Но, увы, под декретом Национального собрания не было прочного фундамента практической подготовки, не было системы эталонов, не было кадров квалифицированных поверителей и нужного количества точных приборов. Лишь к 1799 году изготовленные платиновые прототипы метра и килограмма утверждены в качестве основных эталонов и сданы в архив на хранение. И хотя завершение всей этой гигантской работы было увенчано гордым девизом «На все времена и для всех народов», не только другие народы, но и сами французы не очень-то торопились принять метрическую систему, которая в скором времени оказалась почти забытой. Надо сказать откровенно, причина такого забвения крылась не только в практических трудностях введения новой системы в повседневную жизнь. Теоретические достоинства, обещанные ее учредителями, оказались в принципе недостижимыми. Так, германский математик Ф. Бессель обнаружил ошибку, допущенную при обработке градусных измерений 1790–1793 годов: длина одной четверти парижского меридиана оказалась равной не 10000000 архивных метров, а 10002286! Это заявление Бесселя вдруг обнаружило те подводные камин, которые таились в «естественности» метрической системы. Ведь по мере возрастания точности геодезических измерений в «естественной» системе необходимо каждый раз заново переделывать все прототипы и вносить неразбериху в промышленность и хозяйство. А если не делать этого и принять архивный метр и килограмм за основные единицы, то от «естественности» системы не оставалось и следа и архивный метр оказывался ничем в принципе не примечательнее мерки, снятой с королевской ступни или локтя.
Далее, предоставив Франции исключительное право хранения архивного метра и килограмма, учредители метрической системы ставили другие страны в зависимость от их дипломатических отношений с Францией. Государства, желающие изготовить точные копии с прототипов для потребностей науки и промышленности, должны были производить сравнения либо через французских чиновников, либо посылать своих ученых с громоздким измерительным оборудованием в Париж. Наконец, неудачным оказался и выбор мягкой, легко стирающейся платины для изготовления эталонов.
Но к 1860-м годам потребность в единой, пускай и не «естественной», системе мер и весов в большинстве стран ощущалась уже так остро, что этот вопрос снова и снова ставится на повестку дня, и внимание ученых снова и снова обращается к метрической системе, обладающей колоссальным достоинством — десятичным делением… На Парижской выставке 1857 года впервые собралась комиссия по мерам и весам, в которую вошли представители от разных наций, и петербургский академик Б. Якоби предложил создать постоянное, прочно поставленное международное бюро для сравнения мер, содержащееся на средства всех стран-участниц. В 1872 году в Париже собралась международная конференция, постановившая создать комиссию, которая должна была изготовить прототипы метра и килограмма как для Международного бюро мер и весов, так и сличенные с ними копии для всех стран-участниц. С 1 января 1876 года в Париже начало функционировать такое бюро, а международная комиссия приступила к долгой и кропотливой работе создания прототипов.
Эталоны метрической системы пришлось изготовлять в консервативной Англии, которая и до сих пор отказывается заменить свои ярды и фунты на метры и килограммы. Искусные мастера фирмы «Джонсон, Маттен и К°» по методу французского химика А. Сент-Клер-Девилля изготовили более твердый и прочный, чем платина, сплав из 90 процентов платины и 10 процентов иридия; сделали из него цилиндры и линейки икс-образного сечения и передали ученым для сличения их с архивными прототипами и между собой. К сентябрю 1889 года 34 эталона метра и 43 эталона килограмма были готовы. Из них один эталон метра и один эталон килограмма были узаконены в качестве международных прототипов, и вместе с двумя контрольными к каждому из них были помещены в подвалах Бретейльского павильона в Сен-Клу близ Парижа, где разместилось Международное бюро мер и весов. Остальные прототипы были разосланы в разные страны в качестве национальных эталонов.
Хотя Россия подписала метрическую конвенцию и получила по жеребьевке причитающиеся ей платино-иридиевые эталоны метра — № 11 и № 28 — и килограмма — № 12, — мысль о переходе страны на метрическую систему никто всерьез не воспринимал. И когда и 1892 году Менделеев приступил к разбору перешедшего в его распоряжение хозяйства, он ясно понял, почему невозможен этот переход.
