МЕНДЕЛЕЕВ: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Иногда бывает очень интересно проследить первые шаги великого человека на ниве избранного им дела, особенно такие его шаги, в которых он волен сам принимать решения, волен выбирать то, что ему почему-либо представляется заслуживающим внимания. В этом смысле бесценным материалом для биографа, изучающего творчество Менделеева, следует считать «Журнал Министерства народного просвещении» за 1857 год, когда 23-летний магистр вел в нем раздел «Новости естественных наук».

Распределив опубликованные Менделеевым заметки по тематике, мы получим удивительную картину, показывающую, как рано и как точно сложились у Дмитрия Ивановича его научные интересы. Судя по заметкам, опубликованным в «Журнале Министерства народного просвещения» за 1857 год, 23-летнего магистра Менделеева больше всего интересовали неорганическая химия и свойства химических элементов… Второе, третье и четвертое места делили одинаково интересующие его области: органическая химия, минералогия и природные богатства России, физиология животных. Затем следуют физическая химия, сельское хозяйство, зоология и ботаника, стекло и стеклянное производство, метеорология и пироксилин.

Конечно, жизнь должна была внести свои поправки в пасьянс ранних менделеевских интересов, и она действительно внесла их. В 1861 году Менделеев написал курс «Органическая химия» и, подчиняясь своенравным, но неумолимым требованиям жизни, взялся за «технологию по Вагнеру». И в результате в раскладе его интересов стекло и стеклянное производство переместились с одного из последних мест на первое…

«Здоровье мое плохо, кашель и кровохарканье истощили мои силы очень значительно, — писал Менделееву в августе 1861 года профессор М. Скобликов. — С декабря месяца я решительно не в силах заниматься. Читаю разные книжки — вот и все мои занятия. Вы очень кстати, стало быть, предложили ваше намерение взять на себя редакцию Технологии Вагнера… Я хочу сказать, что я решился окончательно передать кому-нибудь ответственность по редакции этой книги. Если вы пожелаете, Дмитрий Иванович, принять на ваше имя редакцию Технологии Вагнера, напишите мне об этом». Прекрасный специалист по технической химии, профессор Петербургского университета Скобликов, готовивший переводное издание «Технологии по Вагнеру», в 1859 году тяжело заболел и вынужден был уехать для лечения за границу. Тогда они и познакомились с Менделеевым, сдружились, и между ними завязалась переписка. И эта встреча спустя 2–3 года обернулась для Дмитрия Ивановича работой, в которой проявилась новая грань его удивительной одаренности и которая связала его имя с Петербургским технологическим институтом.

По всей видимости, он с радостью взялся за технологию, и из мира скудных и бледных символических выражений отвлеченной науки его мысль перенеслась в хлопотливый, живой, веселый мир техники и промышленности. Бестелесные формулы вдруг обрели плоть и кровь, абстрактные термины — энергия, сила, масса — вдруг наполнились глубоким значением и начали волновать, как воспоминания детства. Дмитрий Иванович не смог избежать очарования научной истины, представшей перед ним в столь полнокровном конкретном выражении.

В течение 1862 года Дмитрий Иванович подготовил три выпуска: «Производство муки, хлеба и крахмала», «Сахарное производство», «Производство спирта и алкоголометрия». По когда дело дошло до четвертого выпуска — «Стекло и стеклянное производство», сердце его дрогнуло. Вспомнились детские впечатления, Аремзянка, завод… И захотелось разобраться, понять суть и смысл запомнившихся с детства, по недоступных детскому пониманию инструментов и операций. А когда полистал да почитал Вагнера, понял, как много неясного и вздорного почитается за истину в теории стеклянного ремесла.

Четвертый выпуск «Технической энциклопедии» дал Дмитрию Ивановичу возможность довести до полной ясности те идеи, которые были развиты в его доцентской диссертации «О составе кремнеземных соединений», которую он защитил в 1856 году. Соединения эти давно вызывали у Менделеева как у химика ощущение беспокойства. В самом деле, изучение чистого кремния показывало, что этот элемент очень сходен с углеродом (в наше время сказали бы, что углерод и кремний входят в одну группу периодической системы элементов). Не из-за этого ли сходства именно углерод и кремний поделили между собою живое и минеральное царства? Не из-за этого ли сходства вся органическая химия зиждется на соединении углерода с водородом, а вся минеральная — на соединении кремния с кислородом — кремнеземе? Но вот что удивительно: трудно сыскать в природе вещества, которые различались бы сильнее, чем соединения органические и минеральные. Какое поразительное различие, какая, противоположность в свойствах соединений вдруг оказывается у сходственных элементов — углерода и кремния. Если первый олицетворяет собой тонкую, переменчивую, уязвимую живую материю, то второй — символ материи минерального мира, материи холодной, косной, малоподвластной времени и разрушительным силам.

