2019 год провозглашён ООН Международным годом Периодической таблицы химических элементов — она была открыта 150 лет назад. А сегодня ещё одна знаменательная дата, непосредственно связанная с этим событием. Ровно 185 лет назад родился Дмитрий Иванович Менделеев, который, собственно, и стал автором эпохального открытия.
Если ознакомиться с его биографией, не остаётся сомнений, что Менделеев — самый крутой учёный России ХIХ века. А может быть, и за всю её историю. Потому что он был не только химиком, но и физиком, геологом, экономистом, метеорологом, воздухоплавателем, приборостроителем и много кем ещё. Потому что он предвидел будущее. И потому что не так много на свете учёных, вокруг которых слагают мифы. Да и анекдоты не про всех сочиняют.
Не просто так пьём, а по науке, со смыслом!
— Кто такой Менделеев?
— Это тот, кто водку придумал!
— Ну, а вообще он кто?
— Красавчик!
(Анекдот)
Дмитрий Менделеев был последним, причём семнадцатым, ребёнком в семье. Отец его, занимавший должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа, в год рождения младшего сына ослеп, и, хотя зрение ему вернули, места он лишился. Семью тащила на себе мать, женщина незаурядного ума и энергии. После смерти мужа она вместе с детьми перебралась в село, где находился небольшой стекольный завод её брата, и взялась управлять им. Много денег это не приносило, а через год завод и вовсе сгорел.
Заметив выдающиеся способности сына Митеньки к естественным наукам, Мария Дмитриевна решилась везти его в Москву, чтобы определить в университет. Правда, высшее образование Менделеев получил всё-таки в Питере, в Главном педагогическом институте. А через несколько недель после его зачисления в институт мать скончалась. Дмитрий Иванович всю жизнь был ей благодарен. Посвящая её памяти очередное сочинение, он писал, что она его «воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы».
Сам Менделеев был женат дважды, первый раз — на падчерице автора «Конька-Горбунка» Петра Ершова, второй — на дочери донского казака, в которую влюбился без памяти. Всего у него родилось семеро детей, правда, в наши дни потомков Дмитрия Ивановича в России не осталось. Не исключено, что таковые есть в Германии (во время командировки в Гейдельбергский университет у него был роман с актрисой, которая впоследствии уверяла, что родила от него) или в Японии (сын учёного Владимир, находясь в морском походе на Дальний Восток, обзавёлся в порту Нагасаки «временной женой», и та, по некоторым данным, впоследствии родила дочку). Но установить правду сейчас невозможно.
...В 1865 году, будучи профессором Петербургского технологического института, Менделеев защищает докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой». К слову, исследование растворов было одним из главных его научных интересов на протяжении всей жизни — этой теме он посвятил 44 труда. В диссертации нет ни слова о водке, речь там идёт о пропорциях спирта и воды, при которых происходит максимальное уменьшение объёма жидкостей. Но вот она, сила народного мифотворчества: и по сей день огромное число людей убеждено, что Менделеев изобрёл некую «формулу водки» и вычислил оптимальную (с точки зрения питья, разумеется) её крепость — 40%. Между тем, порог содержания спирта в 40% был утверждён российским правительством аж за 22 года до защиты Менделеевым его диссертации.
Ход мысли обывателя понять несложно: раз маститый учёный берётся исследовать раствор спирта с водою, неужели он будет тратить время на какую-то ещё ерунду, помимо главного интереса — понять, как грамотно (и с пользой для здоровья!) этот раствор составить и вовнутрь употребить? И это делает Дмитрия Ивановича Менделеева воистину народным героем. Ведь в отличие от других высоколобых грамотеев, непонятно на что тратящих государевы деньги, он уловил чаяния масс и для них потрудился. И вот эти родные наши 40% не с потолка взялись — они научно обоснованы. Значит, не просто так пьём, а по науке, со смыслом!
Фундаментальный закон мироздания
Таблица Менделеева сначала приснилась Пушкину, но он ничего не понял... (Анекдот)
Работая над трудом «Основы химии», Менделеев в очередной раз задумался: как бы систематизировать все химические элементы? Ведь между некоторыми из них есть черты явного сходства! Те или иные элементы проявляют одинаковые свойства, просто напрашиваясь, чтобы их объединили в группы. Но вот по каким правилам?
Не сказать, чтобы Менделеев был первым, кто ломал голову над этим вопросом. Многие известные химики давно заметили, что разные элементы похожи друг на друга физическими и химическими свойствами. Среди таких учёных были швед Ленсен, англичане Ньюлендс и Одлинг, немцы Гмелин и Мейер... Они даже составляли свои таблицы, но ни одна из них не предлагала чёткого решения — многие элементы оставались «за бортом».