От внимания Менделеева не ускользнуло то обстоятельство, что метрическую систему с готовностью приняли страны со сравнительно малым объемом промышленного и сельскохозяйственного производства. Крупные же державы — Англия, США, Россия, хотя и участвовали в работе международных конференций и комиссии, но воздерживались от ее обязательного немедленного применении. Секрет этого упорства прост: в силу ряда причин эти страны разработали свои собственные системы мер и весов задолго до того, как метрическая система твердо стала на ноги. И к 1890 году во всем мире на серьезной научной основе были разработаны три системы: метрическая, английская и русская.
В основе русской системы лежала сажень, разделенная на 3 аршина, или 48 вершков, и фунт, разделенный на 96 золотников. Причем именным указом Петра I русская система была связана с английской тем, что одна сажень должна была быть равна точно 7 английским футам. Все это очень ясно и просто выглядело в теории, но какой разительный контраст теории являла практика отечественной метрологии.
На протяжении столетий охранение верности мер и весов возлагалось на духовенство. Потом оно перешло к приказам, а после преобразования последних в коллегии — к коллегиям. Первая попытка централизации поверочного дела была предпринята еще в царствование Анны Иоанновны; особый комитет, учрежденный для этой цели в 1747 году, изготовил образцовый русский фунт и определил нормальную величину аршина. Но дальше этого дело не пошло, изготовление всех вообще мер было передано казенным чугунолитейным заводам, которые сами выверяли и клеймили эти меры. Лишь в 1827 году комиссия образцовых мер и весов, возглавляемая крупным метрологом академиком А. Купфером, приступила к разработке системы российских мер. Установив в качестве основных мер сажень, фунт, ведро и четверик, Купфер изготовил и соответствующие прототипы: платиновый фунт, тщательно сверенный с фунтом 1747 года, сажень, ведро и четверик. 11 октября 1835 года разработанная комиссией система мер была узаконена и было учреждено Депо образцовых мер и весов, для которого неподалеку от Монетного двора в Петропавловской крепости в 1841 году было выстроено особое здание.
В 1865 году после смерти Купфера депо возглавил генерал В. Глухов, при котором для депо в 1879 году было выстроено новое здание на Забалканском проспекте. Это здание было хорошо приспособлено для метрологических работ: оно было удалено от ближайшей улицы на 46 саженей, и в нем были сделаны для установки точных приборов каменные устои, покоившиеся на сваях, забитых в землю до твердого грунта, и отделенные от окружающей почвы глубокими и широкими рвами. Центральные помещения депо были термоконстантными — перепады температуры в них не превышали 0,1–0,2 градуса Цельсия. И тем не менее, несмотря на многие достижения предшественников, Дмитрия Ивановича не могла не поразить запущенность дел в центральном метрологическом учреждении страны.
Прежде всего выяснилось, что золоченый фунт Монетного двора, изготовленный в 1747 году, утерян. Две его копии, изготовленные академиком А. Купфером из медного сплава, оказались в весьма плохом состоянии. Правда, платиновый купферовский прототип, бережно хранящийся в плотном латунном футляре, выложенном внутри плюшем, представлял все гарантии своей полной неизменности. Но, наготовленный в начале века, когда еще не умели плавить сразу большие количества платины, он был неоднороден по плотности, и даже на поверхности его было немало мелких раковин, в которые могла набиваться пыль. Что касается прототипов сажени, то Купфер изготовил их целых шесть в виде шести платиновых полос, вложенных в прорези на поверхности медного цилиндра. Но, не говоря уже о том, что ни одна из этих полос не была выбрана в качестве основного прототипа и что из-за чрезмерной длины они были неудобны в пользовании, условия храпения этих прототипов вызывали сомнения в их полной неизменности с 1835 года.
