Соколов Владимир Дмитриевич: другие произведения.

Миниатюры о русских ученых

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Конкурс фантастических романов "Утро. ХХII век"

Конкурсы романов на Author.Today
Женские Истории на ПродаМан
Рeклaмa
 Ваша оценка:

Содержание

Миниатюры о Мендеелееве

М. В. Ломоносов. "Русская грамматика"

 []
"Грамматика" Смотрицкого.
Издание 1721 года. Москва
"Российская грамматика" - одно из главных филологических сочинений М. В. Ломоносова и одно из важнейших по значимости в истории русской филологии. Ломоносов начал работать над "Российской грамматикой" в 1749 г., но вплотную ею занялся только в 1754 г. В 1755 г. он преподнёс вычитанный чистовик великому князю Павлу Петровичу, одновременно попросив его содействовать ускорению создания МГУ: знал, шельма, как к начальству подступать с просьбами. Из печати книга (тираж - 1200 экз.) вышла в январе 1757 г. В 1764 г. в Петербурге "Российская грамматика" вышла в переводе на немецкий язык.

Выход "Российской грамматики" был встречен русским обществом с чрезвычайным энтузиазмом, она принесла Ломоносову вполне заслуженную славу "первейшего российского грамматиста". Последующие грамматики (в частности, грамматика Российской Академии, 1794 года) опирались на "Грамматику" Ломоносова, которая оказала на авторов серьезное влияние. Принцип лексикографии Ломоносова был руководящим при составлении "Словаря Академии Российской".

Ломоносов, можно сказать, со своей "Грамматикой" шел в русле лингвистических поползновений своего времени, и в чем-то даже опережал их. Смешно сказать, но к XVIII веку в просвещенной Европе, за исключением в некоторой степени Франции, все еще не было толковых грамматик национальных языков, хотя латинский и греческий были изучены, классифицированы и откомментированы вдоль и поперек.

Жалкие же подобия национальных грамматик влачили безрадостное существование под тенью древних языков. Например, первая грамматика английского языка, изданная в 1586, является неуклюжим переложением знаменитой Rudimenta Grammatices (1534) Лилли латинского языка. Лишь в 1711 Джеймс Гринвуд робко воскликнул, а не пора ли нам, братцы, иметь свою собственную грамматику без оглядки на римлян. Но его глас оставался гласом вопиющего в пустыни. В 1762 (то есть уже после Ломоносова, устыдившись примера варварской России), архиепископ Р. Ловз (Robert Lowth -- хорошо же жилось пастырям, если у них было время на занятия грамматикой) в своем "Кратком введению в английскую грамматику с критическими замечаниями" написал нечто внятное и удобочитаемое для всех, "включая женщин (fair sex) и детей". И только в XIX веке появились систематические описания правил этого одного из самых ныне распространенных языков в мире.

Так что Ломоносова можно было бы назвать лингвистическим пионером не только в русском масштабе. Можно бы, но делать этого не следует, ибо наряду с грамматиками латинского языка он имел прототипом вышедшую еще в 1618-1619 гг "Грамматику" церковнославянского языка М. Смотрицкого.

Южнорусский (не то украинский, не то белорусский) инок был большим любителем языков и обучал детишек латинскому и греческому, а вот обучить их церковнославянскому никак не мог. И для облегчения процедуры написал грамматику этого языка, намного опередив западноевропейских ученых. Для справедливости стоит сказать, что церковнославянский к тому времени был таким же чуждым для русских, украинцев и белорусов языком, как и латинский и греческий. Удивительная вещь: считая необходимым составление грамматики для изучения чужого языка, люди почему-то не распространяют это правило на свой родной. Отсюда такое позднее внимание к родным языкам. Достаточно сказать, что многие языки, да притом и развитые, не имеют внятных грамматических описаний до сих пор, например, фарси (персидский), и даже современными авторами ставится вопрос, а нужна ли она иранцам вообще.

Смотрицкий, и вслед за ним Ломоносов, сделали большое дело, значение которого не усохнет, покуда будет жив наш язык: они установили, во-первых, грамматическую терминологию, подыскивая для перевода грамматических категорий, принятых в латинской грамматике русские эквиваленты (кальки). Скажем, у нас не непонятный Accusativus, как в немецком или английском, а "винительный падеж". "Винительный" от слов "винить, обвинять" они (названия падежам дал Смотрицкий) сымитированы по латинской модели Accusativus -- accusare ("обвинять"). "Дательный" -- Dativus -- dare ("давать"), "именительный" -- Nominativus -- nominare ("называть") и т. д. Да и само слово "падеж", которого в русском языке в таком виде не найдешь, образовано от casus -- cadere ("падать").

Во-вторых, они не тупо перенесли латинские обозначения в русский, а именно адаптировали их к особенностям нашего языка. Допустим "творительный падеж" соответствует латинскому Ablativus'y (дословно "удалительному") лишь отчасти, поэтому они (читай, Смотрицкий) смело заменили это название русским словом. Также ввели целый ряд грамматических явлений, которых нет в латинском: говоря о падежах, тот же "предложный", которому нет аналога у римлян. При этом Ломоносов четко разграничил понятие церковнославянского языка (именно для этого языка составил грамматику Смотрицкий), русского литературного и живого (разговорного) русского.

