Элемент гениальности: 190 лет Дмитрию Менделееву

8 февраля исполняется 190 лет со дня рождения Дмитрия Менделеева, русского ученого, которого даже в родной стране знают в основном лишь как создателя Периодической системы химических элементов, хотя химия была лишь частью его обширных интересов. Менделеев занимался политэкономией, агрономией, демографией, футурологией, летал на воздушном шаре и разрабатывал таможенные тарифы. Он проектировал ледокол и руководил Главной палатой мер и весов, а вот водку вопреки легендам не изобретал.

Загадка фамилии

Дмитрий был младшим, семнадцатым ребенком в семье директора Тобольской гимназии Ивана Менделеева и его супруги Марии. Мать будущего ученого принадлежала к уважаемому в Сибири купеческому роду Корнильевых, а отец, сын священника, дослужился до чина надворного советника, дававшего право на наследное дворянство.

История о том, как Иван Павлович получил фамилию Менделеев, весьма туманна. В то время была традиция присваивать выпускникам семинарии новые фамилии. Лишь один из трех братьев Ивана остался Соколовым, то есть с фамилией отца-священника; другой стал Покровским (в честь отцовского прихода), третий – Тихомандрицким (в честь родного села). А вот отец нашего героя как бы позаимствовал фамилию у соседа-помещика, жившего рядом с Тихомандрицами, не существующим ныне селом на северной оконечности озера Удомля.

Вроде бы изначально Ивана прозвали Менделеевым в шутку, потому что он очень любил меняться вещами, напоминая этим соседа. Но могло ли ироничное прозвище закрепиться в семинарских документах? И как, интересно, тот помещик отреагировал, когда Иван вернулся из семинарии на родину под его фамилией?

Как бы то ни было, Иван Менделеев не пошел по духовной линии, но, окончив в столице Главный педагогический институт, был направлен учителем в Тобольск, где вскоре женился. Независимый нрав Менделеева-ученого, стоивший ему испорченных отношений со многими вельможами, возможно, достался ему от отца: будучи директором Саратовской гимназии, тот не поладил с попечителем Казанского учебного округа Магницким, из-за чего потерял работу. После нескольких лет неопределенности он вернулся в Тобольск, где стал директором местной гимназии. Должность в своем городе уважаемая, но, если бы не та ссора, Иван Менделеев мог бы сделать более внушительную карьеру.

Героическая женщина

Мать ученого Мария Дмитриевна была очень неординарным человеком. Менделеев посвятил ее памяти одну из своих книг, написав: «Вы научили меня любить природу с ее правдою, науку с ее истиной, родину со всеми ее нераздельнейшими богатствами, дарами, больше всего – труд со всеми его горестями и радостями».

Из 17 ее детей трое умерли до крещения, еще пятеро – в раннем возрасте. Вскоре после рождения Дмитрия отец семейства ослеп из-за катаракты и вышел на пенсию, которой не хватало на жизнь. Тогда Мария Дмитриевна получила у старшего брата разрешение поселиться за городом на принадлежавшей ему заброшенной стекольной фабрике. Она восстановила производство, сделала его доходным и смогла отвезти мужа в Москву на операцию к знаменитому окулисту Броссе, который вернул Ивану Павловичу зрение.

Незадолго до того как Дмитрий окончил гимназию, его отец скончался, а стекольная фабрика сгорела. Всю свою энергию Мария Дмитриевна вложила в устройство судьбы младшего сына, считая, что тот должен продолжить образование непременно в Московском университете, а не в Казанском, куда по закону полагалось поступать выпускникам Тобольской гимназии.

Влиятельные друзья жившего в Москве ее старшего брата Василия не решились идти против циркуляров и не помогли; тогда деятельная сибирячка отправилась в столицу империи, где ей удалось-таки всеми правдами и неправдами устроить Дмитрия казеннокоштным (то есть обучающимся за государственный счет) студентом отделения естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге, того самого, где учился Менделеев-старший.

Обеспечив жизнь младшему сыну, Мария Дмитриевна умерла через месяц с небольшим вроде бы от простуды, явно истощенная многочисленными невзгодами и тревогами.

