10 гениев науки

Введение

В нашем сознании Дмитрий Иванович Менделеев, прежде всего, великий химик. Конечно, именно в химии заслуги этого удивительного человека особенно заметны. Между тем по широте своих интересов великий русский ученый, пожалуй, не уступал мыслителям античности. На склоне лет сам Дмитрий Иванович писал о трех своих «службах Родине»: науке, педагогике и развитии промышленности:

«Начав (1855) с учительства в симферопольской гимназии, я выслужил 48 лет Родине и Науке. Плоды моих трудов прежде всего в научной деятельности, составляющей гордость не одну мою личную, но и общую русскую, так как все главнейшие научные академии, начиная с Лондонской, Римской, Бельгийской, Парижской, Берлинской и Бостонской, избрали меня своим сочленом, как и многие ученые общества России, Западной Европы и Америки, всего более 50-ти обществ и учреждений.

Лучшее время жизни и ее главную силу взяло преподавательство во 2-м Кадетском корпусе, в Инженерной академии, в Институте путей сообщения, в Технологическом институте и в Университете. Из тысяч моих учеников много теперь повсюду видных деятелей, профессоров, администраторов, и, встречая их, всегда слышал, что доброе в них семя полагал, а не простую отбывал повинность.

Третья служба моя Родине наименее видна, хотя заботила меня с юных лет по сих пор. Эта служба по мере сил и возможностей на пользу роста русской промышленности.»

В нашей небольшой статье мы попытаемся рассказать о Менделееве-ученом, Менделееве-педагоге, Менделееве-инженере и, прежде всего, о Менделееве-человеке.

Происхождение. Детство

Детство великого ученого прошло в Сибири. Его отец, Иван Павлович Менделеев, родился в небольшом селе Тихомандрицы Тверской губернии в семье священника Соколова. По бытовавшей тогда традиции, дети священников брали разные фамилии. Ивану Павловичу досталась фамилия соседских помещиков Менделеевых.

Окончив духовную семинарию в Твери, Иван Павлович поступил на филологическое отделение Главного Петербургского педагогического института. В 1807 году он был назначен учителем философии, изящных искусств и политической экономии в городе Тобольске. В 1809 году женился на Марии Дмитриевне Корнильевой.

Мария Дмитриевна происходила из просвещенной купеческой семьи. Ее дед в 1789 году открыл при своей бумажной мануфактуре частную типографию. В ней издавались первые в Сибири периодические издания. Печатное дело продолжил отец Марии Дмитриевны, Дмитрий Васильевич Корнильев. Но указ 1796 года о закрытии вольных типографий нанес серьезный удар по семейному делу. В 1802 году фабрику пришлось продать. Тяжелая болезнь Дмитрия Васильевича довершила разорение. Последние годы жизни он жил в семье Менделеевых. От былого успеха осталась только шикарная, одна из самых лучших в Сибири, библиотека.

Педагогическая карьера Ивана Павловича Менделеева складывалась благополучно, но при этом пришлось совершить несколько дальних переездов. В 1818 году он стал директором училищ Тамбовской губернии, затем жил и работал в Саратове, и, наконец, в 1827 году семья Менделеевых вернулась в Тобольск, где Иван Павлович получил должность директора Тобольской классической гимназии.

27 января 1834 года в семье родился сын, получивший имя Дмитрий. До этого Мария Дмитриевна родила шестнадцать детей, но восемь из них умерли вскоре после рождения. Еще до рождения Дмитрия умерла семнадцатилетняя дочь Мария, а затем еще две дочери, о которых у ученого сохранились только смутные детские воспоминания. Дмитрий стал последним ребенком в семье. В год рождения Дмитрия Ивана Павловича постигло несчастье. В результате прогрессировавшей катаракты он потерял зрение. Теперь вместо солидного жалованья Иван Павлович получал только более чем скромную пенсию, которая не могла удовлетворить потребности большой семьи. Впоследствии, в 1836–1837 годах, ему была сделана операция в Москве, и зрение вернулось. Но продолжить работу он уже не смог.

Семья была вынуждена перебраться в село Аремзянское. Здесь располагалась стекольная фабрика, принадлежащая Василию Дмитриевичу Корнильеву, брату Марии Дмитриевны. Сам владелец фабрики жил в Москве, и разрешил сестре управлять фабрикой, что дало семье средства к существованию. В Аремзянском прошли первые пять лет жизни Дмитрия. В 1838 году жизнь будущего светила науки подверглась серьезной опасности: мальчик перенес тяжелую форму оспы. В следующем году семья вернулась в Тобольск: Дмитрий и его брат Павел должны были готовиться к учебе в гимназии.

В 1841 году Дмитрий поступил в Тобольскую классическую гимназию. Пожалуй, самым примечательным учителем в гимназии был Петр Павлович Ершов, знаменитый автор сказки «Конек-Горбунок», прочитав которую Пушкин сказал: «Теперь этот род сочинений можно мне и оставить». Интересно, что сам Ершов был в свое время учеником Ивана Павловича и многие годы оставался другом семьи Менделеевых. Дмитрий не выделялся способностями среди своих сверстников, но вскоре стало заметно, что мальчик имеет склонность к физике и математике.

Детство Дмитрия Менделеева совпало по времени с пребыванием в Сибири декабристов. В 1847 году его сестра Ольга вышла замуж за ссыльного Николая Васильевича Басаргина. Гимназист Дмитрий много общался с декабристом, а после нередко с ним переписывался. В том же 1847 году произошло и печальное событие: мальчик потерял отца.

В 1848 году фабрика, которой продолжала управлять Мария Дмитриевна, сгорела. Восстанавливать ее не стали. Дело в том, что вдова Менделеева твердо решила дать сыну хорошее высшее образование. Между тем по существовавшим тогда правилам Дмитрий мог учиться только в Казанском университете, к которому относилась Тобольская гимназия. Мать же решила, что ее сын должен учиться в Москве. Она рассчитывала на поддержку своего брата. Василий Дмитриевич Корнильев был управляющим князей Трубецких. Кроме того, он был хорошо известен в среде московской интеллигенции. В его доме часто собирались известные ученые, писатели, художники. Гоголь, Баратынский, Федотов, Павлов, Сергей Львович Пушкин (отец поэта) были частыми гостями Корнильева.

Когда летом 1849 года Дмитрий окончил гимназию, Мария Дмитриевна начала собираться в дорогу. Осенью она вместе с сыном и младшей дочерью Лизой прибыла в Москву. Зиму Менделеевы провели в доме Корнильева. Пятнадцатилетний Дмитрий за это время увидел немало известных людей и услышал множество интересных разговоров. Он получил представление о чаяниях современной интеллигенции. Но основная цель приезда достигнута не была. Получить разрешение на поступление в Московский университет оказалось невозможно. Брат предлагал устроить племянника на службу в канцелярию Московского губернатора. Но, к счастью для российской науки, Мария Дмитриевна оказалась непреклонной в своих намерениях. Весной 1850 года Менделеевы отправились в Петербург, чтобы найти для Дмитрия подходящее учебное заведение.

Студенчество

Стать петербургским студентом было также очень сложно. Марии Дмитриевне вновь пришлось искать связи. Она обратилась к профессору Чижову, соученику Ивана Павловича Менделеева. Чижов написал инспектору Главного педагогического института письмо с соответствующей просьбой, и Дмитрий был допущен к экзаменам. Летом юноша удовлетворительно сдал экзамены и был зачислен «казенным» студентом физико-математического факультета. Согласно бытовавшим в Главном педагогическом институте (ГПИ) правилам, он написал обязательство, согласно которому после окончания института должен был не менее восьми лет прослужить в том учебном заведении Министерства народного просвещения, куда он получит направление.

Обучение в ГПИ длилось 4 года. Набор производился через год. В 1850 году приема в институт не было (Менделееву разрешили сдавать экзамены в виде исключения). Дмитрию пришлось выбирать: он мог учиться либо три года, либо пять. Будущий ученый выбрал второй вариант.

20 сентября 1850 года случилась трагедия. Мария Дмитриевна Менделеева, как бы завершив свою миссию и сделав для сына все возможное, умерла. Нужно ли говорить, что молодой человек был потрясен этой потерей? Естественно, горе тяжелой утраты оторвало Дмитрия от учебы. Сказывалась и недостаточная подготовка, полученная в сибирской гимназии. Первое время новый студент ГПИ учился весьма посредственно. Так что дополнительный год обучения не стал лишним. Однако со временем талант и трудолюбие молодого человека дали свои результаты. Менделеев стал одним из лучших студентов института.