Дмитрий Менделеев написал на отдельных карточках названия элементов с их атомными весами и свойствами. И стал раскладывать в разных комбинациях, меняя местами. Задача осложнялась тем, что многие элементы тогда ещё не были открыты, а у тех, что были известны учёным, атомные веса определялись неточно. Тем не менее, закономерность он нашёл.
Основным параметром оказалась атомная масса. В отличие от предшественников, Менделеев расположил элементы по возрастанию их атомных весов (изменив несколько значений) и увидел закономерность: через определённые промежутки свойства повторяются. Но главная заслуга его таблицы была в том, что она предсказывала свойства ещё не открытых элементов. Разве не чудо — элемента пока нет, но его характеристики уже известны и место в таблице для него подготовлено?! Это ведь, натурально, предсказание будущего! Когда через несколько лет химики последовательно открыли галлий, скандий и германий, это стало триумфом русского учёного. Помимо этих трёх, Менделеев успел предсказать существование ещё восьми элементов. А саму таблицу постоянно совершенствовал.
Точная дата открытия Периодического закона неизвестна. Как и неизвестно доподлинно, приснилась ли Дмитрию Ивановича его таблица или это тоже из области мифологии. Автор байки — профессор Иностранцев, который однажды заглянул на чай к знаменитому химику и якобы услышал от него признание: «И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилёг на диван в кабинете и заснул. И во сне мне совершенно явственно представилась таблица». Иностранцев любил рассказывать эту историю студентам. А сам Менделеев не подтверждал и не опровергал её. Но учитывая специфическое чувство юмора, свойственное учёным, можно предположить, что миф родился из шутки кого-то из них двоих.
Достоверно то, что Периодический закон признан фундаментальным законом мироздания. За 150 лет были предложены сотни вариантов изображения периодической системы. Это всевозможные аналитические кривые, спирали, таблицы, геометрические фигуры и т.п.
«Вот комета и вот человек!»
Менделеев открыл 40-градусную водку. Потом он открыл 20-градусный портвейн. И только утром он открыл, что смешивать их нельзя. (Анекдот)
Великий учёный оставил после себя более 1500 научных трудов. При этом сидеть на месте не любил.
Оценив кризисное состояние промышленности на Урале («там действуют почти нацело одни крупные предприниматели, всё и вся захватившие для себя одних»), Менделеев организовывает экспедицию в этот стратегически важный регион. И сам участвует в ней, несмотря на недомогание. Вместе с адмиралом Макаровым выступает за строительство первого в мире арктического ледокола. А затем — за организацию экспедиции в Арктику, чтобы положить начало освоению Северного морского пути.
Менделеев борется со спиритизмом, который стал популярен во второй половине XIX века, инициируя создание комиссии по изучению действий медиумов (ещё один привет в будущее — на этот раз Комиссии по борьбе с лженаукой РАН). Собранные им эксперты выявляют ряд специальных приёмов и разоблачают обманы, о чём много пишет пресса того времени.
Испытывая страсть к воздухоплаванию, он разрабатывает проект стратостата для подъёма в верхние слои атмосферы. А летом 1887 года сам осуществляет полёт на воздушном шаре, ставший знаменитым. 7 августа ожидалось полное солнечное затмение, и Менделеев увлёкся идеей — впервые в истории наблюдать солнечную корону с аэростата. Он предполагал, что это прояснит некоторые космогонические гипотезы. Погода подвела, солнце заслоняли облака, и никакой короны учёный так и не увидел. Но за этот полёт (шар пролетел около 100 км от Клина до Калязинского уезда Тверской губернии) Международный комитет по аэронавтике удостоил Дмитрия Ивановича медали. А сам он с улыбкой вспоминал, как после приземления мимо шара проезжала телега с тремя селянами и до ушей учёного долетело: «Ведь я говорил, что летит комета и на ней человек сидит. Вот ты не верил, видишь теперь: вот комета и вот человек!».
... Менделеев ездил по заводам и фабрикам, разрабатывал бездымный порох, изучал происхождение нефти, создавал точную теорию весов, предлагал экологические проекты — например, по расчистке Дона и Северского Донца, сохранению лесов. А ещё писал об экономике, демографии и развитии страны. Скажем, в начале XX века он вычислил, что при сохранении имевшихся темпов роста населения к 2050 году в России будут жить 800 млн человек. Увы, при всей своей прозорливости учёного он не мог предвидеть войны, революции и репрессии, которым в наступившем столетии предстояло выкосить значительную часть населения страны.
Да и как бы он их предвидел? Вот что писал Менделеев в своём труде «К познанию России»: «Высшая цель политики яснее всего выражается в выработке условий для размножения людского».
Высшая цель политики... Похоже, все великие учёные — всё-таки великие идеалисты.
