданному сближению фактов и понятий, которые для обыкновенного смертного кажутся далеко стоящими друг от друга и ничем не связанными, по крайней мере до того момента, когда такая связь будет обнаружена и доказана". Эти слова звучат в унисон с замечанием Менделеева по поводу широты его собственных интересов: "Все находится в генетической связи...".

Александр Блок был вторым таким человеком. В своем письме дочери ученого – Любови -- от 15 мая 1903 года он писал: "Твой папа вот какой: он давно все знает, что бывает на свете. Во все проник. Не укрывается от него ничего. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности, у простых людей такого не бывает. ..У него есть все. Такое впечатление он и производит. При нем вовсе не страшно, но всегда не спокойно, это от того, что он все и давно знает, без рассказов, без намеков...”

Литература, посвященная Менделееву, чрезвычайно обширна. Казалось бы, не осталось ничего, сколько-либо существенного, что еще сокрыто от дотошных исследователей его жизни и деятельности. В этой всеобъемлющей картине отсутствует завершающий, но необходимый "штрих": пока никто не взял на себя труд написать полную творческую биографию ученого. Да и возможно ли это? Подобная работа потребовала бы от автора поистине универсальных познаний…

Для подкрепления подобного утверждения продолжим характеристику Менделеева, данную Чугаевым: "Гениальный химик, первоклассный физик, плодотворный исследователь в области гидродинамики, метеорологии, геологии,

в различных отделах химической технологии и других сопредельных с химией и физикой дисциплинах; глубокий знаток химической промышленности и промышленности вообще, особенно русской, оригинальный мыслитель в области учения о народном хозяйстве, государственный ум, которому, к сожалению, не суждено было стать государственным человеком, но который видел и понимал задачи и будущность России лучше представителей нашей официальной власти".

И в самом деле: не было в России XIX в. мыслителя, размах деятельности которого оказался бы столь же необъятным. Не было естествоиспытателя, получившего столь же широчайшее признание научного мира Европы и Америки. Не было ученого, чей авторитет в деловых и правительственных кругах был также высок. Его взгляды и идеи, высказанные в книгах "Заветные мысли" и "К познанию России", увидевших свет незадолго до его кончины, во многом созвучны реалиям наших дней.

В историю науки Менделеев вошел, главным образом, как создатель учения о периодичности. Но вот его слова из дневниковой записи 10 июля 1905г.: “Всего более четыре предмета составили мое имя: периодический закон, исследование упругости газов, понимание растворов как ассоциаций и "Основы химии". Мы воспользуемся этой самооценкой для последующего изложения.

...В середине девятнадцатого столетия химическая наука достаточно четко дифференцировалась на неорганическую, органическую и аналитическую химии. Стремительно создавались предпосылки выделения в самостоятельный раздел химии физической. В каждой из этих "химий" плодотворно трудились многие десятки исследователей. Некоторые из них внесли весомый вклад в развитие разных химических дисциплин.

Хотя к середине столетия уже были сформулированы некоторые фундаментальные химические законы и теоретические представления, было необходимо накопление новых фактических данных, и потому эксперимент в химии имел преобладающее значение. Все крупные химики того времени были в первую очередь экспериментаторами. Какое место в этой шеренге занимал Менделеев?

Студенческие исследования Менделеева (он учился в Главном Педагогическом институте в Петербурге) относились к аналитической химии: изучение состава минералов ортита и пироксена. Впоследствии он фактически не занимался химическим анализом, но всегда рассматривал его как весьма важный инструмент для уточнения различных результатов исследований. Между тем, именно анализы ортита и пироксена стали стимулом к выбору темы его дипломной работы (диссертации): “Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу". Она начиналась такими словами: "Законы минералогии, как и других естественных наук, относятся к трем категориям, определяющим предметы видимого мира: к форме, содержанию и свойствам. Законы форм подчиняются кристаллографии; законы свойств и содержания управляются законами физики и химии...". Понятие изоморфизма играло здесь существенную роль. Это явление уже несколько десятилетий изучалось западноевропейскими учеными. В России же Менделеев по существу оказался пионером в данной области. Составленный им подробный обзор фактических данных и наблюдений и сформулированные на его основе выводы сделали бы честь любому ученому, специально занимавшемуся проблемами изоморфизма. Как вспоминал Менделеев впоследствии, "составление этой диссертации вовлекло меня в изучение более всего химических отношений. Этим она определила многое...". Позже он назовет исследование изоморфизма одной из “предтеч”, способствовавших открытию периодического закона.

