Герман Смирнов - МЕНДЕЛЕЕВ

Внимательное изучение показывает, что чрезвычайное разнообразие студенческих интересов Менделеева не было случайным, что ни одно из его увлечений не осталось без дальнейшей разработки. Тематика его студенческих работ поразительно точно очертила совокупность вопросов и проблем, занимавших его всю дальнейшую жизнь. Так, юношеское «Описание Тобольска в историческом отношении» нашло неожиданное продолжение в обследовании «Уральской железной промышленности», которое маститый профессор Менделеев возглавил в 1899 году. Студенческий доклад «О влиянии теплоты на распространение животных» — первое проявление долгого и устойчивого интереса к метеорологии и изучению климата. Доклад «О телесном воспитании детей» положил начало обширной серии работ по проблемам просвещения и образования. «Ботанизирования с Шиховским» пригодились ему при обследовании состояния уральских лесов. Даже студенческая лекция «О школьном образовании в Китае» и та принесла пользу при работе над брошюрой «Попытка понять китайские события», которую он написал в 1900 году: «Считаю неизлишним сообщить, что вышеприведенное представление о состоянии Китая… родилось у меня в 1854 г., когда мне, как студенту Главного педагогического института, была задана тема пробной лекции: «О школьном образовании в Китае», для чего пришлось изучать много источников по истории и описаниям Китая». Но все это выяснилось потом, а тогда, в 1856 году, самой серьезной и важной из своих работ Дмитрий Иванович по праву считал «Изоморфизм»…

«Не боги горшки обжигают… — тут «бог» обычно делал паузу, оглядывая склонившихся над колбами и пробирками студентов, и, крякнув, благодушно выдыхал, — и кирпичи делают». Студенты понимающе переглядывались: мол, легко говорить это Александру Абрамовичу Воскресенскому, искусные руки и изумительное чутье которого вызывали восхищение у самого Юстуса Либиха, основателя знаменитой гиссенской лаборатории. «Ему все давалось с легкостью, — рассказывал впоследствии Дмитрию Ивановичу кумир германских химиков. — На сомнительном распутье он сразу выбирал лучший путь». Но «бог» знал, что делал. Он приучил к серьезной научной работе не одно поколение русских ученых, и это славное братство людей, научившихся с его легкой руки «обжигать горшки и кирпичи делать», единодушно признало его «дедушкой русских химиков». Поэтому можно понять, с каким удовольствием взялся Дмитрий Иванович за анализ минерала ортита, привезенного профессором геогнозии С. Куторгой из Финляндии, когда узнал, что эту работу ему надлежит выполнить под руководством Воскресенского. «Этот анализ сделан так отлично, что напечатан (на немецком языке) в издании Минералогического общества», — записано в отчете Куторги. За анализом ортита — первой печатной работой Менделеева — последовал анализ другого минерала — пироксена.

В заметках к списку своих сочинении Менделеев писал об этих анализах: «Ныне я не могу считать их достойными внимания», по всей вероятности забывая или упуская из виду то, что эти анализы привлекли его внимание к изоморфизму…

Среди прочих плодов ленивой доверчивости XVIII век получил в наследство от веков предшествующих убеждение, будто химический состав веществ ничего общего не имеет с формой их кристаллов и потому одно и то же твердое вещество может-де быть получено в виде кристаллов любой формы. Приемлемое, пока речь шла на качественном уровне, это положение стало непростительным заблуждением после того, как французский ученый Роме де Лиль в 1783 году изобрел гониометр — прибор для измерения углов в кристаллах. Но такова уж сила привычки — прошло 28 лет, прежде чем другой французский ученый — Р. Гаюи — не сделал того, что должно было сделать еще в 1783 году. Произведя множество измерений, Гаюи установил закон, прямо противоположный старому утверждению, а именно: веществу данного состава соответствует одна и только одна форма кристалла. Другими словами, атомы или молекулы, складываясь в кристалл, формируют его, как говорится, по своему образу и подобию. Поэтому, зная химический состав вещества, можно сразу сказать, как должен выглядеть его кристалл. И наоборот, простым измерением углов кристалла можно однозначно установить, из какого вещества он состоит.

В сущности, закон Гаюи языком науки утверждал принцип, который на языке поэзии выразил Гёте: «Ничто не внутри, ничто не вовне, ибо то, что внутри, есть и вовне». Но, несмотря на столь вескую поэтическую поддержку закона Гаюи, уже в момент его установления были известны факты, противоречащие ему. На них попросту закрывали глаза, пока в 1820 году германский химик Э. Митчерлих не обнаружил изоморфизм — явление, при котором одинаковые или очень близкие кристаллические формы свойственны веществам далеко не одинакового состава. Экспериментируя, например, с натриевыми солями фосфорной и мышьяковой кислот, Митчерлих обнаружил: эти вещества, хотя и различные по составу, имеют настолько близкие кристаллические формы, что даже могут заменять друг друга в одном кристалле. Митчерлих назвал эти вещества изоморфами и сделал вывод, что, по всей видимости, между такими непохожими, казалось бы, элементами, как мышьяк и фосфор, есть какое-то глубоко запрятанное сходство, сродство. Таким обрядом, закон Гаюи был бы справедлив, если бы свойства химических элементов представляли собой хаотический набор неповторяющихся, беспорядочно набросанных величин, если бы каждый элемент был уникален, независим, неповторим и вел себя в химических реакциях совершенно отличным от всех других элементов образом. Митчерлих внес сомнение в эти взгляды. Он установил, что есть какие-то таинственные связи между некоторыми элементами. Открытие германского химика смутно намекало, что элементы не беспорядочная толпа солдат, а дисциплинированное войско, построенное в ряды и колонны. Но, увы, изоморфизм лишь смутно намекал, но не давал возможности выявить закон построения химического войска, ибо, как скоро выяснилось, на углы и форму кристаллов влияют многочисленные факторы, которые порой невозможно отделить от проявлений химического сходства элементов. Поэтому для выявления сходств и различий, для уяснения закона классификации элементов одного изоморфизма недостаточно…