Дмитрий Менделеев – один из величайших умов эпохи

Дмитрий МенделеевУченый, в активе которого более полутора тысяч трудов на абсолютно разные темы, больше всего нам известен как выдающийся химик, которому принадлежит авторство периодической системы химических элементов. Открытие только ее одной сложно переоценить, т.к. знания, собранные в данной таблице, являют собой один из фундаментальных законов мироздания, и ни одна естественная наука сегодня немыслима без таблицы Менделеева.

Сам ученый родился в Тобольске (Тюменская область) в 1834 году. Примечательно, что он был последним из 17 детей (восьмеро умерло в младенчестве, а одна из сестер – в 14-летнем возрасте) главы Тобольской классической гимназии Ивана Менделеева. Мать Дмитрия Мария Менделеева тоже была незаурядной личностью. Будучи дочерью купца из древнего рода, не имея образования, она его получила самостоятельно в гимназии, а впоследствии управляла мощным стекольным заводом. Управляла она им и после смерти мужа, пока не заметила способности своего младшего сына и его тягу к знаниям. Последнее не удивительно, так как Дмитрий Менделеев рос в культурной среде – в детстве он встречала Николая Гоголя, Александра и Сергея Пушкиных, Николая Павлова, Павла Федотова и ряд других знаменательных личностей. Детство Дмитрия совпало со ссылками т.н. «декабристов» в Сибирь, где жила его семья. В дальнейшем он и сам стал родственником знаменитых людей. В первом браке он сочетался семейными узами с падчерицей автора «Конька-горбунка» Петра Ершова Феозвой Лещевой. Впоследствии он стал тестем знаменитого поэта Александра Блока, чья жена, Любовь, – дочь Менделеева от брака с Анной Поповой (вторая жена химика была младше него на 20 лет). А племянники Менделеева Михаил и Федор Капустины стали известными профессорами по гигиене и физике.

В конечном итоге, отказавшись от промышленной жизни, мать Менделеева переехала с сыном и младшей дочерью в Москву, чтобы дать детям лучшее образование. Поступил же Дмитрий на физико-математический факультет Главного педина Санкт-Петербурга, а в год его окончания устроился старшим учителем в гимназии Симферополя (Украина); оттуда он переехал преподавать в Одессу (Украина), получив вскоре ученую степень магистра химии. Бурная ученая деятельность Менделеева развернулась с началом преподавательской карьеры, но основную часть исследований он провел после возвращения в Санкт-Петербург, где преподавал в Императорском университете, в Технологическом институте, а также в Николаевском инженерном училище и в академии. Преподавал он в Питере с 1857 по 1872 годы, а первое значимое для истории и науки исследование он провел в период своей двухгодичной командировки в Хайдельберге (Германия), где изучал капиллярность и общую взаимосвязь химических и физических свойств веществ. Фактически, он пытался создать новый раздел физики – молекулярную механику, однако этого не состоялось, Менделеев так и не смог сформулировать основные положения, а сама молекулярная механика стала достоянием истории. Тем не менее, в ходе исследований он открыл функцию поверхностного натяжения вещества. Фактически, он предсказал одно из важнейших физико-химических свойств веществ – парахор, указывающее на связь поверхностного натяжения, плотность жидкости и плотность пара. Параллельно Менделеев работал над явлением изоморфизм, связывающим воедино кристаллическую структуру вещества и химический состав соединений. Кроме того, ученого интересовала зависимость между объемами атомов и свойствами химических элементов. Еще одним открытием стала т.н. «критическая температура» – это температура, при которой одно и то же вещество в жидком и газообразном состоянии обладает одинаковыми свойствами. Именно Менделеев написал и издал первый в России учебник по органической химии.

«Органической химия», Д. Менделеев

Работая с 1865 года над гидратной теорией растворов и над соединениями переменного состава, открыл свой знаменитый периодический закон; это произошло в 1869 году, когда Дмитрий Менделеев писал свой труд «Основы химии». Закон заключается в соотношении свойств химических элементов с их атомарным весом. В Германии часто называют соавтором открытия Менделеева химика Лотара Мейера. Тем не менее, Мейер лишь предложил вариант классификации некоторых химических элементов – известных в то время. Менделеев же упорядочил все химические элементы, даже те, которые еще не были известны, а с их открытием они стали ровно на те места, которые были предсказаны русским гением. Не зная, как назвать элементы, которые еще не были открыты, Менделеев использовал санскритские приставки эка-, дви- и три- (дословно один, два, три), которые соединялись с названиями уже известных элементов (например, экасилиций, который впоследствии назвали германием или двимарганец, именуемый сегодня рением). Эти приставки означают, сколько позиций вниз по таблице Менделеева от указанного элемента занимает еще неоткрытый.