Между тем, печальные события продолжали преследовать юношу. В марте 1851 года сестра Елизавета передала ему сообщение о смерти дяди. Василий Дмитриевич Корнильев был не только близким родственником Менделеевых. После того как Иван Павлович потерял возможность работать, он постоянно помогал семье сестры. Таким образом, Дмитрий одновременно лишился близкого человека и материальной поддержки. Тем временем здоровье самого Менделеева вызывало серьезные опасения. Боли в груди, кровохарканье — все эти симптомы в то время означали практически приговор: туберкулез легких. В марте 1852 года — новая трагедия. Смерть, казалось, преследовала семью. На сей раз она настигла Лизу. Причина — чахотка. Теперь мнение врачей нашло подтверждение — налицо наследственная склонность к туберкулезу. Лето Дмитрий провел у родственников в Тверской губернии, в небольшом селе.

Жизнь в провинции не дала терапевтического эффекта. Осенью состояние здоровья резко ухудшилось. Передают такой рассказ. Менделеев лежал в институтской клинике. На одном из осмотров врач, считая, что Менделеев спит, сказал: «Ну, этот-то уже не поднимется.». Дмитрий тут же встал и принялся изучать конспекты.

В начале 1853 года администрация ГПИ даже обратилась в Министерство народного просвещения с ходатайством о переводе Менделеева в университет Киева: юноше требовался более теплый климат. Но дальнейшего хода ходатайство не имело. По всей видимости, Дмитрий сам отказался от перевода. Образование, которое можно было получить в Петербурге, качественно отличалось от киевского. Ради этого преимущества молодой Менделеев был готов рискнуть здоровьем, а возможно, и жизнью.

Нужно уделить некоторое внимание системе образования в ГПИ. Четырехлетнее обучение делилось на два курса. Студенты получали универсальное образование. В первые два года им преподавали русскую словесность, логику, психологию, Закон Божий, французский и немецкие языки, педагогику, русское право, курс о государственных учреждениях. На физико-математическом факультете ГПИ точные и естественно-научные дисциплины преподавали известнейшие ученые своего времени. В частности, физику преподавал академик Ленц. Часть математических курсов вел Остроградский. Химию преподавал Воскресенский, зоологию — Брандт, ботанику — Шиховский. Все эти имена золотыми буквами вписаны в книгу истории отечественной науки.

В два последних года обучения студенты делились на два направления: математическое и естественно-научное. Менделеев выбрал естественные науки. Он особенно интересовался зоологией, ботаникой, минералогией и химией. Но универсальное обучение подразумевало самый широкий круг интересов. Так, еще в первый год обучения Менделеев написал сочинение «Описание Тобольска в историческом отношении». Позже он читал пробные лекции по педагогике и зоогеографии. Особо близкие отношения у него сложились с академиком Федором Федоровичем Брандтом. Летом 1854 года Дмитрий некоторое время жил в семье академика в качестве репетитора на даче неподалеку от Ораниенбаума. Параллельно Менделеев собирал гербарий по поручению профессора Шиховского. Интересно, что первая научная работа великого химика была посвящена зоологии и называлась «Опыт исследования о грызунах Петербургской губернии». Так началась «первая служба» нашего героя.

Но постепенно интересы Менделеева сместились в сторону минералогии и химии. Большую роль в этом сыграли личности преподавателей этих предметов. Степан Семенович Куторга, профессор минералогии, был настоящим знатоком своего дела и прекрасным преподавателем. Под его руководством Менделеев впервые столкнулся с химическим анализом образцов минералов. А довершил «охимичивание» талантливого студента академик Александр Абрамович Воскресенский — «дедушка русских химиков». Совместно с Николаем

Николаевичем Зининым Воскресенский был основателем школы русских химиков. Позже Менделеев писал о нем: «Принадлежа к числу учеников Воскресенского, я живо помню ту обаятельность безыскусственной простоты изложения и то постоянное наталкивание на пользу самостоятельной разработки научных данных, какими Воскресенский вербовал много свежих сил в области химии».

Под руководством Воскресенского и Куторги Менделеев выполнял свои первые химические исследования, сначала учебные, а затем и научные. Так, осенью 1853 года он занимался изучением жидкости, используемой для гальванопластики, а затем приступил к изучению состава некоторых минералов. По результатам исследований в июне 1854 была опубликована статья, которая и стала первой напечатанной работой ученого. Практические исследования Менделеев дополнил теоретическими рассуждениями. В 1855 году он представил диссертацию на тему «Изоморфизм[86] в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу».

В конце августа 1855 года Менделеев получил аттестат об окончании института. Он вполне мог продолжить работу при ГПИ, но состояние здоровья требовало смены климата. Дмитрий получил назначение на должность учителя естественных наук в симферопольскую гимназию. Есть сведения о том, что изначально Менделеев должен был отправиться в Одессу, а направление в Симферополь стало результатом канцелярской ошибки. Впрочем, департамент министерства отказался отменить это решение.

Начало педагогической деятельности

«Вторая служба» началась в 1855 году. В октябре Менделеев прибыл в Симферополь. Здесь, однако, выяснилось, что приступить к выполнению своих профессиональных обязанностей он не может. Шла Крымская война. Симферопольская гимназия, ввиду ее близости к военным событиям, была закрыта. Не желая терять время и прерывать свои научные изыскания, Менделеев стал искать возможность покинуть Симферополь. От своего знакомого он узнал, что в Одессе есть учительская вакансия. Оформив отпуск, Менделеев отправился в Одессу. Как оказалось, поездка в Крым стала не совсем бессмысленной. В Симферополе Дмитрий встретился со знаменитым врачом Пироговым. По просьбе своего петербургского коллеги Пирогов осмотрел Менделеева и нашел состояние его здоровья более чем удовлетворительным.

В ноябре 1855 года Менделеев прибыл в Одессу и вскоре был назначен старшим учителем математики и физики в гимназии при Ришельевском лицее. А через месяц его, учитывая склонности и научные интересы, перевели на должность преподавателя естественных наук. Молодой учитель с энтузиазмом принялся за работу. Уже в январе 1856 года он подал на рассмотрение директора лицея свою программу естественных наук и проект естественно-научного кабинета. Программа была утверждена, а кабинет предполагалось организовать по мере возможностей. Менделеев не долго украшал своим преподаванием одесскую гимназию. Его здоровье улучшилось, и он стал подумывать о продолжении научной деятельности в Петербурге или за границей. В Одессе соответствующих условий для этого не было. Но к возвращению в столицу ученый основательно подготовился. В Одессе он закончил работу над магистерской диссертацией, готовился к магистерским экзаменам. В мае 1856 года Менделеев вернулся в Петербург. К этому времени его уже включили в список молодых ученых, которых должны были направить в научную командировку в Европу.

Успех пришел быстро. В начале осени Менделеев защитил диссертацию на тему «Удельные объемы». Это была большая работа, затрагивающая широкий круг научных проблем. Через полтора месяца он защитил еще одну диссертацию на право чтения лекций. Материалом для нее стала вторая часть работы «Удельные объемы», посвященная строению и удельным объемам кремнистых соединений. Уже в начале 1857 годаМенделеев получил звание приват-доцента Петербургского университета, а весной приступил к чтению лекций. Несмотря на научные работы и преподавание, Менделеев находил время для популяризации естественно-научных знаний. Так, журнал Министерства народного просвещения зимой и в начале весны 1857 года опубликовал подготовленную им серию рефератов по разным предметам: физике, химии, биологии, географии и др. Молодой ученый интересовался и прикладными проблемами: опубликовал статью, в которой предлагал способы производства сушеного яичного белка, практическое применение жидкого стекла, занимался металлургическими процессами.

Первая попытка Менделеева устроить свою личную жизнь закончилась неудачей. Приехав в Петербург, Дмитрий Иванович стал часто бывать в доме Марка Ефимовича Каша. С ним и его семьей Менделеевы были дружны еще в Тобольске, где Каш в свое время работал управляющим аптекой. Осенью 1856 года было объявлено о помолвке нашего героя и Софьи Каш. Летом следующего года Менделеев гостил на даче у родителей своей невесты. Но в августе Софья неожиданно и по непонятным причинам дала жениху отставку. Позже она писала, что, только недавно переехав в Петербург, побоялась оставить семью и начать совсем новую жизнь на новом месте. Разрыв с Софьей Менделеев перенес очень тяжело.

