МЕНДЕЛЕЕВ: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

За двадцать лет до него исследованием сжимаемости, газов занимался знаменитый А. Реньо. Относясь скептически к теориям, этот французский физик достиг в своих измерениях точности почти астрономической. Тысячи мелких предосторожностей, неутомимый контроль, громадные манометры, вдоль которых наблюдатель поднимался на платформе по рельсам, — все это создало Реньо славу непревзойденного измерителя. Испытав на своем уникальном оборудовании множество различных газов, Реньо убедился: до 30 атмосфер почти все они по мере увеличения давления сжимаются легче, чем идеальный газ. Например, чтобы в 20 раз уменьшить объем воздуха, давление нужно увеличить в 19,7 раза. Углекислоту сжать еще легче: двадцатикратное сокращение объема получается при увеличении давления в 16,7 раза. Один лишь водород — исключение из общего правила: чем выше давление, тем труднее его сжимать.

Спустя несколько лет австриец Н. Наттерер довел давление до 3600 атмосфер. И хотя точность его цифр ни в какое сравнение не идет с цифрами Реньо, они убедительно показали: при высоких давлениях все газы ведут себя как водород. Их сжимать тем труднее, чем выше давление. Так, при 3600 атмосферах объем воздуха уменьшился лишь в 800 раз, а водорода — в 1040 раз. Опыты Наттерера показали, что зависимость между сжимаемостью и давлением у реальных газов довольно запутанная. При больших давлениях газы сжимаются труднее, чем идеальный. При уменьшении давления наступает момент, когда реальный газ ведет себя как идеальный. Но если опуститься ниже этого давления, снова возникает отклонение — реальный газ становится более сжимаемым, нежели идеальный.

Таково было состояние учения о газах к началу 1872 года, когда в лаборатории Менделеева появился Петр Аркадьевич Кочубей, председатель Русского технического общества. Дмитрий Иванович в это время готовил статью «О сжимаемости газов». Кочубея заинтересовала тема менделеевского исследования. Как человек опытный, он сразу понял, какую огромную ценность для русской техники могут представить измерения газовых констант, проведенные таким скрупулезным экспериментатором, каков Менделеев. (Заметим, кстати, что и Реньо свои точнейшие опыты вел по заказу министра общественных работ Франции, понимавшего, как важно получить точные числовые данные для расчета паровых машин.) Поэтому Кочубей не просто одобрил планы Дмитрия Ивановича, но и добился, чтобы Русское техническое общество взялось финансировать работы, проводимые по этим планам. Этих средств хватило не только на то, чтобы закупить весьма ценное оборудование, но и привлечь к работе талантливых сотрудников: М. Кирпичева, И. Богусского, Ф. Капустина, И. Каяндера, В. Гемилиана и других. И уже в 1874 году в печати начали появляться первые сообщения о результатах этих работ.

Стремясь уяснить себе общую картину, Менделеев вывел новую формулу состояния газов, по которой, не производя никаких измерении, можно было легко и быстро установить, как зависит поведение различных газов от величины их молекулярного веса. Благодаря именно этой формуле Дмитрий Иванович направил свое внимание на самые легкие газообразные вещества, которые оказались наделенными значительно более яркими индивидуальными чертами, чем газы с большим молекулярным весом. И на склоне лет он с оправданной гордостью писал: «Считаю эту формулу (мною данную) существенно важною в физико-химическом смысле». Но конечно, самым неожиданным и удивительным результатом, полученным Менделеевым, было поведение газов при низких давлениях.

После опытов Реньо считалось, что чем разреженнее реальный газ, тем ближе он к идеальному. Дмитрий Иванович со своими сотрудниками установил, что это положение не соответствует действительности и что все газы без исключения при значительном разрежении приближаются к твердым и жидким телам по своей способности сжиматься. Это открытие навело его на мысль постепенным понижением давления дойти до уничтожения упругости газа, то есть до прекращения дальнейшего расширения. Столь удивительное следствие из обнаруженной зависимости придало новое направление мыслям Менделеева. Быстро перебрав массу возможностей, он обнаружил одну, которая сулила дать ключ к решению самого животрепещущего вопроса в науке того времени — вопроса о мировом эфире.

Трезвые, практичные основоположники механики справедливо полагали, что невозможно представить себе движение без материального носителя, движения, в котором движется ничто. И с тех пор как великие механики Гюйгенс и Ньютон обратили свое внимание на оптические явления, в науке утвердились две теории, объяснявшие движение света. Ньютон считал свет потоком частиц — корпускул, летящих сквозь пустое мировое пространство. Гюйгенс же считал световой луч волной, распространяющейся в особой среде, заполняющей все мировое пространство. Эта среда, получившая название светового эфира, оказалась в центре особого внимания ученых с 1854 года…

Около двухсот лет соседствовали, конкурируя, две видимым образом исключающие друг друга теории света — корпускулярная и волновая. Но постепенно вторая брала верх над первой, и в 1854 году, когда Л. Фуко прямым измерением показал, что теория истечения опровергается опытом, волновая теория восторжествовала окончательно. И ее торжество сделало мировой эфир центральным вопросом науки во второй половине XIX века.