Периодическая таблица Менделеев

Тем не менее, радиоактивные элементы располагались в первой редакции таблицы иначе, чем они расположены сейчас. Фактически, являясь тяжелыми металлами, Менделеев не смог точно оценить их свойства, поэтому немного ошибся в предсказании, а от того они менее известны, чем предсказания относительно легких металлов. Например, предсказанный химиком экабор имеет атомарный вес 44, тем не менее, соответствующий сегодня экабору скандий обладает весом почти 45. Интересно также, что ученый предсказал существование более тяжелого, чем титан и цирконий, металла, однако в дальнейшем решил, что ошибся, и следом за этими элементами поместил лантан. Открытие 1923 года подтвердило первоначальное предположение Менделеева – найденный металл гафний тяжелее титана и циркония. Стоит также отметить существование т.н. «нулевой» таблицы (сегодня эта группа именуется «благородными газами»). Позднее открытие Менделеева, сделанного совместно с английским химиком Вильямом Рамзаем, предсказывало, что есть элементы легче водорода, и эта гипотеза подтвердилась с его открытием гелия (применяется в конструкции дирижабля) и аргона (в аргонной среде нередко осуществляется сварка).

Как бы то ни было, ученные-современники Менделеева отмечали, что благодаря его периодическому закону, они смогли впервые представить себе строение атомов и природу валентности химических элементов (число связей с атомами других элементов). Особенно много времени русский ученый потратил на изучение силикатов и газов. Силикатам и стеклообразным состояниям элементов посвящено около 30 работ Менделеева, благодаря им он смог лучше понять химические свойства прочих элементов как таковые. На примерах газов Менделеев старался установить физические причины периодичности. Тогда же он предположил, существует некая среда, эфир, проявляющая свойства инертного (т.е. сильно разряженного) газа, заполняющая собой межзвездное пространство. И хоть исследования газа носили чисто гипотетический характер, важное для физики событие все же состоялось: Менделеев вывел т.н. газовую постоянную, которая входила в его уравнение идеального газа. Он также ввел термодинамическую шкалу температур и указал правильное направление для описания свойств газов как таковых. Русский ученый написал более 50 работ, посвященных изучению газов и жидкостей. Работы по упругости газов Менделеев считал одной из четырех главных работ своей жизни наравне с периодическим законом, учебником «Основы химии» и учении и растворах.

Растворы вообще занимали особое место в исследованиях Дмитрия Менделеева. Он занимался ими большую часть своей научной карьеры. Этому интересу ученого посвящено 44 его труда. Во-первых, он установил, что при полном переходе жидкости в газообразное состояние ослабевает поверхностное натяжение вещества. Кроме того, только благодаря трудам Менделеева теория растворов электролитов стала развиваться в нужном направлении, а гипотеза о существовании ионов в растворах подтвердилась учениями химика.

СтратостатПобочным эффектом исследований газов Менделеевым стало развитие воздухоплавания. За 50 лет до первого полета человека в стратосферу (это был француз Огюст Пикар) Менделеев спроектировал стратостат, способный на это, а спустя 12 лет, в 1887 году, ученый взмыл в небо, где наблюдал солнечное затмение. Впервые наблюдая солнечную корону с воздушного шара «Русский», Дмитрий Менделеев предположил, что ее изучение может дать ответы на происхождение миров во вселенной. Особенно его заинтересовала теория о том, что небесные тела образуются из космической пыли. Он надеялся сопоставить эту теорию с другой, в которой говорится о том, что небесные тела образуются из солнечной пыли. Как мы сегодня знаем, обе теории тесно связаны друг с другом.

