Хью Олдерси-Уильямс - Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

Они все, как водится, перепутали. В спичках содержится наш фосфор, а в уличных фонарях – наш водород, а не наоборот, и мы должны этим гордиться.

В 1959 г. Том Лерер временно завершил сочинение своей арии-каталога химических элементов (тогда их насчитывалось 102) словами:

Вот все те, новость о которых дошла до Гарварда, Но, возможно, есть много других, которые еще не открыты.

С тех пор к списку элементов добавилось еще десять. Вряд ли им когда-нибудь суждено сравняться в славе со своими предшественниками. Все они сверхтяжелые, радиоактивные и недолговечные, они никогда не найдут применения в обычной жизни. Они производятся в столь незначительных количествах, что даже не возникает вопроса о характерном для них цвете и запахе. Однако, подобно всем элементам, открытым ранее, они универсальны, они наши . Они принадлежат нам так же, как кислород, которым мы дышим. Они принадлежат и периодической системе, по крайней мере, постольку, поскольку имеют определенное атомное число и входят в последовательность, называемую нами периодической системой. И все же синтезированные, а не открытые, изготовленные, а не найденные, они, конечно же, имеют для нас гораздо меньшее значение.

У меня возник вопрос, что должен ощущать человек, участвующий в рождении подобных элементов. Часто, как я теперь понимаю, нечто обнаруживаемое в момент открытия элемента затем начинает активно влиять на его судьбу в нашей культуре. Отбеливающая способность хлора была оценена с самого начала. Так же как и разнообразие красок кадмия. Но вряд ли можно ожидать, что новые элементы, полученные в самое последнее время, такие хрупкие и неустойчивые, войдут в нашу жизнь так, как вошли в нее их предшественники. В каком-то смысле они остаются нереальными даже для тех, кто их создал. Может ли восторг их создателей сравниться с тем чувством, которое испытали Вильям Рамзай и Моррис Траверс? Они «несколько мгновений стояли как зачарованные», наблюдая за тем, как неон излучает «сияние малинового цвета». Или с ликованием Дэви, который пустился в пляс по лаборатории при виде огненных брызг калия? Неужели современные ученые действительно полагают, что созданные ими элементы могут сравниться с теми, что были открыты столетие назад или раньше? К несчастью, мне не удалось отыскать ярких описаний их впечатлений от своих научных успехов, подобных тем, что оставляли химики прежних времен. И, чтобы получить ответ на свой вопрос, мне пришлось задать его напрямую.

Мне также хотелось узнать, насколько долго еще можно продолжать периодическую таблицу. В настоящее время она висит у меня на стене в спальне. И у меня возникал вопрос, стоит ли мне оставлять в ней свободные места для заполнения элементами, которые будут открыты позднее? И сколько таких мест нужно зарезервировать? Одно или два? Или десяток? А может быть, сотни? Незадолго до смерти в 1999 г. Гленн Сиборг, открывший плутоний и целую цепочку радиоактивных элементов, которые следуют за плутонием, прочел лекцию, во время которой продемонстрировал периодическую таблицу, доходящую до не имеющего названия элемента под номером 168. Такая таблица в полтора раза больше той, которую мы знаем сейчас. Может, это просто фантазии, пустая стариковская мечта? Правда, обсуждая будущее таблицы, Сиборг старался быть предельно осторожным. «Хорошо, если нам удастся дополнить ее еще примерно полудюжиной элементов», – сказал он. Но в таком случае зачем же демонстрировать таблицу со 168-м элементом? Возможно, таким способом он хотел напомнить аудитории, что научные открытия обладают особенностью изменять правила самой науки. Когда были открыты первые «настоящие» химические элементы, их невозможно было включить в общепринятую тогда аристотелевскую систему элементов, состоявшую из четырех компонентов: земли, воздуха, огня и воды. Они полностью подорвали ту старую систему, и возникла необходимость в создании новой. Когда в 1789 г. Лавуазье составил список из 33 элементов, он также не мог предвидеть, сколько еще неизвестных элементов скрываются в минералах и рудах. В середине XIX столетия, когда новые элементы какое-то время не находили, у некоторых химиков возникло ощущение, что теперь им известны все элементы. Но с изобретением спектроскопа вновь началась череда открытий. Новые элементы стали определять по характерной для них окраске пламени. Дмитрий Менделеев, несмотря на то, что в своем проекте периодической таблицы оставлял свободные места для еще не открытых элементов, был потрясен, узнав о существовании инертных газов и первых радиоактивных элементов. Правда, они очень легко уложились в его таблицу, хотя он сам на первых порах сопротивлялся их включению. Но всегда ли таблица Менделеева будет так легко принимать новые элементы? Или когда-нибудь обнаружат элемент с такими невероятными характеристиками, что всю таблицу придется переделывать?