Поведение сильно разреженных газов навело Дмитрия Ивановича на мысль об эфире. Их необычное отклонение от поведения идеального газа, по мере того как понижается давление, представлялось ему переходом к световому эфиру, наполняющему межпланетное и межзвездное пространство. Много лет спустя, когда световым эфиром начали заниматься такие ученые, как лорд Кельвин, Г. Лоренц, В. Крукс, Менделеев так писал об идеях, которые он разрабатывал в 1874 году: «Если… представим себе, что газы способны разрежаться лишь до определенного предела, достигнув которого (подобно твердым телам) мало меняют свой объем с уменьшением давления, то… станет понятным переход атмосферы в верхних ее пределах в однообразную эфирную среду… В этой области сильно разреженных газов наши представления ничтожны… а их восполнение обещает многое уяснить в природе. К трем состояниям вещества (твердому, жидкому и газовому), быть может, должно прибавить еще и четвертое — эфирное (как предлагал уже Крукс), подразумевая под ним вещество в крайнем возможном для него разрежении».

И все-таки эта важная и интересная работа не была доведена до конца. Внешне все выглядело буднично, как обычные неурядицы: «Бросил, я опыты по многим причинам, а главное: 1) Кирпичев, главный сотрудник, помер; 2) Гемилиана — другого — сам я устроил в Варшаву; 3) Ф. Я. Капустин уехал в Кронштадт; 4) Богусский уехал в Варшаву и т. д. — лишился помощников, а денег давали мало, претензий же заявляли (Львов, Кочубей, Гадолин) много, а я тогда решил жениться во второй раз, и время было мало». Но, думается, не из-за этих неурядиц Дмитрий Иванович охладел к изучению газов. По справедливому мнению исследователя менделеевского творчества А. Макарени, Менделееву, с его широтой интересов, с его стремлением проникнуть в глубинные тайны материи, просто не хватало «знаний эпохи» и технических средств. «Он выдвигал проблемы, для решения которых требовались «усилия» различных наук, но последние различались своей теоретической и экспериментальной оснащенностью; их точность была далеко не одинаковой… Вместо целеустремленного проникновения в глубь материи Д. И. Менделееву приходится выбирать другой путь — путь многоплановых исследований вширь».

Но какие бы причины ни побудили Менделеева оставить работу над газами, он сам всегда высоко ценил полученные результаты. «Когда работа… при многократном повторении показала явные и неожиданные отступления от Бойль-Мариоттова закона в разреженном воздухе, я решился это сообщить. Это оправдалось потом с разных сторон… но и по сих пор на этот значительный факт обращают мало внимания — а жаль, он важен теоретически. Считаю эту свою работу значительною».

«Над нашей квартирой были аудитории, выходившие в длинный коридор, тянувшийся во всю длину университета, — вспоминает Ольга, дочь Дмитрия Ивановича, — и утром я в детской слышала несшийся сверху равномерный шум сотен ног. Этот шум напоминает мне теперь отдаленный шум моря или леса, а тогда я знала, что отец мой сегодня читает лекцию».

И действительно, аудитория, где читал Дмитрий Иванович, всегда была полна слушателей. Больше всего народу собиралось на его первую в учебном году лекцию и на лекцию о периодическом законе. В эти дни в аудиторию приходили студенты со всех факультетов. И в памяти десятков русских химиков, инженеров, врачей навсегда запечатлелось величественное и волнующее зрелище — лекция Менделеева.

Обычно слушатели сходились в менделеевскую аудиторию пораньше. Собирались группами, переговаривались, расхаживали. Подсмеивались над служителем Алешей, который устанавливал нужные для лекции приборы и ворчал на смельчаков, рискнувших подойти к кафедре и потрогать стеклянные колбы и трубки. Но вот все подготовлено и наступает торжественная минута. Из маленькой двери, ведущей в препаровочную, появляется неуклюжая, сутулая фигура Менделеева, одно появление которой вызывает аплодисменты. Дмитрий Иванович, идя к кафедре, кланяется собравшимся, машет руками, прося тишины. Потом терпеливо ждет и, стоя на кафедре, пытается остановить аплодисменты: «Ну к чему хлопать? Только ладоши отобьете». Наконец наступает тишина, и Менделеев начинает говорить.