Чтобы понять разумность их подхода, достаточно сравнить наш язык с тем же английском. В школьных тетрадях по языку Мюррея, американца, начавшего издавать их в 1795 году, и ставших прототипом всех современных грамматик английского языка, все еще говорится об употреблении родительного, дательного, винительного и творительного в английском, хотя кроме первого остальных там уже давно нет (кроме реликтов винительного для личных местоимений). И до сих пор изучающего английский сбивают с толку так называемые перфектные (совершенные) времена, каковое название англичане присобачили ни к селу ни к городу к временам предшествующим, ибо для ихнего глагола явление "совершенный" -- "несовершенный" отсутствует.

Также можно в качестве отрицательного примера сослаться и на современных отечественных лингвистов. "У некоторых глаголов в парадигме (от греч. ??????????, "пример, модель, образец") используются супплетивные формы (от лат supplere = "наполнять, дополнять"), то есть формы, образованные от разных основ: иду - шёл." -- это из современного школьного, то есть для пацанов, только начинающих обучение, учебника. Самое комичное, что бросаясь такими словами, большинство наших филологических докторов и кандидатов, особенно в провинции, редко владеют хотя бы одним иностранным языком, даже на школьном уровне.

И если язык современной отечественной лингвистики еще не совсем оборзел, наподобие, скажем, языка информатики, от иностранной дури, до этим мы обязаны нашим основоположникам Смотрицкому-Ломоносову.

К содержанию

И. М. Сеченов. "Рефлексы головного мозга"

 []
Связь между ощущением и
мышечной реакцией
Статья Сеченова появилась в 1863 г в "Медицинском вестнике", журнале С.-Петербургской его императорского величества Медико-хирургической академии -- издании авторитетном, но довольно-таки узкоспециальном. Однако она произвела давно ожидаемый фурор в обществе, причем не только и, можно сказать, не столько в научном. Тому были свои причины. Имя Сеченова было известно мыслящей России, т. е. столичной тусовке нигилистов и прочих представителей передовой молодежи, уже много лет. В ее глазах он был одним из знаменосцев передовой науки. А это значит материализма, атеизма и безбожия.

Сама статья появилась по прямому запросу общества. В начале того же 1863 г, когда Сеченов был на стажировке в Париже, он получил письмо от Некрасова, нашего знаменитого поэта, который тогда редактировал "Современник". Некрасов попросил Сеченова в популярной форме рассказать, как передовая наука объясняет себе такую тонкую материю, как психическая деятельность человека. Сеченов не без колебаний, но согласился. Тем более, что подобная статья лежала в русле его намерений. Сеченов не относился к тем ученым, которые готовы без конца экспериментировать, а потом результаты своих экспериментов, скомпоновав как попало, наскоро запихивать в публикации, доступные и понятные лишь для узкого круга специалистов.

Сеченов был экспериментатором на немецкий манер: работал без горячки, но методично, скрупулезно. А главное очень много думал до начала и после экспериментов. До начала: чего он хочет достичь своими опытами и как эти опыты поставить (от многих заманчивых идей он отказывался, не видя возможностей воплотить их в реальные эксперименты). После: чего он достиг и чтО эти опыты объясняют.

Проблема психической деятельности рассматривалась ученым в рамках теории рефлексов. Человек получает возбуждения, или импульсы, от внешнего мира, и эти импульсы преобразуются в мышечную деятельность, проходя через лабиринт нервной системы. Дотронулся человек до горячего чайника, нервы доставили сигнал куда надо, а там отдали приказ пальцам моментально отдернуть руку. Новым у Сеченова было то, что он утверждал, будто в этой системе возбуждения-реакции участвуют не только нервная система и спинной мозг, как пульт управления и распределения стимулов и реакций, но и головной мозг. Ученый пошел дальше и рискнул утверждать, правда, в ранге гипотезы, что не только инстинктивная психическая деятельность, но и вся сложнейшая умственная работа включены в эту карусель. Увидел человек, как падает яблоко, что-то там сработало, и он как ответную реакцию на падение выдал закон всемирного тяготения.

Причем Сеченов не только высказал подобные экстравагантные идеи, но и описал возможный механизм этого явления. Не здесь о нем говорить: он очень сложен, и исследования его функционирования находятся все еще в начальной стадии. Можете себе представить, но не то что между падающим яблоком и открытием закона всемирного тяготения, но и между обжиганием пальца и его отдергиванием через доли секунды происходят множество последовательно связанных операций, включающих стадии возбуждения и торможения. Но все они, по мысли Сеченова, определены однозначно причинно-следственной связью.

Свои идеи ученый подкрепляет и объясняет результатами экспериментов, как проводившимися им самим, так и другими физиологами, в частности его учениками И. Г. Березиным и В. В. Пашутиным. Иными словами, своей статьей ученый как подводит предварительные итоги своей и своих коллег работы, так и намечает план будущих исследований. Написано все это было хорошим точным языком, без терминологических заморочек и было доступно любому образованному тогдашнему человеку. Недаром Салтыков-Щедрин сравнивал Сеченова с Бюффоном: не как ученых, ибо работали они в разных областях, а как писателей, давших образцы замечательной и ясной научной прозы, образцы прекрасного стиля.

