Стаса оказалась многозначительной для химиков того времени: атомные веса многих элементов были дробными…
Много занимаясь сопоставлением свойств различных элементов, Менделеев до появлении работ Стаса был склонен думать, что в гипотезе Праута что-то есть. Но, как естествоиспытатель, привыкший снова и снова пересматривать свои умозрительные соображения, каждый раз приводить их в соответствие с опытными данными, он сразу оцепил достоверность таблички Стаса.
Приняв измерения Стаса и вытекающие из них последствия: множественность и взаимную непревращаемость элементов, положив эти идеи в основу периодической системы, Дмитрий Иванович спустя 15–20 лет, естественно, не считал нужным ни с того ни с сего отказаться от принципов, давших такие плодотворные результаты, и принять ничем еще не прославившуюся идею единства материи.
В множественности элементов Дмитрия Ивановича убеждало и то, что никто еще не наблюдал превращения одного элемента в другой и что спектральное изучение космических тел неизменно свидетельствовало: элементы распространены до отдаленнейших светил и выдерживают, не разлагаясь, самые высокие космические температуры.
Бирмингемское выступление У. Крукса, воскресившее в обновленном виде праутовский «протил», вывело Дмитрия Ивановича из себя. Безукоризненному предшествующему опыту всей химии Крукс противопоставлял туманные аналогии, вроде распространения дарвиновской идеи об эволюции на химические элементы.
Выступление Крукса широко обсуждалось в русских научных кругах. Как-то раз после оживленного заседания в физическом обществе Дмитрий Иванович, А. Столетов и К. Тимирязев проспорили до поздней ночи о единстве материи. Наконец Дмитрий Иванович, исчерпав все свои доводы и разгорячившись до предела, буквально простонал:
«Александр Григорьевич! Клементий Аркадьевич! Помилосердствуйте! Ведь вы же сознаете свою личность. Предоставьте же и Кобальту и Никелю сохранить свою личность».
«Мы переглянулись, — вспоминал потом Тимирязев, — и разговор быстро перешел на другую тему…»
Десятилетие, последовавшее за 1886 годом, было относительно спокойным для периодической системы, хотя, кроме умозрительных споров о единстве материи, Дмитрия Ивановича продолжали беспокоить «три предмета, касающиеся периодического закона и до сих пор с ним не согласованные». Предметами этими были: кобальт, который, несмотря на меньший атомный вес, был помещен Менделеевым перед никелем, теллур, помещенный перед более легким йодом, и необычное положение редкоземельных элементов, которые все пришлось расположить как бы в одной клетке таблицы. Дмитрий Иванович понимал, что за этими мелкими на первый взгляд неправильностями могут крыться как неточности измерений, так и глубокие фундаментальные противоречия. Однако на первых порах исследования, ведущиеся в этом направлении рядом химиков, не предвещали угрозы целостности менделеевского детища.
Но Дмитрий Иванович ощущал приближение серьезнейших испытаний для периодического закона. И чувства его были настолько обострены, что по первым коротким и невнятным сообщениям он безошибочно угадал важность открытий, которым было суждено подвергнуть решительному испытанию периодический закон…
Когда 13 августа 1894 года английский химик У. Рамзай на заседании Британской ассоциации в Оксфорде сделал первое сообщение об открытии в воздухе нового газа, более инертного, чем азот, оно было встречено хотя и с интересом, но без особого доверия. Воздух изучали так давно и так основательно, что трудно было поверить, будто в нем удалось обнаружить нечто новое. Но поскольку Рамзай и Д. Рэлей в течение нескольких последовавших месяцев сделали ряд докладов и сообщений, в которых доказывалось, что открытый ими газ — они назвали его аргоном — есть новый элемент, среди ученых вспыхнули горячие дискуссии. Одни считали, что аргон — элемент, другие — что он сложное тело, возможно, надеятельная разновидность азота, состоящая из трех атомов.