Наука или жизнь

Будущий великий ученый в юности не блистал познаниями, учился посредственно и даже добровольно остался на второй год, пройдя первый курс дважды. Но затем взялся за ум и окончил институт с золотой медалью.

Вообще-то петербургские врачи не ожидали, что Менделеев доживет до выпускных экзаменов, считая его безнадежно больным туберкулезом. При этом упрямый студент отказывался переводиться в Киевский университет, в более теплые края, решив, видимо, хоть и умереть, но все же остаться в столичном институте.

И только знаменитый хирург Иван Павлов, осмотрев молодого химика, поставил ему правильный диагноз: порок сердечного клапана, неопасный для жизни.

Проработав год учителем в Одессе и защитив сразу две диссертации: магистерскую и pro venia legendi – на право читать лекции, Менделеев с 1857 года начал преподавать химию в Санкт-Петербургском императорском университете. Со временем поле его педагогической деятельности расширилось: он читал курсы во Втором кадетском корпусе, Институте Корпуса инженеров путей сообщения, Николаевских инженерных академии и училище, руководил химической лабораторией Санкт-Петербургского практического технологического института.

На склоне лет Дмитрий Иванович сформулировал три свои «службы Родине», которыми он гордился. Под первой службой Менделеев понимал научные открытия, а под второй – педагогику. Среди прочего он стал автором первых в России учебников «Органическая химия» и «Основы химии». О третьей «службе» речь пойдет ниже.

© Основатели Русского химического общества, 1868 (Д. Менделеев - второй справа во втором ряду)

Русские в Германии

Будучи 25 лет от роду, Менделеев отправился в двухгодичную европейскую командировку «для усовершенствования в науках». Он выбрал университет Гейдельберга, где знаменитый немецкий химик Роберт Бунзен согласился стать его формальным руководителем, оценив способности Менделеева, но не разделяя его интереса к физической химии. Менделеев любил подчеркивать, что в науке всегда действовал самостоятельно.

В Гейдельберге он оборудовал собственную лабораторию, опыты в которой среди прочего привели его к открытию «температуры абсолютного кипения» – индивидуальной для каждого вещества характеристики, при которой жидкость превращается в пар. Оно прошло незамеченным, а по сути, предвосхитило понятие «критическая температура», введенное 10 лет спустя ирландцем Томасом Эндрюсом.

В Гейдельберге Менделеев влился в компанию талантливых ровесников-соотечественников: химика и композитора Александра Бородина, физиологов Ивана Сеченова и Сергея Боткина, также прибывших в Германию на стажировку. С Бородиным Менделеев много путешествовал по Европе и участвовал в эпохальном Международном химическом конгрессе в Карлсруэ, целью которого было создать общую для химиков всего мира систему координат и терминов.

Но кругом русских общение Менделеева не ограничивалось. Отношения с немецкой актрисой Агнессой Войтман зашли так далеко, что она родила ему дочь Розамунду, которую он много лет материально поддерживал.

Периодический закон

Вернувшись на родину, Менделеев защитил докторскую диссертацию на тему «О соединении спирта с водой» – эта история трансформировалась позже в легенду об изобретении им эталонной водки. Он измерял плотность и тепловое расширение смеси этилового спирта и воды в разных пропорциях, но к 40-градусной водке эти опыты отношения не имели.

Начав в конце 1860-х работать над учебником «Общая химия», Менделеев задумался о том, как лучше и нагляднее систематизировать не только научную информацию, но и 63 известных в то время химических элемента.

Он знал о попытках других ученых создать такую систему. Ближайшей из них по времени и по замыслу была «теория октав» (1866) англичанина Джона Ньюлендса, который, расположив элементы в порядке возрастания их атомных масс, заметил сходство в каждом восьмом элементе ряда, что напомнило ему нотную октаву. Однако стройная система сбивалась, когда доходила до тяжелых элементов.

© Периодическая таблица Менделеева

Менделеев предложил свой вариант классификации, наглядно представив его в виде знакомой теперь каждому школьнику периодической таблицы. Она учитывала атомную массу и свойство каждого элемента. Таблица со временем совершенствовалась, но базовая форма осталась прежней: горизонтальные строки-периоды, в которых элементы расположены по возрастанию массы атома, и вертикальные группы, объединяющие элементы со схожими характеристиками.