В 1864 году Дмитрий Иванович мог уже говорить о ясных результатах своих размышлений. Он понял, что органические и минеральные соединения являют собой два различных принципа организации, два различных типа упорядочения вещества. Органическая химия построена по первому принципу, в ней все вещества четко отделены одно от другого, содержание составляющих данное вещество элементов находится в строго постоянной пропорции, и нарушение этой пропорции равносильно уничтожению данного соединения. Химия минеральная совсем другое дело. Основа ее — кремнезем — твердое «огнепостоянное» вещество, способное сплавляться со многими окислами и образовывать с ними однородную массу. Но в отличие от обычных химических соединений, в которых жесткие связи однозначно определяют соотношение всех составляющих элементов, кремнеземистые сплавы способны соединяться во всевозможных отношениях и образовывать множество разнообразных соединений. Именно на этом свойстве кремния заждется второй принцип организации веществ, принцип, который дал минеральному царству богатство и разнообразие, немногим уступающее богатству и разнообразию живой природы.

«Техническая энциклопедия» сыграла важную роль в жизни Дмитрия Ивановича. Она принесла ему репутацию знающего химика-технолога, что послужило основанием для выдвижения его на должность исполняющего обязанности экстраординарного профессора технической химии в Петербургском университете. Однако министр просвещения отказался утвердить ходатайство факультета под предлогом, что у Менделеева не было докторской степени. И хотя в 1863 году будто в отместку министру Технологический институт, не входивший в систему министерства просвещения, избрал Менделеева профессором и дал ему казенную квартиру при институте, Дмитрий Иванович решил заняться работой над докторской диссертацией.

О степени популярности, того или иного ученого нередко свидетельствует обилие ходящих в народе анекдотов и слухов, в которых самым неожиданным и прихотливым образом расцвечиваются и перевираются сведения о его научных работах. О Менделееве ходило немало слухов такого сорта. Одни, например, говорили, что именно Дмитрий Иванович нашел секрет приготовления русской водки, прославившейся на весь мир своим необыкновенным вкусом. Другие же шли еще дальше, доказывая, что Менделеев заработал огромные деньги, изготовляя поддельные французские вина для известного в то время владельца магазинов Елисеева. За популярность приходится расплачиваться… Все эти фантастические измышления построены только на одном, действительном факте: докторская диссертация Дмитрия Ивановича называлась «О соединении спирта с водою».

В 1863 году, когда Менделеев занялся этими исследованиями, трудно было найти тему, которая вытекала бы так естественно и так закономерно из его предыдущих работ. Органическая химия, твердо поставленная предшественниками и успешно развиваемая современниками, дала ему повод разобраться и уяснить себе принцип построения многочисленных, органических веществ. Доцентская диссертация и «Стекло и стеклянное производство» явили его взору новый, еще мало изученный принцип, ответственный за многообразие минералов и стекол. Понять его, изучить его действие, объяснить, как образуются бесчисленные неопределенные соединения, в которых нет строго выдержанных соотношений между входящими в их состав компонентами, — вот что Менделеев поставил себе очередной задачей.

Но как неудобны для этой цели «огнепостоянные», твердые, неразложимые кремнеземистые соединения. Как трудно найти образцы, которые можно было бы считать однородными. Как труден их элементарный анализ по сравнению с анализом органических веществ. Как, наконец, труден, в сущности, даже невозможен для техники тех лет, синтез минералов с заранее заданным соотношением входящих в них окислов…

Редактируя «Технологию по Вагнеру», Дмитрий Иванович должен был дополнить главу об алкоголометрии. Работая над ней, он понял, что спирт, смешивающийся с водой в любых пропорциях, — прекрасный объект для изучения неопределенных соединении. Так волею обстоятельств Менделеев снова возвращается к любимым физико-химическим исследованиям.

После двухлетнего перерыва снова извлечены заветные приборы, с которыми Дмитрий Иванович работал еще в Гейдельберге. Руки ученого нежно прикасаются к стеклу, стали и бронзе саллероновских аналитических весов, гейслеровских термометров и чувствительнейшего пикнометра, изготовленного боннским стеклодувом по чертежу Дмитрия Ивановича. И затем начинается изнурительная подготовка к экспериментам, которым Менделеев отдал полтора года своей жизни.

