РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова

 

Методические материалы

для подготовки к кандидатскому экзамену по
ИСТОРИИ И ФИЛОСОФИИ НАУКИ

 

 

 

 

ИСТОРИЯ ХИМИИ

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Выпускник высшего учебного заведения по химическим специальностям в силу специфики этих специальностей уже знаком с основными ступенями развития химии до конца третьей четверти XIX в., а университетским сту­дентам-химикам даже читается специальный курс истории химии. Цели и, следовательно, задачи аспирантского курса не должны повторять цели и за­дачи студенческого курса. Цель студенческого курса — образовательная; его основная задача — помочь специалисту ориентироваться в исторической и, отчасти, логической взаимосвязи и последовательности основных открытий в области химии. Цель аспирантского курса — приобщить историко-химиче­ские знания и подходы к арсеналу исследовательских методов будущего спе­циалиста-химика, дать будущему специалисту высокого уровня не просто школу исторических знаний, но и историческую школу научных умозаключе­ний, а также способствовать превращению исторического знания в научный инструмент. Дополнительное к такому прочтению курса истории химии но­вое историческое знание должно охватывать достижения науки XX в., раз­витие организационных форм науки, краткую историю важнейших научных центров и научных школ. Поскольку программа разрабатывается для нужд российского образования, подразумевается, что в каждом ее разделе или по­дразделе будут специальные параграф или глава о развитии соответствую­щего аспекта в России или российскими учеными. Это специальное истори­ческое знание будущему российскому ученому необходимо как организаци­онный опыт национальной истории.

Уже с середины XIX в. первоначально единая химическая наука начинает ветвиться, и в настоящее время химическое знание представлено совокупно­стью около трех десятков научных дисциплин. Речь идет о группе объектных химических наук (неорганическая, органическая, высокомолекулярная химии, химия нефти, химия угля и т.п.), группе предметных или аспектных наук (хи­мическая термодинамика, химическая кинетика, координационная химия и ка­тализ и.т.п.) и группе наук методического направления (аналитическая химия, радиационная химия, фотохимия и т.п.). Одновременное изложение их исто­рии как общей истории химии практически невозможно, так как оно приведет лишь к груде научных результатов разных областей, объединенных только од­новременностью их публикации. Поэтому в настоящей программе реализуется новый подход к построению курса истории химии.

В новом подходе первоначально дается общая картина развития химии, в которой подчеркивается формирование общих для всей химии представлений о веществах, их химических превращениях, о химических взаимодействиях, системах и их общих законах. Эта общая картина составляет исторический фон, на котором в дальнейшем рассматривается развитие нескольких наиболее важных химических дисциплин и представлений от их зарождения и до конца АЛ в., а также, что полагается особенно существенным, развитие основных методов исследования в химии. Естественное при таком подходе сближение или скрещение отдельных исторических линий, например, химического строе­ния и химической связи, химической термодинамики и химической кинетики и др., позволяет, выдерживая закономерность развития каждой из них пока­зать их органическую логическую и историческую взаимосвязь. Принятая концепция предполагает  рассмотрение истории химии в четырех планах;

1) Общие представления об истории химии и ее методах

2) Подробное раскрытие развития основных представлений, разделов, на­правлении и методов классической и современной химии.J) Взаимоотношения развития химии и общества.

4) Взаимоотношения химии с другими науками в их исторической динамике

Предлагаемая программа кандидатского минимума по истории химии предполагает предварительное знание соискателем основных химических дис­циплин в объеме университетского курса.

Развернутая программа аспирантского курса по истории химии подготов­лена д.х.н. А.М.Смолеговским и к.х.н. А.М.Цукерманом. Раздел о трех версиях истории открытия периодического закона написан д.х.н. А.М.Смолеговским.

 

 

 

ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА

 

 

1.     Общие представления об истории химии и ее методах

Цели и задачи истории химии как неотъемлемой части самой химии. Объ­екты, предметы и методы истории химии. Закономерности развития химии. Система химических наук и ее развитие. Историческая периодизация как про­межуточный результат и как инструмент исторического исследования. Исто­риография химии и химическое источниковедение. История химической лите­ратуры (исторического значения рукописи и книги, основные общехимические и специализированные журналы, реферативные журналы и справочники). История химической символики, терминологии и номенклатуры. Традицион­ная периодизация развития химии (ремесленная химия древности, алхимия, ятрохимия, аналитический период развития химии, открытие основных зако­нов классической химии в XIX в.; основные черты развития химии в XX в.)

 

2.Обобщенное представление о развитии химии.

 

2.1Химические знания в Древнем мире до конца эллинистического периода.

 Истоки химической практики. Горение топлива. Термические превраще­ния минеральных тел, органических материалов и продуктов питания. Мине­ральные и растительные краски. Начало металлургии и керамического ремес­ла. Зарождение стеклоделия как первого процесса химического синтеза. Освоение в древнем мире химических методов и процессов. Корни представ­лений о трансмутации металлов и ритуальных процедур египетской химии. За­рождение алхимических традиций.

Общая характеристика античных натурфилософских учений. Учение Ари­стотеля об элементах-качествах и происхождении металлов и минералов. Идея дискретности материи и ее отражение у Лукреция. Химическая наука в Алек­сандрийской академии.

 

2. Химия в арабско - мусульманском мире в VIIXII вв.

Арабские алхимики как наследники эллинистической науки. Техника хи­мического эксперимента. Абу-ар-Рази и Авиценна. Рациональная сущность рецептур. Рациональная химия и алхимия у Джабира-ибн-Хайана.

 

2.3. Средневековая европейская алхимия (XIXVII вв.)

Проникновение алхимических идей в средневековую Европу Причины их укоренения и распространения Сущность европейской алхимической идеоло гаи и традиций Четыре типа алхимиков Виднейшие алхимики средневековья (Альберт Великий, Роджер Бэкон, Раймунд Луллий, Арнольд из Вилла Нова, Никола Фламсль, Василий Валентин) Экспериментальная техника, аппаратура, методы и приемы алхимиков Рациональное в деятельности и ре­зультатах алхимиков Жизнь алхимических идей в XVIIXVIII вв X Бранд, И Бехер И Кункель И Беттсер

 

2.4. Ятрохимия как рациональное продолжение алхимии (XVXVII вв.)

Парацельс, его учение и его последователи Либавий Сильвий Тахений Ван Гельмонт, его новые идеи, количественный химический эксперимент, за рождение химии газов

 

2.5. Практическая химия эпохи европейского Средневековья и Возрождения (XIXVII вв.)

Добыча руд и выплавка металлов Стеклоделие Крашение Получение со­лей, кислот и щелочей Накопление арсенала индивидуальных веществ Кера­мика  Плавкие эмали Минеральные удобрения Бумага  Выдающиеся хими­ки практики (В Бирингуччо, Г Агрикола, Б Палисси, Л Эркер, Р Глаубер) Алхимия, ятрохимия и практическая химия в допетровской Руси

 

2.6. Становление химии как науки Нового времени (XVIIXVIII вв.)

Р Бойль, его исследования растворов и газов и основание научного подхо­да к анализу Критика алхимических воззрений и представлений о химических элементах Н Лемери и его «Курс химии» Г Шталь и его теория флогистона Г Бургаве и его «Основы химии»  Совершенствование химического анализа Развитие исследований природных вод, минеральных, растительных и живот ных объектов Открытие новых металлов и газов  Промышленное производ­ство соды и селитры Ломоносов и его роль в развитии химии и химической технологии в России Другие химические исследования в России в XVIII в (И А Шлаттер, И Л Леман, Т Е Ловиц, К Г Лаксман)

 

2.7. «Кислородная революция» в химии (конец XVIII в.)

Накопление противоречий теории флогистона Открытие кислорода А Л Лавуазье, его кислородная теория и представление о химических элементах

 

2.8. Возникновение химической атомистики (конец XVIII — начало XIX вв.)

Идея и закон постоянства состава Рождение стехиометрии и понятия эк­вивалента Химическая атомистика Д Дальтона и закон простых кратных от­ношений Закон объемных отношений Ж Л Гей-Люссака Стехиометрические таблицы И Берцелиуса и его атомные веса Кризис понятия атомных ве­сов и концепция эквивалентов У Волластона

 

2.9. Рождение первой научной гипотезы химической связи (начало XIX в.)

Открытие химического действия электрического тока Работы Дэви и Берцелиуса Выделение и открытие новых металлов Дуалистическая теория Берцелиуса

 

2.10. Становление аналитической химии как особого направления (конец XVIII — середина XIX в.).

Аналитические схемы Т Бергмана  Аналитические разработки И Берце лиуса и Ж Гей-Люссака Система Генриха Розе Метод Ю Либиха Методы Ж Дюма   Система К Р Фрезениуса, его учебники и его школа   Ф Мор и обобщение отдельных методик в систему объемного анализа Развитие анали­тической химии как основа успехов химии XIX в

 

2.11. Становление органической химии (первая половина XIX в.)

Этилен и его производные Выделение первых алкалоидов Изучение жи­ров Идеи витализма, особенности отношения к органическим веществам и ор­ганический синтез Исследования бензальдегида и продуктов его превраще­ний Хлорирование Развитие представлений о внутренней природе органиче­ских объектов (теории радикалов, ядер, сложных радикалов, типов) Органи­ческие соединения мышьяка, серы и фосфора Открытие и пополнение классов органических веществ Унитарная теория типов Жерара и его система Конг­ресс в Карлсруэ, укрепление представлений об атомах и молекулах как необхо­димая основа развития теории химического строения Фактическая специали­зация химиков как следствие увеличения числа и специфики свойств органиче­ских веществ Казанская школа химиков-органиков и ее влияние на развитие органической химии в России в XIX в

 

2.12. Рождение классической теории химического строения (середина — вторая половина XIX в.)

Четырехвалентность углерода А Купер, Э Франкланд, А Кекуле, А М Бутлеров Переход от пространственного представления о строении мо­лекул к топологическому Э Эрленмейер и новые формулы, отражающие но­вые взгляды Л Пастер идея молекулярной асимметрии Я Г Вант-Гофф возвращение к пространственным представлениям на новом уровне — концеп­ция тетраэдричности атома углерода, завершающая классическую теорию строения

 

2.13. Открытие периодического закона (вторая половина XIX в.)

Открытие химических элементов до 1870 х гг Идеи систематики элемен­тов до Д И Менделеева Естественные аналитические группы элементов Сочетание естественных групп с параметрической систематикой. Исправление атомных весов. Сущность и оригинальность теории Менделеева и ее предсказательная сила. Постепенность осознания фундаментальной значимости пери­одического закона и системы Менделеева.

 

2.14. Развитие неорганической химии во второй половине XIX в.

Спектроскопическое открытие новых химических элементов. Завершение исследования группы редкоземельных элементов. Промышленное получение алюминия. Создание специальных сплавов. Связывание молекулярного азота. Химия минеральных удобрений и вяжущих веществ. Координационная тео­рия А.Вернера. Открытие радиоактивности.

 

2.15. Основные направления развития органической химии во второй половине XIX в.

Бертло и его идеи тотального синтеза. Развитие синтетических методов, основанных на восстановлении, окислении и конденсации (Г.Кольбе, А.Вюрц, А.Байер, Ш.Фридель, Л.Клайзен). Синтез и свойства гетероцик-лов. Изучение компонентов нефти (В.В.Марковников и его школа). Изуче­ние химического строения природных красителей и их синтез (А.Байер и его школа). Синтез красителей нового типа (А.Гофман и его школа). Изучение строения и синтез важных природных объектов: моносахаридов, пуринов, аминокислот, пептидов (Э.Фишер и его школа); терпенов (О.Баллах, Е.Е.Вагнер); гемоглобина (Ф.Хоппе-Зейлер, Л.Мархлевский и М.Ненцкий). Синтез и изучение свойств органических соединений мышьяка и фосфора (А.Михаэлис и его школа). Поиск и синтез взрывчатых веществ.

 

2.16. Формирование теории химических равновесий во второй половине XIX в.

Открытие коллоидных систем и явлений осмоса. Термохимия. Адсорбция и экстракция. Объяснение Вант-Гоффом явлений осмоса и закона Рауля. Изучение скоростей реакции. Закон действующих масс и представление о по­рядке реакции. Химическая динамика Вант-Гоффа и В.Оствальда. Электро­проводность растворов. Теория электролитической диссоциации. Принцип Ле Шателье. Термодинамические идеи Дж.Гиббса и Г.Гельмгольца. Прави­ло фаз. В.Оствальд и теоретические основы химического анализа.

 

2.17. Актуальные химические проблемы конца XIX в.

Химическое связывание азота. Поиск и синтез лекарственных препара­тов. Химия важных природных веществ. Химическая переработка природных веществ и материалов. Получение синтетических химических материалов, ана­логичных природным. Объяснение радиоактивности. Природа химической связи и механизмы химических реакций.

 

3. Особенности и основные направления развития химии XX в.

3.1. Неорганическая химия

Промышленный синтез аммиака и его каталитическое окисление. Физиче­ское обоснование, осмысление значения и использование периодического за­кона. Химия комплексных соединений. Кристаллохимия и структурная неор­ганическая химия. Геохимия. Радиохимия. Обнаружение, выделение и синтез новых химических элементов. Новая металлургия. Особо чистые вещества. Химия полупроводников и сверхпроводников. Химия силикатов. Химия бла­городных газов.

3.2. Органическая химия

Синтетическая химия (металлоорганический синтез, каталитические пре­вращения углеводородов и жиров, каталитическое гидрирование, диеновый синтез, синтезы с участием монооксида углерода, электрохимические, фотохи­мические и плазмохимические превращения, асимметрический синтез). Раз­витие представлений о строении органических соединений и характере химиче­ских связей в них. Открытие, синтез и исследование пи-комплексных соедине­ний; ферроцен и дибенхолхром. Доказательство строения и синтез сложных природных соединений (Р.Робинсон, Р.Вудворд). Новые химические формы углерода (карбины и фуллерены). Развитие представлений о механизмах ор­ганических реакций. Химия элементоорганических соединений (металлы, бор, фтор, кремний, фосфор). Развитие химии нефти и угля. Создание сильнейших отравляющих веществ и осознание экологической опасности химического за­грязнения природной среды.

 

3.3. Биоорганическая химия и молекулярная биология

Исследования витаминов и их влияние на развитие различных областей ор­ганической химии. Химия стероидов. Химия терпенов и каротиноидов. Химия порфиринов. Химия углеводов и белков. Исследование ферментов и молекуляр­ного механизма их действия. Вклад Ф.Сенгера. Установление строения нуклеи­новых кислот. Синтез генов. Международная программа «Геном человека».