Постепенно, по мере разбора имущества, доставшегося от предшественников, в голове Дмитрия: Ивановича складывался план грандиозной программы работ, которые должны были пронизать всю народнохозяйственную жизнь страны. И начинать эту работу надлежало с создания русской системы эталонов.
«…Я считаю своим первым долгом, — писал он в 1893 году директору департамента торговли и мануфактур В. Ковалевскому, — заявить о том, что основные прототипы мер и весов империи требуют немедленного возобновления для приведения их в состояние возможно прочной неизменности. Для сего следует: 1) Изготовить новые образцы прототипов фунта и аршина и хранить оные вне применения, т. е. пользоваться ими лишь весьма редко и при соблюдении особых, нарочито указуемых, предосторожностей; 2) новые прототипы привести в полное возможное согласие с ныне узаконенными и 3) устроить узаконенные копии прототипов, коими пользоваться при установлении единства мер и веса в Империи».
Осуществление предложенных Дмитрием Ивановичем работ заняло целых семь лет его жизни.
У елгавской гимназии, учрежденной в 1775 году, есть свои исключительные заслуги перед русской метрологией. Здесь с самого основания преподавал математику В. Бейтлер, известный своими работами по землемерному делу. Здесь позднее служил М. Паукер, удостоенный в 1832 году Демидовской премии за фундаментальное исследование системы русских мер. Здесь у Паукера учился будущий академик и первый ученый хранитель образцовых мер и весов А. Купфер. Поэтому, узнав, что сотрудник профессора Н. Егорова по физической лаборатории Военно-медицинской академии Ф. Блумбах — выпускник елгавской гимназии, Менделеев пришел в восторг. Он давно уже обратил внимание на отличную научную подготовку и работоспособность Блумбаха. И теперь его, если так можно выразиться, «научное происхождение» окончательно убедило Дмитрия Ивановича: он нашел наконец то, что искал. А искал он человека, который был бы сведущ в металлургии, физике, химии, математике; который знал бы английский язык; который мог бы придирчиво и критически оценивать работу самых прославленных специалистов. Короче говоря, он искал человека, способного с талантом и тактом представлять Главную Палату мер и весов в фирме «Джонсон, Маттен и К°».
«Эта фирма выполнила все килограммы и метры для Международного бюро и, несмотря на массу представившихся трудностей, все это дело довела столь счастливо до конца, что Международная метрическая комиссия многократно публично высказывала ей признательность в своих постановлениях, — писал Дмитрий Иванович в отчете о ходе работ по возобновлению прототипов. — С декабря 1893 года Ф. И. Блумбах отправился в Лондон. Там он избрал из предложенных ему мер длины лучшие, а для гирь пришлось совершать неоднократную переплавку. К апрелю 1894 года в первой грубой отделке были готовы все прототипы, и следовало озаботиться об их дальнейшей обработке и окончательном выполнении». Для выполнения этих операций в апреле 1894 года министерство финансов командировало Дмитрия Ивановича в Англию.
Эта страна, ее обычаи, ее народ и особенно ее ученые всегда правились Дмитрию Ивановичу: «Хотя я не англофил, сколько себя понимаю», — оговаривался он. «Читая французские или немецкие химические исследования последнего времени, — писал Дмитрий Иванович в 1893 году, — всегда слышишь как бы уже знакомый голос, а свежую мысль, новый ее оборот чаще всего встречаешь у английских исследователей, чутких при этом ко всему свободному и самостоятельному… Мои личные воззрения в химических вопросах наиболее склоняются в ту сторону, в которой находятся английские, если можно разбирать в научных вопросах народные оттенки».
Англичанам с их умением ценить в людях оригинальность тоже глубоко импонировала своеобычная личность Менделеева. «Менделеев… был лично знаком со многими английскими химиками, для которых он всегда оставался желанным гостем, — писал профессор Торпе. — Его высокая внушительная фигура, красивая голова с длинными густыми волосами, его выразительные черты, гортанный голос, мудрая и оригинальная речь, проницательность и чувство юмора — все характеризовало его как сильную и необычную личность, и его присутствие было сразу ощутимо в любой компании. Менделеев обладал широкими либеральными взглядами и, несмотря на врожденную скромность, пользовался большим влиянием…
Каждая научная почесть, которую может оказать Англия, была Менделееву оказана, и он был глубоко тронут и благодарен за симпатию и оценку его заслуг».