Прежде всего он проанализировал работы предшественников, выявил недостатки и недочеты их измерений и предпринял все меры, внес все поправки в свою работу для того, чтобы устранить самую возможность малейшей неточности, малейшей ошибки. За сто с лишним лет до Менделеева его великий предшественник в физической химии М. Ломоносов писал: «Нужные и в химических трудах употребительные натуральные материи сперва со всяким старанием вычистить, чтобы в них никакого постороннего примесу не было, от которого в других действиях обман быть может». Хотя Менделеев не мог знать этого завета — труды Ломоносова были еще похоронены в архивах Академии наук, — он, не жалея сил и времени, избавлялся от всякого «примесу» в тех 15 ведрах спирта, которые он вместе с академиком А. Купфером весной 1863 года получил на казеином складе. Сначала он перегнал этот спирт в обычном кубе химической лаборатории Института инженеров путей сообщения. Потом любезный Шишков предоставил в его распоряжение спиртовой куб химической лаборатории Артиллерийской академии, и здесь, чередуя перегонку с пропусканием через негашеную известь, Дмитрий Иванович довел крепость спирта с 71,6 процента до 99,9 процента.

О выведенной из последовавших затем экспериментов формуле, которая содержала 30 членов и занимала 5 строк, Менделеев писал: «Эта формула все-таки есть одна из простейших…» Но данные, полученные из этой «простейшей» формулы, по точности превзошли цифры всех менделеевских предшественников, что было сразу же оценено питейными ведомствами. Измерения Дмитрия Ивановича были положены в основу алкоголометрии сначала в Голландии, потом в Германии, Австрии и России.

Таков был практический результат докторской диссертации. Для Менделеева же гораздо большую ценность представлял результат теоретический: наибольшее сжатие смеси происходит при взаимном растворении 45,88 процента безводного спирта с 54,12 процента воды. В переводе на язык химии это означало вот что: когда на каждую молекулу спирта в растворе приходится три молекулы воды, объем смеси становится минимальным, следовательно, удельный вес достигает максимума.

«Невозможно приписать такое явление какой-либо другой причине, кроме образования более прочного соединения, чем все прочие, — объяснял происшедшее Дмитрий Иванович. — Эта прочность легко объясняется из аналогии между составом того раствора, которому свойственно наибольшее сжатие, и составом так называемых определенных химических соединении». Итак, растворение не есть чисто механическое раздробление и «разжижение» вещества в растворителе. Действуя на вещество, растворитель и сам испытывает ответное влияние. А это значит, что растворение — это своеобразный химический процесс, приводящий к появлению в растворе сложной смеси неопределенных и определенных соединении. Подтверждение догадки окрылило Менделеева. Он увидел, что даже в такой сравнительно грубой характеристике, как удельный вес раствора, можно уловить действие тех таинственных сил сцепления, которые — он был убежден, — должны пролить свет на сходство и различия элементов. В его голове складывается картина некой обобщенной химии, в которой привычные, знакомые всем вещества будут рассматриваться как крайние, предельные формы соединений. Он убежден, «что определенные химические соединения составляют только частный случаи неопределенных химических соединений, что растворы, сплавы, соединения окислов дают нам образчики тел, изучаемых такой обобщенной химией, что изучение таких тел «должно послужить к разрешению химических вопросов в самой общей их форме…».

Свою диссертацию, успешно защищенную 31 января 1865 года, Дмитрий Иванович закончил обещанием, что обнаруженные им особенности растворения спирта в воде он намерен проверить и над другими растворами, «к исследованию которых уже многое приготовлено». Последующие годы, однако, не приносят исполнения этого намерения. Множество других дел и событии увлекло Менделеева…

«В ТАЛАНЕ ЗАСЛУГИ БОЛЬШЕ»

(1865–1868)

Впервые о Боблове Менделеев услышал в поезде летом 1865 года, когда как депутат от Петербургского университета ехал на Всероссийскую промышленную выставку в Москву. Кто-то из дорожных спутников рассказывал об имении князя Дадиани, умершего в год освобождения крестьян. У князя не было наследников, поэтому имение перешло сначала в казну, потом попало какому-то частному лицу. Вот это-то самое частное лицо вознамерилось продать имение и искало покупателей. На обратном пути Дмитрий Иванович не удержался, сошел в Клину и поехал посмотреть. А увидев три горы — Бобловскую, Спасскую и Дорошевскую, между которыми извивалась речка Лутосня; увидев вязовую и березовую аллеи, ведущие к одноэтажному деревянному дому, увидев запущенный парк и проточный пруд, он загорелся мыслью купить имение. Конечно, шестнадцати тысяч рублей, запрашиваемых владельцем, у него не было, но желание оказалось настолько сильным, что Дмитрий Иванович уговорил своего друга по Главному педагогическому институту профессора Н. Ильина купить имение на двоих. Причем из-за стесненности в средствах свою половину Дмитрий Иванович выплатил не сразу.