 

3.4. Химия высокомолекулярных соединений

Получение бакелита и развитие химии и технологии фенолальдегидных смол. Развитие представлений о полимерной макромолекулярной природе целлюлозы, крахмала, каучука, коллагена и других веществ, относившихся к лиофильным коллоидам (Г.Штаудингер, Г.Марк). Развитие синтеза каучуков (И.Л.Кондаков, И.И.Остромысленский, С.В.Лебедев, К.Циглер). По­лимеризация винильных соединений. Сополимеризация. Линейная поликон­денсация и получение волокнообразующих полимеров (У.Карозерс). Поли­этилен. Полиуретаны. Кинетика полимеризации (С.С.Медведев). Стереорегулярная полимеризация (К.Циглер, Дж.Натта, А.А.Коротков, Б.А.Долгоплоск). Общая теория полимеризации (П.Флори). Теория поликонденсации (В В Коршак) Теория стеклообразного и эластического состояний полиме­ров (А П Александров, П Л Кобеко, В А Каргин, М В Волькенштейп) Олигомерные технологии (А А Берлин) Синтез материалов в форме изделий

3.5. Фармацевтическая химии и химическая фармакология

П Эрлих и возникновение научной основы химиотерапии  Появление су льфамидных препаратов (Г Домагк)   Концепция антиметаболитов (Д Вул ли)  Появление антибиотиков и развитие современной химической биотехно логии (А Флемминг) Развитие молекулярно-биологических представлений и новые подходы к созданию лекарственных средств Фармакокинетика и фар макодинамика   Проолемы транспорта, распределения, проникновения через мембраны, инактивации и выведения лекарственных препаратов из организма Аналогия и теория в создании новых лекарств Молекулярный дизайн в фар­макохимии

3.6.  Развитие аналитической химии н методов исследования в XX в.

Общеаналитическая методология

Повышение чувствительности, избирательности и точности аналитических и исследовательских методов и качества аналитических результатов Сниже­ние порога обнаружения Снижение величины аналитических проб (полумикро-, микро- и ультрамикроанализ) Применение органических реактивов Комплексоны Акваметрия как аналитическая стратегия Тест-методы Появление и развитие химических сенсоров Развитие способов аналитического разделения (ультрацентрифугирование, ультрафильтрация, мембранные ме­тоды, аналитическая экстракция, хроматография) Совершенствование мето­дов оценки аналитических результатов (развитие химической метрологии) Использование в аналитических и исследовательских целях различных физи­ческих явлений — электрохимических, оптических, взаимодействия с электри­ческим, магнитным, электромагнитным полем и жесткими излучениями, наве­дения радиоактивности Сочетание модифицирующих, «разрушающих» и «неразрушающих методов» Сочетание и «гибридизация» различных методов в комплексных приборах и системах приборов Автоматизация аналитических и исследовательских процедур Развитие аналитических подходов и техноло­гий с использованием ЭВМ и «искусственного интеллекта» Сенсорное моде­лирование биологических анализаторов

Развитие объектов и предметов исследования и аналитических задан Индивидуальное вещество, промежуточный продукт, технологическая среда Биологическое вещество — биологическая ткань — организм — среда обитания Общехимическая природа вещества — химическое строение —крис­таллическая структура — природа поверхности Состояние объекта и процесс изменения, химическая история объекта (радиационные, химические и иные загрязнения природной среды, фармакодинамика, допинг-контроль) Анализ сверхчистых веществ Определение веществ и примесей в концентрациях ниже 10

Обижая характеристика возникновения и развития основных исследо­вательских и аналитических методов XX в

Оптическая спектроскопия (спектроскопия атомов и молекул, эмиссион­ная и атомно-абсорбционная спектроскопия, видимый свет, УФ, ИК КР — диапазоны, лазерная КР и дистанционная спектроскопия, математическая об­работка физического сигнала — дифференциальная и фурье-спектроскопия, квантово-механическая интерпретация спектральных сигналов и математиче­ский синтез модельных структур) Фемтосекундная лазерная спектроскопия и фемтохимия Рентгеновская и гамма-спектроскопия и дифрактометрия (рентгеноструктурный, фазовый и флуоресцентный анализ, эффект Мессбау-эра) Электронная микроскопия и зондовые методы. Электронография. Mace-спектрометрия (атомов и молекул, изотопный анализ, гибридизация МС с хроматографией) Радиоспектроскопия (ЭПР, ПМР, ЯМР других ядер, импульсная ЯМР-спектроскопия) Хроматография. Операции на твердых и растворимых матрицах (секвинация, синтез по Мерифилду и др ) Электрохимические методы (кулонометрия, кондуктометрия, потен-циометрия со стандартными и специальными электродами, ион селективные и ферментные электроды, вольт-амперометрия — полярография) Нейтрон-но-активационный анализ. Методология меченых атомов и радиохими­ческие методы анализа. Оптически детектируемый магнитный резонанс. Магнитно-резонансная и магнитно-силовая микроскопия.

 

4. Развитие некоторых стержневых представлений химии

 

4.1. Дискретная природа материи

Атомистические концепции древности Алхимия и атомизм Корпуску­лярные воззрения XVII в Физический атомизм XVIII в Химический ато­мизм Д Дальтона и его экспериментальные подтверждения Газовые реакции, закон объемных отношений Гей-Люссака и закон А Авогадро Судьба закона Авогадро Атомные веса Дальтона и эквиваленты У Волластона История и развитие понятия эквивалент конфликт теории и практических потребностей Работы Ш Жерара и С Канниццаро, конгресс в Карлсруэ и утверждение по­зиций атомно-молекулярной теории Радиоактивность и ее объяснение Мо­лекулярное строение вещества и статистическая термодинамика Энергетизм В.Оствальда и его падение, экспериментальное подтверждение существова­ния молекул Визуализация частиц по их следам Рентгеновская визуализация атомов Открытие изотопии и возрождение гипотезы У Праута Открытие элементарных частиц, их теоретическое предсказание и экспериментальное доказательство существования Ядерные реакции Выделение, подсчет и ха­рактеристика отдельных атомов при синтезе новых элементов Современные возможности визуализации атомов и молекул

 

4.2. Химические элементы

Античные представления об элементах Природы. Элементы-стихии, эле­менты-качества и элементы-сущности. Элементы Природы и элементы веще­ства. Алхимические представления о химических элементах и их эволюция. Р.Бойль: критика традиционных понятий. Концепция химических элементов у Лавуазье. Понятие элемента и атомизм Дальтона. Развитие идеи систематики химических элементов. Концепция химических элементов Д.И.Менделеева; элемент и «простое тело». Система элементов, периодический закон, его сис­тематизирующая роль в химии. Развитие понятия химический элемент в связи с изучением радиоактивности и развитием представлений о строении атомов в начале XX в. Элемент и атомный номер. Изотопия. Поиск и синтез новых элементов. Естественная система элементов как форма развития материи; ис­тория представлений о пределе периодической системы. Развитие геохимии и космических представлений об элементах. Последовательность и обстоятельст­ва открытия основных групп химических элементов; понятие открытия в химии.

 

4.3. Развитие представлений о химической связи

Связи атомов у античных атомистов. Концепция связующего начала. Кон­цепция общих и избирательных сил тяготения. Идея «химического сродства», попытки его оценки и измерения в XVIII в. Химические связи в системе ново­го атомизма. Развитие электрохимии и дуалистическая теория И.Берцелиуса; ее противоречивость и крах. «Локализованные валентные связи» в теории строения органических соединений (А.Купер, А.Кекуле, А.М.Бутлеров). Проблема кратных связей. Теория И.Тиле. Открытие электрона, электроли­тическая диссоциация и возрождение идеи электростатической связи (Дж.Дж.Томсон, И.Штарк). Комплексные соединения и проблема побоч­ных валентностей. Способность к ионизации и сродство к электрону. Теория атома Н.Бора и основывающиеся на ней теории химической связи А.Косселя и Дж.Льюиса (1916). Понятие ковалентной связи (И.Лэнгмюр, 1919). Кван-тово-механическое описание химической связи; метод валентных схем и метод молекулярных орбиталей. Описание кратных связей. Идея образования пи-комплексов (Р.Тафт, 1950). Открытие ферроцена и других пи-комплекс-ных соединений. Комплексообразование, поверхностные соединения и ката­лиз. Формирование современной координационной химии.

 

4.4. Химическое строение

Развитие идеи структуры в рамках представлений о корпускулярной при­роде вещества до XVIII в., представлений А.Лавуазье, нового атомизма Д.Дальтона. Формирование представлений о структуре в органической химии от Дальтона до Жерара, Открытие изоморфизма и полиморфизма и аналогии химического строения и форм кристаллов от Т.Бергмана до Э.Мичерлиха. Открытие изомерии — актуализация проблемы структуры. Идеи Л.Пастера о молекулярной диссимметрии. Нечеткость понятий атомов и молекул как пре­пятствие становлению структурных представлений. Идеи А.Купера и А.Кекуле; А.М.Бутлеров: расположение атомов, или последовательность связей; переход от пространственных представлений к топологическим. Представле­ние о кратных связях. Я.Вант-Гофф: возвращение к пространственным пред­ставлениям на новом уровне. Пространственные формы алициклических сое­динений (А.Байер). Координационная теория А.Вернера и развитие неорга­нической стереохимии. Развитие представлений о конформационных превра­щениях органических молекул (Г.Заксе, К.Мор, Г.Бишоф). Открытие тауто­мерии, динамической изомеризации и переходного состояния молекул. Обна­ружение «молекул-процессов». Рентгеноструктурный анализ; атомные и мо­лекулярные кристаллы (У.Г. и У.Л. Брэгги). Пространственные взаимодей­ствия атомов и групп (К.Питцер). Асимметрический синтез. Конформацион-ный анализ (Д.Бартон, В.Прелог). Стереорегулярная полимеризация (К.Циглер, Дж.Натта, А.А.Короткое, Б.А.Долгоплоск). Представления о внутреннем строении, форме и физической «упаковке» полимерных молекул (Г.Штаудингер, М.Кац, Г.Марк). Регулярность надмолекулярных структур; белки и нуклеиновые кислоты (В.Астбери, Л.Полинг, Д.Уотсон и Ф.Крик). Прямое определение геометрии молекул (электронография и туннельная мик­роскопия). Развитие теории от способа объяснения к руководству деятельно­стью: квантово-химические представления и расчеты как теоретическая осно­ва представлений о химическом строении, как средство предсказания строе­ния, как инструмент молекулярного дизайна и планирования эксперимента и как способ пространственной интерпретации электронных, молекулярных и резонансных спектров.

«Квантовые точки» и понятия структуры в современных нанотехнологиях. Развитие проблемы структуры применительно к жидкому и стеклообразному состояниям; понятия кластеров и фракталов; развитие общих представлений о химической организации вещества.

 

4.5. Термохимия и химическая термодинамика

Термохимия. Наблюдение положительных и отрицательных тепловых эф­фектов химического взаимодействия. Калориметр, понятие теплоемкости и теплоты плавления (Дж.Блэк). Обратимость теплового эффекта (А.Лавуа­зье и П.Лаплас, XVIII в.). Закон атомной теплоемкости (П.Дюлонг и А.Пти, 1819). Формирование термохимии как самостоятельного научного на­правления (Г.Гесс, 1830—1850). Тепловые эффекты как мера химического сродства. Связь теплового эффекта и суммы энергий химических связей (А.М.Бутлеров). Принцип максимальной работы (Ю.Томсен, М.Бертло, 1854—1869) и его критика. Термохимические законы Бертло (1879). Совер­шенствование калориметров как основа прогресса термохимии. Работы В.В.Свентославского по корреляции тепловых эффектов и характера С—С и С—О связей. Термохимия и третий закон термодинамики; работы школы В.Нернста. Термохимия как экспериментальная база термодинамики. Квантово-механическая теория теплоемкости твердого тела и ее термохимическая проверка. Современная термохимия. 4 периода развития термохимии.

Химическая термодинамика.Основание физической термодинамики (С.Карно, Р.Клаузиус, В.Томсон). Развитие представлений о химиче­ском сродстве в XVIII в. (Э.Жоффруа, Г.Бергман, А.Лавуазье). Пред­ставление о тепловыделении химической реакции как мере химического сродства (К.Бертолле, Г.Гесс, Ю.Томсен, М.Бертло). Развитие представ­лений о химических равновесиях (А.Вильямсон, Л.Вильгельми, К.Гульд-берг и П.Вааге). Молекулярно-кинетическое учение как модельное пред­ставление о химическом взаимодействии. Рождение химической термоди­намики как количественной теории химического сродства. Представление о свободной и связанной химической энергии (Г.Гельмгольц, 1882). Ме­тод круговых процессов и работа как мера сродства; объединение на базе термодинамики термохимии, электрохимии, теории химических равнове­сий и химического сродства (Я.Вант-Гофф, 1884—1887). Термодинами­ческая система Дж.Гиббса (1876—1878). Понятие химического потенциа­ла и правило фаз. Причины задержки освоения идей Гиббса в Европе; раз­витие и пропаганда этих идей (П.Дюгем, Я.Ван-дер-Ваальс, В.Оствальд, Ле Шателье). Учебники П.Дюгема, В.Оствальда, В.Нернста (1880-е гг.). Развитие термодинамики растворов и электрохимической термодинамики (Г.Гельмгольц, М.Планк, П.Дюгем, В.Нернст, 1878—1904). Термоди­намика фазовых равновесий. Термодинамика неидеальных систем (Я.Ван-дер-Ваальс, Х.Розебом, 1900—1918). Понятие активности и ко­эффициента активности (Дж.Льюис, 1907; Я.Бьеррум, 1918; П.Дебай, 1924). «Тепловая теорема» Нернста (1906). Формулировка М.Планка (1911). Становление статистической термодинамики (Л.Больцман, А.Эйнштейн, М.Смолуховский). Переход от термодинамики равновесных процессов к термодинамике необратимых (А.В.Раковский, 1911); подход Л.Онзагера (1931). Подход И.Р.Пригожина («производство энтропии», 1950-е гг.). Неравновесная термодинамика.

 

4.6. Химическая кинетика

Развитие представлений о скоростях химических реакций. Скорость растворения металлов (К.Венцель, 1777). Представление о прямых и обрат­ных реакциях (К.Бертолле, 1803). Равновесие как динамический процесс (А.Вильямсон, 1850; И.Малагути, 1857; Р.Клаузиус, 1857). Математиче­ское выражение скорости химической реакции (Л.Вильгельми, 1850). Диссо­циация как обратная реакция (А.Сент-Клер Девилль, 1857). Стадийность химических реакций (А.Кекуле, 1858). Скорости реакций этерификации (М.Бертло, 1862; Н.А.Меншуткин, 1877—1878). Зависимость скорости ре­акции от концентрации реагентов (К.Гульдберг, П.Вааге, 1867, 1879). Поня­тие скорости химических реакций и обратных реакций у Д.И.Менделеева (1869). Понятие константы скорости реакции; химическая динамика (Я.Вант-Гофф, 1884). Математическое описание химических процессор (В.Оствальд, 1883, 1887; Д.П.Коновалов, 1887). Температурная зависи­мость скорости реакции (С.Аррениус, 1889).

развитие представлении об элементарных актах химических взаимо­действий. Теория соударений (В.Мак-Льюис, 1918). Расхождение теории и экспериментов. Теория абсолютных скоростей реакций; понятие активиро­ванного комплекса (Г.Эйринг, 1935; М.Эванс, М.Поляни, 1935). Корреля­ционные подходы к химическим процессам; правило и уравнение Л.Гаммета (1929—1938). Константа Р.Тафта (1952). Современная критика теории аб­солютных скоростей реакций.