Естественно, такое безобразие власти не могли попустить до опубликования. Цензура зарубила статью в "Современнике", но милостиво разрешила опубликовать ее в "Медицинском вестнике": а нехай, пусть ученые там ее и читают. Но публика уже была навострена на Сеченова, и фортель не прошел. Статью обнаружили, переписывали, передавали с рук на руки. А выводы из нее, и гораздо более смелые, чем то мог позволить себе такой скрупулезный и серьезный ученый как Сеченов, были уже сделаны до статьи. Статья лишь укрепила нигилистов и материалистов в том, в чем они уже давно были убеждены: человек -- это машина, и все его чувства, умственные движения, переживания, гениальные прозрения и идеи -- все это лишь рефлексы, однозначно выводимые из внешних раздражений. Иван Сергеевич Тургенев, который очень внимательно следил за деятельностью Сеченова и был прилежным слушателем на его публичных лекциях, даже снабдил сеченовскими идеями своего Базарова. Правда не из "Рефлексов головного мозга", а из более ранней статьи "О животном электричестве".

Громадное впечатление произвела эта статья на будущего великого русского физиолога И. П. Павлова, совершенно сбив его с панталыку. Был хороший послушный отрок из семьи потомственных священнослужителей, учился на последнем курсе семинарии и уже думал о будущей духовной карьере, когда попавшаяся ему статья Сеченова увлекла его совершенно в противоположную сферу. Павлов поступил в Московский университет специально, чтобы быть студентом у Сеченова, и хотя непосредственно поучиться у того не удалось, он всю жизнь считал себя его учеником и последователем.

"Рефлексы.." в философском аспекте

К философии у многих ученых далеко не радужное восприятие. Их считают обыкновенными болтунами, в отличие от доставляющих позитивные знания ученых. Принято думать, что наука исходит в своих поисках из наблюдаемых фактов. Так-то оно так... Но прежде чем начать наблюдать факты, нужно ткнуть носом в то, что считать фактом, и какие факты надо наблюдать. И сколько бы значительных научных открытий мы ни взяли, проследив цепочку до самого начала, мы обязательно обнаружим лежащие в основании самих поисков философские идеи. Ученые находят только то, что им указано искать философами.

В случае с теорией рефлексов этот постулат оправдывается на 101 процент. Именно философ Декарт сформулировал само понятие рефлекса. На это его навели не наблюдения, ни опыты, а чистейшей воды умозрительные рассуждения. Он саналагозировал проявление психической деятельности человеков с оптическими явлениями. Как луч отражается от поверхности, изменяясь под воздействием отражения, так внешние впечатления, попадая в человеческую машину, преобразуются там под влиянием нервов в образы, представления и результируются в ответной психической реакции человека.

Аналогично полагал и Юм. По существу английский философ исследовал те же проблемы, что и Сеченов. Только он не резал лягушек для своих экспериментов, а производил наблюдения над собственной умственной деятельностью, других людей и размышлял об этом. Также полагая, что все идеи в человеческом сознании берутся от внешних импульсов, он доходил до того, что даже вообще сомневался в свободе воли. Даже поднимая, скажем, руку по своему желанию ("хочу подниму, хочу нет"), человек отвечает на внешнюю реакцию, преобразованную сложным путем в двигательное движение. Юм был детерминистом похлеще Сеченова и других ученых-материалистов. И хотя он не ставил опытов, однако полагал, что ученые способны далеко продвинуться по пути обнаружения механизма психической деятельности. Правда, как англичанин и агностик, он сомневался, что этот вопрос при всем прогрессе знаний вообще когда-либо может быть решен в рамках науки.

Навряд ли Сеченов читал Юма, а вот Декарта мог: человек он был очень образованный и просвещенный. Хотя чтобы быть в курсе декартовых идей, не обязательно было читать его -- западная мысль была достаточно напитана ими, чтобы так или иначе с ними не столкнуться. По крайней мере, и Декарт и Юм с одобрением отнеслись бы к сеченовским работам.

Но не Августин и не Кант. Да мы получаем импульсы от внешних раздражителей, но они не преобразуются в наши идеи, а поднимают лишь то, что изначально заложено в нашем сознании, резонно возразил бы Сеченову Августин. "С помощью внешних чувств люди узнают красноречивых людей, получают удовольствие от их речей и даже сами хотят стать ораторами. Но они не получили бы удовольствия, не будь в них какого-то внутреннего знания о красноречии".

А Кант бы добавил, что хотя в нашем сознании нет ничего, чего бы прежде не было в ощущениях, однако связывание подобного рода представлений производится рассудком спонтанно. Поэтому одни и те же импульсы могут вызывать разные действия.

Декарт и Юм нашли ученых, в т. ч. и Сеченова, которые работали в указанном ими направлении, Августин и Кант пока нет, но это не значит, что их взгляды менее убедительны, и не способны дать импульс научным исследованиям в другом направлении.

Д. И. Менделеев. "Периодическая закономерность химических элементов"

 []
Таблица в первоначально опубликованном
виде; авторучкой нанесены современные
комментарии
Впервые эта работа появилась в виде доклада, читанного Д. М. Менделеевым устами его сотрудника Меншуткина 18 марта 1869 года на заседании Русского химического общества. В том же году другой его сотрудник Вреден перевел работу Менделеева на немецкий язык, которую ученый в течение ближайших двух лет разослав по всем европейским университетам и всем более или менее известным тогдашним европейским химикам.

Менделеев до появления своего Периодического закона успел проявить себя с двух сторон. Все химики и ученые были его друзьями. Его талант и способности ценились очень высоко. С другой стороны его считали отъявленным бездельником. Регулярно получая оклады, квартиру, заграничные командировки, он почти не выдавал никаких результатов. А когда выдавал, то они были действительно высококачественными и неоспоримо свидельствовали о его высоком потенциале. Достаточно вспомнить о его знаменитых исследований, как изменяются физические свойства растворов в зависимости от концентрации входящих элементов. В частности, Менделеев установил, что наибольшее сжатие смеси спирта с водой происходит при 45,88 процентах спирта на 54,12, откуда пошла гулять знаменитая легенда об изобретении им водки.