С 1866 года вся дальнейшая жизнь Дмитрия Ивановича до самой смерти связана с Бобловом. Ранней весной семья уезжала из Петербурга, и до поздней осени Феозва Никитична с детьми — сыном Владимиром, родившимся в 1865 году, и дочерью Ольгой, родившейся три года спустя, — жила в имении. Самому Дмитрию Ивановичу дела не всегда позволили подолгу жить в Боблове, но, как только высвобождалась неделя-другая, он собирался в дорогу. Обычная менделеевская обстоятельность не изменяла ему и во время этих сборов. В дорожные сумки предусмотрительно укладывалась не только снедь, но все, что может понадобиться в дороге, вплоть до лекарств — нашатырного спирта и гофманских капель — и приключенческих романов.

«…Не думать совершенно я не умею, — объяснял Дмитрий Иванович, — а чувствую, надо отдохнуть мозгу. Ну и возьмешь такую книжку, которая сама мыслей никаких не возбуждает, а читается легко — вот и отдых». В старости, когда слабость зрения сделала затруднительным чтение, Менделеев нашел себе другое дорожное развлечение: пасьянс. «Места карты занимают мало, а комбинаций в пасьянсе масса и занимательно, и голова отдыхает».

Если дело было зимой, одеяние Менделеева состояло из полушубка, сибирского малахая и валенок, если летом — из длинного пальто — сака и широкополой мягкой серой шляпы.

В вагоне Дмитрий Иванович располагался по-домашнему, долго спал, пил чай, не спеша прогуливался но перрону во время остановок. Бывая в хорошем настроении, затевая горячие споры и беседы с попутчиками, и тогда вокруг него собиралась целая аудитория. Когда поезд подходил к Клину и живописная фигура Менделеева появлялась в дверях вагона, станционные сторожа спешили принять его багаж и проводить в буфет. Тем временем лихой клинский ямщик Засорин, пользовавшийся особым расположением Дмитрия Ивановича, торопливо запрягал свою серую тройку. Менделеев любил быструю езду, а никто быстрее Засорина не мог промчаться те двадцать верст, что разделяли Клин и бобловскую усадьбу.

В 1869 году деревянный барский дом разобрали за ветхостью, и Дмитрий Иванович выстроил новый каменный дом с деревянным верхом и высокой красной железной крышей, с балконами, бельведером и галереей. Сам Дмитрий Иванович поселился наверху со своими книгами, приборами и инструментами, а в шести нижних комнатах — семья, няни, родные и наезжавшие гости. В Боблове были написаны многие статьи и книги Менделеева, и название этой деревеньки в двадцать домов, приютившейся на косогоре, стало известным всему ученому миру.

Изредка Дмитрий Иванович откладывая научные занятия и отправлялся гулять с кем-нибудь из детей. Во время таких прогулок он, бывало, безошибочно называл все растения, которые его маленькие спутники находили в лесу или на лугу. Иногда под настроение Дмитрий Иванович затевал с подростками игру в крокет. Тогда на крокетной площадке между яблонями поднимался страшный шум. Менделеев горячился, учил своих партнеров, припадал к земле и входил в такой азарт, что не хотел уходить домой, пока не кончит партию. В таких случаях доигрывать кон приходилось при свете вынесенных под яблони фонарей.

Иногда в хорошую погоду на телегу и двухколесную таратайку с утра грузилась провизия, чайники, и все семейство отправлялось в лес. Здесь раскладывали костер, кипятили воду, и Дмитрий Иванович отправлял детей искать грибы. Потом он пек их в угольях, угощал всех и ел сам.

Но сохранились у родственников и знакомых Дмитрий Ивановича и другие воспоминания о первых годах его пребывания в Боблове, воспоминания, рисующие его как рачительного сельского хозяина.

Как раз в эти годы шла интенсивная перестройка всей бобловской усадьбы: возводился образцовый скотный двор, молочная, конюшня. В имение привезли заказанную Менделеевым молотильную машину с конным приводом. Дмитрий Иванович сам следил за ее сборкой, сам опускал развязанные снопы в барабан, сам следил, как втягиваются в жерло машины колосья, как сыплется зерно и ложится на землю солома. Но все эти хлопоты, все заботы, все увлечение сельскими работами отнюдь не были проявлением внезапно проснувшегося в Менделееве хозяйского инстинкта. В действительности в течение первых пяти «бобловских» лет он оставался тем, кем он был всегда, — ученым, ведущим серьезный и важный для России научный эксперимент.