Развитие учения о цепных процессах. Обнаружение критических пара­метров химических реакций в XIX в. Обнаружение активирования хлора и особенностей реакций хлорирования; ингибирование кислородом. Перекисная теория окисления (А.Н.Бах, 1894; Г.Энглер, 1904). Критика теории «лож­ных равновесий и представление об атомах как активных частицах в газовых реакциях; недостаточность формальной кинетики (М.Боденштейн, 1899—1907). Фотохимический закон Штарка-Эйнштейна (1908—1912). Понятие квантового выхода. Цепная теория скоростей фотохимических реак­ций (М.Боденштейн, 1913). Концепция «энергетических цепей». Три типа бимолекулярных газовых реакций (К.Герцфельд, 1919—1922). Понятия за­рождения, развития и обрыва цепей. Объяснение явления ингибирования; идея участия радикалов в цепных процессах (И.Христиансен, 1921—1928). Скорость и механизм активации молекул (И.Христиансен, 1924). Обнару­жение разветвленных цепных реакций, выявление и объяснение роли стенки реактора в развитии газофазного процесса (Н.Н.Семенов, 1926—1928; С.Хиншелвуд, 1928). Экспериментальное доказательство возникновения и роли свободных радикалов (М.Поляни, Ф.Панет, 1928—1933). Развитие те­ории разветвленных цепных реакций школой Н.Н.Семенова (В.Н.Кондрать­ев, Ю.Б.Харитон, Я.Б.Зельдович, Д.А.Франк-Каменецкий, В.В.Воевод­ский, Н.М.Эмануэль, М.Б.Нейман). Роль изучения реакции окисления во­дорода в развитии теории кинетики химических процессов. Цепная теория ра­дикальной полимеризации (С.С.Медведев). Цепные процессы в реакциях окисления (Н.Н.Денисов, Г.Е.Заиков). Представление о цепных процессах как парадигма теории кинетики. Теория взрывных процессов. Скорости хими­ческих реакций и рециркуляционные технологические процессы. Роль свобод­ных радикалов в биологических процессах; новая концепция патогенеза и хи­миотерапии (Н.М.Эмануэль). Открытие колебательных химических процес­сов (Б.Л.Белоусов) и их кинетическое объяснение (А.М.Жаботинский); рождение когерентной химии. Изучение макрокинетики и создание методов математического моделирования реальных химических процессов.

 

4.7. Катализ

Исторические корни учения о катализе; первые описания каталитичеких явлений (К.С.Кирхгоф, Л.Тенар, Г.Дэви, И.Деберейнер). Первые обобще­ния и терминология (И.Берцелиус, Э.Мичерлих). Нитрозный процесс окис­ления диоксида серы. Открытие кислотного катализа в органических реакци­ях. Систематические исследования каталитических превращений органических соединений (П.Сабатье, В.Н.Ипатьев, Н.Д.Зелинский, С.В.Лебедев) и их практические результаты. Гетерогенный катализ в получении серной кис­лоты и аммиака. Каталитический крекинг и синтез Фишера—Тропша. Теория адсорбции и теория катализа. Развитие теории гетерогенного катализа, вклад А.А.Баландина, Н.И.Кобозева, Я.З.Рогинского, Г.К.Борескова. Попытки моделирования биологических катализаторов. Стереорегулярный и асиммет­рический катализ.

 

4.8. Электрохимия

Первоначальные наблюдения электрохимических эффектов. Создание га­льванического элемента. Открытие химического действия электрического тока. Роль электролиза в открытии химических элементов; работы Г.Дэви и И.Берцелиуса. Теория электропроводности растворов. Начальные контакт­ная, механическая и химическая теории гальванического элемента. Электрохи­мические понятийный аппарат, теория и терминология М.Фарадея. Электро­химический эквивалент. Открытие электроосаждения металлов; гальванопла­стика и гальваностегия. Подходы к теории электролитов и создание теории электролитической диссоциации. Различие слабых и сильных электролитов. Коэффициент активности Дж.Льюиса и объяснение явления активности в те­ории Дебая—Хюккеля. Теория кислот и оснований Я.Бьеррума. Развитие те­ории гальванического элемента: теория электродных потенциалов; проблема поляризации электродов. Разработка различных видов невосстановимых и восстановимых гальванических элементов. Учение о двойном электрическом слое. Изучение кинетики электродных процессов (совершенствование экспе­риментальных методов; диффузионная и электрохимическая кинетика); ста­новление современной теории электродных процессов. Электрохимия по­лупроводников. Твердые электролиты. Фотоэлектрохимия и квантово-химическая интерпретация явлений. Развитие электрохимической теории коррозии ме­таллов. Развитие теории и практики электрохимической пассивации поверхно­стей (пленочной, адсорбционной и поляризационной). Развитие теории и прак­тики электроосаждения металлов; проблема наводороживания и ее решения. Электрохимия в металлопереработке и в электрометаллургии. Электроокисле­ние и электровосстановление органических соединений. Проблема топливных элементов. Развитие представлений об электрохимии биологических систем.

4.9. Фотохимия

Истоки становления фотохимии как науки. Первый закон фотохимии (Т.Гротгус, М.Малагути, Дж.Дрейпер) и его количественная трактовка (Р.Бунэен и Г.Роско). Второй закон фотохимии (И.Штарк, А.Эйнштейн). Развитие представлений о природе первичных фотохимических процессов в первой трети XX в. (М.Боденштейн, Р.Лютер, И.С.Плотников, П.П.Лаза­рев). Диаграмма А.Яблонского и история идентификации метастабильного состояния. Работы А.Н.Теренина. Третий и четвертый законы фотохимии. Изучение излучения при химических реакциях и создание химических лазе-

ров. Фотовозбуждение и фотолиз; импульсный и селективный лазерный фо­толиз. Создание фотохромных материалов и несеребряных систем записи и хранения информации. Фотохимические подходы к решению проблемы пре­образования и хранения солнечной энергии. Фотосинтез в живых организмах и исследования по его моделированию; фотоэлектрохимическое использова­ние живых и искусственных фотосинтезирующих систем (М.Келвин, Р.Мал-кин, А.Е.Шилов, И.В.Березин).

 

4.10. Коллоидная химия

Открытие и научное описание коллоидных систем и диализа (Т.Грэм, 1861). Разделение на лиофильные и лиофобные системы. Опалесценция (М.Фарадей, 1857). Открытие электрофореза коллоидных частиц (Ф.Рейсе, 1809; И.Линдер, 1895). Обнаружение электрокинетического потенциала. Ультрамикроскоп (Р.Зигмонди, 1903). Научная теория броуновского движе­ния и диффузии; их математическое описание (А.Эйнштейн, М.Смолухов-ский, 1905). Явления осмоса в коллоидных системах. Создание науки «Кол­лоидная химия» (В. Оствальд, 1907). Выявление двух типов устойчивости коллоидных систем — кинетической и агрегативной (Н.П.Песков, 1922). Мицеллярная природа лиофобных коллоидов. Поверхностная активность. Становление теории адсорбции. Уравнение Дж.Гиббса и модель И.Лэнгмюра. Расхождения между теорией и практикой адсорбции. Теория БЭТ. Раз­витие коллоидной химии в науку о дисперсных системах, а затем — в науку о поверхностных явлениях. Расширение круг а дисперсных систем в область пен и аэрозолей. Поверхностные явления, адгезия, расклинивающее давление Б.В.Дерягина и эффект П.А.Ребиндера. Явления дифференциации и ин­теграции в науке на примере развития коллоидной химии.

 

4.11. Развитие кристаллохимии

Возникновение термина «кристаллохимия» и эволюция взглядов на пред­мет этой науки. Историческое место кристаллохимии в системе естественных наук, в частности, в химии. Периодизация развития кристаллохимии.

Доструктурньш период в развитии кристаллохимии. Первые гипоте­зы о внутреннем строении кристаллов на основании кристаллографических, химико-минералогических и фармакологических исследований. Открытие изоморфизма и полиморфизма, химико-минералогическое и термодинамиче­ское направление их исследований; открытие изоморфных рядов (А.Арцруни, В.И.Вернадский) и жидких кристаллов (О.Леман); идея В.И.Вернадского о полиморфизме как общем свойстве химических соединений. Открытие моле­кулярной диссимметрии (Л.Пастер) и твердых растворов (Вант-Гофф). От­крытие 230 пространственных групп симметрии (Е.С.Федоров, А.Шенф-лис) и создание геометрической теории кристалла; основополагающая роль этого открытия в развитии рентгеноструктурного анализа.

Структурный период развития кристаллохимии. Создание главного метода структурной кристаллохимии — рентгеноструктурного анализа (У Г Брэгг, У Л Брэгг) Исследование простейших химических веществ и от крытие фундаментальных принципов построения их структуры Вывод об отсутствии молекул в изученных неорганических кристаллах, различия между твердыми растворами и химическими соединениями (У Л Брэгг, А Вестгрен, Г Фрагмен)  Систематическое измерение межатомных расстояний в кристаллах, введение представлений об ионных радиусах как третьего, после заряда ядра и массы атома, фундаментального параметра Менделеевской системы (У Л Брэгг, В М Гольдшмидт)  Открытие политипии (Г Баумгауэр)  Клас­сические исследования Гольдшмидта по общей и систематической кристалло­химии Структурная интерпретация изоморфизма и полиморфизма, осознание роли изоморфизма в геохимических процессах, рождение геокристаллохимии (Н В Белов)   Особое значение полиморфных модификаций в современной фармакологии  Роль «первой» и «второй» глав кристаллохимии силикатов в развитии неорганической кристаллохимии (У Л Брэгг, Н В Белов и их школы)   Создание органической кристаллохимии (А И Китайгородский и его школа)  Компьютеризация структурных исследований в 1970 х гг и вызванная ею революция в кристаллохимии Возникновение и развитие «электронной кристаллохимии» (1960 е гг ), усовершенствование дифракционных методов, сочетаемых с оптической спектроскопией   Новейшие аспекты прикладной кристаллохимии   программированное выращивание заданных кристалличе­ских структур, выращивание изделий в форме кристаллических пленок и ни­тей, изучение и создание планируемых наноструктур.

 

5. Развитие ведущих исследовательских методов XX в. 5.1. Хроматография

Явление, процесс и метод хроматографии Представления об адсорбцион­ных процессах от древнейших времен до начала XIX в   (крашение тканей, обессоливание воды пропусканием через песок или опилки)   Использование явления адсорбции для очистки веществ (Д Пристли,  К Шееле — газы, Т Е Ловиц — жидкости)   Попытки использования явлений адсорбции для аналитических целей в XIX в    Ф Рунге (1834-1850, 1855). К Шенбейн (1861),   капиллярный   анализ   Ф Гоппельсредера   (1862—1910)    Явления фракционирования нефтей при пропускании через различные грунты с трак товкой посредством капиллярных сил (1891—1900)  Понятие коэффициента распределения вещества между несмешивающимися растворителями (М Бер-тло, Д Стоке, I860, Г Сорби, 1870-е гг ) Работы М С Цвета 1901-1920 гг сознательное движение от экстракции к адсорбции и от десорбции к хрома­тографии, создание метода и первой теории адсорбционной хроматографии Происхождение  термина    Применение   хроматографии   Р Вильштеттером Исследования каротиноидов (Л Пальмер, 1922) Причины недооценки метода до конца 1920 х гг и бурного развития в последующие годы (П Каррер, Р Кун, Г Виланд, Л Ружичка и др )   Монография Л Цехмейстера 1937 г

Возникновение новых видов хроматографии ионообменная (1936—1941), тонкослойная (Е Н Гапон, 1938, Шталь, 1962), распределительная (1941), бумажная (1943), осадочная (1948), газо-жидкостная (1952) Теория хрома тографии (А Мартин и Р Синг, Н А Фукс, А В Киселев, А А Жуховицкий Н М Туркельтауб) Возникновение и развитие новейших методов хромато­графии (высокоэффективная жидкостная, реакционная и проточно-инжекционная, поликапиллярная, флюидная, ионная, капиллярный электрофорез)

 

5.2. Химическая радиоспектроскопия

Открытие электронного парамагнитного резонанса (Е К Завойский, 1944) Открытие ядерного магнитного резонанса (Д Блох, Э Перселл, 1945 ) Открытие ядерного квадрупольного резонанса ( X Демельт и X Крюгер, 1951) Открытие химического сдвига в ЯМР (1949—1951) Открытие кос­венного спин-спинового взаимодействия ядер в молекулах (1951) Первые спектры ЯМР высокого разрешения в жидкостях (1952—1965) Переход от непрерывного последовательного развертывания спектра к импульсному воз­буждению с последующим Фурье-анализом сигналов (1965) Широкое раз­витие методов ЯМР (двойные резонансы, перенос поляризации, накопление сигнала) для редких изотопов и ядер с малыми гиромагнитными отношениями (1957-1991) Нобелевская премия Р Эрнста (1991) ЯМР высокого разре­шения в твердых телах (1960—80-е гг ) Открытие сверхтонкого взаимодей­ствия электронных и ядерных спинов в спектрах ЭПР (Б Блини, М Прайс, А Абрахам, Б М Козырев, 1948—1950) Спиновая химия, аномальная поля­ризация спинов ядер и электронов в химических реакциях (А Фишер, Клосс, Каптейн, А Л Бучаченко, Р 3 Сагдеев, 1967—1973) Магнитные и спино­вые эффекты в химических реакциях Развитие применения магнитного резо­нанса в химических и химико-аналитических исследованиях строение моле­кул, взаимное влияние атомов и групп, поведение биологически активных молекул ЯМР и стереохимия ЭПР и свободные радикалы ЭПР и комплексные соединения ЯМР парамагнитных комплексов

 

6. Социальный заказ, развитие химических технологий и химической науки

Древняя металлургия золота, серебра, свинца и сурьмы, меди и ее сплавов. Металлургия железа Керамика и стекло Минеральные пигменты и органиче­ские красители Технологии экстракции, выпаривания и крашения Произ­водство соды и поташа Производство папирусной бумаги Едкое кали, наша­тырь, мыло Химические производства раннего средневековья (сахар, спирт, листовое стекло, живопись по стеклу) Химическая техника позднего европей­ского средневековья (выплавка железа через передельный чугун, изготовле­ние пороха, получение сильных кислот, закладка селитрянец и выщелачивание селитры, купоросы и квасцы, цветные эмали и стекла) Химическая техника эпохи европейского Возрождения (промышленное мыловарение; получение эфирных масел; усовершенствование металлургии меди).

Химическая промышленность начала Нового времени. Потребности стеклоделия, мыловарения, текстильной промышленности и производство соды по Леблану. Производство серной кислоты для сульфирования индиго. Беление хлором и производство «белильной извести». Производство кокса для металлургии, газа для освещения и накопление каменноугольной смолы.

Химическая промышленность XIX в. Проблемы использования камен­ноугольной смолы, исследования ее состава и возможности применения. По­требности в красителях для тканей и синтез ализарина и фуксина. Развитие промышленности органических красителей. Потребность во взрывчатых ве­ществах, создание динамитов и бездымных порохов. Создание производства целлулоида. Развитие строительства и развертывание производства цементов. Появление двигателей внутреннего сгорания, проблема моторного топлива и смазочных масел.

Химическая промышленность XX в. Потребность во взрывчатых веще­ствах и промышленный синтез аммиака. Увеличение плотности населения, развитие эпидемических заболеваний и развитие фармацевтической промыш­ленности. Развитие электротехники, потребность в электроизоляции и разви­тие фенолформальдешдных полимерных материалов, полиорганосилоксанов и термостойких полимеров. Коррозия металлов и поиск химических средств и методов борьбы с нею. Недостаток природных материалов, синтез каучука и по-лимеризационных пластмасс. Развитие товарного сельского хозяйства и потреб­ность в минеральных удобрениях; уничтожение межей и проблема борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Прямая связь химической науки и про­мышленности. Развитие химической науки, опережающее запросы практики.