Менделеев был так уверен в верности своей системы, что позволил себе исправить атомные массы некоторых элементов. Его «дерзость» оправдала себя: теоретический расчет оказался точнее опытных измерений той поры. Вдобавок система Менделеева предсказывала еще не известные науке элементы и их атомную массу.

И в течение нескольких лет после публикации первого варианта таблицы европейские ученые открыли три элемента, предсказанные Менделеевым: галлий, скандий и германий.

Вопреки мифам периодическая таблица не явилась Менделееву во сне. Уже при его жизни ходили слухи о некоем внезапном озарении, посетившем его в 1869-м, но самого химика они возмущали: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово», – ворчал он, имея в виду таблицу.

В своем отечестве

Труды в области химии сделали Менделеева почетным членом многих научных академий: Парижской, Прусской, Римской, Шведской, Американской. В России же выдвижение в академики забаллотировали, из-за чего в 1880 году разразился большой общественный скандал, ведь Менделеев был популярной фигурой.

Среди прочего обсуждался вопрос о засилье в Императорской академии «иноземцев», которые, мол, не дают дорогу русским ученым. Иноземцы иноземцами, но президент академии, а по совместительству министр внутренних дел граф Дмитрий Толстой, говорят, даже на смертном одре шептал: «Менделеева в академию ни под каким видом».

Еще один пример «теплого» отношения к великому ученому со стороны российского официоза: Менделеева трижды выдвигали на Нобелевскую премию, и все три раза это делали зарубежные ученые, отечественные – никогда.

Другим примечательным сюжетом, до боли напоминающим «Левшу» Лескова, стала печальная история о бездымном порохе для тяжелой артиллерии. Просьбу разработать это вещество Менделеев в начале 1890-х получил от морского министерства и, изучив зарубежный опыт, блестяще справился с задачей, создав порох, который он назвал пироколлодием. Испытания, проведенные вице-адмиралом Макаровым, показали его высокую эффективность.

Однако вместо быстрой реализации проекта началась волокита, вызванная, как говорят, ревностью одного ведомства к успехам другого. Шли годы, пироколлодий в России никто применять не собирался, зато находившийся в Санкт-Петербурге американский моряк и по совместительству разведчик Джон Бернанду внезапно «изобрел» и запатентовал менделеевский порох у себя в стране. И в годы Первой мировой войны Российская империя исправно закупала у американцев «коллодийную взрывчатку», которую уже 20 лет как должна была производить и продавать сама.

Вспыльчивый нрав

© Менделеев с женой Феозвой Никитичной, 1862

У Менделеева было немало недоброжелателей. И дело не только в зависти и невежестве некоторых современников, но и в неуравновешенном характере самого ученого. Он мог, вспылив, наговорить резкостей, накричать как на своих домашних, так и на начальство. Что, конечно, не шло на пользу ни его семейной жизни, ни карьере. «Я не буду помогать такому дерзкому человеку, как Менделеев», – сказал как-то великий князь Александр Михайлович.

При этом, как замечает работавший с Менделеевым химик Владимир Рюмин, ученый общался с младшими коллегами на равных «и сам сносил ответы не всегда почтительные и корректные, отвечая на них остроумными и меткими шутками».

Обратной стороной вспыльчивости ученого были эмоциональная искренность, открытость и ранимость, хорошо известные близким друзьям Менделеева. Порой им приходилось заботиться о нем, как о ребенке. Так, однажды профессорам ботанику Андрею Бекетову (деду поэта Блока), геологу Александру Иностранцеву и физику Константину Краевичу довелось спасать Менделеева от самоубийства, которое тот задумал, решив, что его личную жизнь постигла катастрофа. Великовозрастный гений науки пылко влюбился в 16-летнюю художницу Анну Попову, но его жена Феозва Никитична, с которой Менделеев к тому времени прожил в браке почти 20 лет, наотрез отказывалась дать развод.