Или, исследуя плодородие почв, им была показана необходимость химического изучения почв для каждой местности в особенности, чтобы правильно определять, какие и сколько ей нужны удобрения. В частности, он доказал на опыте, что повсеместное тогдашнее увлечение фосфорными удобрения по советам Либиха, благотворное для западноевропейских стран пагубно для России.

Эти результаты еще более напрягали его отношения с химическим миром. Враги на него нападали, люди нейтральные от него отмахивались, а друзья недоумевали. Зинин даже написал ему письмо, прямо обвиняя в безделье. А Менделеев знай раскладывал пасьянсы: карточные и с карточками, на которых были нацарапаны свойства химических элементов и их атомные веса, связь между которыми он упорно стремился нащупать. И никто тогда не знал, да и он сам, что он был на пути к великому открытию. Прямо скажем, нужно обладать достаточно волевым характером, чтобы гнуть свою линию: ведь то, что в результате своих упрямых занятий ученый откроет один из фундаментальнейших законов природы было не фактом.

Принцип классификации

Целью Менделеева было поймать за хвост принцип, который позволил бы классифицировать все вещества, которые только есть в природе. Уже тогда все вещества были сведены к элементам, то есть базовым веществам, образующим все многообразие минерального и органического миров. Главным принципом классификации был их атомный вес, который ученый упорно стремился связать с химическими свойствами элементам, в частностью с их способностью соединяться и прежде всего с кислородом, т. н. валентностью. И если атомные веса многих элементов были известны, то в делах валентности царил если и не полный мрак, то определенные и весьма густые сумерки. Менделееву пришлось проделать многочисленные опыты по их установлению, которые поскольку не привели к практическим результатам многими его коллегами как раз и рассматривались как баловство и перевод народных денег в пустоту.

Работа Менделеева над Периодическим законом очень любопытна с точки зрения психологии творчества. Особенно изучения такого тонкого элемента как озарение. Легенда гласит, что оно подкралось ученому во сне. Так это или не так, черт его знает, но что озарение было -- это факт, который можно проследить по оставшимся следам творческого процесса. Это озарение состояло в том, что ученый нащупал, натолкнулся на ключевую идею, ставшую тем рычагом, с помощью которого он громоздил сложное и запутанное здание своей системы.

Как это и бывает, сама по себе идея очень проста. Она состоит в том, чтобы расположить сходные элементы в горизонтальные линии по мере нарастания атомных весов. А потом эти линии расположить друг над другом так, чтобы по вертикали элементы располагались по такому сходству химических свойст как способность к соединению -- валентность. Вот вам вся путеводная звезда, которая вела Менделеева.

Следуя заветам Декарта, он начал выстраивать систему не со сложных и запутанных случаев, а с простых и очевидных, т. е. с тех элементов, свойства которых были хорошо изучены и известны тогда. Он расположил по нарастанию атомных весов так называемые щелочные металлы -- это была одна линия -- и галогены (инертные газы): каждую группу в свои линии. Линию инертных газов он расположил над линией щелочных металлов. Вот так:
Фтор (F) Хлор (Cl) Бор (B) Иод (J)
Литий (Li) Натрий (Na) Калий (K) Рубидий (Rb) Цезий (Cs)

А далее взяв эти две линии за ось, он стал располагать выше и ниже их другие группы элементов. То есть работа превратилась в чисто техническую. Хотя, как известно, черт кроется в деталях, и это раскладывание вкупе с лабораторными экспериментами отняло у ученого и его сотрудников и учеников массу сил. Например, если валентность по кислороду щелочных металлов легко просматриватся (Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O), то уже с галогенами была масса хлопот. Хорошо изученные хлор, бор и йод корешовались с совсем неизвестным фтором. В реакции с кислородом они также вступали неохотно. Менделееву пришлось искать аналогии по валентности с другими элементами, в частности, с водородом, которого галогены любят, да вот щелочные металлы не очень.

Многие элементы тогда были известны еще хуже, и потому первоначальная таблица содержала совершенно непонятные вещи. Так цинк (Zn) располагался на том месте, где сегодня располагается германий. Это было ни с чем не сообразно. Для Менделеев было ясно, что цинк похож на бериллий (Be) магний (Mg) и кадмий (Cd), и ученый смело передвинул его на два ряда вверх, оставив незаполненными две клетки над мышьяком (As).

Так возникла таблица в первоначальном виде, который мы и приводим на рисунке. И лишь позднее, не столько из научных соображений, сколько из эстетических -- уж слишком было много в таблице пустот Менделеев привел ее в современный вид.