Он дал такое определение изоморфизму: "Сходство кристаллических форм по причине одинаковости атомного строения и одинаковости объема атомных атмосфер".. В магистерской диссертации "Удельные объемы" Менделеев проанализировал отношения, существующие между удельными объемами твердых и жидких тел, "сходственных по составу, форме и свойствам" .Но ведь, по его мнению, образование кристаллов зависит также от сил сцепления между частицами, а эти силы зависят от температуры. От сил сцепления зависят многие свойства: плавкость, твердость, упругость, теплоемкость. Качественных характеристик здесь уже недостаточно. Необходимо экспериментальное определение сил сцепления с помощью измерения поверхностного натяжения жидкостей (капиллярности) при различных температурах.

В апреле 1859 г. Менделеев уезжает в заграничную командировку. Если другие его соотечественники-химики направлялись за рубеж в первую очередь "для совершенствования образования", не имея собственных программ исследований, то Менделеев, в отличие от них, имел четко разработанную программу. Более того, в немецком городе Гейдельберге он устроил лабораторию, в которой проработал до возвращения в Россию. Там он "занимался... почти исключительно капиллярностью, полагая найти в ней ключ к решению многих физико-химических задач", -- так он впоследствии расскажет о своей деятельности. Эти исследования требовали многих специально сконструированных стеклянных приборов. По заказам ученого они изготовлялись крупнейшими "стеклянных дел мастерами" Европы . Во время поездок по европейскому континенту Менделеев познакомился со многими выдающимися химиками и физиками того времени. Те сразу поняли, что посланец России -- выдающаяся личность, и со многими из них Менделеев установил контакт на долгие годы.

В Гейдельберге Менделеев сделал весьма значительное экспериментальное открытие: установил существование "температуры абсолютного кипения" (критической температуры), при достижении которой в определенных условиях жидкость мгновенно превращается в пар. Вскоре аналогичное наблюдение сделал ирландский химик Томас Эндрьюс.

Коротко говоря, Менделеев работал в гейдельбергской лаборатории, прежде всего, как экспериментатор-физик, а не химик. Ему не удалось решить основную задачу - установить "истинную меру для сцепления жидкостей и найти ее зависимость от веса частиц". Точнее, он не успел этого сделать. Истекал срок его командировки, а поданное им прошение о продлении не было удовлетворено. Петербургские "наставники" Менделеева, "властителем умов" которых была, главным образом, органическая химия, не понимали и не разделяли целей его работы. Одни считали, что "подобных результатов можно было бы достичь, и не выезжая за границу", а А.А. Воскресенский давал совет "сделать более значительную... химическую работу".

В Архиве Менделеева сохранился весьма примечательный рукописный документ, который относится к концу его пребывания в Гейдельберге. "Главный предмет моих занятий есть физическая химия. Еще Ньютон был убежден, что причина химических реакций лежит в простом молекулярном притяжении, обуславливающем сцепление и подобном явлениям механики.

Блеск чисто химических открытий сделал современную химию совершенно специальною наукою, оторвав ее от физики и механики, но, несомненно, должно настать время, когда химическое сродство будет рассматриваться как механическое явление... Я выбрал своею специальностью те вопросы, решение которых может приблизить это время...".

По существу, в этом документе Менделеев высказал свои "заветные мысли" относительно направлений познания глубинной сущности химических явлений. И вся его деятельность в области естественных наук, так или иначе, имеет в основе "кредо", изложенное в процитированном документе. Но эта программная "установка" сыграла немалую роль и в том, что ученый с большой осторожностью отнесся к оценке некоторых фундаментальных открытий в химии и физике конца XIX в.

Д.х.н. Д.Н.Трифонов,
Институт истории естествознания и техники