За границей

В январе 1859 года Совет Петербургского университета принял решение, согласно которому Менделеев мог отправиться в заграничную командировку. К этому моменту Дмитрий Иванович уже не только читал лекции в университете, но и вел занятия в Кадетском корпусе и Михайловской артиллерийской академии. В долгожданную командировку он смог поехать только в апреле, после окончания занятий в этих заведениях.

Менделеев не имел четких предписаний относительно маршрута. Он мог остановить свой выбор практически на любом научном центре Европы. Месяц Дмитрий Иванович провел в поиске. За это время он посетил Варшаву, Краков, где побывал на соляных рудниках, Дрезден, Лейпциг, Франкфурт-на-Майне. В конце концов Менделеев решил остановиться в Гейдельберге, где в то время работали многие известные химики. Покидая Россию, Менделеев не знал, где будет работать, но четко представлял, чем именно станет заниматься. Еще в Петербурге ученый подготовил собственную программу исследований. Надо сказать, что научные планы нашего героя были грандиозны. Менделеев замахнулся на фундаментальное открытие. Основной задачей своей работы он видел нахождение связей между физическими и химическими свойствами веществ и установление закономерностей этих связей. Многообещающим направлением исследований в этой области казалось изучение сил сцепления частиц вещества. Эти силы Менделеев собирался определять, измеряя поверхностное натяжение жидкостей. Для этого он хотел исследовать капиллярные явления при различных температурах. Также ученый планировал изучать зависимость плотности различных жидкостей от температуры. Но лаборатория знаменитого химика Бунзена, в которой Менделеев первоначально собирался работать, не располагала соответствующим оборудованием. Тогда Дмитрий Иванович решил создать свою лабораторию. Два месяца он потратил на закупку необходимого оборудования. Для этого пришлось побывать в Бонне и Париже. Он решил создать лабораторию прямо в своей квартире. К первым измерениям ученый приступил в начале августа 1859 года.

Сразу нужно сказать, что своей главной цели — большого теоретического обобщения, Менделеев не достиг. Но в процессе работы он получил целый ряд ценных результатов и даже сделал свое первое крупное открытие. Изучая зависимость поверхностного натяжения от температуры, ученый предположил, что для каждой жидкости существует температура, при которой поверхностное натяжение исчезает. Весной 1860 года Менделеев подтвердил свое предположение экспериментально. Нагревая в запаянной емкости хлорид кремния, он установил, что при достижении определенной температуры жидкость переходит в определенное состояние, в наше время именуемое «критическим». Критическое состояние — равновесное состояние двух фаз, при котором свойства фаз становятся тождественными. В 1861 году в работе «О расширении жидкостей от нагревания выше температуры кипения» он дал определение своему термину «абсолютная температура кипения». В современной науке вместо этого понятия, введенного Менделеевым, используется термин «критическая температура», который в своих работах использовал химик Эндрюс. Но приоритет самого открытия, безусловно, принадлежит Менделееву.

Большую роль в развитии химии и в становлении Менделеева-ученого сыграл Международный химический конгресс, который прошел 3–5 сентября в Карлсруэ. Кроме Менделеева, Россию на конгрессе представляли такие известные ученые, как Зинин, Бородин и др. Дмитрий Иванович был не просто рядовым участником конгресса, но входил в его комитет. На конгрессе был принят целый ряд важных нововведений. В частности была признана неоспоримой молекулярная теория, определены понятия «молекула» и «атом», принята единая и правильная система атомных весов. Последнее нововведение впоследствии сыграло важную роль в открытии Менделеевым периодического закона.

Далеко не все время ученый отдавал научной работе. За границей он немало путешествовал. Одним из увлечений Менделеева была живопись. Еще по дороге в Гейдельберг он побывал в Дрездене, где посетил знаменитую картинную галерею и приобрел фотографии и репродукции картин. В конце лета 1859 года он вместе с Иваном Михайловичем Сеченовым побывал в Швейцарии. Два великих ученых поддерживали дружеские отношения на протяжении всей жизни. Новый, 1860 год Менделеев встретил в Париже в компании Сеченова и Бородина. 2 января русские ученые присутствовали на заседании Парижской академии наук. Вниманию Академии была представлена работа Менделеева «О молекулярном сцеплении некоторых органических жидкостей». В Париже Менделеев также покупал репродукции. В 1860 году Дмитрий Иванович совершил еще несколько познавательно-развлекательных поездок: отдыхал во Франкфурте-на-Майне, затем в Висбадене, несколько дней провел в Гамбурге, совершил два путешествие по Италии.

Жизнь и работа за границей более чем устраивали Менделеева. Немаловажным было и отсутствие преподавательской нагрузки: времени вполне хватало и на исследования, и на отдых. В конце 1860 года Дмитрий Иванович отправил на родину прошение о продлении срока командировки. Но оно было встречено отказом. Виноват в этом, по всей видимости, оказался сам Менделеев. Его исследования далеко выходили за рамки чистой химии, а от молодого ученого ожидали конкретных достижений именно в этой области. Даже академик Воскресенский писал ученику, что, помимо исследований капиллярных явлений, не мешало бы выполнить какую-то сугубо химическую работу. Но Менделеев продолжал свою линию исследований и не внял совету учителя. В результате в начале 1861 года упрямец должен был покинуть Гейдельберг и вернуться на родину.

Опять в Петербурге

Остаться за границей Менделееву не разрешили, но и вернувшись на родину, он оказался не у дел. Преподавательская нагрузка была распределена в начале учебного года, и никаких вакансий не было. А сбережениями, на которые можно было бы вести безбедное существования, Менделеев не располагал. Нужно было искать возможность заработать. И ученый занялся литературной деятельностью. Вскоре после приезда в Петербург он получил от издательства «Общественная польза» заказ на учебник органической химии. Книга была написана буквально за несколько недель, а уже в июне 1861 года учебник был подготовлен к печати. Весной следующего года Менделеев получил за «Органическую химию» Демидовскую премию — наиболее почетную научную награду в России. С 1861 года издательство «Общественная польза» занималось переводом с немецкого и публикацией обширной технологической энциклопедии издания Вагнера. Менделеев принимал активное участие и в этой работе. При этом он не только переводил оригинальный текст, но и вносил свои дополнения и даже целые разделы. Обязанности редактора «Технологической энциклопедии» Менделеев исполнял до 1869 года. За это время под его руководством было издано 9 выпусков энциклопедии, которые довольно сильно отличались от немецкого первоисточника.

К началу 1861/62 учебного года Менделеев получил и преподавательскую нагрузку. Но, поскольку большого количества часов ему нигде не дали, пришлось работать сразу в нескольких учебных заведениях. В течение нескольких последующих лет Менделеев преподавал во 2-м Кадетском корпусе, в Николаевском инженерном училище, в Институте корпуса инженеров путей сообщения, в Петербургском академическом университете, в Технологическом институте. Кроме различных разделов химии ему приходилось преподавать и другие дисциплины: физику, физическую географию.

Попытки внести что-то новое в систему образования, предпринятые еще в Одессе, отнюдь не оказались юношеским порывом преподавателя-дебютанта. Занимаясь педагогической деятельностью, Менделеев предлагал немало прогрессивных изменений. Так, по его инициативе была проведена реорганизация физико-математического факультета Петербургского университета: предметы разделили на общие и специальные. Благодаря этим нововведениям у студентов появилось больше возможностей начать научную деятельность по выбранной ими специальности.

Менделеев не ограничивался педагогической работой и принимал активное участие в общественной жизни учебных заведений. Особенно ярко он проявил себя во время студенческих волнений 1861 года. В сентябре 1861 года Министерство народного просвещения обнародовало реакционный циркуляр, который ограничивал права студентов. Это вызвало студенческие волнения, в результате которых в конце сентября занятия в Петербургском университете были прекращены. Столкновения студентов с жандармами и многочисленные аресты возмутили многих преподавателей. Менделеев вместе с целым рядом своих коллег 12 октября подал прошение об отставке, которое, к счастью, было отклонено ректором университета. 23 ноября преподаватели университета подали прошение о помиловании арестованных студентов. Под прошением стояла и подпись Менделеева. 20 декабря было принято решение об официальном закрытии университета. Преподаватели университета приняли решение о продолжении занятий в виде публичных лекций. Первые лекции прошли 5 февраля в здании Государственной думы. Их читали Менделеев, Сеченов и Соколов [87].

