Система Дмитрия Менделеева

Дмитрий Иванович до конца жизни не признавал существования электрона и не понял трудов по радиоактивности. Илья Репин. Портрет Д.И. Менделеева. 1907

Нынешний год объявлен ЮНЕСКО Международным годом Периодической таблицы химических элементов. Пожалуй, имя Менделеева – единственное из большого списка выдающихся отечественных ученых, которое Россия без всяких натяжек и оговорок может равноположить Ньютону, Дарвину, Эйнштейну…

Хребет науки

Иван Сергеевич Тургенев в письме к Сергею Тимофеевичу Аксакову в 1853 году так сформулировал свое представление о русской ментальности (тогда, наверное, следовало бы сказать – о русском духе): «Всякая система – в хорошем или дурном смысле этого слова – не русская вещь». И даже спустя много лет, уже под конец жизни, писатель остался в этой уверенности: «Систематичность чужда русскому человеку».

«Трудно сказать, что побудило великого русского писателя с такой категоричностью отрицать у русского человека способность к систематичности, – замечал по этому поводу в 1969 году профессор, заведующий кафедрой неорганической химии («Менделеевской») химического факультета Ленинградского государственного университета Сергей Александрович Щукарев. – Ясно одно: Менделеев своим примером опроверг тезис Тургенева и показал, с каким размахом и силой русский человек может не только собирать и систематизировать факты, но и создать или, вернее, открыть систему, составившую новую основу не только химии, но в значительной мере и всего современного естествознания. Систему, о которой автор ее писал: Закон очень нов и глубоко проникает в природу химических явлений, и я, как русский, горжусь тем, что участвовал в его установлении».

Впрочем, сам Менделеев указывал: «Решающим в развитии моей мысли о периодическом законе я считаю 1860 год – съезд химиков в Карлсруэ, в котором я участвовал, и на этом съезде – идеи, высказанные итальянским химиком С. Канницаро. Его я и считаю настоящим моим предшественником, так как установленные им атомные веса дали необходимую точку опоры… Меня остановили, однако, оставшиеся несообразности в принятых тогда атомных весах; ясно осталось только убеждение, что в данном направлении надо работать».

Он и работал. Систематически работал. Вообще систематики и систематизация – это становой хребет и научного сообщества, и науки. Великие систематики очень часто были и великими коллекционерами: Аристотель (собирал коллекцию растений); Ньютон (коллекционировал научные и химические приборы, оптику); Линней (гербарии, растения, естественно-научные диковины); Ломоносов (библиофил, коллекционировал минералы); Дарвин (этот чего только не коллекционировал!).

Менделеев собирал открытки, билеты, квитанции, программки, ресторанные меню – отовсюду, где бывал (кстати, чемоданы для путешествий любил мастерить сам)… Летом 1902 года Дмитрий Иванович заканчивает работу по описанию 1300 томов-конволютов (!) личной библиотеки: свои собственные статьи, статьи коллег, вырезки из самой различной периодики на самые различные темы, письма – все аккуратно подбиралось и переплеталось в тематические тома. Переплеталось собственноручно!

Пирамидальный вариант представления  периодической системы предложен Бэли в 1882 году.

1869. 1 марта. Открытие периодического закона. Разработан первый вариант периодической системы, который под заглавием «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве» Менделеев отправил в типографию.

14 марта. Менделеев рассылает «Опыт системы...» некоторым русским и иностранным химикам и передает Н.А. Меншуткину статью «Соотношение свойств с атомным весом элементов» для напечатания в «Журнал русского химического общества».

19 марта. Меншуткин на заседании Русского химического общества от имени Менделеева излагает содержание статьи.

Конец года. Выход книги В. Добровольского (Киев) «Материалы для химии бора и его соединений», в которой впервые упоминается о периодическом законе.

1870. Июль–сентябрь. Менделеев приходит к выводу о необходимости изменения атомных весов In (индий), Y (иттрий), Се (церий), Th (торий) и U (уран) и предлагает для них новые (соответствующие современным) места в периодической системе. Разработка короткой формы таблицы элементов.

1871. Апрель. В статье «К вопросу о системе элементов» Менделеев впервые называет свою систему «периодической» в отличие от ее прежнего названия: «Естественная система элементов».

Июль. Менделеев заканчивает обобщающую статью «Периодическая законность химических элементов», в которой изложены основные положения его открытия. Впервые напечатана в ноябре 1871 года в немецком журнале Liebig’s Annalen…

Экспансия системы

Живущий ныне в ФРГ русский писатель и философ Борис Хазанов заметил в книге «Миф Россия» (1986): «Великим теориям присущ деспотизм... Подобно империям, великие теории стремятся поработить мир. Родившись в лоне частной науки, в рамках отдельной дисциплины, теория распространяется на другие области знания, ширится и обрастает вассальными княжествами».

