Дмитрий Иванович Менделеев

«Абсолютная температура кипения» могла быть обнаружена только в опытах с жидкостью, нагреваемой в запаянной трубке, потому что для ее проявления должно существовать равновесие между стремлением частичек жидкости выскочить за границы поверхности, разделяющей жидкость и газ, и давлением пара над жидкостью, ограничивающим это стремление жидкости к испарению. С повышением температуры все больше частичек жидкости превращается в пар, а следовательно, все больше возрастает его давление, и так до того мгновения, когда все различия между жидкостью и паром сглаживаются и для полного перехода всей жидкости в пар не требуется уже никакой дополнительной затраты тепла.

Если понижать температуру любого газа, он также, рано или поздно, достигнет своей «критической точки», и если охлаждать его еще дальше, температура его перейдет за эту точку и он неизбежно превратится в жидкость. Всякую жидкость можно обратить в газ, и всякий газ можно обратить в жидкость. Это произойдет при достижении каждым из них своей особой «критической» точки – менделеевской «абсолютной температуры кипения».

Напрасно бились исследователи, пытаясь, вслед за Фарадеем, с помощью высоких давлений сжижать углекислый газ, азот и кислород, из смеси которых состоит воздух, которым мы дышим. Они подвергали эти газы все большему и большему сжатию, но получали сжатый газ и ничего больше. Газы – упрямцы, не желавшие сжижаться ни при каких давлениях, получили даже название «постоянных газов». Открытие Менделеева разоблачало секрет этого поразительного постоянства. Если эти газы не удавалось привести в жидкое состояние, так это только потому, что их не сумели охладить до «абсолютной температуры» их кипения, до «критической температуры», как ее сейчас называют в науке. Если бы экспериментаторы, которые продолжали безуспешно единоборствовать с «постоянными газами», дали себе труд дотянуться уж если не до «Горного журнала», издающегося в Петербурге, а хотя бы до известий Парижской Академии наук («Соmpte Rendus»), в которых были опубликованы краткие сообщения Менделеева об открытой им «температуре абсолютного кипения», и если бы они вдумались в сущность этого открытия, то на десять лет раньше, чем это в действительности произошло, они поняли бы, что никаких «постоянных газов» в природе не существует и существовать не может. Лишь десять лет спустя после обнародования результатов менделеевских исследований английский физик Эндрюс опубликовал свой мемуар, где понятия о «критической температуре» он связывал с задачей сжижения углекислоты. Менделеев с живостью отозвался на эту работу. Он написал «Замечания к исследованию Эндрюса над сжижаемостью углекислоты», где привел наиболее важные места из своих старых – гейдельбергских – работ, более точно определяющих «абсолютную температуру кипения», или «критическую температуру», чем это делал Эндрюс [13] .

13

К 1870 году относится прямое утверждение Менделеева, непосредственно вытекавшее из его гейдельбергских работ, что «несжижаемость известных газов, как-то: кислорода, азота, водорода, зависит, по всей вероятности, от того, что опыты производились с температурами, более высокими, чем абсолютные температуры кипения; все более глубоким охлаждением предназначаемых к ожижению газов можно надеяться достичь их ожижения».

В декабре 1877 года француз Кайете и швейцарский физик Пикте, охладив воздух до температуры – 184oС, наблюдали первые капли жидкого воздуха, осевшие на стенках сосуда, в котором происходило охлаждение. Они работали независимо друг от друга, но они оба зависели от открытия Менделеева, впервые указавшего науке тот путь, следуя которым они достигли своего замечательного успеха. И теперь, когда в сотнях колонн громадных промышленных гигантов мировой индустрии текут целые реки жидкого воздуха, переведенного через границу его «абсолютной температуры кипения», чтобы в жидком виде он мог отдать кислород, вдуваемый в домны, ускоряющий химические процессы, заливаемый в холодо-упорные баки сверхскоростных ракетных самолетов, – не пришло ли теперь время отдать справедливую дань памяти пионера науки, перебросившего первый мостик познания к этому широкому пути? Не пора ли в расчетах холодильных заводов, в теоретических работах, посвященных самому диковинному веществу на свете – жидкому гелию, начать называть неизбежно упоминаемые

«критические температуры» их настоящим именем: точками Менделеева?

Приближалось время возвращаться в Петербург, в ту же лабораторию с пустыми шкафами, которую он так недавно покинул. По существу ее надо было оборудовать и отстраивать заново…

А у его друга, молодого физиолога Ивана Михайловича Сеченова, не было даже и такой зацепки в жизни, как собственная лаборатория. Друзья хлопотали о кафедре для него в Московском университете. Но все хлопоты были пока безуспешны. Кафедра физиологии в этом университете была свободна, и профессор Иноземцев предложил Сеченова в качестве ее руководителя, но достопочтенный профессор Анке заявил на заседании ученого совета университета, что, как ему доподлинно известно, Сеченов занимается не физиологией, а психологией, и потому эта кафедра ему не по специальности. Предложение Иноземцева было отклонено. А у профессора Анке был, разумеется, припасен свой кандидат на эту кафедру – профессор Эйнбродт…

Действительно, Сеченов, в числе других проблем естествознания, интересовался и психологией. Но, ссылаясь на это, профессор Анке вел заведомо нечистую игру – физиология была главным интересом Сеченова. Волновавшие его идеи находили горячий отклик у Менделеева. Сеченов стремился ввести в науку о живом объективные методы исследования.

В Гейдельберге, например, он исследовал собственное свечение тканей глаза – флюоресценцию. Ему удалось усовершенствовать способ определения газов, растворенных в крови. Это пона-

добилось ему для изучения влияния на организм острого алкогольного отравления.