Но вскоре лекции были прекращены. 2 марта 1862 года историк Платон Васильевич Павлов в своей лекции, посвященной 1000-летию России, коснулся современного положения страны и призвал интеллигенцию к сближению с народом. Учитывая обстановку, не удивительно, что власти нашли лекцию Павлова крамольной. Он был арестован. Ученые бурно отреагировали на арест своего коллеги. 6 марта собрание профессоров и студенческих депутатов заявило коллективный протест, а через два дня публичные лекции были запрещены.

Весной 1862 года в личной жизни Менделеева произошли перемены. Он женился. Его супругой стала Феозва Никитична Лещевая, приемная дочь Петра Павловича Ершова, с которой он был знаком еще в Тобольске. Будущих супругов давно объединяли дружеские отношения. Они состояли в переписке, а после приезда Феозвы в Петербург много общались. Менделеев долго не мог решиться на женитьбу. Вот цитата из его дневника: «Писать больше и не могу и некогда, и мысли так врозь идут, и тяжко, и свободно — все так мешается — не разберешь, право. Надумал наконец, долго раздумье брало, 10-го [апреля] поговорил с Физой, а 14-го был женихом. Страшно и за себя, и за нее. Что это за человек я, право? Курьезный, да и только. Нерешительность, сомнения, любовь, страх и жажда свободы и деятельности уживаются во мне каким-то курьезным образом. Где всему этому решение — не знаю».

После венчания (29 апреля) молодожены отправились в заграничное путешествие. Они посетили Германию, Голландию, Англию, Швейцарию, Италию, в Лондоне побывали на Всемирной выставке. Путешествие длилось до начала августа. Вскоре после возвращения Менделеев получил печальное известие. Умер его старший брат. Супруги послали вдове письмо, в котором предлагали оказать помощь в воспитании детей. В конце года к их семье присоединился племянник Яков.

В марте 1863 года у Менделеевых появилась дочь. Но через полгода девочка умерла. Феозва Никитична родила еще двоих детей: сына Владимира (1865 год) и дочь Ольгу (1868 год). В конце 70-х годов сомнения, которые испытывал Менделеев в отношении своего брака, начали оправдываться. Несходство характеров супругов и разница в возрасте (Дмитрий Иванович был на 6 лет младше своей супруги) привели к тому, что их взаимные чувства охладели. Они развелись, но до конца своих дней поддерживали дружеские отношения, состояли в переписке. Менделеев заботился о бывшей жене. При разводе Дмитрий Иванович взял на себя воспитание сына, а дочь осталась с матерью.

Но вернемся к работе Менделеева. В 1863 году он вплотную приступил к своей «третьей службе». Дмитрий Иванович и до этого интересовался промышленностью и технологическими процессами, но теперь этот интерес стал востребованным. Нефтепромышленник В. А. Кокорев предложил ученому осмотреть его химические заводы вблизи Баку и дать советы по оптимизации их работы. В конце лета Менделеев взял отпуск и отправился в путь. В ходе поездки он вполне оправдал ожидания заказчика и дал несколько ценных рекомендаций. Ученый понимал важность нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и ратовал за их развитие. Но его идеи несколько опережали возможности и потребности времени. Так, он предлагал начать строительство нефтеперерабатывающего завода в Нижнем Новгороде и использовать нефтяное месторождение полуострова Челекен.

В 1865 году Менделеев получил возможность на практике заняться агрономией, которой также интересовался. Он приобрел имение Боблово, расположенное неподалеку от Клина. К сельскохозяйственным работам в имении ученый отнесся с чувством, с толком, с расстановкой. Он закупил хороший инвентарь, семена, удобрения. В Боблово Менделеев не только вел хозяйство, используя современные методики, но и проводил целый ряд опытов и исследований. Через 5 лет урожай зерновых культур в имении Дмитрия Ивановича был в два раза выше, чем у соседей. Это стало предметом искренней гордости ученого.

Менделеев в качестве депутата от Петербургского университета принимал самое деятельное участие в работе Съезда сельских хозяев и Вольного экономического общества. В 1867 году он был назначен техническим экспертом от России на Всемирной выставке в Париже. К этой обязанности Дмитрий Иванович относился очень серьезно и вскоре после возвращения на родину опубликовал книгу «О современном развитии некоторых химических производств в применении к России и по поводу Всемирной выставки 1867 года».

Ну и, конечно же, Менделеев продолжал интенсивную научную работу. Но от первоначального направления исследований ему пришлось отказаться. Казалось бы, при составлении «Органической химии» нужно было только скомпилировать имеющиеся сведения по данному предмету. Но уже в этой книге Дмитрий Иванович излагает собственное учение о пределах, сыгравшее важную роль в классификации органических веществ (поскольку учение о пределах не актуально на данный момент, мы не углубляемся в подробности).

Третий выпуск «Технологической энциклопедии», над которой работал Менделеев, содержал сведения о производстве спирта. Этот вопрос заинтересовал Дмитрия Ивановича и с научной, и с технологической точки зрения. В 1863 году он приступил к исследованиям. Вначале Менделеев занимался конструированием спиртометров. Затем установил удельные веса спиртоводных растворов различной концентрации при нескольких температурах, нашел связь между плотностью растворов, концентрацией и температурой. В январе 1865 года Дмитрий Иванович защитил диссертацию «О соединении спирта с водой».

Здесь нужно развеять один очень распространенный миф. Тема диссертации Менделеева стала основой распространенной легенды о том, что ученый «открыл» оптимальную крепость водки. Это далеко от действительности. В ходе работы Менделеев производил подробные измерения плотности спиртоводных растворов от 100 % до 40 %. В своей работе ученый использовал весовые проценты. 40 % по весу соответствует 47,4 % по объему при температуре 20 °C. Также он установил, что наибольшее сжатие[88] характерно для 46 %-ного раствора. В то же время привычная нам «сорокоградусная» водка (40 % по объему) содержит примерно (в зависимости от температуры) 33,4 % спирта по весу. Приведенная ниже цитата из диссертации хорошо показывает, что Менделеев вообще мало исследовал растворы подобной концентрации:

«Оставалось сделать определения в пространстве от 40 % до 0 % (по весу), здесь я сделал только немногие определения и притом довольно спешно (эти определения были сделаны в последних числах апреля и в первых числах мая перед самым моим отъездом за границу (на лето 1864 года), поэтому для них не ручаюсь в той степени точности, какую имеют другие определения».

Вот что вспоминал о защите диссертации Дмитрием Ивановичем Менделеевым известный геолог А. А. Иностранцев: «Диспут был необыкновенно оживленный и собрал очень много народу и почти всех химиков Петербурга. Особенную энергию в нападении и отчасти злость и иронию высказал Н. Н. Соколов. Д. И. Менделеев с непонятным для нас хладнокровием почти каждое нападение отпарировал ясно и просто, так что его ответы возбуждали общие симпатии и из этого диспута можно было сделать заключение, что Н. Н. Соколов не оценил и невзлюбил Д. И. Менделеева. Не так отнеслись после провозглашения Менделеева доктором публика и студенты, устроив ему форменную овацию».

Вскоре после защиты диссертации Менделеев был утвержден в звании профессора Петербургского университета по кафедре технической химии. Через год он получил казенную квартиру, которая примыкала к химическим лабораториям университета. В 1867 году Дмитрий Иванович стал заведующим кафедрой общей химии Петербургского университета.

Уже после возвращения из-за границы Менделеев вместе с другими химиками подумывал об организации химического общества. Но тогда это начинание не получило своего продолжения. В конце 1867 — начале 1868 года в Петербурге прошел Первый съезд русских естествоиспытателей. Заседание секции физики и химии открыл наш герой. В частности, на съезде ученые-химики приняли решение создать в Петербурге Химическое общество. Уже 1 февраля 1868 года Менделеев на заседании комиссии по организации Общества зачитал составленный им проект устава. Комиссия собиралась у Дмитрия Ивановича и именно его можно считать главным организатором Общества. С осени Общество начало активную работу. На его первом заседании был избран президент. Им, однако, стал не Менделеев, а Н. Н. Зинин — его старший и более именитый коллега. Сам Менделеев вошел в комиссию по подготовке работы журнала Общества. В работе Общества и его журнала он впоследствии принимал самое активное участие.