Заключая свою статью Менделеев, сделал ряд смелых предсказаний, которые мы приводим на немецком языке, потому что не нашли на русском, а также потому, что перевод на немецкий сделан сотрудником Менделеева под его наблюдением, так что мы может смело считаться авторским текстом
Die nach Atomgewicht aufgereihten Elemente zeigen Periodizität in ihren Eigenschaften und ihrem Verhalten. Элементы, выстроенные по ранжиру атомных весов в ряд, показывают периодичность в своих свойствах и отношениях (соединениях)
Elemente mit gleichem Verhalten haben fast das gleiche Atomgewicht (zum Beispiel Platin, Iridium, Osmium) oder das Atomgewicht erhöht sich gleichmäßig (zum Beispiel Kalium, Rubidium, Cäsium). Элементы с похожими отношениями почти всегда имеют одинаковые атомные весы (к примеру, платина, иридий и осмий) или атомный вес повышается равномерно (к примеру, калий, рубидий и сезий)
Die Anordnung der Elemente oder Gruppen von Elementen entspricht ihrer Wertigkeit und, bis auf einige Ausnahmen, ihrem charakteristischen Verhalten. Порядок элементов или групп элементов соответствует их ценности (мы это теперь называем валентностью) и, за некоторыми исключениями, характерным для них отношениям (соединениям)
Die am häufigsten vorkommenden Elemente haben kleine Atomgewichte. Наиболее встречающиеся элементы не имеют атомных весов
Das Atomgewicht bestimmt die Eigenschaften des Elements, so wie die Eigenschaften eines Moleküls von seiner Größe bestimmt werden. Атомные веса определяют свойства элементов, подобно тому как свойства молекулы определяются ее размером
Die Entdeckung weiterer Elemente ist zu erwarten, beispielsweise die Analoga zu Aluminium und Silizium mit einem Atomgewicht zwischen 65 und 75. Следует ожидать открытия новых элементов, к примеру аналогов алюминия и силиция с атомными весами примерно между 65 и 75 (что через несколько лет и произошло)
Das Atomgewicht einiger Elemente kann durch diese Anordnung korrigiert werden. Zum Beispiel muss das Atomgewicht des Tellurs zwischen 123 und 126 liegen. Es kann nicht 128 betragen. Атомный вес следует корректировать в зависимости от его места в таблице. К примеру, атомный вес теллура должен располагаться между 123 и 126 и составлять где-то 128 (127,6 по последним данным)
Einige charakteristische Eigenschaften lassen sich aufgrund des Atomgewichts vorhersagen. Некоторые характерные свойства элементов можно предсказать на основе их атомных весов

Впервые эта работа появилась в виде доклада, читанного Д. М. Менделеевым устами его сотрудника Меншуткина 18 марта 1869 года на заседании Русского химического общества. Где-то в то же время лаборант Горного института Ф. Вреден перевел работу Менделеева на немецкий язык, которую ученый в течение ближайших двух лет разослав по всем европейским университетам и всем более или менее известным тогдашним европейским химикам.

Сам Менделеев так до конца жизни и не смог насытить своего тщеславия, по многу раз любуясь этой статьей. "Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов и оригинал, по которому писалось потом так много про эту систему. Это причина главная моей научной известности - потому что многое оправдалось гораздо позднее", -- писал он в старости.

Непризнание

Но так думали не многие. К Периодической таблице с полным равнодушием отнеслись как дилетанты, так и специалисты. Если ее и оценили, то как любопытное учебное пособие, помогающее студентам освоить названия элементов и их основные свойства. Прохладно отнесся к Периодичному закону один из ведущих химиков тогдашней России (хотя хороших химиков тогда в стране было много) и друг Менделеева Зинин. Еще на стадии создания Периодического закона он мягко намекал Дмитрию Ивановичу, что все эти пасьянсы -- это игрушки. И даже как-то обронил "Пора заняться делом". Совет так задел Менделеева, что она написал Зинину резкое письмо, которое, правда, не отправил. В этом письме он писал:

"Ваши слова я объясняю невниманием к моим работам, которые страдают именно тем, что не заключают в себе одностороннего интереса, находящегося в обычных ныне: исследованиях, пользы которых я: не отрицаю и которые все-таки знаю, только ценю по достоинств".

В этом абзаце выразилась квинтэссенция непонимания менделеевских идей среди тогдашних ученых. Химия скакала галопом, открывались все новые и новые свойства вещей и синтезировались новые. Достижения химиков тут же внедрялись в практику: именно тогда бурно зародилась и сразу пошла в рост нынешняя химическая отрасль. Настоящим ученым считался поэтому только тот, кто давал практический результат, а теоретические построения считались от лукавого. Все крупные научные теории возникают, как правило, когда науки входят в состояние ступора. Когда же науки прогрессируют. теории пускаются побоку.

Менделеев разослал свою работу, переведенную на немецкий язык, всем тогдашним ученым, во все университеты, но даже критики не дождался. Доходило до курьезов. На основе Периодического закона Менделеев приписал валентность равную 3 индию -- элементу, открытому только что в 1863 и совершенно неисследованному тогда. Этим элементом, как и многими другими, вплотную занялся немецкий химик Бунзен, один из учителей Менделеева, и вообще очень тепло относившийся к русским химикам. Один из ассистентов "папаши Бунзена", как любовно его называли русские химики притащил тому статью Менделеева с радостными воплями: "Хер профессор, а вот ваш бывший ученик уже предсказал, то что вы только что открыли". "Ха!" -- ответил Бунзе. -- "Прочь от меня с этими догадками. Такие правильности вы найдете между числами биржевого листка". Ох уж эти специалисты! Никогда за деревьями не видят леса.

А другой немецкий химик Лотар Майер даже писал о статье Менделеева: "Было бы поспешно изменять доныне принятые атомные веса на основании столь непрочного исходного пункта".