С любимой идеей Сеченова о единстве жизненных процессов, о материальном единстве мира, Менделеев связывал задачу естественного расширения границ химии. Он принимал близко к сердцу успехи Сеченова в выяснении химического характера газообмена в тканях живого тела.

О присоединении к этому кружку третьего сочлена – химика и музыканта Александра Порфирьевича Бородина – мы узнаем из его письма к матери. Мы приводим выдержку из него, так как оно сообщает некоторые штрихи, характеризующие тамошнее окружение друзей.

«Русские здесь разделяются на две группы,- писал Бородин из Гейдельберга, – ничего не делающие, то-есть аристократы: Голицын, Олсуфьевы и пр. и пр., и делающие что-нибудь, то-есть штудирующие; эти держатся все вместе и сходятся за обедом и по вечерам. Я короче всех сошелся, конечно, с Менделеевым и Сеченовым – отличным господином, чрезвычайно простым и очень дельным. Общество же немцев невыносимо до крайности: чопорность, сплетни ужасные… Общество немецких студентов еще противнее… Представьте себе, что все они разделены на партии, из которых каждая имеет своего наибольшего – сениора. Студенты разных партий отличаются костюмами и цветами: у одних фуражки желтые, у других – красные, у третьих – белые и т. д. Кроме того, у каждого студента шелковая перевязь через плечо; у сениора шляпа треугольная; фасоны фуражек самые курьезные! Прибавьте к этому еще ботфорты престранной формы, и вы будете иметь понятие о костюме немецкого студента. По воскресеньям студенты пьянствуют, и редкая неделя проходит без дуэли; повод всегда один и тот же: один студент назовет другого «думмер юнге» [14] . И это ведется с незапамятных времен. Вот консерватизм-то! Дуэли эти, впрочем, ограничиваются всегда пустяками: одному раскроят лоб, другому порежут физиономию – и только. Все сходки их сопровождаются кучей формальностей, самых нелепых, которые, однако, всегда используются с точностью.

14

Дурак.

Город имеет увеселения: театр и концерты симфонического общества. На одном из этих концертов мне удалось быть. Музыка очень порядочна. Но театр – это просто чорт знает что такое. Кроме двух или трех персонажей, остальные никуда не годятся. Но пьеса, которую я видел, воистину удивительная. Трудно выдумать что-нибудь бессмысленнее. А немцы сидят и восхищаются…»

Друзей тянуло в Россию. Менделеев мечтал об этом нетерпеливо. В милой сердцу родной стране есть свои собственные научные центры, лучше Гейдельберга. Но передовая русская наука не встречала поддержки со стороны правящих верхов.

«В России плохо заниматься наукой…» – так начиналось письмо на эту тему, которое Менделеев отправил из Гейдельберга на имя попечителя Петербургского учебного округа. Он называл и разбирал в своем письме и причины этого: «Недостаток во времени и недостаток в пособиях, необходимых при занятиях».

«Недостаток во времени, – продолжал он, – происходит от множества посторонних занятий, какое берет на себя каждый для того, чтобы иметь средства к жизни, или по причине того общественного положения, в каком находится у нас небольшое число специалистов».

Менделеев не жаловался, а требовал. Вот что должно было быть, по его мнению, изменено в университетской научной жизни:

«Недостаток у нас в средствах для занятий, – писал он, – происходит, во-первых, от того, что… самому приходится выполнять кучу черной работы, а при недостатке во времени приготовление грубых материалов сильно убивает энергию. Во-вторых, упомянутый недостаток происходит от того, что мы не имели лабораторий под руками…» [15] .

Сеченов не предвидел особенных успехов от таких обращений к официальному руководству ведомства просвещения. По своему собственному

15

Иллюстрацию к сказанному здесь мы находим в воспоминаниях К. А. Тимирязева, который проходил у Менделеева курс органической химии. Тимирязеву выпало, в качестве темы лабораторной работы продолжение известного исследования Зинина по получению анилина. Материал – бензойную кислоту – пришлось купить на свои гроши, так как этот расход был не под силу лаборатории с ее трехсотрублевым бюджетом. Здесь понадобилась едкая известь, в то время как на складе была известь только углекислая. Лаборант дал благой совет: затопить горн и прокалить известь самому. Но здесь встретилось новое препятствие – сырые дрова шипели, свистели, капали, но толком не разгорались. На выручку пришел сторож: «Эх, барин, чего захотели, казенными дровами горн растопить!» Он посоветовал сперва взять «не то жаровенку, не то плиту, положить на нее вязаночку дров и протопить, дрова-те и просохнут».

«Сушка казенных дров, как первый шаг к реакции Зинина, – вот что подлинно называется начинать сначала!» – восклицал Тимирязев.

признанию, которое мы находим в его «Автобиографических записках», он был крайне удивлен, когда, вернувшись в Россию, он услышал мнение на этот счет Н. Н. Зинина. «В ответ на наши – мои и Боткина – сетования на некоторые стороны русской жизни: «Эх, молодежь, молодежь, – сказал он, словно всерьез, но, конечно, соглашаясь с нами, – знаете ли вы, что Россия единственная страна, где все можно сделать» [16] .

Больше всего друзей сближала свойственная им всем неистовая, вдохновенная, фанатическая привязанность к труду. Менделеев позже писал в одной из своих публицистических работ: «Для меня несомненно, что придет время, когда нетрудящиеся не будут в состоянии прожить, хотя до этого, конечно, ныне очень далеко…»

16

И. М. Сеченов. Автобиографические записки. Изд. Академии наук СССР, 1945, стр. 102.