Но настала пора рассказать об открытии, сделавшем молодого русского ученого всемирно известным. Зимой 1867–1868 года Менделеев приступил к написанию учебного пособия «Основы химии». В ходе этой работы ученый и сделал свое самое знаменитое открытие.

Открытие периодического закона

«Основы химии» издавались отдельными выпусками. Первый из них вышел в июне 1868 года. Он был посвящен общим вопросам химии, а также рассматривал свойства водорода, кислорода и азота. При составлении плана дальнейшей работы у Менделеева возник важный вопрос: в какой последовательности располагать материал? Решение этой проблемы ученый считал не менее важным, чем само изложение сведений. Он писал: «Одно собрание фактов, даже и очень обширное, одно накопление их, даже и бескорыстное, даже и знание общепринятых начал не дадут еще метода обладания наукою, и они не дадут еще ручательства за дальнейшие успехи и ни даже права на имя науки в высшем смысле этого слова. Здание науки требует не только материала, но и плана. При том пока нет плана — нет и возможности узнать многое из того, что уже было кому-либо известно, что уже сложено. Многие факты химии, не нанесенные на ее планы, часто открывались не раз, а два, три и более раз <.>.

В лабиринте известных фактов легко потеряться без плана, и самый план уже известного иногда стоит такого труда изучения, доли которого не стоит изучение многих отдельных фактов».

Сначала Менделеев планировал классифицировать элементы по валентностям, но затем решил располагать их по атомному весу и сходству свойств. В конце 1868 года он закончил работу по составлению дальнейшего плана «Основ химии» и в начале 1869 года приступил ко второй части книги. Но систематизация химических знаний продолжала интересовать ученого с дидактической точки зрения, а классификация элементов — с научной. И размышления над этой проблемой дали в конце концов свой результат. Утром 17 февраля Менделеев получил письмо от своего коллеги профессора Ходнева. На обороте письма Дмитрий Иванович сделал запись, в которой сопоставил по величине атомного веса щелочные и щелочноземельные металлы.

Насколько верно утверждение о том, что решение проблемы Менделеев нашел во сне — неизвестно. Но, по всей видимости, некий момент озарения, во сне или наяву, присутствовал. Иначе трудно объяснить, почему ученый стал развивать такую важную идею на первом листе, попавшемся под руку. Однако, озарение озарением, но дальнейшее исследование Менделеев провел с привычной для него методичностью. Используя карточки, на которых были кратко изложены свойства элементов и указан их атомный век, Менделеев создал вариант таблицы, в которой нашли свое место практически все известные на тот момент элементы. Переписав систему начисто, Менделеев отправил ее в типографию под заглавием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». Экземпляры «Опыта системы» он разослал своим отечественным и зарубежным коллегам. Вот как выглядела эта система, или, если хотите, первая таблица Менделеева:

На первый взгляд, эта таблица мало напоминает современный вариант. Но изучив ее внимательнее, можно увидеть, что в ней видны многие закономерности, на которых основана современная система элементов. Так можно заметить, что в «Опыте системы» уже практически выделены семь главных подгрупп современной таблицы.

Несколько последующих дней Менделеев работал над статьей «Соотношение свойств с атомным весом элементов». В ней ученый обосновывал выбранный им подход: «:…при всей перемене в свойствах простых тел, в свободном их состоянии, нечто остается постоянным, и при переходе элемента в соединения это нечто — материальное и составляет характеристику соединений, заключающих данный элемент. В этом отношении поныне известно только одно числовое данное, это именно атомный вес, свойственный элементу».

Действительно, в то время, когда ученые не имели представления о строении атомов, единственной их характеристикой был атомарный вес. Менделеев не был автором идеи создания системы элементов, основанной на этой величине. До него подобные попытки делали и другие исследователи. Менделеев не старался умалить достижения своих предшественников. Но при этом он в очень корректной форме указывал на прогрессивность своей системы: «Периодическая зависимость свойств несходных элементов и их соединений от атомного веса элементов могла быть установлена после того, как эта зависимость была доказана для сходных элементов. В сопоставлении несходных элементов заключается также, как мне кажется, важнейший признак, которым моя система отличается от систем моих предшественников. Как и эти последние, я принял, за небольшим исключением, те же группы аналогичных элементов, но при этом я поставил себе целью исследовать закономерность во взаимном отношении групп. При этом я пришел к вышеупомянутому общему принципу, который применим ко всем элементам».

Менделеев настаивает на том, что его классификация элементов естественна: «Способ распределения элементов по атомному их весу не противоречит естественному сходству, существующему между элементами, а, напротив того, прямо на него указывает».

В действительности свойства элементов зависят не от веса его атомов, а от их строения, которое, конечно же, в свою очередь связано с этим показателем. Но не имея других характеристик атомов, Менделеев мог отталкиваться только от этой, и такой подход был

действительно самым естественным из возможных.

В конце статьи ученый излагает некоторые положения, вытекающие из открытого им периодического закона:

«1. Элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств.

2. Сходственные по химическим отправлениям элементы представляют или близкие атомные веса (подобно Pt, Ir, Os), или последовательно и однообразно увеличивающиеся (подобно К, Rb, Cs).

3. Сопоставление элементов или их групп по величине атомного веса соответствует так называемой атомности их и, до некоторой степени, различию химического характера, что видно ясно в ряде Li, Be, С, N, О, F и повторяется в других рядах.

4. Распространеннейшие в природе простые тела имеют малый атомный вес, а все элементы с малым атомным весом характеризуются резкостью свойств. Они по этому суть типические элементы. Водород, как легчайший элемент, по справедливости избирается как самый типический.

5. Величина атомного веса определяет характер элемента, как величина частицы определяет свойства сложного тела.

6. Должно ожидать открытия еще многих неизвестных простых тел, например сходных с AL и Si, с паем 65–75.

7. Величина атомного веса элемента иногда может быть исправлена, зная его аналогии. Так, пай Те должен быть не 128, а 123–126[89].

8. Некоторые аналогии элементов открываются по величине веса и атома».

В конце февраля Менделеев передал рукопись статьи своему коллеге Н. А. Меншуткину. Статья была опубликована в «Журнале Русского химического общества». На заседании Общества доклад по ней сделал, по причине отсутствия автора, Меншуткин. Сам Менделеев был в командировке. По заданию Вольного экономического общества он обследовал несколько сыроварен Тверской губернии. К своей «третьей службе», заботе о развитии промышленности, ученый продолжал относиться не менее серьезно, чем к научной и преподавательской деятельности.

Но открыть периодический закон и, отталкиваясь от него, систематизировать химические элементы было только половиной дела. Следовало еще познакомить научный мир с открытием и убедить ученых в справедливости закона. Летом 1869 года Менделеев участвовал во Втором съезде естествоиспытателей. Он выступил с новым вариантом своей системы. В нем группы элементов со сходными свойствами были расположены уже вертикально, как принято в современном варианте таблицы. Все известные в то время элементы, за исключением семи, нашли в этом варианте свое правильное место. Менделеев продолжал работать над совершенствованием системы. К 1870 году он нашел правильные положения для всех известных элементов.

В 1870–1871 годах ученый издал несколько статей и выступал с докладами по поводу периодического закона. Особое место среди работ Дмитрия Ивановича занимают статьи «Периодическая законность химических элементов» и «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов». О второй из них ученый позже писал: «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.». В этой работе был впервые коротко сформулирован периодический закон: «.свойства элементов (а следовательно, и образованных из них простых тел) находятся в периодической зависимости от их атомного веса». Современная формулировка отличается только тем, что в ней рассматривается не атомный вес, а заряд атомного ядра.

Менделеев указывал, что открытый им закон может иметь большое значение в дальнейшем развитии химии. Среди возможностей приложения закона ученый называл составление системы элементов, определение свойств еще не открытых элементов и способа их открытия, определение атомного веса малоизученных элементов и исправление этого показателя для целого ряда элементов, пополнение сведений о формах химических соединений. И все эти возможности были реализованы при жизни Менделеева и во многом им самим. Так, к 1871 году он, используя свою периодическую систему, исправил атомный вес многих элементов. Ученый уточнил вес 28 элементов, причем некоторых — кардинальным образом. Например, он показал, что эрбий имеет атомный вес не 56, как считалось ранее, а 170, лантан не 92, а 139, и т. д. Как видим, к 1869 году атомные веса многих элементов были вычислены неверно. Учитывая это обстоятельство и то, что многие элементы тогда вообще не были открыты, можно только удивляться гениальности ученого, который, несмотря на это, смог найти периодическую закономерность.