Этот Мейер был хорошим знакомым Менделеева и сам баловался с попыткой увязать свойства элементов с атомным весом. И хотя ряд догадок на этом пути его посетила, так что некоторые горячие головы в наши дни сватают его в соавторы Менделееву, но никакой периодичности ему добиться не удалось.

Менделеев был весьма ошарашен таким приемом, начал было пузыриться, выписал на университетские деньги массу материалов, то есть минералов и веществ, содержащих малоисследованные элементы, но как-то обмяк, сказал: "Потомство меня оправдает" и плюнул на свой закон.

Признание

Но потомству этого делать не пришлось. Это сделали современники, причем в самой драматической форме, достойной американского научно-познавательного триллера со счастливым концом. История эта слишком хорошо известна, поэтому мы ограничимся ее изложением по менделеевской биографии Германа Смирнова:

20 сентября 1875 года французский химик А. Вюрц на заседании Парижской академии сообщил об открытии молодым химиком Буабодраном нового элемента, названного им галлием. Менделеев, когда до него дошло это сообщение, тут же отрапортовал Русскому химическому обществу (а произошло это 6 ноября того же 1875 года: вот в каких тесных контактах варилась тогда европейская наука): "Элемент, открытый недавно Лекоком де Буабодраном и названный им галлием, как по способу открытия (спектром от искр), так и по свойствам, до сих пор наблюденным, совпадает с долженствующим существовать экаалюминием, свойства которого указаны четыре года назад". Дмитрий Иванович был настолько убежден в своем периодическом законе, что он, никогда не державший в руках ни крупицы галлия и никогда не видавший его спектра, взялся поправлять человека, который единственный знал о нем в тогдашнем мире не понаслышке.

Поначалу Буабодран уперся рогом, но как добросовестный ученый перепроверил себя и воскликнул: "Е-мое, а ведь Менделеев-то прав на все 100".

Ну а после этого пожар признания уже было не потушить: он разлился по научному миру, как нефть по поверхности океана. И Бунзен, и Лотар Мейер поспешили, поджав хвосты поздравить Менделеева. После чего и Зинину пришлось волей-неволей принести своему другу извинения за допущенную бестактность. Все хорошо, что хорошо кончается. Если бы всегда так было в науке и не только в науке.

Понимание

Несмотря на оглушительный успех и феноменальное соответствие предсказаний, сделанных Менделеевым на основе открытого им закона и опыта, скептиков угомонить оказалось не так-то просто. Не удалось это сделать и до сих пор. В самом деле. Место любого элемента в таблице основывается на его атомном весе. Если кислорода занимает 8-ое место в таблице, то и его атомный вес = 8. А если железо занимает 26-ое место, то и вес его составляет 26. Но что значат эти цифры 8, 26, если никто этих атомов в глаза не видел и ни на каких весах не взвешивал. Это всего лишь отношение атомного веса данного химического элемента к атомному веса водорода, условно принятого за 1. А сколько весит это атом не в единицах, а в граммах или килограммах? Этого на момент открытия Периодического закона сказать даже приблизительно никто не мог. Атомные веса выводились логически из химических процессов (см, например, знаменитую атомную теорию Дальтона, в частности ее 3-ий пункт "Атомы различных элементов могут соединяться, образуя химические соединения, причем каждое соединение всегда имеет одинаковое соотношение атомов в своем составе"). А сегодня, когда из ядерной физики считается, что удалось установить эти веса, и вообще они, оказалось, выражаются лишь приблизительными цифрами, а не простыми порядковыми числами. Так вес (или, как теперь модно выражаться, атомная масса) кислорода = то ли 15,99903/2, то ли 15,99977/2, а железа 55,847.

 []

Коллаж фотографий, показывающий
смещение линий ренгеновского
спектра при бомбардировке фотонами
пластин из разных металлов

То есть никакого физического смысла порядковый номер и атомный вес не имеют -- это чисто логические конструкции. Однако так думали не все. В 1913 Мозли, который спешил жить и чувствовать изо всех сил, потому что вскоре ему предстояло погибнуть на фронте, взялся проводить опыты по бомбардировке различных металлов рентгеновскими лучами. То есть элементарно засовывал куски этих металлов в электронно-лучевую трубку и напускал на них рентгеновские лучи, а на выходе из этих кусков фотографировал, что получилось. А получилось, что разные металлы дают разный спектр. На приводимом коллаже фотографий, каждая из которых получена после бомбардировки металлического экрана рентгеновскими лучами это четко видно (спектр -- это черные линии на белом фоне).

Также видно, что эти спектры смещаются от металла к металлу не как попало, а закономерно. Но как закономерно? Мозли попытался чисто эмпирическим путем найти такое сочетание величин, чтобы подставляя его в формулу, можно было однозначно определить смещение. Так, кстати, выводится большинство физических формул: не из постулатов и теорем, а подборов цифр и величин, которые могли бы соответствовать значениям, полученным в эксперименте. Но цифры чего? И вот Нильс Бор, его коллега подсказал: "А ты попробуй вычислить это смещение, исходя из порядкового номера металла в таблице Менделеева". Мозли попробовал, и ба! получилось . Порядковый номер оказался не просто произвольной величиной, а обрел физический смысл. Вот Менделеев бы обрадовался, если бы дожил до этого счастливого момента.

 []
На рисунке-формуле греческая буква характеризует смещение линии (длина волны), а Z -- как раз и есть пресловутый порядковый номер, остальные буквы -- это другие постоянные.