 

7. Взаимодействие химии с другими науками в их историческом развитии

 

7.1. Химия и философия

«Предхимия» в рамках синкретической преднауки Древнего мира. Взаи­мосвязь этики, геометрии и превращения элементов у Платона. Химический аспект философии Аристотеля. Роль идеологии и ритуалов ранней алхимии в возникновении герметической философии, а также обрядов и символики ма­сонства. Развитие органической химии и метаморфозы витализма. Химиче­ский состав Вселенной и представления о ее целостности.

 

7.2.. Химия и математика

Количественные меры в химии. Химическая метрология. Кристаллохимия и теория групп. Математический аппарат в физико-химических расчетах. Хи­мическая интерпретация физического сигнала с помощью математического анализа и превращение математического аппарата в непосредственный инст-

румент физико-химического измерения. Место и роль математики в квантовой химии. Химия и теория графов. Проблемы макрокинетики и математического моделирования химических процессов и аппаратов. Математическое планиро­вание и математическая оценка химического эксперимента. Математика и мо­лекулярный дизайн.

 

7.3. Химия и физика

«Физическая химия» у М.В.Ломоносова. Физические измерения в химии. Физическая химия XIX в. Химическое состояние, химическое превращение и физический сигнал; «физикализация» химии в XX в. Физические явления и физические воздействия как факторы возникновения химических направлений и дисциплин. Радиохимия как фактор развития физики. Физические теории строения материи и интерпретация химической связи. Физическое объяснение химических явлений и проблема сведения химии к физике; физико-математи­ческая интерпретация периодического закона и ее неполнота.

 

7.4. Химия, биология и медицина

Ятрохимия как медицинская ипостась алхимии. Химико-медицинская фи­лософия Парацельса. Развитие представлений о химической сущности базо­вых биологических процессов. Исследование брожения и других биохимиче­ских процессов. Химия и учение о ферментативных процессах. Изучение и по­стижение молекулярной природы наследственности. Лекарства и яды. Хими­ческая структура и биологическая активность. Молекулярная биология и проблема сведения биологических процессов к химическим. Проблема функ­ционирования живого как центральная проблема науки.

 

7.5. Химия и науки о Земле

Геохимия как история распределения химических элементов и их соедине­ний в оболочках Земли. Минералогия как химия земной коры. Биогеохимия В.И.Вернадского. Возникновение геокристаллохимии. Происхождение нефти.

 

7.6. Химия, общественные науки и общество

Химические методы в истории и археологии. Химия и криминалистика. Химическая экология. Развитие цивилизации, химические загрязнения и проблема «самоубийственных» химических технологий. Социальные пробле­мы, общественные отношения и химический анализ. Формы собственности и развитие химии.

Рекомендуемая литература

Арбузов А. Е. Избранные работы по истории химии М., 1975.

Блох М. А Биографический справочник Выдающиеся химики и ученые XIX

и XX столетий,  работавшие в смежных с химией областях   Т   1,  2

Л , 1929-1931.

Блох М А Хронология важнейших событий в области химии и смежных дис­циплин и библиографии по истории химии. Л -М , 1940.

Буначенко А Л  Химия на рубеже веков, свершения и прогнозы // Успехи химии 1999. Т. 68 С 99.

Быков Г В  История классической теории химического строения М , I960 Быков Г В  История электронных теорий органической химии. М , 1963 Быков Г В. История органической химии Структурная теория. Физическая органическая химия. Расчетные методы  М , 1976.

Вальден П И. Очерк истории химии в России Одесса, 1917.

Вацуро К   В , Мищенко Г  Л   Именные реакции в органической химии М, 1976.

Вернадский В. И Труды по истории науки в России М., 1988.

Волков В А , Венским  Е.  В , Кузнецова Г И  Выдающиеся химики мира М., 1991

Всеобщая история химии. Возникновение и развитие химии с древнейших вре­мен до XVII в. М., 1980.

Всеобщая история химии. Становление химии как науки М., 1983. Всеобщая история химии  История учения о химическом процессе. М., 1981.

Всеобщая    история   химии.    История   классической   органической   химии. М., 1992.

Вурц А. История химических доктрин от Лавуазье и до настоящего времени. СПб., 1869

Гьельт Э История органической химии с древнейших времен до настоящего времени Харьков, 1937.

Дмитриев И. С. Периодический закон Д И. Менделеева. История откры­тия  СПб., 2001.

Дмитриев И С. Охота на зеленого льва (алхимия в творчестве Исаака Нью­тона) // ВИЕТ 1993 № 2. С. 52.

Каримов У. И. Неизвестное сочинение Ар-Рази «Книга тайны тайн». Таш­кент, 1957.

Кедров Б М Эволюция понятия элемента в химии  М , 1956.

Кедров Б М Микроанатомия великого открытия К 100-летию закона Мен­делеева М,1970

Кедров Б М. Три аспекта атомистики  Кн 1—3  М , 1969.

Кипнис А. Я Развитие химической термодинамики в России. М.-Л., 1964 Кошкин Л. В., Мусабеков Ю. С. История органического синтеза в России.

М., 1967 Кузнецов В   И. Диалектика развития химии  От истории к теории развития

химии. М., 1973. Кузнецов  В    И   Эволюция  представлений об  основных  законах  химии

М , 1967.

Кузнецов В И Развитие учения о катализе. М., 1964.

Кузнецов В. И Развитие каталитического органического синтеза. М , 1964. Ладенбург А. Лекции по истории развития химии от Лавуазье до нашего вре­мени Одесса, 1917

Легасов ВЛ , БучаченкоА.Л. Проблемы современной химии // Успехи хи­мии. 1986 Т. LV Вып. 12 С 1949. Лукас   А.   Материалы   и   ремесленные   производства   Древнего   Египта

М.. 1958

Лукьяноя П М. История химических промыслов и химической промышлен­ности России до конца XIX в Т. 1-6 М -Л , 1948-1965. Меншуткин Б. Н Химия и пути ее развития. М , 1937. Меншуткин Н А Очерк развития химических воззрений СПб , 1888 Морозов Н. А. В поисках философского камня. СПб., 1909 Мусабеков Ю С. История органического синтеза в России М , 1958. Оствальд В. Эволюция основных проблем химии. М., 1909. Оствальд В. Великие люди. СПб , 1910 Оствальд В. История электрохимии СПб., 1911. Пененкин А. А   Методологические проблемы развития квантовой химии.

М., 1973.

Пригожин И Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант М , 1994. Рабинович В. Л Алхимия как феномен средневековой культуры М , 1979. Развитие неорганической и аналитической химии в СССР. М., 1967 Развитие органической химии в СССР. М., 1967 Развитие физической химии в СССР. М., 1967.

Сабадвари Ф.. Робинсон А. История аналитической химии. М , 1984 Смолеговский А. М Развитие представлений о структуре силикатов. М , 1979. Смолеговский А. М История кристаллохимии фосфатов. М., 1986 Смолеговский А. М К истории кристаллохимии//ВИЕТ. 1986 Вып. 4 С 55. Соловьев Ю И Очерки по истории физической химии. М , 1964 Соловьев Ю И Эволюция основных теоретических проблем химии. М., 1971. Соловьев Ю. И. История химии в России: Научные центры и основные на­правления исследований. М., 1985.

Трифонов Д. Н. О количественной интерпретации периодичности. М., 1971.

Трифонов Д. Н., Кривомазов А. Н.. Лисневский Ю. И. Учение о периодич­ности и учение о радиоактивности (комментированная хронология важней­ших событий). М., 1974.

Фаерштейн М. Г. История учения о молекуле в химии. М., 1961.

Фигуровскии Н.А. Открытие химических элементов и происхождение их на­звании. М., 1970.

Фигуровскии Н. А. Очерк общей истории химии. Ч. 1—2. М., 1969, 1979 Шамин А. Н. История химии белка. М., 1977.

Шептунова 3. И. Химическое соединение и химический индивид (Очерк развития представлений). М., 1972.

Шептунова 3. И. Историографический анализ работ по истории химии в России. М., 1995.

Эмануэль Н. М., Заиков Г. £., Крицман В. А. Цепные реакции: Историче­ский аспект. М., 1989.

 

 

 

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЗАКОНА

 

 

Цель аспирантского курса, сформулированная в преамбуле к программе, включает два аспекта. Во-первых, и это главное, дать будущему специали­сту-химику высокого уровня историческую школу научных умозаключений и приобщить к арсеналу его исследовательских методов историко-химические знания и подходы, то есть способствовать их превращению в научный инстру­мент. А во-вторых, программа, разрабатываемая для нужд российского обра­зования, должна, естественно в объективных рамках, отражать развитие соот­ветствующего аспекта в России или российскими учеными. Думается, наилуч­шим примером, аккумулирующим эти идеи, могут служить исследования клас­сиков (не побоимся этого слова) отечественной истории химии по проблеме от­крытия главного (вновь не испугаемся!) закона современной химии — перио­дического закона и создания естественной системы химических элементов Д.И.Менделеевым.

Если предыстория открытия периодического закона и его последующее развитие описаны с достаточной полнотой, то этого нельзя сказать о самом процессе открытия. Подобно тому, как и теперь все еще не ясен глубинный физический смысл этого закона (почему минимум полной электронной энер­гии реализуется именно для конфигураций, обусловливающих периодичность физических и химических свойств элементов), на сегодня не существует ис­черпывающего объяснения феномена проникновения Д.И.Менделеева в тай­ну «естественной упорядоченности» химических элементов.

К предыстории мы относим исследования по систематизации элементов предшественников и современников Д.И.Менделеева, а также его работы 1856—1868 гг., охарактеризованные во «Всеобщей истории химии» «как этап на пути к открытию периодического закона» [1, с. 338].

Правда, если учесть, что открытие периодического закона было сделано в 1869—1871 гг., то интерес представляет именно продолжительность периода (1856—1868). Ибо здесь можно говорить о полной аналогии с ситуацией в гражданской истории, когда победный исход, например, военной компании исключительно логично и аргументировано объяснялся последовательной ре­ализацией заранее разработанного плана, включая якобы запланированные отступления и локальные поражения.

Несть числа обстоятельным и не вполне таковым историко-научным ис­следованиям отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме (от­крытия). Понятно преимущественное положение российских ученых в сравне­нии с их иностранными коллегами: помимо отсутствия языкового барьера возможность длительной работы с менделеевским архивом. Кроме того, необхо­димо подчеркнуть, что объем переводов менделеевских трудов недостаточен для обстоятельного изучения всех аспектов истории открытия периодического закона Из переводов на немецкий, английский и французский языки лучше всего представлены первые, чуть меньше французские и менее всего английские Еще более не повезло переводам на чти языки оригинальных отечественных ра­бот по менделеевоведению, в частности по истории открытия периодического закона Но даже в такой неблагоприятной для себя ситуации зарубежные исто­рики науки опубликовали в последней трети прошлого века ряд важных иссле­дований по данной проблеме Конечно, отмеченные выше причины не могли не сказаться на их трудах, и последние в 6о \ьшей степени представляют интерес именно для западного читателя. Но не всегда первично доскональное знание ма­териала. В этой связи нужно 01 метить нетривиальные, а иногда и глубокие, идеи, высказанные, например, в статье французского историка науки Бернадетты Бенсод-Венсан [2], капитальном труде голландца И ван Спронсена [3], ра­ботах японского ученого М Кайдзи [4—6] , переведенной на русский язык монографии американского специалиста по социальной истории науки Л.Грэ­хема [7] и его статье [8] и в других работах.

Потенциальное преимущество, о котором i оворилось выше, реализовалось в полной мере Несомненен факт «первооткрывательства» подлинной истории периодического закона российскими учеными. И хотя, как уже отмечалось, еще не осуществлена детальная реконструкция процесса открытия периодической о закона и создания периодической системы химических элементов, принципиальный вклад в решение этой проблемы сделан именно отечественными историками науки Речь идет прежде всего об исследованиях Б.М.Кедрова [9-12], Д.Н Трифонова [13, 14] и И С Дмитриева [15, 16] . Кроме работ [9—16] , у перечисленных авторов, Б М Кедрова в особенности, имеется зна­чительное число публикаций по истории периодического закона, но указанные труды — важнейшие.

Обобщая их, можно сказать, что на суд научного социума представлено три версии истории открытия периодическою закона, причем, по мнению И С Дмитриева, вторая (Д.Н Трифонова) — лишь модификация первой (Б М Кедрова) Познакомимся с ними поближе

 

Версия Б.М.Кедрова

Версия академика Б М Кедрова — результат многолетней углубленной работы над блоком архивных материалов и всестороннего скрупулезного ана­лиза менделеевских публикаций, относящихся к периодическому закону. Ис­следование черновиков писем и разнообразных записей Менделеева, связан­ных с решением таксономических проблем, включало, естественно, также рас­шифровку и интерпретацию (подчас отнюдь не бесспорные) высказываний великого химика.

Главный труд Б.М Кедрова в рассматриваемой области — опубликован­ная в 1958 г. монография «День одного великого открытия» [9]. За ней после­довали «Философский анализ первых трудов Д.И.Менделеева о периодиче­ском законе (1869—1871)» [10] и «Микроанатомия великого открытия: к 100-летию закона Менделеева» [11] . К сожалению, ни одна из этих работ не была переведена ни на английский, ни на немецкий, ни на французский языки, и поэтому говорить об их тотальном воздействии на зарубежных историков науки нельзя Вместе с тем именно они послужили основой для версий некото­рых зарубежных ученых (Н.Брукса [17], Л.Грэхема [7] и др.).

В критическом анализе кедровской концепции И С Дмитриевым, пожа­луй, наиболее глубоким исследователем трудов Д И Менделеева, связанных с открытием периодического закона, монография «День...» служит главным объектом рассмотрения. Она же находится в центре внимания Д.Н Трифоно­ва в его «Версии-2...» [13]. Заметим, кстати, что и опровержение, по сути, версии Б М Кедрова И С.Дмитриевым, и ее незначительная коррекция Д Н.Трифоновым сделаны уже после смерти автора.

Пионерские исследования Б М.Кедрова фактически базировались на 5 документах и 2 свидетельствах, непосредственно относящихся ко дню от­крытия периодического закона Но если подинность первых не вызывала со­мнений, то о свидетельствах так сказать нельзя Что же это за документы? 1 — первые выкладки на датированном письме А И Ходнева с запросом о вы­езде Менделеева на сыроварни; 2 — две парные неполные таблички элемен­тов, написанные на отдельном, тоже датированном листке бумаги, который за­тем был вклеен Менделеевым в личный экземпляр «Основ химии» между страницами 68 и 69 , 3 — список атомных весов на полях личного экземпляра Менделеева 1-го выпуска «Основ химии» ; 4 — полная черновая таблица эле­ментов с многочисленными поправками и перечеркиваниями, на которой за­фиксирован «химический пасьянс»; 5 — полная таблица элементов, перепи­санная набело для отправки в типографию [11, с 155].