Первые фразы почти всегда приводили в недоумение людей, слушавших его впервые. Им становилось даже неловко за лектора, который подолгу подыскивал нужное слово, высоким плачущим голосом тянул «э-э-э-как сказать». Потом это нытье вдруг сменялось скороговоркой, затем следовали внятные, отчеканенные фразы, произносимые сильным звучным голосом, и постепенно магия менделеевской речи завораживает аудиторию. Строй речи, интонация, громкость голоса, внушительная жестикуляция в точности повторяют самый ход менделеевской мысли, то убыстряющейся — когда приводились промежуточные выкладки, то замедляющейся — когда обсуждался важный вывод.

«Фразы Менделеева не отличались ни округленностью, ни грамматической правильностью, — писал бывший ученик Дмитрия Ивановича профессор Б. Вейнберг, автор брошюры, посвященной лекторскому искусству Менделеева, — иной раз они были лаконически кратко выразительны, иной раз, когда набегавшие мысли нажимали друг на друга, как льдины на заторах во время ледохода, фразы нагромождались бесформенно: получались периоды чуть не из десятка нанизанных друг за другом и друг в друге придаточных предложении, зачастую прерывавшихся новою мыслью, новою фразою и то приходивших… к благополучному окончанию, то остававшихся незаконченными».

Сотрудники, помногу лет работавшие с Менделеевым, говорили, что Дмитрий Иванович очень тщательно готовился к лекциям и требовал такой же тщательности от лаборантов. Слушателям казалось, что на его лекциях все происходит словно по волшебству. Когда с кафедры Дмитрий Иванович говорил, что соединение того-то с тем-то производит кипение или взрыв, то кипение или взрыв должны были следовать сразу же за его словами. «Водород горит в кислороде», — произносил Менделеев, оборачивался и видел: водород горит в кислороде. «Но и кислород может гореть в водороде», — говорил профессор, снова оборачивался и видел: кислород горит в водороде. Стоит ли говорить, что такая слаженность и четкость давалась лаборантам и служителям дорогой ценой.

В Петербурге с его Горным, Технологическим и другими институтами, Медико-хирургической академией и т. д. читали лекции многие отличные химики, блестящие лекторы и искусные экспериментаторы. И тем не менее студенты предпочитали им всем лекции «корявого», как он сам себя называл, Менделеева. Происходило это не случайно, ибо лекции его не были лекциями просто по общей химии. Они изобиловали частыми отступлениями в другие области — в физику, астрономию, биологию, геологию. Дмитрий Иванович часто приводил примеры из истории химии, ссылался на опыт применения химии в промышленности. Он призывал слушателей разрабатывать природные богатства родины, поднимать ее благосостояние и независимость. При этом он старался воспользоваться любым поводом, чтобы еще и еще подчеркнуть важность фабрично-заводского дела для судеб России.

Иногда он настолько увлекался такими отступлениями, что не замечал, как далеко он отошел от курса. Тогда, спохватываясь, он останавливался, улыбался и, разглаживая бороду, произносил: «Это я все наговорил лишнее, вы не записывайте».

Но, несмотря на эти отступления, на «корявость», на отсутствие формального блеска, студенты прекрасно понимали, в чем притягательность менделеевских лекции. Дмитрий Иванович не пичкал их сведениями, но прививал им умение наблюдать и думать, умение, которого не может дать ни учебник, ни одна книга. Сам Менделеев тоже знал, что секрет успеха его преподавательской деятельности очень прост и очень поэтому труден: «Ко мне в аудиторию ломились не ради красных слов, а ради мыслей».

Ньютон, положивший закон о равенстве действия и противодействия в основу механики, едва ли подозревал, что через сто лет после его смерти принцип, открытый им в механике, найдет себе неожиданное подтверждение в общественной жизни Западной Европы, где мощное «научное действие» породило своего рода «антинаучное противодействие». И в то время как под напором науки одна за другой капитулировали проблемы, некогда провозглашенные неподвластными научной мысли, в нестойких умах укоренялись тени науки — мистика, оккультизм, спиритизм.

В лабораториях ученых простейшие молекулы ацетилена без всякого вмешательства «жизненной силы» соединялись в молекулы сложных кислот, жиров и углеводов, а в затемненных салонах и гостиных обычные стуки, скрипы, дрожания столов выдавались за проявление невидимых таинственных сил.

В лабораториях ученых с помощью спектроскопов открывались вещества, из которых состоят звезды, удаленные на миллиарды километров от Земли, а в затемненных салонах и гостиных сообразительные и нечистые на руку «медиумы» морочили публику с помощью до смешного простых фокусов.