Дмитрий Иванович, никогда не допускавший мысли о возможности существования элементов, не ложащихся в периодическую систему, тоже поначалу склонялся ко второму мнению. 12 февраля 1895 года он телеграфировал Рамзаю: «Поздравляя открытием аргона, думаю, молекула содержит три азота, образуемые выделением тепла». Сразу поняв всю глубину душевного волнения Менделеева, Рамзай поспешил заверить Дмитрия Ивановича: «Периодическая классификация совершенно отвечает его (аргона) атомному весу, и даже он дает новое доказательство закона периодичности». Успокоенный Менделеев 2 марта 1895 года на заседании Русского физико-химического общества твердо заявил: все свидетельствует в пользу того, что аргон — элемент. Но поскольку в письмах Рамзая не указывалось, «каким именно образом… получено упомянутое соглашение атомного веса аргона с периодическою законностью», Дмитрий Иванович немедленно поручил Блумбаху, находившемуся в то время в Лондоне по метрологическим делам, узнать у Рамзая подробности открытия.
По поручению Менделеева Блумбах посетил Рамзая в его лаборатории, где англичанин любезно сообщил ему еще не опубликованные данные об аргоне. В частности, Рамзай сообщал, что «аргон» встречается в минерале клевеите вместе с «гелием».
«Когда я осмелился повторить в вопросительном тоне слово «гелием», — вспоминал Блумбах, — то получил короткое выразительное замечание: «Сейчас увидите у меня в лаборатории спектр гелия». Через полчаса Рамзай показал мне в спектроскопе желтую спектральную линию».
Известие о том, что Рамзай открыл, точнее переоткрыл, гелий, в короткое время стало сенсацией. Еще в 1868 году французский астроном П. Жансен и английский астрофизик Н. Локьер независимо друг от друга обнаружили в спектре солнечной короны яркую желтую линию, которую они приписали новому, не обнаруженному на Земле элементу. Четверть века гелий — солнечный — так предложил Локьер называть новый элемент — оставался загадкой — гипотетическим элементом, существование которого связывалось только с солнцем. И вот теперь Рамзай мог, как говорится, потрогать гелий на ощупь… Письмо Блумбаха заставило Дмитрия Ивановича поторопиться, и, когда весной 1895 года он приехал в Лондон, в научных кругах только и было разговоров, что о гелии и об аргоне.
И вот что удивительно: если до поездки в Лондон, основываясь на первых скупых сообщениях, Дмитрий Иванович был склонен уверенно говорить об аргоне и гелии как о новых элементах, то после пребывания в Англии у него вдруг появляется какая-то неприязненная неуверенность в этом. «Предмет мало продвинулся вперед», «материала для его разрешения мало», «дело представляется неясным» — вот характерные обороты его послелондонских выступлений и публикаций. Думается, что в такой перемене отношения сыграл большую роль визит к Локьеру, который с самого начала считал гелий первичной материей, из которых построены все элементы. «Локьер, — вспоминал Менделеев об этом визите, — руководимый идеями астрономического свойства и мечтательными представлениями о первичной материи, стал искать новых газов в минералах. Его лаборатория вся установлена рядами пробирок с газами… Вот что особенно красиво говорит Локьер, справедливо или нет — вопрос второй. В солнечном спектре известно около 3000 фраунгоферовых линий; из них лишь около 1000 принадлежат известным элементам; Локьер думает, что линия спектров газообразных тел из минералов и суть недостающие спектральные линии солнца. Доказывает это первичную материю, как полагает Локьер, или нет, во всяком случае, надо думать, что его исследование расширяет наши познания о химических элементах».
Но, пожалуй, самую главную роль в перемене его отношения к гелию и аргону было то, что первоначальные мысли Рамзая о месте аргона в периодической системе элементов не оправдались. Во время визита в его лабораторию Менделеев застал там Марселена Бертло. Рамзай показывал гостям свои установки для выяснения природы аргона и с грустью признался: он решительно не знает, что такое аргон.
В ученых кругах поползли слухи о низвержении периодической системы, не могущей вместить вновь открытые элементы, и эти разговоры в течение трех лет доставляли Дмитрию Ивановичу неприятные волнения. Но вот в течение трех месяцев 1898 года Рамзай открывает три новых элемента: криптон, неон и ксенон. Его новое открытие разом изменило всю ситуацию, ибо пять инертных газов, обладающих нулевой валентностью, составили целую группу периодической системы элементов.
Это была победа, вырванная из поражения, — настоящий триумф периодического закона. «По образцу учителя нашего Менделеева, — вспоминал Рамзай, — я описал, поскольку возможно было,