Смысл порядковый номер элемента обрел, а вот какой -- никто объяснить не мог. Так и работают нынешние ученые: если есть какая-то формула, с помощью которой можно рассчитать реальные процессы, то о смысле они особенно и не заморачиваются. Правда, в случае с формулой Мозли, Нильс Бор не остановился на своем совете, а продолжал копать-размышлять дальше. И произвел на свет новое детище: формулу радиуса атома и его заряда

Rn ~ 1/Z; а En ~ Z (более точно, но менее наглядно

 []
) Здесь R -- это орбита электрона, а Е -- энергия. Z же по-прежнему означает порядковый номер элемента в Периодической таблице Менделеева, но одновременно же это и количество электронов на орбите и протонов в ядре. То есть если у кислорода порядковый номер -- 8, то у него 8 электронов на орбите и 8 протонов в ядре, если железа -- 26, то в атоме железа по 26 электронов и протонов, а как позднее оказалось, и нейтронов. Такого Менделееву в его знаменитом сне даже и не привиделось.

К содержанию

Д. И. Менделеев. "Периодическая закономерность химических элементов" (история работы и предшественники)

подпись
Впервые эта работа появилась в виде доклада читанного Д. М. Менделеевым устами его сотрудника Меншуткина 18 марта 1869 года на заседании Русского химического общества. В том же году другой его сотрудник Вреден перевел работу Менделеева на немецкий язык, которую ученый в течение ближайших двух лет разослав по всем европейским университетам и всем более или менее известным тогдашним европейским химикам.

Из истории возникновения работы

Если на рассылку своей статьи ученому потребовалось несколько лет, то написал он ее за один вечер. Хотя работал над ней годами. Идея классифицировать все известные тогда науке химические вещества владела Менделеевым давно, так давно, что даже такие отъявленные биографы его творчества как Герман Смирнов не могут назвать более или менее точного времени. По крайней мере намного раньше, чем вообще химики договорились обозначить основные вещества в качестве элементов. А произошло это на химическом конгрессе в Карслруэ осенью 1860 года, который замечательные русские химики Бутлеров и Зинин обозвали конгрессом болтунов. И только Менделеев, который вместе с ними присутствовал на конгрессе, хотя как и его товарищи в качестве наблюдателя, не пропустил ни одного слова из многочисленных прений.

Видать, в каком-то смутном варианте его идеи бродили уже тогда.

Следует отметить тот факт, что великий ученый всем видам отдыха предпочитал раскладывание карточных пасьянсов. Его так увлекало это занятие, что оторвать его от него значило навлечь на себя великий гнев. Менделеев представляет в этом смысле любопытный пример ученого, психологические свойства которого как личности так счастливо сочетаются с особенностями его деятельности. Эта черта -- раскладывание пасьянсов сопровождала его всю дорогу, как на отдыхе, так и в труде.

Так в те же начальные 1860-е гг он изучал так называемые ароматические вещества -- бензолы. И точно так же, как позднее при работе над периодическим законом, он заготовил массу карточек, на каждой из которых он выписывал формулу вещества и его свойства. Потом раскладывал их ряды, где с удивительной периодичностью числовые значения формул соответствовали веществам:

"По всей вероятности, Менделеев испытывал эстетическое наслаждение, созерцая таблицы гомологических веществ. Вот выстроился вдоль горизонтали ряд углеводородов: метан, этан, пропан, бутан, пентан: Вот их формулы: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12. Закон прост: каждый последующий член ряда отличается от предыдущего только тем, что содержит лишний радикал CH2. Взгляд Менделеева с удовлетворением останавливается на закономерно увеличивающихся значениях удельного веса и температуры кипения.

Ниже - второй ряд: этилен, пропилен, бутилен, амилен: C2H4, C3H6, C4H8, C5H10:

Еще ниже - третий ряд: ацетилен, аллилен, кротонилен, валерилен: C2H2, C3H4, C4H6, C5H8:

А вот и последний, завершающий ряд углеводородов - ароматические: бензол, толуол, ксилол, кумол: C6H6, C7H8, C8H10, C9H12:

Ясно, что перемещение вправо вдоль горизонтальной оси такой сетки сопровождается непрерывным возрастанием молекулярного веса. А что означает перемещение вниз по вертикали, по соединениям, содержащим одинаковое количество атомов углерода? Прежде всего это означает уменьшение молекулярного веса, но уменьшение, идущее за счет одного только водорода. Другими словами, двигаясь вниз по вертикали, мы постепенно переходим к соединениям, все менее и менее насыщенным водородными атомами. А что означает такое уменьшение?" (Смирнов)

Этот же раз найденный им принцип периодичности изменения свойств от веса Менделеев положил и в основу своего поиска принципа классификации химических веществ, или, как уже можно было говорить, элементов. Точно так же, как карты или бензольные вещества, Менделеев изготовил карточки с химическими элементами и раскладывал их так и эдак как карточный пасьянс.

Обычно при классификации выбирают один какой-нибудь признак: или очевидный, внешний или отражающий существенные свойства классифицируемых элементов. Первый принцип нагляден, но может привести к большой путанице: скажем, Линней прекрасно классифицировал растения на основании количества пестика и тычинок в цветах, но попытка на основе такого же наглядного признака классифицировать животных у него сорвалась. Второй признак более надежен, но во-первых, не так то просто определиться с тем, что считать существенными свойствами, когда наука постоянно изменяет свое понимание мира, а во-вторых, часто эти свойства не наглядны и классификация, основанная на них не проваливается к чертовой бабушке при ее использовании на практике.