В лабораториях ученых одна за другой раскрывались тайны живой материн, а в затемненных салонах и гостиных ничтожнейшие клерки тешили себя уверенностью, что тени давно умерших великих мыслителей, полководцев и государственных деятелей поспешат явиться на их зов.

Некоторое время точное знание и вера в чудо, наука и антинаука шли параллельными курсами, которые нигде не пересекались: ученые занимались своим делом, а экзальтированная малообразованная публика развлекалась столоверчением и медиумами. Казалось, стоит только соприкоснуться этим течениям — и произойдет взрыв, но вместо взрыва произошло чудо — единственное настоящее чудо спиритического учения.

Произвели это чудо представители английской научной школы, гордящейся и даже кичащейся своей осторожностью, трезвостью, приверженностью к фактам и пренебрежением к умозрению. И возглавляли когорту этих «чудодеев» такие люди, как натуралист А. Уоллес, одновременно с Ч. Дарвином выдвинувший теорию происхождения видов, В. Крукс, открывший элемент таллий и исследовавший электрический разряд в газах, О. Лодж, известный своими работами в области радиоволн.

Конечно, в том, что такие ученые заинтересовались спиритизмом, нет ничего, что порочило бы их научный авторитет. Всякое непонятное явление достойно изучения. Но беда вся в том, что, привыкнув иметь дело с газами, жидкостями и кристаллами, эти ученые не провели различия между такими объектами и человеческим мозгом — объектом не только очень сложным, но объектом, наделенным памятью, страстями, хитростью. И если кристаллу или газу нет смысла вводить исследователя в заблуждение, то человеку, небескорыстно утверждающему, что он общается с загробным миром, такой смысл есть. Чудо легковерия, сотворенное английскими учеными, произошло не тогда, когда они заинтересовались спиритизмом. И даже не тогда, когда они дали себя обмануть. Оно произошло тогда, когда они продемонстрировали странное и непонятное желание оставаться обманутыми, когда они потребовали, чтобы им верили на слово, когда они уличенных в мошенничестве медиумов взяли под свою защиту и объясняли их мошенничество утомлением или даже тем, что обманывал-де не сам медиум, а его подсознательное «я».

Невозможно без изумления читать статьи Крукса, повествующие о произведенных им спиритических экспериментах: «Вот уже несколько лет, как одна молодая дама, мисс Флоренс Кук обнаруживает замечательные медиумические качества; в последнее время она дошла до того, что производит целую женскую фигуру, которая, судя по всему, происходит из мира духов и появляется босиком, в белом развевающемся одеянии, между тем как медиум, одетый в темное и связанный, лежит в глубоком сне в занавешенном помещении… или в соседней комнате». Простодушный Крукс, даже перед лицом столь очевидного чуда не потерявший самообладания, поспешил пустить в ход все свое обаяние, чтобы войти в доверие к очаровательному духу. И он так преуспел в этом намерении, что вскоре дух стал запросто появляться в доме ученого и даже болтать с его детьми о своих приключениях в Индии. Наконец, дело дошло до того, что дух стал полностью доверять Круксу, позволял обнимать себя, измерять пульс и дыхание и согласился даже сфотографироваться рядом с ученым.

Альфред Уоллес развлекал читателей рассказами еще более чудесными. Он утверждал, что лично был свидетелем того, как некая госпожа Гуппи, «одна из дороднейших дам Лондона», перенеслась по воздуху из своей квартиры в одни дом, где проводился спиритический сеанс. И хотя, утверждал Уоллес, все двери этого дома были крепко заперты, внезапное вторжение госпожи Гуппи не оставило ни малейшего отверстия ни в дверях, ни в потолке.

Когда такие истории рассказывают всякого рода странники, невежественные обыватели или доморощенные ясновидцы, их воздействие на общество ничтожно, ибо всякий здравомыслящий ум легко увидит в них шутку, мистификацию, мошенничество или просто проявление безотчетного лганья. Но когда их начинают рассказывать ученые, известные своими выдающимися открытиями, тогда становится страшно. Тогда сразу выявляется, что истинный смысл погони за чудесным — это жестокая борьба, которая издавна ведется церковью против науки, мракобесием против разума. И к чести прогрессивных ученых прошлого столетия следует сказать, что они не замедлили возвысить свои голос против «чертобесия», которое их менее стойкие коллеги попытались перевести на научную основу.

Когда Либиха попросили прочитать лекцию о таинственных силах, действующих в спиритических явлениях, он желчно ответил, что видит здесь не «силу», а одну лишь слабость ума. Английский биолог Гексли на приглашение комитета по изучению медиумических явлении ответил саркастическим отказом: «Лучше жить в качестве подметальщика улиц, чем в качестве покойника болтать чепуху устами какого-нибудь медиума, получающего гинею за сеанс».