Еще в первом варианте таблицы Менделеев оставил места для четырех неизвестных элементов с атомными весами 45, 68, 70 и 180. В 1870–1871 годах ученый предсказал химические и физические свойства первых трех из этих элементов и дал им предварительные названия: экабор, экаалюминий и экасилиций. Приставка «эка» означает «следующий за». Этими названиями Менделеев хотел сказать, что предполагаемые элементы должны быть следующими по атомному весу аналогами бора, алюминия и кремния.

В 1875 году француз Лекок де Буабодран открыл новый элемент. Химик назвал его галлием, в честь исторического названия Франции. Реально открытый галлий пришел на смену гипотетическому экаалюминию. В 1879 году шведский химик Нильсон открыл скандий, место которому в системе Менделеева уступил экабор. Экасилиций был заменен в 1886 году германием, который открыл немец Винклер. Справедливость и важность периодического закона блестяще подтвердилась на практике. Но не следует думать, что только после открытия предсказанных Менделеевым элементов периодический закон получил признание. Весной 1871 года ученый отправился в очередную заграничную командировку. Ее целью была закупка необходимых для исследований минералов. В поездке Дмитрий Иванович встречался со многими европейскими учеными, обсуждал с ними периодический закон и свою систему элементов. Выводы Менделеева получили одобрение со стороны многих иностранных коллег. Позже по поводу системы элементов даже возникла полемика о приоритетах. Дело в том, что еще в 1864 году немецкий химик Лотар Мейер создал таблицу из 27 элементов, расположив их в порядке возрастания атомных весов и сгруппировав по валентности. Но теоретических обобщений, подобным периодическому закону Менделеева, немецкий ученый не сделал. Да и полную таблицу всех элементов он создал в 1870 году, то есть уже после выхода «Опыта системы элементов». Однако следует заметить, что некоторые ученые не признавали справедливости закона и многие не понимали и не признавали его фундаментального характера. Для полного признания потребовалось немало времени.

70-е годы

Жизнь и работа Менделеева в этот период была тесно связана с Петербургским университетом. Карьера ученого складывалась довольно успешно. В начале 1870-х годов Дмитрию Ивановичу поручили составить отчет о деятельности университета. Он не переставал заботиться о реорганизации работы учебных заведений, особенно в области преподавания химии и других естественных наук. Кроме того Менделеев добивался улучшения финансирования лабораторий, издания учебных пособий, предоставления больших прав студентам, предоставления женщинам возможности получения образования. Книга Менделеева «Основы химии» к 1877 году выдержала уже три издания и вытеснила устаревшие учебники. Около пятидесяти лет она оставалась основным русскоязычным учебным пособием по химии.

В 1872 году Дмитрий Иванович взялся за новую научную проблему. Он приступил к исследованиям упругости газов. Что же заставило его так резко поменять сферу своих научных интересов? Во-первых, к этому времени он разработал основные положения учения о периодичности. Теперь оставалось только ждать подтверждения открытия и его признания. Во-вторых, мы помним, что еще в начале своей научной деятельности Менделеев занимался физической проблемой и даже сделал довольно серьезное открытие — установил существование критических температур. Эта сфера интересов была довольно близка к свойствам газов. В-третьих, в те времена все еще актуальной оставалась гипотеза существования «мирового эфира», гипотетической всепроникающей среды, передающей свет, тепло, гравитационные силы. Менделеев считал, что при изучении крайне разреженных газов можно выявить свойства эфира. Наконец последним по порядку, но не по значению фактором можно считать заинтересованность сходной проблемой Русского технического общества. Общество интересовало изучение свойств газов при высоком давлении. Этот интерес был связан с работами по усовершенствованию огнестрельного оружия. Русское техническое общество взяло на себя финансирование исследований.

Конечно же, выделить эфир и проанализировать его свойства Менделееву не удалось. Но в ходе исследований он разработал немало новых методик, получил много ценных фактических результатов и сделал одно заметное теоретическое обоснование: вывел уравнение состояния идеального газа, в котором впервые применил универсальную газовую постоянную. Введение газовой постоянной сыграло немалую роль в развитии физики газов и термодинамики. При этом следует сказать, что задания Технического общества ученый так и не выполнил. Но к этой истории мы еще вернемся. Менделеев продолжал изучать и свойства растворов. В 1873–1874 годах в своих лекциях он ввел понятие равновесия в растворах.

Летом 1876 года Дмитрий Иванович вместе со своим помощником В. А. Гемилианом совершил поездку в Америку. Ученые были представителями Русского химического общества на Всемирной выставке в Филадельфии, посвященной столетию США. Но не менее важной целью поездки было изучение заокеанских нефтяных промыслов. Вернувшись на родину, Менделеев, со свойственной ему работоспособностью, за очень короткий срок написал книгу «Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвания и на Кавказе», которая содержала ценные сведения и их анализ и пользовалась большой популярностью.

Менделеев не оставлял своего увлечения изобразительным искусством. Он не только посещал художественные галереи, покупал картины, копии и репродукции. По средам он устраивал в своей квартире импровизированный художественный кружок. На «художественных средах» у Менделеева бывали Репин, Куинджи, Крамской, Шишкин и многие другие известные художники.

Нужно сказать и об изменениях в личной жизни ученого. Его отношения с женой уже давно оставляли желать лучшего. В конце концов между супругами произошел разрыв. Весной 1877 года Феозва Никитична с детьми уехала в Боблово. Менделеев предоставил одну из комнат университетской квартиры своей сестре Екатерине Ивановне Капустиной и ее дочери.

(Капустины находились в стесненных материальных обстоятельствах.) Вместе с ними у Менделеева поселилась и подруга племянницы Анна Попова, студентка Академии художеств. Вскоре ученый был покорен обаянием, красотой и непосредственностью девушки. Он долго не позволял проявиться своим чувствам. В 1878 году Менделеев перенес плеврит. Известный врач С. П. Боткин посоветовал Дмитрию Ивановичу какое-то время пожить в более теплом климате. Коллеги выхлопотали ему заграничную командировку. Ее целью было изучение воздухоплавания и сопротивления среды. Ученый покинул Россию в надежде поправить здоровье и забыть о своем увлечении девушкой, которая была младше его на 24 года. В первом начинании Менделеев, возможно, и преуспел, а вот во втором потерпел крах. Но об этом позже.

В Россию Дмитрий Иванович вернулся весной 1879 года. Он отчитался о командировке проектом управляемого аэростата и статьей о современном состоянии воздухоплавания. Эта проблема очень заинтересовала ученого. Уже в 1880 году вышел первый том его книги «О сопротивлении жидкости и воздухоплавании». Излагать содержимое книги мы не считаем нужным, скажем только, что Николай Егорович Жуковский, основоположник аэродинамики, высоко ценил достижения Менделеева в этой области.

Менделеев и Петербургская академия наук

Неприятным и даже скандальным образом сложились взаимоотношения между Менделеевым и Петербургской академией наук. Этим взаимоотношениям мы хотим уделить особое внимание, поскольку они хорошо характеризуют личность Дмитрия Ивановича. Здесь хотелось бы еще раз подчеркнуть, что мы не ставили себе целью идеализировать наших героев, а стремились к созданию реалистичных портретов.

В 1874 году несколько академиков, в том числе Зинин и Бутлеров, предложили избрать Менделеева адъюнктом Академии по химии. Но против кандидатуры Дмитрия Ивановича проголосовало 11 академиков, при 8 «за». Отклонение кандидатуры Менделеева стало результатом простой интриги. Не желая отказать довольно известному ученому лично, академики проголосовали против выделения адъюнктуры химии вообще. Возможные причины нежелания академиков видеть Дмитрия Ивановича своим коллегой мы изложим ниже. В 1876 году Менделеев все же стал членом-корреспондентом Академии, но не по химии, а по физике. Ученый написал Академии благодарственное письмо, впрочем, не без элементов иронии: «Императорская С.-Петербургская академия наук избранием в свои члены-корреспонденты оказала мне такую высокую честь, какая не соответствует моей скромной деятельности на поприще наук».

Напомним, что незадолго до этого произошло открытие галлия и имя Менделеева звучало в научных кругах всего мира. Так что ученый имел все основания для иронии.