Менделеев решил сочетать оба признака: и внешний и существенный. При этом он пытался обнаружить между теми и другими неразрывную связь.

Предшественники Менделеева

В качестве внешнего, а точнее легко устанавливаемого признака Менделеев, как и многие его предшественники выбрал атомный вес. Благодаря работам Дальтона, Авогадро да и других (особенно непоправимый вклад в этот дело внес Берцелиус) ученые научись определять эту величину, не разламывая веществ на атомы, а просто на основе их удельных весов (теперь чаще говорят об удельной массе). Ясно, что говоря об атомном весе элемента, имеют в виду не его вес в граммах, килограммах или фунтах, а исключительно в условных единицах, где 1 -- это атомный вес водорода. То есть атомный вес -- это во сколько раз вес атома элемента весит больше веса атома водоророда.

Также до Менделеева было замечено и то, что атомные веса весьма охотно корреспондируют с их свойствами. Так, вещества с одинаковыми весами часто обладают и сходными свойствами. Так, английский химик Гладстон обнаружил, что очень близки по свойствам тяжелые металлы: платина, родий, иридий, осмий, палладий и рутений. Были обнаружены и другие сходные группы.

Однако с другой стороны было увидено, что многие элементы, химически похожие друг на друга, не имели ничего общего в атомных весах, хотя какие-то числовые закономерности и прощупывались невооруженным глазом. Например, Дюма, который не написал "Трех мушкетеров" потому что занимался химией, нашел, что в атомных весах лития, натрия и калия очень похожи прослеживаются такие числовые соответствия:

Атомный вес

калия -- 7

натрия -- 23 (7 + (1х16))

лития -- 39 (7 + (2х16))

А немецкий химик Гмелин и английский Олдинг издали свои работы по химии, где скрупулезно перечислили массу таких соответствий. Таблицы и ряды соответствий росли, но никакого общего закона обнаружить не удавалось. Эту недоработку и взялся исправить Менделеев.

Но если с внешним признаком -- атомным весом -- было более или менее ясно, то что прикажете считать за свойства элемента? Менделеев четко и однозначно решил все надежды упаковать в ящичек под названием валентность. Дело это было тогда новое и малопонятное. Сам термин родился только в 1875 году, то есть уже после публикации периодического закона, а тогда ее называли соединительной силой. Принцип этот был исследован английским химиком Франклэндом, главная работа которого была опубликована в 1853 и его немецким коллегой Кекуле, но всеобщего признания добивался долго. И как раз менделеевский закон и закрепил за понятием валентности значения основного признака, определяющего свойства веществ.

Принцип этот весьма простой: сколько атомов одного элемента соединяются с атомами другого, такова и валентность. H2O -- валентность водорода = 2. SO3 -- валентность серы равна 3. Хорошо, а если SO4, тогда как? Тогда валентность равна 4. Так какая же из валентностей правильная?. Чем больше, решил Менделеев, тем лучше. То есть за валентность серы (а если точнее, то за валентность по кислороду, ибо с другими элементами валентность водорода и серы и остальных элементов будет другой) выше валентность, тем лучше. То есть в своих карточках, Дмитрий Иванович определил валентность серы в 4. Ясно, что понятие валентности тогда только что возникло, и, естественно, у многих веществ еще не была определена толком и ладом, так что Менделееву пришлось немало попотеть, и не ограничиваясь раскладкой карточек, самому в химических опытах определять и уточнять. эту валентность. Притом ученый он был строгий, и чтобы провести точнее опыты, гонял бедных сотрудников и студентов как сидоровых коз, добиваясь точности и чистоты в опытах.

Но все эти страдания оказались ненапрасными, и сегодня мы наслаждаемся простой и ясной от отличника до троечника Периодической системой элементов.

К содержанию

К содержанию

К содержанию

К содержанию


 Ваша оценка:

Популярное на LitNet.com А.Респов "Эскул О скитаниях"(Боевая фантастика) Ю.Эллисон, "Наивняшка для лорда"(Любовное фэнтези) В.Старский ""Темная Академия" Трансформация 4"(ЛитРПГ) Р.Прокофьев "Стеллар. Инкарнатор"(Боевая фантастика) С.Суббота "Наследница Альба "(Любовное фэнтези) Кин "Новый мир. Цель - Выжить!"(Боевая фантастика) Кин "Система Возвышения. Метаморф!"(ЛитРПГ) А.Демьянов "Горизонты развития. Адепт"(ЛитРПГ) Е.Кариди "Суженый"(Любовное фэнтези) И.Громов "Андердог"(ЛитРПГ)
Хиты на ProdaMan.ru Море счастья. Тайна ЛиПорченый подарок. Чередий ГалинаВальпургиева ночь. Ксения ЭшлиКак две капли воды. Ирис ЛенскаяОхота на серую мышку. Любовь ЧароСлепой Страж (книга 3). Нидейла НэльтеАномальная любовь. Елена ЗеленоглазаяПомни меня...1. Альбина Новохатько IАнгельский факультет. (Не) истинная пара. Эрато НуарЧерный глаз. Проникновение. Ирина Грачильева
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
С.Лыжина "Драконий пир" И.Котова "Королевская кровь.Расколотый мир" В.Неклюдов "Спираль Фибоначчи.Пилигримы спирали" В.Красников "Скиф" Н.Шумак, Т.Чернецкая "Шоколадное настроение"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"