В начале 1889 года Дмитрий Иванович получил письмо из Лондона. Британский королевский институт приглашал профессора Менделеева в одну из пятниц мая — июня 1889 года прочесть лекцию на тему, которую он сам выберет…
«Попытка приложения к химии одного из естественных начал философии Ньютона» — так решил назвать свою лекцию Дмитрий Иванович, с готовностью принявший предложение «вообще редкое и исключительное, а для русского ученого, если не ошибаюсь, даже первое». Едва лишь он успел отправить свой ответ, как из Лондона пришло новое приглашение: Британское химическое общество просило Дмитрия Ивановича в июне 1889 года прочитать «Фарадеевскую лекцию».
С тех пор как умер Фарадей, английское химическое общество, старейшее из всех химических обществ мира, время от времени устраивает собрания в память его великого имени. Центральным пунктом этих собраний считаются так называемые «Фарадеевские лекции», для прочтения которых приглашаются крупнейшие специалисты. До Дмитрия Ивановича фарадеевскими чтецами побывали лишь французы Ж. Дюма и А. Вюрц, итальянец С. Канниццаро и немец Г, Гельмгольц. «Призыв быть между чтецами «Faraday Lecture», — писал позднее Менделеев, — глубочайшим образом затронул меня не ради личного, но ради русского имени, которому выпала доля Международной научной почести». И, быть может, именно поэтому для Фарадеевского чтения он выбрал дорогую его сердцу «Периодическую законность химических элементов».
На эти чтения Дмитрий Иванович был приглашен с женой, и Анна Ивановна позднее составила свои непритязательные воспоминания о том, как все происходило. «Аудитория, в которой происходила лекция, очень велика. Кафедра лектора на высоте подмостков. Из дверей vis-a-vis к публике первым выходит президент… под руку с женой лектора; он ведет ее к центральному креслу в первом ряду и занимает место рядом с ней; за ним идет лектор с ассистентом. С Дмитрием Ивановичем шел Дьюар. Они взошли на возвышение, и Дьюар, став рядом с Дмитрием Ивановичем, начал чтение. После окончания лекции… выступил президент сэр Фридрих Абель с приветственной речью. Дмитрию Ивановичу предложили отвечать по-русски, и впервые стены Королевского института услышали настоящую русскую речь. Взволнованный Дмитрий Иванович был очень хорош со своим одухотворенным, вдохновенным выражением лица… По выражению присутствующих лиц, живости их оваций и привета, я думаю, что и все они поддались обаянию этого совершенно чужого для них человека».
Внезапное известие об опасной болезни малолетнего сына побудило супругов поспешно оставить Лондон, поэтому чтение в химическом обществе состоялось без Дмитрия Ивановича. Открывая торжества, председатель объяснил собравшимся причину внезапного отъезда лектора, и собрание тут же постановило: послать Дмитрию Ивановичу привет и выразить сочувствие в связи с постигшим его горестным событием. После того, как профессор Г. Армстронг зачитал лекцию, и после того, как выступили с речами Э. Франкланд и Ф. Абель, Г. Армстронгу была вручена для передачи Менделееву Фарадеевская медаль.
А через некоторое время выяснилось одно обстоятельство, которое очень озадачило руководителей химического общества. Казначей общества профессор Т. Торпе должен был еще до лекции передать Дмитрию Ивановичу причитающийся по уставу гонорар. «Деньги были вручены Менделееву в небольшом шелковом кошельке, вышитом русскими национальными цветами, — рассказывал коллегам казначеи. — Он остался очень доволен кошельком, особенно когда узнал, что это ручная работа одной леди, которая будет присутствовать на лекции, и заявил, что будет им пользоваться; однако высыпал соверены на стол, заявив, что никто не побудит его принять деньги от Общества, которое оказало ему высочайшую почесть, пригласив его почтить память Фарадея в месте, освященном его работами».