В отличие от документов, пронумерованных порядковыми номерами (№ 1, № 2 и т д.), Кедров обозначил свидетельства бквами А и Б. А — первое сооб­щение А.А. Иностранцева о визите к Менделееву в день открытия, «когда он застал хозяина стоящим у конторки в состоянии мрачного угнетения, причем на заданный вопрос Менделеев ответил " Все в голове сложилось, а выразить таблицей не могу"» [11, с. 155]. Б — второе сообщение А А Иностранцева об услышанном им позднее рассказе Менделеева со словами. «Вижу во сне таб­лицу, где элементы расставлены как нужно. Проснулся, тотчас записал на клочке бумаги, — только в одном месте впоследствии оказалась нужной по­правка» [11, с. 156]

Обратимся к тексту работы Кедрова [9]. Он весьма пространен — более 34 п л. Кроме дополнения к предисловию он включает еще 10, по одному к каждой главе Главы симметрично распределены по двум частям книги (часть первая — «Фактический ход открытия», часть вторая — «Анализ хода и резуль­татов открытия», или «Историческое изложение» и «Логический разбор»).

Отметив в «Предисловии», что «устные и письменные предания, переданные с его (Д И Менделеева — А С ) слов, о том, как было им сделано это открытие, весьма недостоверны, а иногда невероятны и противоречивы», Кедров го­ворит, в частности, о невозможности проверить истинность сообщений «свидетеля открытия» профессора Петербургского университета А А Иностранцева о трехсуточной непрерывной работе Менделеева, завершившейся составлением периодической таблицы Здесь же он информирует читателя о множестве найденных неизвестных менделеевских рукописей за последние восемь лет (то есть в 1950—1957 гг )   Основные материалы были найдены в Музее-архиве Д И Менделеева его дочерью Марией Дмитриевной Менделее­вой-Кузьминой (1886—1952) и сотрудницей музея Т С Кудрявцевой Часть документов обнаружена самим Б М Кедровым и Т Н Ченцовой в упомяну­том архиве и в Центральном государственном историческом архиве в Ленин­граде (Санкт-Петербурге) и Государственном историческом архиве Ленин­градской области

«На трех из этих ценнейших документов (найденных в Музее-архиве Д И Менделеева — А С ) стоит дата 17 февраля 1869 г », — констатирует Кедров особо [9, г 6] Почему особо? Потому что чатем следует ключевая фраза всей монографии «Как раз в этот день Дм Ив Менделеев открыл пе­риодический закон» [там же] Невольно вспоминаются формулировки все­мирно известного физика и историка науки Дж Бернала с его «мучающим чи­тателя» сослагательным наклонением

Отметим, что в книге приведена 21 фотокопия важнейших менделеевских материалов, включая 10 напечатанных впервые Впрочем, остальные 11 были опубликованы всего пятью годами раньше Расшифровка именно этих матери­алов позволила, как считает Кедров, «показать, в каком порядке Дм Ив включал одни элементы за другими в составляемую им систему или передвигал их с первоначального места на другое» [9, с 7]

Очевидно, что Б М Кедров не мог игнорировать существующие версии и легенды об открытии периодического закона Во второй части монографии он подробно разбирает рассказ «свидетеля открытия» закона А А Иностранцева, где говорится, в частности, о «вещем сне» Менделеева, и воспоминание его сына И Д Менделеева [9, с 160—169] Как и И С Дмитриев («свои сны Дмитрий Иванович, по-видимому, смотрел в одиночку, к рассказам же о сно­видениях вообще, а пересказанных другими лицами спустя сорок с лишним лет в особенности, я бы отнесся осторожнее» [16, с 23]), Б М Кедров не верит в легенду о снотворчестве Менделеева Но разоблачает ее по-своему, по кедровски «Эта легенда очень импонировала идеалисту (выделено мной — А С ) И И Лапшину, поскольку она открывала возможность для разного рода спекуляций насчет интуитивной, подсознательной деятельности, будто бы определяющей конечный результат научного творчества», — пишет Б М Кедров [9, с 164]

Как известно, рассказ «свидетеля» А А Иностранцева дошел до нас в из­ложении И И Лапшина [18, с 81], а версия «озарения во сне» была воспроизведена в докторской диссертации П П Иониди «Мировоззрение Д И Мен делеева», защищенной в Институте философии АН СССР в 1950 г Неуди­вительно, что она оказалась «изюминкой» в научно-популярных изданиях, в частности в книге И Нечаева «Рассказы об элементах» (М , 1944)

Но как же, по Кедрову, в течение одного дня — 17 февраля 1869 г — был открыт периодический закон? Кстати, что автор монографии [9] называет от­крытием периодического закона5 В примечании на с 36, внизу, читаем «В дальнейшем под открытием периодического закона имеется в виду состав­ление таблицы "Опыт системы элементов". . Отмечая, что это открытие было сделано 17 февраля 1869 г , мы подразумеваем, что Дм Ив в течение этого дня составил лишь указанную таблицу Однако, разумеется, это было только начало открытия» Его завершение - декабрь 1871 г Акцентируя исключи­тельное внимание на дне 17 февраля, Кедров обращает свой взор и на дни, не­посредственно ему предшествовавшие И поскольку известно, что 15 февраля Д И Менделеев получил отпускное свидетельство (его фотокопия приведе­на), но ничего неизвестно о событиях, произошедших в воскресенье 16 февра­ля, то открывшийся простор для домыслов моментально заполнен «Просто решил . . сходить к знакомым или в театр» Мог и доделывать «кое-что в пер­вых трех главах "Основ химии"» [9, с 36]

К счастью, хронологию событий понедельника — 17 февраля — восстано­вить можно, что Кедров и делает Но всего важнее логическая сторона откры­тия в этот день Она, по Кедрову, выглядит следующим образом «1) началь­ная стадия, когда Дм Ив нащупал новый принцип распределения элементов, делая выкладки на только что полученном письме от Ходнева, 2) стадия со­ставления первых двух неполных набросков основной части будущей системы элементов, 3} стадия составления карточек элементов для "химического пась­янса", 4) решающая стадия — составление полного чернового варианта всей системы, 5) заключительная стадия — переписывание набело только что от­крытой системы элементов для опубликования ее в печати и отсылка перепи­санного текста в типографию» [9, с 39] Нетрудно заметить перекличку «ло­гической стороны» и приведенных выше «документов»

Посмотрим, как выглядит эта логическая схема на фоне хронологии собы­тий 17 февраля 1869 г В 9 утра посыльный доставил Менделееву два доку­мента личное письмо от секретаря Вольного экономического общества (ВЭО) профессора А И Ходнева [9, вклейка между с 42, 43] и извещение от имени Совета ВЭО о «принятии с благодарностью» готовности Менделее­ва «осмотреть артельные сыроварни Тверской губернии» [9, с 40, 41]

Именно первому документу, пишет Кедров, «суждено было стать важным источником для выяснения истории открытия периодического закона благода­ря надписям, которые сделал на этом письме Дм Ив » [9, с 42] Напомним заодно, как оно было найдено Сотрудники Музея архива Д И Менделеева распределили весь эпистолярный материал по разделам в соответствии с со­держанием документов за исключением тех случаев, когда Менделеев вклеил их сам в специально выделенные папки Как уже упоминалось, в письме Ходнева говорилось о поездке на сыроварни, и поэтому оно было помещено в пап­ку по сельскому хозяйству Обнаружение его связано с решением Кедрова объединить все материалы, датированные 17 февраля 1869 г., независимо от их содержания А такое желание было обусловлено тем, что найденная музейщиками вторая таблица элементов (полная беловая таблица) имела дату 17 февраля 1869 г

О чем думал Менделеев в момент получения письма Ходнева и в ближай­шее последующее время, знал только он Но не возбраняется же строить пред­положения И Кедров предположил, что Менделеев «напряженно думал над главой, посвященной щелочно-земельным металлам, и следующими главами, посвященными Zn.Cd, In и другим металлам» [9, с 42] Эти раздумья о ком­позиции «Основ химии» привели к коллизии с теоретической точки зрения после щелочных металлов следовало рассмотреть «переходные» металлы Си, Ag, Hg, а практически целесообразней излагать щелочно земельные как наи­более близкие к ним в химическом отношении Теоретический аспект — перво­начально принятый принцип построения книги, принцип распределения элеменетов по атомности (валентности)

И что же Менделеев? «Будучи убежденным материалистом в вопросах хи­мии, Дм Ив не мог примириться с подобной (то есть вариантом освещения переходных металлов — А С ) уступкой субъективизму», — пишет философ и химик Б М Кедров [там же] Ну, тогда надо искать такое объяснение, с кото­рым не только «примириться», но и породниться можно

Любопытно отметить в свете сказанного (и И С Дмитриев делает это [16, с 11]), что катализатором интеллектуальных усилий Менделеева, завершив­шихся открытием фундаментального закона химии в течение одного дня (по Б М Кедрову), невольно стало письмо Ходнева, «само по себе не имевшее никакого отношения к химии» [16, с 11] Впрочем, последнее нуждается в уточнении, ибо на внутренней странице письма в постскриптуме говорится об «обзоре результатов химических исследований почв» [9, с 354]

Итак, заметки Менделеева на письме Ходнева (см Приложение, рис 1) раскрывают (по версии Кедрова) начальный момент открытия периодического закона Ведь Менделеев, поставив калий под хлором, сопоставил два противоположных по химическим свойствам элемента, имеющих близкие по значению атомные веса и одинаковую атомность (валентность), а также соотнес атомные веса двух групп — щелочных металлов и аналогов Zn Это, отмечает Кедров, первые попытки сопо­ставить атомные веса несходных элементов и их ipyun Правда, есть одна странность не указаны символы самих элементов Однако, кроме лития, приведенные значения атомных весов однозначно указывают на их обладателей Кедров выделяет курсивом слова «несходных» и «раз­ности», то есть акцентирует внимание на том, что целью менделеевского сопоставления двух групп несходных элементов было определение именно разности их атомных весов

Причем он особо подчеркивает «решающий шаг, сделанный Дм Ив и по­ложивший начало всему дальнейшему развитию зарождающегося открытия» [9, с 44] — сопоставление несходных элементов («не существенно — каких именно») по величине их атомных весов [там же] Чтобы убедиться в правиль­ности и продуктивности нового принципа, Менделеев, пишет Кедров, конечно же, должен был попробовать применить его к максимально возможному числу элементов

Но обратимся к записям на письме Ходнева  Вот эти разности

 

Na

Li

23

14

К

Mg

39

24

Rb

Zn

85

65

Cs

Cd

133

112

 

9

 

 

15

 

20

 

21

О чем же они говорят? Да ни о чем. В полученных разностях, по словам Кедрова, «не видно еще никакой правильности» [9, с 44] Поэтому «гораздо естественнее при выяснении тою, как распределяются металлы, сближать их группы вплотную и определять, какая группа следует непосредственно за дан­ной (то есть за группой щелочных металлов)», — пишет Кедров [там же] Иными словами, нужно было определять, например, разность MgNa (24—23), и тогда «разности в атомных весах между двумя членами смежных групп сразу же обнаружили бы явную закономерность» [9, с 44]

Подведем итог сказанному «Это сопоставление двух групп (содержавших 8 элементов) и составило первый этап открытия периодического закона Дм Ив в день 17 февраля 1869 г » [9, с 46]

Вторая стадия открытия периодического закона, по Кедрову, — сопостав­ление «первых двух набросков основной части будущей системы» — в утили­тарном смысле связана с отсутствием свободного пространства на обратной стороне письма Ходнева и использованием чистого листа бумаги большого формата На нем Менделеев попытался «составить ядро будущей системы, ее стержневую (центральную) часть из наиболее известных элементов и их групп» [9, с 47]

Этот листок, датированный 17 февраля 1869 г , содержит две распо­ложенные сверху и внизу неполные черновые таблички элементов (см Приложение, рис 2) По смыслу они — продолжение записей на письме Ходнева Кедров анализирует каждую из них в отдельности В верхней табличке, появившейся, по его мнению, раньше нижней, Кедров отмеча­ет тот же порядок записей, что и в ходневском письме «1) Каждая груп­па элементов записывалась сразу в строчку, в порядке возрастания атомных весов ее членов, 2) члены следующей группы подписывались под членами предыдущей группы так, что большие атомные веса оказы­вались над меньшими, образуя вертикальные столбцы, как это делается обычно при арифметических расчетах (при вычитании)» [9, с 47]

Вместе с тем, пишет Кедров, в отличие от карандашных набросков на пи­сьме Ходнева, на новом листе Менделеев начал сопоставлять группы эле­ментов не со щелочных металлов, а с галоидов Потому в порядке убывания атомных весов за галоидами должны были идти «металлоиды» Здесь Кед­ров допускает ошибку, весьма характерную как для химиков, так и для исто­риков химии, полагая, что термины «неметаллы» и «металлоиды» являются синонимами На ее распространенность указывал классик отечественной ис­тории химии Б Н Меншуткин Суть термин «металлоиды» буквально озна­чает — подобные металлам тогда как речь в тексте Кедрова идет о противо­поставлении металлы — неметаллы

Отмечает Кедров и ряд другий отличий, в своей совокупности свидетель­ствующих о восхождении менделеевской мысли на более высокий уровень по­стижения закономерностей, управляющих соотношением химических элемен­тов Он пишет о стремлении Менделеева «избежать пропусков между двумя значениями атомных весов, подписанных один под другим так, чтобы между ними нельзя было поместить элементы с каким-то промежуточным значением атомного веса» [9, с 48] Пример за F=19 следует О=16, за Вг=80 — Se=79 и т д Теоретический подход к определению атомных весов, в отличие от чисто эмпирических шагов, опирается здесь на «допущение общей законо­мерности в изменении атомных весов» [9, с 50]

Нет возможности останавливаться на всех многочисленных высказывани­ях Кедрова по поводу новаций (причем не всегда удачных), реализованных Менделеевым при составлении верхней таблички на указанном выше листке бумаги Перейдем к кедровским комментариям в отношении нижней таблич­ки, размещенной на том же листке «Нижняя неполная табличка» [9, с 55] воспринимается Кедровым как видоизмененная верхняя с группой Na (но без Li), помещенной вверху, а также еще с тем отличием, что (как полагает Кед­ров) «атомные веса вписывались не строчками, а столбцами, то есть не в по­рядке групп элементов, а в порядке их будущих периодов» [9, с 55] На каком же основании он так считает-* Да «по характеру записей цифр и по тому, с ка­кой стороны символа элемента помечены числа атомных весов ранее уже зане­сенного в табличку символа элемента» [там же] Достаточным такое основа­ние признать трудно

Любопытны отмеченные И С Дмитриевым [16, с 14] разночтения в оцен­ке Кедровым так называемого «промежуточного столбца»между вторым и третьим основными столбцами нижней таблички В начале монографии он го­ворит, что составление этого столбца из элементов V=51,Ti=50 и In=36 «имеет исключительно большой ,часто принципиальный интерес» [9,с. 58], а ближе к концу – о случайной записи этих элементов [там же с. 380].