Еще одним крупным проектом Менделеева стало создание – ни много, ни мало – ледокола. С постройкой в 1894 году испытательного бассейна для судов, ученый совместно с океанографом и моряком Степаном Макаровым принялся за разработку крупного судна, способного колоть лед. К слову сказать, бассейн был построен по предложению самого Дмитрия Менделеева, надобность в котором он увидел более чем за 20 лет до его постройки, когда изучал сопротивление сред. Первый в мире арктический ледокол был построен по проекту русского ученого на английской верфи «Армстронг, Уитворт и Ко» в 1898 году. Его назвали «Ермак» в честь легендарного покорителя Сибири. Желая продолжить освоение севера России, Менделеев спроектировал еще один ледокол, на этот раз – экспедиционный.

Ледокол «Ермак»

Как мы понимаем, создавать такие сложные механизмы, проводить химические опыты без точных расчетов было нельзя. Поэтому гений создал точную теорию весов, предложил точные приемы взвешивания, открыл химическую метрологию. Создателя Главной палаты мер и весов (ныне Всероссийский НИИ метрологии им. Менделеева) Дмитрия Менделеева можно считать предтечей метрологии. Ученый также работал над созданием бездымного пороха – и достиг успехов! Создав т.н. пироколлодий, он лег в основу отечественного пороходелания; его разработка получила наивысшие оценки военного руководства России. Однако рецептура и патент были выкрадены английским лейтенантом морфлота, разведчиком Джоном Баптистом Бернаду. Никогда раньше не занимавшийся научной деятельностью, англичанин внезапно «заинтересовался» разработкой бездымного пороха, приводя в своих статьях доводы Менделеева. Сегодня создателями пороха называют Бернадау и капитана Джорджа Конверса. Самим же Менделеевым было написано почти 70 трудов по изготовлению пороха, впрочем, восстановить справедливость это ему не помогло.

Как уже отмечалось, Менделеев был «мастер на все руки». Ряд важнейших его работ носил экономический характер, в частности он указал направления в сельском хозяйстве, которым Россия должна уделять наибольшее влияние. Менделеев был сторонником общинного и артельного труда, объясняя важность коллективной работы русских в поле в летний период, и на заводах – в зимний. Он отмечал, что единственное, что сделает русского человека богатым, – это завод или фабрика при каждой общине. Ученый вообще считал, что богатство и капитал – следствие труда, что в первую очередь за богатство отвечает нравственное развитие общества и накопительство, что богатство не зависит только от экономических факторов. Он также считал, что разбогатеть, не прикладывая усилий, можно только и исключительно, если получить наследство – любые другие способы обогащения могут носить только безнравственный или преступный характер. Особенно презирал выдающийся ученый спекуляцию, называя ее «паразитическим капиталом», доказывая, что спекуляций можно избежать в условиях артельного труда или в кооперативах. Кроме того, он выступал за экономическую независимость России, приводя веские доводы, что ее богатств достаточно, чтоб не брать заемы и не покупать товары извне. Тем не менее, он приветствовал иностранные инвестиции в Россию, называя их «временной формой капитала» – средством достичь национальных целей, ускорить прогресс. Кроме того, Менделеев отмечал жизненно необходимым для экономики страны национализацию стратегических объектов, а также политическое покровительство со стороны государства народному образованию. В связи с такими его взглядами, Менделеева нередко называют футурологом.

Последнюю свою крупную работу («К познанию России») Менделеев написал в 1906 году – после первой русской революции. В этой книге скрупулезно изучается народонаселение страны, динамика его изменения. Там отмечается, что в России два центра – поверхностный и население, и что именно уяснение этих центров является важнейшим геополитическим параметром для страны. Эта мысль была впервые выдвинута именно легендарным химиком, и он же в этом труде выступал за сближение европейской и азиатской частей страны. По его мнению, сближение двух культур привело бы к сближению двух центров России. Примечательно, что он также сделал прогноз о демографической ситуации в стране. Отмечая, что за 40 лет население удвоилось, он предположил, что к 2050 году население России составит 800 миллионов человек. Тем не менее, в этих расчетах не были учтены революции, войны и другие факторы, которые оказывали влияние на численность людей. Кроме того, сегодняшнее население в регионах, которые не были или были в меньшей степени затронуты войнами и революциями, доказывает справедливость расчетов ученого.