И в этом смысле Периодическая система химических элементов, созданная Менделеевым, оказалась сверхимперией. Еще бы, ведь в науку был привнесен универсальный принцип системы! А вот насколько она универсальна – об этом хорошее представление дает, например, небольшой сборник «Юбилейному Менделеевскому съезду в ознаменование 100-летней годовщины со дня рождения Д.И. Менделеева» (1934). В гигантской библиографии, посвященной Д.И. Менделееву и его закону, эта книжка почти невидима. Однако история ее появления очень интересна и показательна.

В 1934 году в СССР проходил Седьмой (юбилейный) Менделеевский съезд. По распоряжению Оргкомитета по созыву этого съезда для его делегатов готовится «…небольшая сводка попыток классификации химических элементов до Д.И. Менделеева и вариаций периодической системы, предложенных при жизни и после смерти его». Составители подчеркивали, что этот сборник «ни в коей мере не может претендовать на полноту»: «По техническим причинам (времени и места) далеко не все предложенные варианты систем химических элементов нашли место (напр., Эрдмана, Пальмера, Никольсона и мн. др.)». 

Но все же и приведенная сводка наглядно свидетельствует о том, какой интерес возбудила основная идея Д.И. Менделеева и насколько неисчерпаемы те проблемы, которые с нею связаны и из нее вытекают. Сопоставление в заключение свойств элементов, предсказанных Д.И. Менделеевым, с фактически найденными, представляет редкий в истории науки пример блестящего научного предвидения».

В трудах Юбилейного Менделеевского съезда была опубликована (сентябрь 1934) статья академика Сергея Ивановича Вавилова «Физика в научном творчестве Д.И. Менделеева». (Доклад был сделан на торжественном заседании в честь 100-летия со дня рождения Д.И. Менделеева 8 февраля 1934 года в Москве.) Приведем из нее начальные строки.

«Гений Д.И. Менделеева некоторыми чертами своими родствен Леонардо, Лейбницу, Ломоносову и Гете, – пишет С.И. Вавилов. – Хронологический список его почетных трудов поражает кажущимся беспорядком чередования совершенно несходных тем и областей. Статьи по химии и физике переплетаются в странной броуновской пляске с вопросами технологии, горного и нефтяного дела, материалами по спиритизму, метеорологией, экономическими исследованиями и заметками о живописи. Личная библиотека Д.И. Менделеева осталась не менее выразительным памятником разносторонности интересов ее владельца и одновременности этих интересов. Под одним переплетом, сделанным руками хозяина, очень часто соединены романы с химическими диссертациями и математическими сочинениями. Этот универсализм не выродился в дилетантство, удивительным образом он сочетался с обстоятельностью, практичностью и обязательной оригинальностью. Напряженная духовная деятельность дополнялась проявлением необычной практической активности. Ведение хозяйства в имении Менделеева и дерзкий полет на аэростате во время затмения 1887 году – тому примеры. Совершенно своеобразный, импрессионистский характер литературного стиля Менделеева, проявившийся уже в первых его научных публикациях, например в диссертации об изоморфизме, – одно из объективных свидетельств особенности его мышления и его естественных художественных задатков».

И этот «русский Леонардо» так и не был принят академическим сообществом России в ряды своих действительных членов. Причем было несколько попыток…

Непроходной

11 ноября 1880 года в Петербургской академии наук состоялись выборы на вакансию академика по технологии и прикладной химии. В представлении на кандидатуру Д.И. Менделеева, подписанном такими выдающимися учеными с мировым именем, как А.М. Бутлеров, П.Л. Чебышев, Н.И. Кокшаров и И.Ф. Овсянников, отмечалось: «Профессор Менделеев первенствует в русской химии, и мы смеем думать, разделяя общее мнение русских химиков, что ему принадлежит по праву место в первенствующем ученом сословии Российской империи. Присоединением проф. Менделеева к своей среде Академия почтит русскую науку, а следовательно, и себя самое, как ее духовную представительницу».

В академии тогда было всего четыре академика по химии. Но создатель периодического закона был забаллотирован: два решающих черных шара положил тогдашний президент академии, генерал-адъютант, адмирал, исследователь Арктики Федор Петрович Литке.

На следующий день, 12 ноября, в конце лекции в университете Менделеев обратился с речью к студентам в ответ на выраженное ими несогласие с неизбранием его в Академию наук. Объясняя свое отношение к неизбранию, Менделеев указал на принятый им «принцип»: «Если подставлять ухо хлопанью, то тогда нужно выслушивать и свистки». В газетах был опубликован протест ряда русских ученых. Многие университеты и большое число научных обществ избрали Менделеева в число своих членов или почетных членов.