В итоге составления верхней и нижней табличек на отдельном листке бума ги упорядоченными оказались в первой — половина, а во второй — две трети всех известных в ту пору элементов Отсюда эпитет — «неполные» таблички В нижнюю табличку не удалось поместить из за плохой изученности элемен­ты Т1, Th, Yt, Er, Та, Nb и др   «Из четырех семейств» (Fe, Pt, Се и Pd), —

пишет Кедров, — ни одно еще не было введено в систему, а были включены лишь представители по одному из первых трех семейств» [9, с 60] Менделе ев понимал, отмечает Кедров, что «решена только первая, причем далеко не самая сложная и трудная часть задачи» [9, с 61] Очевидно, под последней подразумевалась проблема расположения элементов на периферии строящей­ся системы

Но вот обе неполные таблички сформировались Это, так сказать, движе­ние мысли А как обстоит дело в событийном плане? Кедров считает, что именно тогда (обе таблички, по Кедрову, были составлены в первой половине дня 17 февраля 1869 г ) Менделееву нанес визит А А Иностранцев Вскоре гость «по-английски» уходит А Менделеев продолжает работать уже на по­лях списка элементов в личном экземпляре первого выпуска «Основ химии» Здесь он проставляет значения атомных весов элементов Начало работы Кедров относит ко второй половине «рокового» (в положительном смысле этого слова) дня

Завершив ее, Менделеев решил изготовить карточки с указанием на них атомных весов элементов и их коренных свойств Полагают, что карточки суть визитки, на обратной стороне которых и помещалась информация о конкрет­ном элементе Уникальная роль этих карточек, естественно, породила к ним большой, если не сказать чрезмерный, интерес Но ведь что примечательно они так и не были найдены' Осознание такого факта, думается, всегда должно присутствовать при исторической реконструкции процесса открытия периоди­ческого закона

Кедров так объясняет причину использования карточек «Карточки легко можно было переставлять, имея все время перед глазами всю картину распре­деления элементов в данный момент Вместе с тем можно было в любой мо­мент обозревать карточки тех элементов, которые еще не попали в таблицу и ждут очереди для распределения» [9, с 62]

Очевидная ассоциация с игральными картами послужила поводом для наи­менования менделеевского приема «раскладыванием "химического пасьянса"» Первым такое выражение использовал академик А Е Ферсман [19, с 101], а за ним все авторы работ по истории периодического закона Подробно анализиру­ет «химический пасьянс» Менделеева и Кедров в своей монографии «День ..» Ему посвящены третья глава [9, с  62—91] и одиннадцать дополнений к ней (Дополнения 16—26) Представление о процедуре раскладывания «химического пасьянса» дают рисунки

Результат этих операций — «Полная черновая таблица элементов», отразившая процесс раскладывания карточек элементов («пасьянс») (см  Приложение, рис 3), который привел к составлению «Опыта системы элементов» (17 февраля 1869 г ) [9, вклейка между с 78, 79]

То, как Кедров прослеживает процесс ее составления Менделеевым, по-разному оценено профессиональными историками химии Если Д Н Три­фонов рассматривает кедровскую расшифровку и анализ «полной черновой таблицы» как превосходный образец работы над архивными документами, то, по  мнению И.С.Дмитриева, «излагать здесь даже в общих чертах процесс пе­рехода от D2b к D3 (то есть от нижней таблички на отдельном листке бумаги к полной черновой таблице элементов. — А.С.) вообще не имеет смысла» [16, с. 15]. В обоснование столь категорического суждения Дмитриев приводит главный довод — шаткость предположений, на которых осуществлена Кедро­вым реконструкция полной черновой таблицы элементов. Ведь жанр «микро-анатомии» научного открытия (напомним, что так названа монография Б.М.Кедрова [11]), предполагает, как подчеркивает Дмитриев, наличие «куда большего числа архивных документов и достоверных свидетельств, не­жели это имеет место в случае открытия ПЗ (периодического закона. — АС.)» [16, с. 15, 16]. Помимо «главного довода» Дмитриев выдвигает и дру­гой аргумент — возможность существования наряду с известными документа­ми и не обнаруженных, но «имевших прямое отношение к созданию первого варианта ПЗ» [16, с. 15]. Такую вероятность допускает и Д.Н.Трифонов [13а, с. 30].

Но вернемся к версии Кедрова, точнее, к вопросу о «химическом пасьян­се». «К моменту раскладывания "пасьянса", охватившего карточки всех без исключения элементов, открытие периодического закона вступило в решаю­щую фазу», — отмечает Кедров [9, с. 78]. Напомним, что до этого в полной мере была выявлена определяющая роль атомного веса при составлении группы несходных элементов, а центральная часть будущей системы в своей основе сформировалась. Нужно было только доказать всеобщность принци­па, успешно примененного к центральной части системы. А проще говоря, распространить его на все известные тогда элементы. Но, подчеркивает Кедров, «это "только" составляло главную ... трудность при создании сис­темы» [там же].

«Дело осложнялось тем, — пишет Кедров, — что здесь, на периферии со­здаваемой системы, отношения и связи между группами элементов не были столь очевидны, как в ее центральной части; более того, сами эти группы не были сформированы четко, как, например, группа Na или группа О. Поэтому одновременно с помещением указанных элементов на определенные места в системе элементов шло формирование их групп, которые тут же, по мере их формирования, сопоставлялись одна с другой» [9, с 79].

Как конкретно выполнялась Менделеевым такая кропотливейшая работа? Кедров предполагает, что «Дм Ив имел перед глазами все время три предмета: 1) "пасьянс" разложенных уже карточек элементов ; 2) кучки еще не внесен­ных в "пасьянс" карточек элементов ; 3) лист бумаги, куда последовательно заносились записи в порядке фиксирования производимых в "пасьянсе" изме­нений» [9, с. 79]. Схематически ход процедуры сводился, по Кедрову, к раз­мещению ясных, или бесспорных, элементов (первая кучка карточек); разме­щению легких элементов (вторая кучка карточек); размещению тяжелых эле­менте (третья кучка карточек).

Завершая анализ построения системы элементов (в процессе раскладыва­ния «пасьянса»), Кедров замечает, что выдвинутое им ранее предположение.

«что исходным пунктом и основой для этого послужила Дм. Ив. нижняя таб­личка» [9, с 89], полностью подтвердилось.

В этом четвертом (завершающем, по определению Кедрова) этапе откры­тия периодического закона и была составлена периодическая система элемен­тов в ее первом варианте. Ну, а дальше — дело за чистовым вариантом, с кото­рым уже можно ознакомить научный мир. Иными словами, нужно было под­готовить полученный результат к публикации.

Чистовик имеет некоторые отличия от чернового оригинала Так, не по убыванию, а по возрастанию атомных весов располагались элементы в столб­цах сверху вниз. Иначе говоря, теперь тяжелые элементы стояли под легкими. Предположительно вычисленные атомные веса вместе с вопросительным зна­ком заполнили бывшие ранее пропуски для еще неизвестных элементов. Кро­ме того, около элементов Аи и Bi поставлены два знака вопроса — Аи— 197 ? и Bi= 210 ?, и на одно место Менделеев вновь поставил Ni=Co=59, сократив таким образом на единицу число звеньев в столбце Ti — Си. Чем достиг равен­ства числа звеньев в этом столбце со столбцами ZrAg ? = 180 — Hg. И ко­нечно, опять попытался изменить место Н в системе: первоначальное введение его (Н=1) в ряд В — А1 заменил возвращением в исходное положение в ряду Си - Ag.

Переписанную набело таблицу Д.И.Менделеев назвал «Опыт системы элементов, основанной на их атомных весах и химическом сходстве» (см. При­ложение, рис. 4). Печатный вариант, как отмечает И.С.Дмитриев [16, с. 16], озаглавлен чуть иначе — «Опыт системы элементов, основанной на их атом­ном весе и химическом сходстве» (таблица «Опыт...» была напечатана в чис­ле 150 экземпляров на русском и 50 экземпляров на французском языках) (см. Приложение, рис. 5 и рис. 6). Затем Менделеев проставил дату 17 февраля 1869 г., на полях сделал несколько замечаний для наборщика и отправил вече­ром того же дня в типографию. Глагол «отправил» выбран нами не случайно: поскольку форма доставки неизвестна, то возможны варианты для работы фантазии, область которой еще более расширилась в свете отсутствия неоспо­римых доказательств времени отправки. Например, Д.Н.Трифонов не исклю­чает, что «Опыт...» мог поступить в типографию и 24 февраля 1869 г.

«Так прошел один из величайших дней в истории науки, день открытия пе-риодичеого закона и создания периодической системы химических элемен­тов», — с вполне объяснимой патетикой восклицает Кедров. «Объяснимой», ибо адекватной искренней убежденности историка, что именно в течение одно­го дня произошло это поистине эпохальное открытие.

Заметим, что тогда еще не существовала «Летопись жизни и деятельности Д.И.Менделеева» [14]. Поэтому Кедров прежде всего постарался «выяс­нить, чем был занят Дм.Ив. в ближайшие дни, последовавшие за открытием периодического закона» [9, с. 92]. А выяснив, подразделил «опознанные» со­бытия на два периода: 1) февральский и 2) мартовский.

В первый была написана статья «Соотношение свойств с атомным весом элементов», второй приходится на отъезд Менделеева на сыроварни [там же].

По принятым тогда в Русском химическом обществе правилам публикации статьи должно предшествовать сообщение о ее содержании на заседании Об­щества, проходившем по первым четвергам каждого месяца Ближайшее вы­падало на 6 марта 1869 г Первая статья по периодическому закону была на писана, как предполагает Кедров [9, с 131], максимум за 11 дней и не позже 1 марта 1869 г и была направлена редактору «Журнала Русского химического общества» Н А Меншуткину

Анализ процесса написания и, главное, содержания менделеевской статьи занимает 37 страниц в монографии Кедрова [9] Итоговый вывод «Все со­держание статьи "Соотношение свойств с атомным весом элементов" неоспо­римо свидетельствует о том, что в этой статье Дм Ив отразил, обобщил и по­дытожил тот путь, каким он шел в день 17 февраля 1869 г при создании пери­одической системы элементов» [9, с 130]

Из частных суждений Кедрова хотелось бы обратить внимание на его за­мечание по поводу 1-го пункта в черновом наброске менделеевских выводов А именно, о кедровской оценке слов Менделеева из этого пункта о зигзагооб­разной линии, выражающей периодическую зависимость свойств элементов от их атомного веса По мнению Кедрова, она «может рассматриваться как за­родыш одиннадцатого (выделено Кедровым — А С ) варианта системы Та­кой вариант был реализован в декабре 1869 г (т е спустя 10 месяцев) Лотаром Мейером в виде кривой атомных объемов» [9, с 130, 131] Учитывая тот факт, что как раз эта кривая служила (и сейчас еще служит) главным аргумен­том всех считающих первооткрывателем периодического закона Лотара Майера (Мейера), слова Кедрова о «зародыше одиннадцатого варианта системы» приобретают особое значение Не говоря уже о том, что атомные объемы — лишь одна из характеристик в комплексе свойств элементов

Хотя главный труд Кедрова по истории открытия периодического закона называется «День одного великого открытия», автор решительно выходит за столь узкие хронологические рамки Его взгляд простирается на период до отъезда Менделеева на сыроварни, то есть до начала марта 1869 г Этим со­бытиям посвящены четвертая и пятая главы 1 части монографии (с 92—154)

В марте 1869 г Менделеев по окончании статьи «Соотношение свойств с атомным весом элементов» выехал на артельные сыроварни Но прежде 1 мар­та 1869 г разослал многим химикам отпечатанный листок с «Опытом системы элементов» А 6 марта 1869 г доклад о системе элементов был сделан на засе­дании Русского химического общества Увы, не Менделеевым Не правда ли, в высшей степени странная ситуация?

Автор, сознающий, не побоимся этого слова, величие своего открытия, химик «Божьей милостью», не отдается целиком развитию сделанного, а совер­шает «патриотический» вояж на сыроварни Слов нет, нужно ехать на их осмотр, да и в Боблово побывать требуется (такую причину указывает Д Н Трифонов [136, с 30]), но все же. Слишком уж несоизмеримы по значи­мости эти заботы с необходимостью продолжения исследований только что открытого закона В то же время существует и научная этика участники заседания, выдающиеся отечественные химики, ожидали выступление Менделее­ва и безусловно хотели бы услышать от него ответы на ряд несомненно острых вопросов, каковые и были ему адресованы значительно позже И хотя форма­льным докладчиком менделеевского сообщения был знаменитый Н А Меншуткин, оно не вызвало никакого интереса.

Удивляет позиция Кедрова На протяжении девяти страниц он говорит о том, как трудно ему было установить подлинную причину отсутствия Менде­леева на столь важном для него заседании 6 марта 1869 г., и о легендах по это­му поводу А затем, ссылаясь на «найденные новые документы», отвечает на самим же поставленный вопрос («В чем же действительная причина того, по­чему Дм Ив попросил Н А Меншуткина сделать вместо него сообщение о периодическом законе?» [9, с 154] «Причиной этого был отъезд Дм Ив из Петербурга на артельные сыроварни» [там же] И никаких комментариев! А между тем, как свидетельствует химик и историк химии Б.Н Меншуткин, сын Н А Меншуткина, «сообщение (то есть изложение статьи о периодическом законе — А С ) не вызвало особого интереса или обмена мнений» [9, с. 154] Очевидно, однако, что если бы оно было сделано самим Менделеевым, то до­клад был бы выслушан с подобающим вниманием и сопровождался бы острой и обоюдоплодотворной дискуссией

Конечно, открытие периодического закона существенно повлияло на изложение химического курса в «Основах химии». И Кедров подробно рассматривает этот вопрос Мы же касаться его не будем, но отметим неко­торые суждения Кедрова о процессе открытия периодического закона, вы­сказанные в его монографии «Микроанатомия великого открытия» [11] Книга эта состоит из 11 этюдов, специфически повествующих о «рожде­нии», «способе открытия» и «реставрации прошлого» В седьмом этюде, входящем в раздел «Способ открытия» и озаглавленном «Психологиче­ский механизм» [11, с 139—164], Кедров останавливается, в частности, на интуиции Менделеева Помимо обсуждавшейся ранее исходной идеи о со­поставлении химически несходных элементов здесь фактически говорится о предсказании инертных газов Не, Ne и Аг, имеющих нулевую атомность (валентность) Кедров считает, что это следует из записей Менделеева, касающихся отсутствующих четноатомных элементов, расположенных между О=16 и Mg=24 (между F—19 и Na=23) «недостает х=20», между 5=32 и Са=40 (то есть между С1=35,5 и К=39) «недостает х=38»  Ины­ми словами, речь о будущих Ne и Аг [11 , С 141] Но вот парадокс! Когда открыли на Земле инертные газы и установили их полную химическую пас­сивность, «Менделеев не мог вспомнить, что он сам же четверть века назад предсказал существование элементов с атомным весом Н=2 и х=38 (ока­залось Не=4 и Аг=39,9» [там же] Тут же Кедров приводит пример «бес­памятства» А Кекуле, рассказавшего о двух «непересекающихся» версиях своего открытия формулы бензола' образы сцепившихся лапами обезьян и змеи, заглатывающей свой хвост, как толчок к озарению. Первый — реаль­но наблюдаемая из окна омнибуса сцена, второй — картина сновидения.