В обход Синода

Отношения с Феозвой были непростыми. Старше супруга на шесть лет, до замужества она, тобольская землячка и падчерица автора «Конька-Горбунка» Ершова, была Дмитрию доброй подругой и собеседницей. А вот семейная жизнь не заладилась, и вскоре они, имея двоих детей, фактически жили порознь: Менделеев в Санкт-Петербурге, а Физа, как ее звали близкие, – в имении Боблово под Клином, где ученый одно время занимался сельскохозяйственными экспериментами.

Бекетов все-таки уговорил Физу дать развод, за который она получила большие откупные. Но для Менделеева возможность быть с любимым человеком была куда важнее любых денег.

Потратиться пришлось и на оформление союза. Священный Синод запретил Менделееву вступать в новый брак сразу же после развода. Священника, готового преступить этот запрет, найти удалось, но повенчать Дмитрия и Анну он согласился только за очень круглую сумму. На следующий же день после свадьбы его запретили в служении. Но полученных денег хватило на то, чтобы купить целую усадьбу, так что, очевидно, священник внакладе не остался.

Во втором браке у Менделеева родились четверо детей. Первая из них, дочь Люба, стала женой Александра Блока и была воспета им в образе Прекрасной Дамы.

Были среди потомков великого ученого и японцы: его старший сын Владимир, морской офицер, во время японской экспедиции сошелся с местной жительницей по имени Таки, и та родила ему дочь, которую он никогда не видел, поскольку умер вскоре после возвращения домой. А Менделеев-старший о внучке знал и до смерти посылал ей деньги. Считается, что японские «родственники» русского химика погибли во время Великого землетрясения 1923 года.

Отважный аэронавт

В 25-томном собрании сочинений Менделеева работы по химии занимают лишь около трети. Интересы ученого простирались от спиритизма (который он разоблачал) до модернизации промышленности Урала и разработки Северного морского пути.

© Полет Менделеева на аэростате

Летом 1887 года 53-летний Менделеев в одиночку поднялся на аэростате на высоту более трех тысяч метров, чтобы наблюдать полное солнечное затмение. Вообще-то лететь должна была целая команда, в том числе аэронавт Александр Кованько, будущий генерал-лейтенант. Но воздухоплавательный аппарат так отяжелел, намокнув под дождем, что Менделееву пришлось избавляться не только от лишнего груза, но и от попутчиков. Когда аэростат скрылся за облаками, все присутствовавшие при взлете словно очнулись от гипноза, осознав, что отпустили в небо неопытного пожилого ученого и что, скорее всего, он обречен на гибель.

Очевидец этой сцены Владимир Гиляровский (сам рисковый воздухоплаватель) нарисовал поистине апокалиптическую картину: «Как сейчас, вижу огромную фигуру профессора, его развевающиеся волосы из-под нахлобученной шляпы... Руки подняты кверху – он разбирается в веревках… И сразу исчезает... Делается совершенно темно... Стало холодно и жутко... С некоторыми дамами делается дурно... Мужики в ужасе бросились бежать почему-то к деревне... Кое-кто лег на землю... Молятся... Причитают... Особенно бабы...»

Но они не знали Менделеева. Тому даже пришлось повисеть на стропах над бездной, потому что трос, регулирующий спуск водорода, запутался в них. Тем не менее Менделеев смог благополучно приземлиться в ста километрах от точки взлета, у села Спас-Угол, известного как родовое поместье Салтыковых-Щедриных.

Человек меры

В конце 1880-х ученый, специалист по теоретической механике и крупный биржевик Иван Вышнеградский стал министром финансов российского правительства и, когда речь зашла о разработке новой системы таможенных тарифов, привлек к этому делу старого институтского приятеля Менделеева, зная, что тот хорошо разбирается не только в химии, но и в политэкономии.

С возрастом вопросы экономического развития России волновали автора периодического закона все больше. Он изучал нефте- и угледобычу, ездил на месторождения в Баку и на шахты Донбасса. Эту деятельность ученый называл своей «третьей службой Родине».

Менделеев не только принял активное участие в разработке тарифов, вступивших в силу в 1891-м, но и вслед за этим написал 500-страничный труд «Толковый тариф, или Исследование о развитии промышленности в России в связи с ее общим таможенным тарифом 1891 года». Ученый говорил: «Какой я химик? Я политэконом. Что там «Основы химии»? Вот «Толковый тариф» – это другое дело».