В 1880 году академики вновь рассматривали кандидатуру Дмитрия Ивановича. 6 февраля умер Николай Николаевич Зинин, который занимал в Академии кафедру «технологии и химии, приспособленной к искусствам и ремеслам». В марте физико-математическое отделение Академии создало комиссию, которая должна была составить список кандидатов на освободившуюся вакансию. Было предложено две кандидатуры: Менделеев и Бекетов. После некоторых колебаний Бекетов отказался баллотироваться. В конце октября представление об избрании в экстраординарные академики Менделеева внесли Бутлеров, Чебышев, Кокшаров[90], Овсянников[91]. В характеристике кандидата эти академики, в частности, писали:

«Профессор Менделеев первенствует в русской химии, и мы смеем думать, разделяя общее мнение русских химиков, что ему принадлежит по праву место в первенствующем ученом сословии Российской империи. Присоединением проф. Менделеева к своей среде Академия почтит русскую науку, а следовательно, и себя самое, как ее духовную представительницу».

Выборы состоялись 11 ноября. При 9 голосах «за» и 9 «против» кандидатура Менделеева была провалена (кандидат должен был набрать 2/3 голосов). 11 ноября 1880 года советские историки науки называли днем позора Петербургской академии наук. Они приводили различные объяснения того, что кандидатура Менделеева была забаллотирована. Например, считалось, что прогрессивные социально-политические идеи ученого противоречили взглядам многих консервативно и реакционно настроенных академиков. Еще в 1880 году возникла точка зрения, согласно которой Менделеева забаллотировала немецкая партия Академии. Конечно, первая, а возможно, и вторая причина вполне правдоподобны. Но скорее всего, не все так просто. Современные исследователи воздерживаются от категоричных суждений по этому поводу. Игорь Сергеевич Дмитриев, доктор химических наук, директор Музея-архива Д. И. Менделеева при Санкт-Петербургском государственном университете прекрасно разобрал и изложил обстоятельства, при которых Менделеев не стал академиком, в своей статье «Скучная история (о неизбрании Д. И. Менделеева в Императорскую академию наук в 1880 г.)». Желающим подробно разобраться в этой ситуации мы рекомендуем обратиться к данной работе, а здесь, за неимением возможности уделить вопросу больше внимания, мы только кратко изложим причины неизбрания, которые называет Дмитриев.

Во-первых, основной научной заслугой Менделеева, безусловно, было открытие периодического закона и составление отвечавшей ему системы элементов. Но к 1880 году значение закона еще не было общепризнанным. Кроме того, в это время, в связи с открытием скандия, вновь возникла полемика о приоритете создания системы элементов. Естественно, что это обстоятельство подрывало доверие академиков к кандидату. Во-вторых, известно, что у Менделеева был не простой характер. Он считался довольно конфликтным и несдержанным человеком, отличался безапелляционностью суждений. От вспыльчивости Менделеева часто страдали его сотрудники. Довольно известный химик Вячеслав Евгеньевич Тищенко писал:

«Конечно, нельзя отрицать, что нрав у него был крутой, но он был вспыльчив, да отходчив. Слушать его крик, воркотню было иногда нелегко, но мы знали, что он кричит и ворчит не со зла, а такова уж его натура. Вероятно, в шутку он говорил, что держать в себе раздражение вредно для здоровья, надо, чтобы оно выходило наружу. "Ругайся себе направо-налево и будешь здоров. Вот Владиславлев[92] не умел ругаться, все держал в себе и скоро помер"».

По свидетельствам очевидцев, кое-кто из академиков прямо говорил о том, что единственным препятствием к избранию Менделеева стал его тяжелый характер.

В-третьих, свою роль могла сыграть и специфика Петербургской академии. Вот как описывал ее К. С. Веселовский, секретарь Академии: «Последние все [другие европейские академии], более или менее, так сказать, академии почета: они дают своим членам громкое имя, как бы признание их знаменитости, но не доставляют им самостоятельного положения, а потому не возлагают на них и особенных обязательств. Наша Академия, напротив, есть, так сказать, Академия ученого труда. Она поставлена правительством в самостоятельное положение, снабжена большими учеными средствами и принадлежностями, дает своим членам средства самостоятельного существования, сравнительно высокий оклад, казенное помещение и взамен требует от них ученые труды».

Теперь вернемся немного назад, к истории исследований свойств газов по заказу Русского технического общества. В 1875 году Менделеев сдал отчет о первой части своих исследований физики газов. Но затем работы в этой области сильно затянулись. Техническое общество напоминало Менделееву об его обязательствах. Возникла конфликтная ситуация. В раздражении Дмитрий Иванович написал секретарю Общества довольно резкое письмо: «Ваше отношение к моему проекту выдачи денег служителю из процентов имеющихся сумм мне показалось столь неладным, что я немедля по возвращении домой беру назад свое желание и отдаю Ваше согласие. Иными словами, денег, отпущенных на опыты, я не возьму. <.> Так мне покойнее и лучше. А в этом деле мой покой и мое "лучше" я считаю важнее и существеннее не только приличий или огорчения. других, но даже и того обстоятельства, что Вы сочтете мое письмо и мой отказ за повод к какому-либо недоразумению. <.> Я — вольный казак — хочу остаться вольным и им останусь во всяком случае».

Тут следует добавить, что Военное и Морское министерства, которые через Техническое общество финансировали опыты Менделеева, изначально создали комиссию для содействия работам по исследованию свойств газов. Комиссию возглавлял академик А. В. Гадолин. Конечно же, можно считать, что позиция Менделеева — «вольного казака» от науки — вполне правомерна. Но такая позиция не совсем устраивала Петербургскую академию наук, особенности которой довольно четко обрисовал Веселовский. Наконец, не последнюю роль в этом деле сыграла фигура Бутлерова. Он был одним из самых активных сторонников Менделеева, но при этом отношения самого Бутлерова со многими академиками были довольно напряженными. Естественно, что его протеже этими академиками был воспринят негативно.

Как видим, обстоятельства, при которых Менделеев был забаллотирован на выборах в Академию наук, с полным основанием можно считать неоднозначными. Сам ученый, безусловно, испытывал досаду. Вскоре после выборов он писал: «Выбора в Академию я не желал, им оставался бы недоволен, потому что там не надо [то], что я могу дать, а мне перестраивать себя уже не хочется».

Но при этом ученый старался вести себя достойно. Когда на лекции 12 ноября студенты стали выражать возмущение состоявшимся накануне голосованием, Менделеев ответил: «Если подставлять ухо хлопанью, то тогда нужно выслушивать и свистки».

Менделеев был очень популярен в студенческих и научных кругах. Голосование 11 ноября вызвало большой общественный резонанс. Русское физико-химическое общество поместило в газетах протест:

«Физико-математическое отделение Императорской Академии наук в заседании 11 ноября 1880 года забаллотировало Д. И. Менделеева. Бесспорность заслуг кандидата, которому русская наука равного представить не может, известность его за границей делают совершенно необъяснимым его забаллотирована. Ввиду повторяющихся неизбраний в Физико-математическое отделение Академии наук лучших русских ученых мы считаем нужным обратить на это общественное внимание».

Печать с восторгом подхватила благодатную тему. Так, уже 12 ноября в газете «Новое время» вышла статья «Немцы-победители». Она заканчивалась такими словами: «Нам немцев довольно. Есть русские ученые, и если немцы крепко становятся особняком против русского ученого, то они делают это, конечно, для того, чтобы подать пример. Да последуем же этому примеру».

В результате подобных публикаций Менделеев получил популярность довольно неприятного, скорее всего и ему самому, скандального свойства. Но несмотря на все неприятные стороны этого академического скандала и его неоднозначность, научные круги России были на стороне Менделеева. Еще в 1880 году его избрали своим почетным членом 14 научных обществ и учебных заведений России.

Дальнейшая жизнь и деятельность

В начале 80-х годов Менделееву пришлось столкнуться с целым рядом разнообразных трудностей. Неустроенность и неопределенность в личной жизни угнетала его. Фактически разрыв с Феозвой уже произошел, но развод еще не был оформлен. Анна Ивановна Попова находилась в Риме.

В это время активизировались демократические силы, или, если посмотреть с другой колокольни, расцвело вольнодумство. Конечно же, эти явления особенно ярко проявились в студенческой среде. Менделеев же был очень популярен среди студентов. В его архиве хранилось немало революционных обращений, переданных, по всей видимости, студентами. В феврале 1881 года волнения среди студентов усилились. При всей либеральности своих взглядов, Менделеев не был сторонником радикальных методов, к которым призывала демократически настроенная молодежь. Он часто публично призывал к отказу от политической деятельности.