Любопытно суждение Кедрова о роли цейтнота в открытии периодическо­го закона Эти понятие и термин, заимствованные из шахматной игры, он ис­пользует для описания внутреннего механизма открытия периодического за­кона Полагая, что Менделеев принадлежал к тому типу интеллектуалов, у ко­торых именно ограниченность во времени способствует реализации огромного потенциала умственной энергии, Кедров проводит аналогию с Э Ласкером Конечно, можно привести и другие примеры В частности, творчество Ф М Достоевско, чья гениальность проявлялась и в способности в, каза­лось бы, невыполнимые сроки не просто завершить свой роман, но и находить единственный наилучший вариант его окончания, как об этом писал В Б Шкловский

Разбирая психологический механизм открытия периодического закона, Кедров подробно останавливается на понятиях «барьера», «трамплина» и «нужной ассоциации» Хотя мы не знаем, пишет он, что подсказало Менделе­еву мысль о сближении хлора и калия, но «о переходе его мысли от документа №2 (две неполные таблички элементов, написанные на отдельном листке бу­маги — А С ) к документам №3 и №4 (химическому пасьянсу) можно пред­положить следующее», а именно в столе лежала колода игральных карт, а Менделеев, вероятно, имевший привычку в момент интеллектуальных затруднений тасовать карточную колоду, вспомнил о карточном пасьянсе, убедившись в невозможности продолжать составление таблиц на бумаге [11, с 162— 163]

Здесь «трамплином», по Кедрову, служит менделеевский пасьянс. Естествен вопрос а как он возник в решающую минуту? Дело сводится, согласно версии Кедрова, к сопоставлению двух внешних по отношению друг к другу рядов событий движения мысли открывателя от особенного к всеобщему, за­торможенного на полпути барьером, и каких-то чуждых движению мысли уче­ного событий [11, с 163] И как раз в момент пересечения двух независимых событий, второй ряд «увлекает за собой первый, превращаясь в трамплин, подсказывающий ключ к решению всей задачи» [там же]

Примечательно, что все это писалось, когда еще не было психологии науки [20], а отечественная социальная история науки только зарождалась Кстати, Кедров пытается взглянуть на процесс открытия периодического закона и с этой точки зре­ния Почему пытается'1 Потому, что, например, в монографии, исключительно посвященной открытию периодического закона, в «Дополнении к главе 1», даже не смотря на оговорку «мы не будем интересоваться такого рода событиями» (то есть теми, влияние которых на открытие периодического закона неизвестно) [9, с 340], Кедров все же указывает факты, хронологически предшествующие свершению в день 17 февраля 1869 г , присовокупляя при этом «Всего за 11 дней до дня откры­тия периодического закона», «всего за 9 дней до дня открытия» [9, с 340] Так, он пишет о том, что 6 февраля того же года Менделеев был избран на заседании Рус­ского химического общества в комиссию для решения вопроса «о наилучшем поме­щении свободных денег Общества в количестве 836 руб сер » А 8 февраля, сооб­щает Кедров, Менделеев получил орден Анны 2-й степени

 

Версия Д.Н.Трифонова

Д Н Трифонов — ученик, в определенном смысле идейный последователь и соавтор нескольких публикаций Б М Кедрова по истории периодического закона Он также автор пионерских работ по истории учения о периодичности, об изучении редкоземельных элементов и один из авторов известной «Лето­писи жизни и деятельности Д И Менделеева» [14] Отсюда, отчасти, его до­скональное знание последовательности и деталей (подчас мало знакомых даже историкам) событий, связанных с процессом открытия периодического закона и биографией великого химика

Выше отмечалось, что «Версия-2», как и версия И С Дмитриева, поя вилась после кончины Б М Кедрова Трифонов неоднократно поднимал вопрос о переиздании уникальной, по его мнению, монографии Кедрова «День одного великого открытия» [9], давно уже ставшей библиографической редкостью Интерпретацию Б М Кедровым произошедшего 17 февраля 1869 г Д Н Трифонов называет «Версией-1»

Что же побудило автора к созданию «Версии-2»? Ответ дан уже на пер­вой странице статьи [13а] «Фактически в понедельник, 17 февраля 1869 г , Менделеев завершил разработку "Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве" Едва ли в этот день он хотя бы мысленно имел в виду какую-либо формулировку периодического закона» [13а,с 25]

Отметив, что к данному моменту (начало 1990-х гг ) открытие Менделее­вым периодического закона 17 февраля 1869 г «по существу не оспаривает­ся». Трифонов тут же замечает «Однако при строгой оценке дело обстоит по-другому» [там же] О своем видении ситуации он и сообщает в разбирае­мой статье

Прежде всего автор, естественно, останавливается на менделеевском «Опыте. .», от которого, по его мнению, «нельзя требовать большего, чем он мог дать» [13а, с 26] Статью Менделеева «Соотношение свойств с атомным весом элементов» Грифонов рассматривает как материал, содержащий «необ­ходимую дополнительную информацию» [там же], а относительно времени ее создания, указанного Кедровым (с 18 по 28 февраля 1869 г ), высказывает мнение, отличное от кедровского

Он также напоминает, что понятие «закон периодичности» Менделеев ис­пользует только в конце 1870 г [21, с 74, 13б, с 32] и лишь в августе 1871 г предлагает его «каноническую формулировку» А именно «Свойства элемен­тов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел, стоят в пери­одической зависимости от их атомного веса» [21, с 111] Цель «напоминания» ясна показать, что «открытие периодического закона в действительности ока­залось процессом, растянутым во времени. Та дата, которая рассматривается отвечающей открытию закона, относится лишь к исходной точке процесса» [13а, с 26] Непосредственно следующая за этим тезисом цитата из кедровской книги [9] также подтверждает такую мысль Тогда в чем же коллизия?

Далее следует лаконичная характеристика «Версии-1» По мнению Три­фонова, суть ее такова «Вся работа по подготовке, разработке и оформлению "Опыта системы..." была проведена Д И Менделеевым в течение одного единственного дня — 17 февраля 1869 г » [13а, с 26] Но в центре внима­ния автора статьи [13] именно детальная хронология событий этого дня. Он пунктуально воспроизводит хронометрические выкладки Кедрова и предло­женную последним последовательность событий Перечислены также глав­ные документы, использованные Кедровым при построении «Версии-1», о ко­торых мы упоминали, когда рассматривали кедровскую монографию «День...» [9]

Скрупулезный анализ этих документов — стержень статьи Трифонова [13] Начинается он с письма Ходнева И сразу же выясняется, что «Вер­сия-1» не принимает во внимание расписание поездов Петербург—Москва в феврале 1869 г Да, действительно не учитывает Ну и что? Это обстоятельст­во, по мнению Трифонова, «весьма существенно» [там же]. Поэтому он пред­принимает поиск с целью обнаружить такое расписание Увы, не обнаружил

Но усилия не пропали даром в «Путеводителе по С.-Петербургу и его окрестностям за 1870 г » [22] есть информация о времени отправления поез­дов 8 30 и 16.30 — пассажирские и 14.30 — почтовый. Но 1870 г. не 1869 И тут судьба идет навстречу исследователю Его вера в способность Главного общества Российских железных дорог стабилизировать расписание поездов подкреплена указанием справочника [22] на то, что, в отличие от других на­правлений, именно на Николаевской железной дороге расписание постоянно А раз так, то «сова» Менделеев, засиживавшийся за работой далеко за пол­ночь, вряд ли предполагал отправиться утренним поездом, но если и думал, то задержался из-за уже начавшейся напряженной работы над «Опытом систе­мы ...»

Рассудив так, автор резюмирует «Мы считаем, что это утверждение (сло­ва Кедрова о получении Менделеевым письма от Ходнева «часов в 9 утра». — А С ) не соответствует действительности» [13а, с 28] И далее, совмещая анализ документов за подписью Ходнева со своим представлением о тогдаш­нем чиновничьем делопроизводстве, указывает наиболее вероятное, по его мнению, время получения Менделеевым «роковых» писем. «Даже в оптималь­ном случае — Менделеев получает документы около полудня — временные рамки "дня одного великого открытия" заметно суживаются, и хроника собы­тий 17 февраля, соответствующая "Версии-1", утрачивает реальную почву» [13, с 29] А если случай не оптимальный? Например, документы пришли к адресату по почте на следующий день Тогда, считает Трифонов, «записка Ходнева уж ни в коем случае не может рассматриваться исходным пунктом открытия» [там же] Очевидно, что этот вывод автора находится в явном про­тиворечии с версией Кедрова, точнее, с ее хронологической канвой

Не удовлетворившись формальным аспектом критики «Версии-1» (об­суждением времени получения письма Ходнева), автор переходит к содержа­тельной стороне записей Менделеева на обороте данного письма. Он пишет

«Сразу скажем- они представляются своего рода криптограммой, трудно под­дающейся, а скорее всего не поддающейся сколь либо убедительной расшиф­ровке» [13а, с. 29] В свою очередь, сразу скажем после подобного замечания результаты кедровской дешифровки априори начинают вызывать сомнения Не очень убедителен аргумент относительно помещения записки Ходнева там, где ее нашел Кедров, и не помещения туда, где хотел бы ее встретить ав­тор Ведь Кедров уже объяснил данную ситуацию

И хотя автор предупреждает «Мы не будем пытаться давать и собствен­ную интерпретацию записей», — он все же делает это «Записи на письме не могут рассматриваться как отправная точка открытия Скорее всего в разгар работы или даже позднее, уже после 17 февраля, Менделеев, пытаясь прове­рить какую-то мелькнувшую у него идею, и сделал одному ему понятные на­броски на письме Ходнева» [13а, с. 30] Что же это, как не собственная версия Трифонова2 Иное дело, что она менее конструктивна, чем гипотеза Кедрова

Лаконичен (0 5 страницы) разбор документа, фигурирующего у Кедрова под названием «две неполные черновые таблички элементов». Допустив воз­можность существования «упреждающих» появление таблиц набросков и не вполне соглашаясь («мы бы воздержались от заключения» [13а, с. 30]) с утверждением Кедрова о непосредственном переходе Менделеева к состав­лению «черновой» таблицы «Опыта...», автор «Версии-2» задается вопро­сом: «Не оказались ли эти таблички сами по себе также результатом "химиче­ского пасьянса"'*» [там же]

В шесть раз больше внимания (3 страницы) уделено свидетелю открытия. Вначале фрагменту кедровского текста противопоставляется пространный от­рывок из книги философа И И Лапшина «Философия изобретения и изобре­тение философии» [18], то есть пересказ Кедровым сообщения Лапшина о ви­зите А А Иностранцева к Менделееву 17 февраля 1869 г. соотнесен с самим сообщением Затем, и это весьма существенно, автор «Версии-2» указывает на документированные воспоминания самого Иностранцева, неизвестные Кедрову в период написания им монографии «День...». Они были опублико­ваны в 1970 г в сборнике «Д И Менделеев в воспоминаниях современников» [23] Речь идет фактически о рукописной автобиографии Иностранцева из ар­хива Музея истории ЛГУ объемом 256 страниц [24], содержащей фрагмент, посвященный Д И Менделееву.

Анализ двух текстовых фрагментов из работ [9, 18], новых рукописных документов, противоречий между устным (в пересказе И И Лапшина) и пи­сьменным сообщениями А.А Иностранцева и рассказа И Д.Менделеева (сына Д И Менделеева) привел Трифонова к выводу, что 1) «Б.М Кедров как бы находился под гипнозом пересказа Лапшиным перипетий посещения Иностранцевым Менделеева» [13а, с 32, 33]; 2) «идеи о разработке рацио­нальной систематики элементов вызревали у Д И.Менделеева исподволь» [13а, с 33] и 3) несомненно существовали карточки, «на которых Д И Мен­делеев написал символы элементов и их соединений и которые потребовались ему для окончательного оформления классификации элементов» [там же]. Кстати, о  карточках  Мы уже отмечали, что они так и не были найдены Доказательства их существования — воспоминания сына Менделеева, упоминание ( только единожды1) Д И Менделеева о карточках за год до своей кон чины в 8-м издании «Основ химии», рассказ друга Менделеева, чешского химика Б Ф Браунера (1855—19^5), опубликованный в 1907 г и перепечатанныи в 1930 г  в сборнике трудов чехословацких химиков, а также воспроизве­денный в 1944 г Джеральдом Друсом в написанной им биографии Браунера [25, с  14,15]  Вариантов исчезновения карточек намного больше Несколько возможных перечислены автором [13а, с 35, 36] Причем он, видимо, полага­ет, что неизвестно куда сгинувшие карточки вероятнее всего осели в бобловском архиве Менделеева, который находится также неизвестно где

В связи с карточками хотелось бы отметить различие в подходах к истории периодического закона в монографии [9] и статье [13а]   Выдержку из воспоминаний Менделеева в «Основах химии» (1906) об использовании им карточек Трифонов приводит, начиная с фразы  «Искать же чего-либо — хотя бы грибов или какую-нибудь зависимость — нельзя иначе, как смотря и пробуя» И далее следуют слова Менделеева о том, как он надписывл карточки, подби­рал сходные элементы и близкие атомные веса, словом, делал все то, что «привело к заключению, что свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса. .» [21, с 325—326]

Ту же фразу Б М Кедров, столь же скрупулезно, как и Д Н Трифонов, следящий за «химическими» шагами Менделеева по пути к открытию перио­дического закона, но как бы изнемогающий в «прокрустовом ложе» голой хи­мии и перманентно стремящийся к философским, психологическим и эвристи­ческим обобщениям, рассматривает предельно широко «Этим (то есть сбли­жением поиска новой закономерости и поиска грибов — А С ) Менделеев предвосхитил мысль, высказанную С Л Рубинштейном в связи с исследова­нием периодического закона» [11, с 164] (Сергей Леонидович Рубинштейн (1889—1960), чл -корр АН СССР, один из крупнейших отечественных спе­циалистов по философским проблемам психологии)

О мнении Трифонова относительно расшифровки Кедровым «черновой» таблицы «Опыта.. » говорилось выше (см с ) Соответственно отсутствуют какие либо критические замечания и хронологическая коррекция

Рубрика «Беловая таблица "Опыта системы элементов..."» в статье [13] имеет подзаголовок «(анализ с пристрастием)» [13б, с 20] «Вопрос, который мы хотим обсудить в первую очередь, звучит так могла ли "беловая" таблица действительно служить наборным оригиналом ?» — пишет Трифонов [13б, с 21] И взвесив все «за» и «против», он так и не дал определенного ответа Но в очередной раз высказал суждение «о не реальной спрессованности» событий, анализируемых в «Версии-1» [там же] Иными словами, критический пафос анализа носит ярко выраженный хронологический характер

В принципе стержень последующего разбора остался тем же Но только в принципе, поскольку материал статьи заметно обогащен фактурой, отсутству­ющей в монографиях Кедрова [9, 10, 11] Достаточно указать лишь на пере-

чень выдающихся отечественных химиков, а также их зарубежных коллег, по­лучивших оттиски «Опыта . » Впрочем, он все же гипотетичен, так как «сре­ди архивных материалов Менделеева не удалось обнаружить списка адреса­тов» [13б,с 26]

Собственно «Версия-2» изложена на двух страницах [13б, с 30—32] и сводится к двум положениям 1) 17 февраля 1869 г — «день завершения (выделено Трифоновым — А С ) одного великого открытия», 2) до середи­ны дня 15 февраля, со второй половины дня 15 февраля до утра 17 февраля и 17 февраля — суть, соответственно, подготовительная, определяющая и за­вершающая стадии в творчестве Д И Менделеева, приведшие его к откры­тию [136, с 31, 32]

Концовка статьи обращает внимание «лирико-эстафетным наполнением» Автор вспоминает последнюю встречу с Б М Кедровым в августе 1984 г и беседу, в которой академик предложил ему «заняться этим» [13б, с 32] (то есть развить новую версию истории открытия периодического закона) «Я по­старался выполнить его пожелание», — констатирует автор [там же] И заме­чает, что ему «порой остро не хватает "воздуха фактов"» [там же] «Факты — воздух ученого» — известное изречение И П Павлова, которое, думается, нельзя абсолютизировать И по причине склонности человеческого мышления к созданию априорной теории, в соответствии с которой они подбираются и интерпретируются, и просто из-за того обстоятельства, что при одинаковой информированности прорыв к истине, а в нашем случае к познанию «механиз­ма» открытия периодического закона, совершает тот, кто в состоянии постичь логику открытия

 

Версия И.С.Дмитриева

 

Быть может, я ошибаюсь, но мне кажется, что в этом направлении особый интерес представляют публикации И С Дмитриева [15, 16] Отраженная в них точка зрения и рассматривается здесь как «Версия-3», хотя сам автор не упо­требляет такого выражения Более того, он говорит еще об одном подходе [26], который называет «Версией А А Макарени » [16, с 12,13] Мы не разделяем этой точки зрения ввиду ограниченности круга проблем, в ней рассмотренных В то же время нельзя не согласиться с Дмитриевым, выделившим тот факт, что, в отличие от Кедрова, «Макареня делает акцент на "установлении сходст­ва между элементами двух разрядов" в работе [26] и на "проблеме места пере­ходных металлов в ПС"» [16, с 16] «Изюминка» такого подхода в том, что, как выяснилось впоследствии, распределение элементов по разрядам можно рассматривать, хотя и не в полной мере, в качестве прообраза современного деления

(1 А А Макареня доктор химических наук профессор автор работ о мировоззрении Д И Менделеева и истории открытия периодического закона, культуролог)

 на элементы главных и дополнительных подгрупп Интересны соображе­ния Макарени о длинном и коротком вариантах периодической системы Осо­бенно о коротком, контуры которого можно предположить уже в «Опыте...»