Интересный исторический факт. Когда гриф секретности был снят с документов Нобелевского комитета, выяснилось, что Дмитрия Менделеева трижды выдвигали на престижную награду иностранцы и ни разу – соотечественники. В последний раз его выдвинули на премию в 1907 году, предложив поделить премию между ним и французом, открывшим фтор. Тем не менее, русский ученый не смог принять участие в награждении – незадолго до съезда он умер. Непринятие нобелевским комитетом Менделеева объясняется довольно легко: он находился в открытом конфликте с братьями Нобелями, которые пустили слух о сокращении в мире нефтяных запасов, желая разжиться на спекуляции нефтью, а слухи были в пух и прах разбиты русским ученым. Кроме того, Менделеев находился «на ножах» с еще несколькими учеными, в т.ч. лауреатами, чьи теории он не принимал. Еще один интересный и неблагопристойный факт: в 1860 году Менделеев предложил способ транспортировки нефти по трубопроводу, который был высмеян братьями Нобелями. Впрочем, через 20 лет они построили такой трубопровод, стараясь сохранить монополию в этом сегменте бизнеса. Не лишним будет добавить, что изучению нефти Менделеев посвятил около 150 своих работ.

Менделеев – знаковая фигура, один из величайших гениев в истории человечества, поэтому его жизнь окружена рядом небывалых историй, невероятных толкований его трудов. Среди них, например, история о том, что периодическая таблица Менделееву приснилась. Это так лишь отчасти. Напряженно работая над нею несколько дней подряд, Менделеев все никак не мог придумать, как ее упорядочить. Выбившись из сил, он уснул, и во сне он увидел, как ей на самом деле должно располагаться. Проснувшись, он сделал набросок, и заснул дальше. Фактически, работа над таблицей у Менделеева заняла более 20 лет.

Еще один интересный факт был отмечен самим ученым, когда извозчик, увидев толпу преступников, которую куда-то вела полиция, назвал их «химиками». В те времена серый люд считал химию чем-то непонятным, «темной» наукой, что в его представлении приравнивалось к «темным» делам вроде краж. История любит параллели: в СССР людей, отбывающих наказание за сравнительно небольшие прегрешения, отправляли работать на химические заводы, а еще позже – на прочие предприятия, где осуществляется вредное для здоровья человека производство. Это наказание получило название «химия», а преступников, отбывающих такое наказание, прозвали «химиками». Даже сегодня выражение «химичить» часто применяется к людям, которые занимаются сомнительной деятельностью (подделывают документы, крадут и т.п.).

Народная молва говорит также о том, что Менделеев был прославленным изготовителем чемоданов. Легенда родилась в самом начале преподавательской деятельности Менделеева – в Симферополе, когда учебные заведения были закрыты из-за русско-турецкой войны, а сам ученый был вынужден коротать время за различными занятиями. Так, он научился плести и делать вещи из картона – чтобы занять руки. Однажды даже сделал картонную табуретку. Считается, что этот слух зародился в Гостином дворе, где ученый покупал нужные материалы.

Д. МенделеевНо самая распространенная, после «увиденной во сне таблицы», легенда гласит, что Дмитрий Менделеев изобрел водку, хоть она и существовала задолго до него (считается, что изобретен напиток в Польше еще в средние века). В 1865 году ученый защитил диссертацию на тему соединения спиртов с водой. Впрочем, там не было ни рецептуры водки, ни даже такого слова – «водка». Тем не менее, бытует легенда, что стандарт русской водки выдвинут именитым химиком. Считается, что стандарт 40-градусной водки выбран также по работам ученого, который считал идеальным для напитка 38 градусов, а 40 появились вследствие округления, чтобы проще было высчитывать налог на ликеро-водочные изделия. Тем не менее, ни в диссертации, ни еще где-либо нет никаких упоминаний о выведении ни 38-, ни 40-градусного напитка. Менделеев работал только со спиртами высокой концентрации (не менее 70 градусов).

blog comments powered by Disqus

Ближайшие праздники

День матери

(В 2017 году отмечается 26 ноября) День матери в России отмечается в последнее воскресенье ноября и учрежден в 1998 году. Праздник был учрежден с цель...


Введение во храм Пресвятой Богородицы

Введение во храм Пресвятой Богородицы празднуется христианами всего мира 4 декабря (21 ноября по старому стилю). События, которые отмечает Церковь, относят...


День Конституции Российской Федерации

Конституция современной России была принята 12 декабря 1994 года – это одно из самых важных событий не только страны, но и для гражданского общества в це...


Читайте также