Эта работа соединяла в себе и исторический очерк, и попытку прогноза на ближайшее будущее, но прежде всего она обосновывала необходимость протекционистских мер для развития отечественной промышленности.

По рекомендации следующего министра финансов, Сергея Витте, с которым Менделеев познакомился при работе в тарифной комиссии, ученый занял пост руководителя Депо образцовых мер и весов. Существовавшее уже полвека ведомство пыталось навести порядок в области измерений, отсутствие которого рождало бесчисленные махинации в торговле, строительстве – да практически везде.

С подачи Менделеева Депо переименовали в Главную палату мер и весов, и в ней началась разработка точных эталонов. Но его предложение о полном переходе на международную метрическую систему, с отменой всех древних аршинов и саженей, не встретило понимания у царя. Этот переход уже после смерти ученого осуществили большевики.

Север и Урал

Не слишком удачно закончилась и история участия Менделеева в полярной экспедиции, которую он разрабатывал вместе с вице-адмиралом Макаровым. Были планы пройти Северным морским путем на первом в мире ледоколе арктического класса «Ермак», который в 1898 году построила британская фирма «Армстронг».

Научные приборы для судна Менделеев приобретал за рубежом через свою Палату мер и весов, а таможенную пошлину за них платил из своего кармана. Как всегда, он действовал крайне энергично, что в конце концов начало раздражать вице-адмирала. Макаров обнаружил, что у «Ермака» фактически не один командир, а два. В итоге с Менделеевым они рассорились, и ледокол ушел без нашего героя.

Дмитрий Иванович не сдался и спроектировал собственный ледокол. Его идею поддержал Витте, а вот глава торгового флота великий князь Александр Михайлович, как уже было сказано, сотрудничать с «дерзким человеком» отказался.

Не Север, так Урал: летом 1899-го неуемный 65-летний Менделеев возглавил Уральскую экспедицию, целью которой было определить меры по выведению местной горной промышленности из кризиса.

О проблемах уральского региона ученый был осведомлен давно. Он изложил их в записке для совещания при Министерстве финансов, после чего получил от Департамента промышленности и торговли предложение возглавить Комиссию по изучению кризисного состояния уральской промышленности и экспедицию в этот регион.

Ознакомившись с ситуацией на месте, Менделеев советовал передать всю металлургию Урала в ведение Минфина, разрушить монополию крупных собственников и стимулировать небольшие частные предприятия, основать Металлургический институт и профессиональные школы, построить четыре новые железнодорожные ветки.

© Менделеев (в центре) во время экспедиции на Урал, 1899

Выше «убеждений»

Последние свои работы Менделеев посвятил демографическим и экономическим исследованиям России. Их итогом стали книги «Заветные мысли» (1905) и «К познанию России» (1907).

Он был не из тех патриотов, что воспевают свою отчизну, толком не зная, чем живет окружающий ее мир. В одних только Франции и Германии он бывал больше 30 раз, регулярно посещал другие европейские страны. Изучая нефтедобычу, побывал и в США. Легкий на подъем, Менделеев объехал и всю Россию, разве что только на Дальнем Востоке не бывал.

Зять ученого поэт Блок писал о нем: «Он давно все знает, что бывает на свете. Во все проник. Не укрывается от него ничего. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности, у простых людей такого не бывает. У него нет никаких «убеждений» (консерватизм, либерализм и т. п.). У него есть все».

В январе 1907 года, принимая в здании своей Палаты нового министра торговли и промышленности Философова, Менделеев простудился, долго стоя в передней, и простуда перешла в воспаление легких, от которого ученый умер 2 февраля, накануне своего 73-летия.

Похороны Менделеева превратились в многотысячную процессию, состоявшую преимущественно из студентов различных вузов, это было красноречивым ответом тем, кто считал, что в новом веке о старом ученом давно никто не помнит. Студенты Военно-медицинской академии сняли со стены большую копию периодической таблицы и торжественно несли ее перед гробом Менделеева.

В 1955 году американские ученые открыли очередной, 101-й элемент периодической системы и назвали его в честь автора системы – менделевий. В годы холодной войны этот жест признательности говорил о том, что настоящая наука всегда выше политики и людских раздоров.