В 1911 году Б.К. Эмерсон предложил спиральный вид периодической системы. Рисунки из сборника: «Юбилейному Менделеевскому съезду в ознаменование  100-летней годовщины со дня рождения Д.И. Менделеева». 1934

Характер и повадки у Дмитрия Ивановича, действительно, были не сахар. Так, Менделеев и не пытался скрывать своего отношения к академическому сообществу России: «Мне кажется, никакой нет нужды в том, чтобы это сравнительно большое число лиц, образующих высшее ученое учреждение в России, получало жалованье».

Несколько лет спустя, в 1886 году, уже новый президент академии, а по совместительству – министр внутренних дел и шеф жандармов граф Д.А. Толстой ответил отказом на предложение А.С. Фаминцына представить в действительные члены Академии наук Д.И. Менделеева.

Третья попытка сделать Д.И. Менделеева академиком будет предпринята почти через 20 лет. 4 декабря 1899 года Сергеем Юльевичем Витте будет отправлено президенту Академии наук великому князю Константину Константиновичу письмо с предложением об избрании Д.И. Менделеева в академию. В ответном письме от 10 декабря президент сообщил, что избрание представляется сложным из-за отсутствия вакантной кафедры, а также «экономических сумм» для выплаты жалованья в случае избрания по §34 Устава, согласно которому Академия наук имеет право «принять в свои сотрудники ученого, отличными достоинствами приобретшего особую славу». Видимо, по мнению великого князя, Менделеев не удовлетворял этому требованию… А сам Дмитрий Иванович сделает пометку в своих бумагах: «Огорчен за Витте...»

Фармацевты против

Не дождался Менделеев и абсолютно заслуженной Нобелевской премии. Впрочем, тут, по сути, – система мироздания!

Французский историк науки Никола Витковски отмечал в своей книге «Сентиментальная история науки» (2007) эту особенность «русских ученых-провидцев»: «…не боявшихся – и это типично русская черта – свободно мыслить, оказавшись в изоляции от основных интеллектуальных течений Запада. Ломоносов стал предтечей кинетической теории газов, Дмитрий Менделеев – понимания структуры атомов, Владимир Вернадский (1863–1945) – идеи биосферы… Познает ли русская душа когда-нибудь секрет обширного синтеза?»   

А географ и идеолог евразийства Петр Савицкий в своем стихотворении «Число и мера» напишет:

Периодический закон.

Животворящая идея.

Следим за бегом мерных волн,

Пред тайною благоговея.

Однако в том, что Менделеев не стал лауреатом Нобелевской премии, есть и доля его «вины». Дмитрий Иванович до конца жизни не признавал существование электрона, не понял трудов по радиоактивности, хотя ознакомился с ними в 1902 году в лаборатории Пьера и Марии Кюри. В своей работе «Попытка химического понимания эфира» (1905) он настаивал: «Всякое представление о дроблении атомов должно считать, по моему мнению, противоречащим современной научной дисциплине». Любопытно в этой связи, что Д.Н. Трифонов отмечает, как будто держа в голове этот факт: «Изучение химии синтезированных трансурановых элементов и прогнозы в отношении строения атомов и важнейших свойств элементов с очень большими порядковыми номерами приводят к выводу, что в этой области канонические представления о периодичности претерпевают заметные изменения».

1 января 1907 года в «Петербургской газете» публикуется интервью с Менделеевым под заголовком «Заветные желания». Вот отрывок из него: «В стране с неразвитой или первобытной правительственной машиной нет спроса для истинного образования, особенно высшего, и там, где господствует власть и формализм, самостоятельные специалисты с высшим образованием не находят себе места в общественных и государственных сферах...»

Через десять дней, 11 января, Главную палату мер и весов, которой руководил Менделеев, посетил министр торговли и промышленности Д.А. Философов. Во время осмотра помещений Менделеев простудился.

15 января Менделеева осматривал профессор М.В. Яновский и нашел у него воспаление легких.

19 января состояние здоровья Менделеева сильно ухудшилось. «Почти все время был в забытьи... Но все-таки он просил, чтобы ему читали вслух: ему читали в этот день «Путешествия к Северному полюсу Жюля Верна», – вспоминала его племянница Н.Я. Капустина-Губкина.

20 января в 6 часов 20 минут Дмитрий Иванович Менделеев скончался.

В похоронах Д.И. Менделеева приняло участие около 10 тысяч человек. Как отмечали газеты того времени, «со времен похорон И.С. Тургенева и Ф.М. Достоевского Петербург не видел такого яркого выражения общей скорби о своем великом соотечественнике».

В России, однако, редко находится объективное среднее между безудержным славословием и столь же необузданным желанием «потоптаться» на памяти великого человека. Вот и на этот раз…

25 января газета «Новое время» сообщала: «Совет Российского фармацевтического общества в Москве нашел, что Менделеев как ученый давно не существует, а существовал Менделеев-чиновник и что фармацевтам следует отказаться от чествования. Величайший ученый развенчан аптекарскими химиками. Какая чудная иллюстрация к крыловской басне «Свинья и дуб»!»