Сообщение казначея повергло руководителей общества в то мучительное состояние, причиной которого было невыполнение устава, гласящего: раз лекция прочитана, гонорар должен быть выплачен. Выход в конце концов нашелся. Было решено от имени общества послать Дмитрию Ивановичу подарок — кубок из самых драгоценных в то время металлов — золота и алюминия.
В 1894 году Оксфордский университет присудил Менделееву степень почетного доктора права, и он должен был быть официально возведен в почетную степень. Возведение состоялось 8 нюня 1894 года в библиотеке Оксфордского университета. Миссис Одлинг, жена Одлинга, у которых остановились Менделеевы, сидевшая вместе с Анной Ивановной довольно высоко в амфитеатре, деликатно предупредила, чтобы та не смущалась, если студенты будут кричать что-нибудь в адрес Дмитрия Ивановича. Такова традиция, объяснила она. В этот день студенты пользуются особой свободой. Обычно они поджидают момент, когда возводимый в степень ученый, выслушав обращенную к нему речь президента, подходит, чтобы получить из его рук свой диплом. Вот тут-то и летят в его адрес шуточки студентов. Досталось всем новоиспеченным докторам прав и на этот раз. Но вот идет Дмитрий Иванович. «Его необыкновенная голова, — вспоминала Анна Ивановна, — серьезное лицо, которому так шел средневековый костюм, вдруг произвели в остроумии и игривости студентов осечку, и он получил после сказанного ему президентом приветствия свои диплом при полном молчании ничем не нарушенной торжественной минуты…»
Еще до оксфордских торжеств стало известно: вслед за Оксфордским университетом избрал Дмитрия Ивановича почетным доктором прав и Кембриджский университет. Вся Англия была поражена этим известием, ибо из-за давнего соперничества между Оксфордом и Кембриджем установилось неписаное правило: человек, получивший степень в одном из этих университетов, навсегда лишался возможности получить ее в другом.
Вместе с Дмитрием Ивановичем в почетную степень доктора прав Кембриджского университета возводился и герцог Йоркский, который спустя 16 лет стал английским королем Георгом V. Когда он получал свой диплом, студенты кричали ему: «Ну, здравствуй, новый папаша!» (у герцога тогда только что родился сын) и «Посмотрим, каким-то ты будешь королем!» Когда за дипломом подошел Дмитрий Иванович и президент обратился к нему с речью, которая всегда говорится на латыни, кто-то из студентов крикнул: «Да будет вам, сэр, довольно латыни, говорите по-английски!»
Как ни милы, как ни деликатны были англичане, как ни дорожил Дмитрий Иванович оказанными ему почестями, жизнь вне России, вне дома не могла не стеснять его натуры. Когда поезд тронулся и Менделеевы вместо с Ф. Блумбахом остались в купе одни, Дмитрий Иванович разошелся. «Он бросался на диван, — пишет Анна Ивановна, — раскидывался, вскакивал, опять бросался на диван, наконец схватил из кармана какие-то мелкие английские деньги, сколько попало в руку, и вдруг выбросил их в окно, так ему нужно было отвести душу в каком-нибудь нелепом, не предписанном правилами поступке».
Восхищение англичан личностью Менделеева проливает свет на ту рекордную быстроту, с которой ему удалось восстановить русские прототипы. В самом деле, после пожара 1834 года англичанам понадобилось 24 года на возобновление национальных прототипов. А возобновление метрических прототипов для Международного бюро мер и весов потребовало 17 лет. Дмитрию же Ивановичу удалось возобновить русские прототипы всего за 6 лет. И секрет этой быстроты заключался не только в том, что сам Менделеев был прирожденным метрологом, что он смог привлечь к себе талантливых и преданных метрологическому делу сотрудников, но и в огромном обаянии менделеевского имени.