— Греки наивно полагали, что этими элементами являлись воздух, земля, вода и…
— Огонь, — завершает перечень Боб.
— Правильно, огонь, — подтверждает Ральф.
Какой талант пропадает! Он же прирожденный рассказчик, думаю я про себя. Кто бы мог подумать?
— С тех пор, как вы знаете, люди доказали, что земля не является базовым элементом — она сама состоит из множества химических элементов. Воздух тоже состоит из разных газов, и даже вода распадается на более простые составляющие — водород и кислород. Окончательно добил этот наивный греческий подход Лавуазье, доказавший в восемнадцатом веке, что огонь — не вещество, а, скорее, процесс окисления, соединения с кислородом. За многие годы химики проделали колоссальную работу, выявляя все новые химические элементы, и к середине девятнадцатого века их было известно уже шестьдесят три. Ситуация в чем-то напоминала наш вчерашний разноцветный рисунок на белой доске. Множество кругов, прямоугольников, звездочек и других фигур разных цветов и размеров заполняли поле зрения без видимого порядка. Настоящая мешанина. Систематизировать химические элементы пытались многие, но все предлагаемые варианты отвергались как субъективные и бесполезные, поскольку опирались на случайный выбор и произвольные допущения. Дошло до того, что большинство химиков отказались от попыток найти какую-то объективную классификацию и сосредоточились на практической стороне, пытаясь получить из разных комбинаций химических элементов новые, более сложные вещества.
— Разумно, — замечает Боб. — Люблю людей практичных.
— Да, Боб, — улыбается Ральф. — Но нашелся один профессор, который утверждал, что, на его взгляд, это все равно что изучать листья, не найдя ствол.
— Хорошее замечание, — говорит Лу.
— И вот этот дотошный русский профессор, который, кстати, преподавал в Париже, решил заняться отысканием некоего фундаментального порядка, определяющего химические свойства элементов. Как бы вы действовали на его месте?
— Форма отпадает, — говорит Стейси, глядя на Боба.
— Почему? Что вы имеете против формы? — недоуменно спрашивает он.
— Отпадает, — повторяет Стейси. — Часть элементов — газы, часть — жидкости.
— Да, вы правы, — соглашается Боб. — Ну а цвет? Вам же нравится цвет, не так ли? Некоторые газы обладают цветом, как хлор, например, про другие можно сказать, что они прозрачны.
— Попробовать, конечно, можно было бы, — говорит Ральф, игнорируя попытки собеседников внести в разговор элемент юмора. — Но, к сожалению, у некоторых элементов строго определенного цвета нет. К примеру, углерод. Он может быть черным графитом или сверкающим алмазом.
— Я предпочитаю алмазы, — шутит Стейси.
Мы все смеемся, а потом, повинуясь жесту Ральфа, свое мнение высказываю я:
— Возможно, нам следовало бы отыскать какой-то параметр, больше связанный с числами. Так нам удалось бы упорядочить элементы, не подвергаясь обвинениям в субъективизме.
— Очень хорошо, — говорит Ральф, вероятно по привычке принимая нас за своих детей. — А какой параметр вы предложили бы? — спрашивает он меня.
— Я химию не изучал, — отвечаю я. — Даже как дополнительный предмет. Откуда я знаю? — Но обижать Ральфа мне не хочется, поэтому я продолжаю: — Может быть, что-то связанное с удельным весом, или электрической проводимостью, или что-нибудь похитрее, типа количества потребляемой или высвобождаемой энергии при реакции с каким-то контрольным элементом, кислородом например.
— Неплохо, очень даже неплохо. Менделеев, в сущности, такой путь и выбрал. Он решил использовать некую количественную меру, которая была бы известна для каждого элемента и не менялась бы в зависимости от температуры или состояния вещества. Есть такой параметр, как атомный вес, который представляет собой соотношение между весом одного атома данного элемента и весом одного атома самого легкого из существующих элементов — водорода. И этот параметр дал Менделееву уникальный численный идентификатор каждого элемента.
— Подумаешь, большое дело! — не выдерживает Боб. — Я так и думал. Теперь он мог расставить все элементы в порядке возрастания их атомного веса, как солдаты в шеренге стоят по росту. Но что хорошего это дает? Какую практическую пользу из этого можно извлечь? Дети тоже играют с оловянными солдатиками, полагая, что делают очень важное дело.
— Не спешите, — говорит Ральф. — Если бы Менделеев на этом остановился, я бы согласился с вашей критикой, но он сделал еще один шаг. Он не построил элементы в шеренгу. Он заметил, что химические свойства выстроенных таким образом веществ через каждые семь элементов, в сущности, повторяются, но проявляются с большей интенсивностью. И он объединил элементы в таблицу с семью колонками. Таким образом, все элементы располагались по возрастанию атомного веса, и в каждой колонке оказались элементы с одинаковыми химическими свойствами, возраставшими по интенсивности. Например, первым в первой колонке его таблицы находится литий, который является самым легким из всех металлов и при помещении его в воду нагревается. Прямо под ним — натрий, который при помещении в воду воспламеняется. Еще ниже — калий, у которого реакция с водой еще сильнее. Последний в колонке — цезий, который загорается даже на открытом воздухе.
— Очень мило, но, как я и подозревал, это все не более чем детская игра. Каковы были практические аспекты? — спрашивает Боб.
— Были и практические моменты, — отвечает Ральф. — Видите ли, когда Менделеев строил свою таблицу, были открыты еще далеко не все элементы. Это привело к тому, что в его таблице образовались пустые места, поэтому он изобрел недостающие элементы. Созданная им классификация дала возможность предсказать их атомный вес и химические свойства. Вы должны согласиться, что это действительно достижение.
— И как его таблица была принята современниками? — спрашиваю я из любопытства. — Ведь изобретение новых элементов не могло не вызвать некоторого скептицизма.
— Скептицизм еще что, он предполагает хоть какое-то понимание. Менделеев стал посмешищем всего ученого сообщества. Особенно на первых порах, когда его таблица еще не приобрела аккуратную законченную форму, какую я вам описал. Водород болтался где-то поверх таблицы, не относясь ни к одной из колонок, в некоторых строках седьмой столбец пустовал, зато сразу по нескольку элементов теснились в одной клетке.
— И чем дело кончилось? — нетерпеливо спрашивает Стейси. — Его предсказания сбылись?
— Да, — отвечает Ральф, — и с удивительной точностью. Для этого потребовалось несколько лет, но еще при жизни Менделеева все элементы, существование которых он предсказал, были найдены. Последний был открыт шестнадцатью годами позже. Он предсказал, что это будет темно-серый металл. Так и случилось. Он предполагал, что его атомный вес будет 72. Оказалось 72,32. Удельный вес, как он полагал, будет равен примерно 5,5, а вышло 5,47.
— Держу пари, больше над ним не смеялись.
— Конечно, нет. Насмешки сменились восхищением, и сегодня периодическая таблица Менделеева считается учеными-химиками таким же фундаментальным законом, как десять заповедей.