Об этом времени ученый писал: «Беспорядки и волнения шли. Устал и к Анюте хотелось. Подал в отставку, а меня уговорили на отпуск». В конце февраля Менделеев отправился в Рим. Некоторое время Дмитрий Иванович и Анна Ивановна путешествовали. Затем вернулись в Россию и поселились в Константиново под Ярославлем — здесь Менделеев работал на нефтеперегонном заводе В. И. Рагозина. 29 декабря 1881 года Анна Попова (Менделеевой она стала только весной следующего года) родила дочь, которую назвали Любовью. (В 1903 году она вышла замуж за Александра Блока.) В конце 1883 года в семье родился мальчик Иван.

В 1882 году Лондонское Королевское общество за работы по классификации химических элементов присудило Менделееву медаль Дэви, свою самую престижную награду. В 1884 году он отправился в Лондон, где представлял Петербургский университет на праздновании 300-летнего юбилея Эдинбургского университета. Позже, в 1887 и 1889 годах, он совершил еще две научные поездки в Англию.

В эти годы Менделеев активно работал над исследованием растворов. Результатом стала книга «Исследования водных растворов по удельному весу», вышедшая в 1887 году. В ней Менделеев изложил основы теории растворов. Ученый посвятил эту книгу матери: «Это исследование посвящается памяти матери ее последышем. Она могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы. Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах, и терпеливо искать божескую или научную правду, ибо понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать, и как при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее благо и внутреннее благополучие. Заветы матери считает священными Д. Менделеев».

Интересы ученого продолжали удивлять разнообразием.

7 августа 1887 года смелый исследователь совершил полет на воздушном шаре «Русский» с целью наблюдения полного солнечного затмения. Он поднялся на высоту примерно в 3 километра и пролетел около 100 километров. Во время полета Менделеев самостоятельно управлял воздушным шаром и проводил наблюдения.

В 1888 году по поручению правительства он совершил поездку по территории, известной сейчас как Донецкий угольный бассейн. Его задачей было изучение экономического состояния и возможных путей оптимизации добычи угля. Вернувшись из командировки, ученый опубликовал серию очерков-отчетов под общим названием «Будущая сила, покоящаяся на берегах Северного Донца». Идеи Менделеева опять опередили время. Он предложил разработать технологию подземного сжигания угля с целью последующего использования образующихся газов. Впервые эта идея была реализована только в 30-х годах XX века.

В 1889 году Менделеев был назначен почетным членом Совета торговли и мануфактур при министерстве финансов.

Весной 1890 года опять произошли студенческие волнения. И вновь ученый вынужден был вмешаться в бурные события. Студенты выработали петицию на имя министра народного просвещения графа И. Д. Делянова. Менделеев согласился передать ее министру, предварительно взяв со студентов обещание прекратить беспорядки. Не застав Делянова дома, Дмитрий Иванович оставил петицию. Вскоре она была возвращена на квартиру ученому. Волнения возобновились. Менделеев принял решение оставить университет. На одной из последних лекций ученый убеждал слушателей в том, что добиться желаемого эффекта можно только путем постепенных перемен, а не насильственными методами. Когда в университет ввели полицейские силы, Менделеев плакал. Покинув университет, Дмитрий Иванович Менделеев, ученый с мировым именем, оказался в положении безработного, ищущего место службы. Но свои «службы» Родине он не оставил. В 1890 году он создал проект нового таможенного тарифа, ав 1891 выпустил книгу «Толковый тариф». Она содержала комментарии к проекту Менделеева и обширный обзор русской промышленности.

В конце 1890 года Дмитрий Иванович, по поручению Морского и Военного министерств, приступил к созданию бездымного пороха. С этой целью он отправился в Англию и Францию (во Франции Менделеев, в частности, посетил Всемирную выставку). Распространенные слухи о том, что в этой поездке Дмитрий Иванович действовал как секретный агент, мягко говоря, далеки от истины. От военного министра Франции Менделеев получил 2 грамма пороха «как научный образчик для личного пользования». Исследовав порох, ученый смог не только установить его состав и предположить способ изготовления, но и пошел дальше. Французский порох представлял собой смесь разных веществ. Его неоднородность отражалась на качестве. За полтора года работы Менделеев разработал новый порох на основе «пирроколодия». Этот порох был однороден и прекрасно показал себя при испытаниях, превзойдя все иностранные марки.

В 1891 году Менделеев также принимал участие в составлении «Энциклопедического словаря» Брокгауза и Ефрона. Ученый составил 23 и отредактировал 166 статей, посвященных химическим и техническим вопросам. В этом же году «Основы химии» Менделеева были изданы в Англии. Через три года появилось и французское издание. Слава и популярность Дмитрия Ивановича за границей росла. В 1894 году он участвовал в праздновании юбилеев Оксфордского и Кембриджского университетов. В конце 1892 года Менделеев был назначен ученым хранителем Депо образцовых мер и весов. Вскоре по его инициативе Депо было преобразовано в Главную палату мер и весов, управляющим которой Дмитрий Иванович оставался до конца своих дней. Он занялся переоборудованием Палаты и со временем, благодаря деятельности Менделеева, она превратилась в хорошо оборудованное и активно функционирующее научное учреждение.

В последующие годы ученый практически не проводил новых химических исследований. Но он не оставлял своей деятельности на других поприщах. В 1893 году он стал членом Академии художеств, а в 1896 году вошел в совет этой организации. Во время голода в Поволжье Дмитрий Иванович организовал и сам читал благотворительные публичные лекции в пользу голодающих.

В 1899 году Менделеев отправился в командировку на Урал и в Тобольск. Цель поездки — понять причины медленного развития железорудной промышленности и найти способы ее оптимизации. По итогам командировки Менделеев издал обширную (более 1000 страниц) книгу «Уральская железная промышленность в 1899 году».

В 1900–1902 годах ученый по предложению издательства Брокгауза — Ефрона редактировал «Библиотеку промышленности». В 1903 и 1906 годах с большими дополнениями вышли 7-е и 8-е издания «Основ химии». В 1903–1905 годах увидели свет «Заветные мысли» — сочинения философского плана, написанные в виде завещания потомству. В «Заветных мыслях» Менделеев рассуждал об экономической, государственной и общественной жизни России. В 1906 году была опубликована книга «К познанию России». В ней ученый анализировал результаты переписи 1897 года. Еще при жизни Менделеева книга пережила 4 здания. Эта работа ученого и стала последней.

Менделеев трижды номинировался на Нобелевскую премию по химии: в 1905, 1906 и 1907 годах. Почему же только в 1905 году Дмитрий Иванович удостоился внимания Нобелевского комитета. Дело в том, что премия присуждалась только за новые открытия. Между тем периодический закон, как мы знаем, был сформулирован в 1869 году, за 35 лет до учреждения Нобелевских премий. В 1904 году премию по химии получили Уильям Рамзай «в знак признания открытия им в атмосфере различных инертных газов и определения их места в периодической системе». Изначально открытие инертных газов, казалось, опровергает справедливость системы Менделеева. Но ученые нашли им место в системе, чем только подтвердили ее справедливость. Таким образом, у Нобелевского комитета появилась формальная возможность наградить автора давнего, но недавно подтвердившегося открытия. Но в 1905 и 1906 годах предпочтение было отдано другим химикам (Адольфу Байеру и Анри Муассану). При этом оба раза кандидатура Менделеева была единственной возможной альтернативой. Но члены комитета все-таки сомневались, можно ли считать его открытие новым, поэтому отдавали предпочтение более достойным, по их мнению, конкурентам. В 1907 году Менделеев был вновь номинирован на получение Нобелевской премии. Скорее всего, он и получил бы высокий знак всемирного признания в этом году, но судьба распорядилась иначе.

11 января 1907 года Менделеев показывал подведомственную ему Славную палату мер и весов министру торговли и промышленности Д. А. Философову. Во время осмотра ученый простудился. К 15 января относится последняя запись в рукописи «Дополнений к познанию России», над которыми работал Менделеев. В этот день врач поставил диагноз: воспаление легких. Утром 20 января Дмитрий Иванович Менделеев умер. Похороны великого ученого состоялись 23 января и стали настоящим национальным трауром. Гроб покойного от Технологического института до Волкова кладбища по очереди несли студенты. Всего в проводах Дмитрия Ивановича Менделеева приняло участие около 10 000 человек.