Но вернемся к «Версии-3» Ab ovo Дмитриев обладает преимуществом по отношению к авторам двух рассмотренных версий, поскольку имеет возмож­ность не только сравнить соответствующие работы Кедрова и Трифонова, но и проанализировать их на фоне новых исследований по истории открытия пе­риодического закона, появившихся за прошедший период в отечественной и зарубежной литературе [5, 7, 27—31] Некоторые оценки Дмитриевым обеих версий приводились в ходе их изложения Значительно большее число замеча­нии связано с рассмотрением тех же ключевых вопросов, какие разбирались их авторами Но, и это необходимо подчеркнуть прежде всего, центр тяжести Дмитриевских работ не в остроте полемики и доминировании в ней, а в принци­пиально ином подходе к анализу истории открытия периодического закона

Г данный объект его внимания — не хронологические нюансы, не обстоя­тельства, не интригующие (но достоверно не доказанные) факты, не психологические и философские аспекты открытия, но исключительно химическая логика Менделеева, причем даже тогда, когда великий ученый, казалось бы, по ступает ей вопреки Ибо ошибки гения — это все же гениальные заблуждения В ранге «неглавною» присутствует и естественный интерес автора к «Вер сии-1» и «Версни-2»   Так, он не просто разделяет критику Трифоновым «наиболее уязвимой части монографии» Кедрова, но воспроизводит на полу­тора страницах основные моменты этой критики [16, с 18, 19] А затем изла­гает суть «Версии-2» и дает ей оценку И то, и другое с одинаковым лимитом страничного объема (2 страницы)

Зачем эта «постраничная» фиксация-1 А для сравнения собственная кон­цепция открытия периодического закона у Дмитриева занимает около 120 страниц Развивая ее, автор полемизирует с Б М Кедровым и А А Макареней О концепции Трифонова он более не упоминает Его характеристика по­следней включает два акцента 1) «Справедливы многие наблюдения и выво­ды Трифонова», 2) «Его версии недостает ... анализа существа химических идей, концепций, гипотез и поисков Менделеева, т е анализа хода его химиче­ской мысли Поэтому ... — это не новая версия истории открытия ПЗ, а, ско­рее, та хроникально-событийная форма, которую необходимо наполнить историко-химическим содержанием (что, скорее всего, изменит и самое форму), после чего только и можно будет говорить о "Версии-2", а точнее — о "Вер­сии-1", поскольку у Кедрова это содержание присутствует в весьма дозиро­ванном и размытом виде» [16, с 23}

Столь нелицеприятная характеристика обеих гипотез невольно порождает у читателя веру, что автору, должно быть, известна версия, наполненная «хи­мическим и историко-химическим содержанием», причем отнюдь не «в дози­рованном и размытом виде» И надо признать (разумеется, после ознакомле­ния с работами [15,16]) — читатель не обманулся Напомнив слова Менделее­ва из его дневниковой записи от 10 07 1905 г об «Основах химии» («"Основы" _ любимое дитя мое В них — мой образ Мой опыт педагога и мои заду­шевные научные мысли» [32, с 34, 35]), Дмитриев свидетельствует, что при изложении «химической философии» великого химика он будет «опираться главным образом на текст первого издания "Основ", ибо они и энциклопедия "personal knowledge" ученого, и зеркало, отражающее эволюцию его мысли» [16. с 24]

Главными составляющими «химической философии» Менделеева, по Дмитриеву , являются три фундаментальных понятия химическая энергия, влияние массы тела на его физико-химические свойства и химический элемент, а также различие между ним и простым телом

Что же понимал Менделеев под химической энергией? По сути, это кине­тическая энергия, зависящая от сил химического сродства.

 

Пытаясь уточнить это понятие, которым Менделеев «широко пользовался ... в своем учебнике», даже «сознавая известную расплывчатость» его [16, с 26], Дмитриев приво­дит многие выдержки из разных работ Дмитрия Ивановича Но чаще из пер­вой части «Основ химии» Вот как, по Менделееву, можно повысить химиче­скую энергию тела, соединяя его с более энергичным телом

 

N2

NO2

N2O5

 

малоэнергичное тело

 

запас химической энергии немного больше

 

энергичное соединение, где действует  уже, очевидно, энергия, кислороду свойственная"

 

Еще одна характеристика химической энергии Менделеевым для сложно­го тела она «будет меньше [энергии] отдельных его составных частей, если при образовании такого сложного тела произошло выделение тепла» [33, с 85] В то же время, считает Менделеев, при образовании соединения «исчезли свойства первоначальных тел, подвижность, легкость реакции, словом, хими­ческая энергия этих последних выделилась или исчезла, перешла из скрытого состояния в явную теплоту в момент выделения» [34, с. 98] Но ведь Менде­леев оперирует понятием химической энергии преимущественно, если не все­цело, ради раскрытия тайны (генезиса) свойств «первоначальных веществ» Что же стало с химическими свойствами, если «химическая энергия этих по­следних ... исчезла» -> А они утратились «в виде того значительного количест­ва тепла, какое сопровождает подобное соединение» [там же]

Прямо скажем, не очень четкое понятие, на современный взгляд Хотя се­годня каждый старшеклассник понимает, что химические свойства атомов (которые, кстати, не очень то признавал Менделеев), например, К и F в моле­куле K.F не могут проявиться так же, как в случае изолированных атомов Ибо в молекуле речь идет уже не об атомах, а об их ионах (что тоже с трудом при­знавал Менделеев) Однако, по Дмитриеву, менделеевское понятие химиче­ской энергии затрагивает таксономические проблемы, а конкретнее, речь идет о желании Менделеева «построить всеобъемлющую классификацию, естест­венную систему, охватывающую и минеральные, и органические, и простые, и сложные тела» [34, с. 256] .

Второй атрибут «химической философии» Менделеева — мысль о зависи­мости физико-химических свойств тела от его массы. В принципе эта идея, что называется, «витала в воздухе» со времени создания ньютоновской механики. Дмитриев же указывает на прямое следование Менделеева взглядам К.-Л.Бертолле. Согласно им, химический процесс — общий итог действия сил притяжения разнородных частей, влияния их массы и физических условий протекания реакции. С позицией Бертолле роднит Менделеева и отношение к так называемым «неопределенным соединениям» (в некотором приближении аналог современного понятия соединений переменного состава). Оба аспекта, отмечает Дмитриев, выделяют «Основы химии» из современных им химиче­ских руководств.

Приближая менделеевские формулировки к современному химическому языку (проецируя их на атомный уровень), автор показывает, что «понятия массы и химизма» оказались не просто связанными, но связанными причин­но-следственной связью»: химическая энергия — f (А), где А — атомный вес [16, с. 28]. Это второе фундаментальное понятие менделеевской «химической философии» — идея о влиянии массы тела на его физико-химические свойст­ва — именно на атомном уровне «сыграло существенную роль в поисках рацио­нальной системы элементов» [16, с. 29].

Третий аспект «химической философии» — эволюция представлений о хи­мическом элементе. Вероятно, можно даже говорить о «революционном скач­ке» в развитии данного понятия. Во всяком случае, к такому мнению склоняет­ся Б.Бенсод-Венсан в работах, опубликованных в 1984 и 1993 гг. [2, 36]. Имеется в виду широко известное и часто цитируемое высказывание Менде­леева о различии понятий «элемент» и «простое вещество». В чем же тогда глубина и оригинальность взгляда французского историка науки?

В частности, в ее словах о том, что, «только используя понятие «элемент», можно было объ­яснить свойства простых тел столь же хорошо, как и свойства соединений» [36, с. 182]. И далее: «Переход от конкретности простого тела к абстракции элемента представляется существеннейшим условием построения общей системы (выделено мной. — Л.С.)» [там же]. «Менделеев, — утверждает Бенсод-Венсан, — создал систему из четырех фундаментальных понятий, ко­торую можно представить следующим образом:

 

 

 

 

            атом элемент                        элемент     

                             ——    =                      ——                           »  [37, с. 1212].   

             Молекула                      тело (простое или сложное)

 

 

Интересен комментарий Дмитриева к последним словам Бенсод-Венсан. Отчего же не разделить концепции «элемент» и «простое вещество», соотнеся первую с понятием «атом», а вторую — «молекула» по схеме француженки? Но этому мешало недоверие Менделеева к атомной гипотезе, замечает Дмитриев. Оно же вело его к абстрактной трактовке понятия «элемент». Парадокс в том, что именно понимание элемента как «неконкретного тела» резко увели­чивало, так сказать, «семантический потенциал» этого понятия. Понятия, включающие представления о химических и физико-химических функциях «в свернутом виде» и атомном весе как коренном «свойстве» [16, с. 37].

Тот факт, что абстрактное понятие «химический элемент» послужило стержнем классификации, имел, по мнению Дмитриева, два важных следст­вия. Прежде всего, понятие элемента стало центральным понятием всей хи­мии. И в то же время можно, как пишет Менделеев, «переносить сходство со­единений данного элемента на самый элемент и проверять это сходство по та­кому признаку, как атомный вес (лучше говорить — элементарный вес), кото­рый принадлежит самому элементу, а не тем формам, в которых он является» [38, с. 328].

Если же говорить о системе всех трех фундаментальных понятий (химиче­ская энергия, химический элемент, влияние массы на физико-химические свойства тела), то, согласно Дмитриеву, она — индикатор подхода Менделее­ва к исследовательской программе, «ядро которой может быть символически представлено следующим образом: P=F({ Piа })=F(f { Аа }) (где Р — свойст­ва простого или сложного тела; { Рiа } — совокупность коренных свойств эле­ментов, это тело образующих, причем индекс а нумерует элементы, а индекс i — их свойства; F и f — символы функциональной зависимости) [16, с. 38].

Именно в русле такой исследовательской программы Менделеев разраба­тывал рациональную систему химических элементов. Но столь широкие теоре­тические рамки для эффективного поиска рациональной систематики, естест­венно, предполагают существование вполне определенных ориентиров при описании элементов и анализе межэлементных отношений. Таковыми, по вер­сии Дмитриева, была «тройка понятий», активно использовавшихся Менделе­евым в систематической части «Основ химии» [16, с. 39]. Речь идет о двух (качественном и количественном) сходствах и так называемых «переходных элементах».

Качественное сходство — это сходство по характеру химических реак­ций, «подлежащих обобщению». Краткой выдержкой из «Основ химии» Дмитриев поясняет менделеевский подход: «...Если натрий способен за­мещать водород, значит, между этими двумя веществами есть некоторое сходство; и как натрий металл, значит, и водород должен обладать некото­рыми свойствами, приближающими его к металлу» [33, с. 198]. Заметим от себя, что можно только поражаться замечательному пред угадыванию Менделеева, имея в виду недавние успехи в получении металлического во­дорода (точнее, его состояния, сравнимого по электропроводности с метал­лическим). Хотя Дмитриев и говорит о некорректности менделеевского обоснования данной аналогии. Но что еще важнее (в контексте современ­ных экспериментов с водородом), — автор подчеркивает, что «металличность понималась Менделеевым не как свойство простого тела, но как его состояние» [16, с 41] Впрочем, важнее, конечно, не в смысле базисного принципа классификации, ибо, по справедливому суждению автора, «кри­терий мегалличности» и слишком размыт, и весьма относителен

Вообще, металличность, атомность, изоморфизм простых тел, удельные объемы, то есть типичный для научной литературы 1850-1860-х г.г.  набор критериев сходства химических элементов, не служили для Менделеева определяющими таксономическими ориентирами .   Таковыми для него были атомный вес, элементный состав и свойства соединений. Вчисле последних приему щественное внимание он уделял прочным солеобразующим оксидам, солям и во дородным соединениям А также, но в меньшей степени — оксогалогенидам

Обратимся к третьему члену из названной выше «тройки понятий» — «пе­реходным элементам» Анализ текста «Основ химии» показывает, пишет ав­тор работы [16], что данный термин использовался Менделеевым в трех зна­чениях (под пером И С Дмитриева это число становится «фатальным» для Менделеева)

Первый смысл характеризует мсжгрупповую переходность Иллюстрирует ее пример из «Основ химии»  F есть переход от С1 к О Так в КНР, одно временно присутствуют К и Н, так же как в КНО (КОН) С1 же «подобного соединения не дает» [34, с 104] Другой пример, по Менделееву С1 переходный элемент от галогенов к халькогенам

Второе значение понятия «переходные элементы» связано с внутригрупповой переходностью Типичный пример — Mg, схожий с Zn и Cd и одновременно с Са, Si, Ва

Третья семантическая функция термина «переходные элементы» — описание внутрипериодной переходности  Пример — совокупность элементов Ti, V, Сг, Мп , Со, Ni представляет центральное переходное звено при движении от К и Са к As, Se и Вг

«. ..В поисках рациональной системы химических элементов, — резюмиру­ет Дмитриев, — . . Дмитрий Иванович делает акцент на различных сторонах межэлементных отношений, то объединяя элементы преимущественно по количественным критериям сходства (К и Ag), то подчеркивая качественные аналоги (О и С1), то активно используя итерирующий потенциал переходности» [16,с  54]

Каков же главный итог, вытекающий из анализа «химической философии» Менделеева в той стадии ее эволюции, в которой она находилась в конце 1868 г , то есть накануне открытия периодического закона? Иными словами, чем мог руководствоваться ученый в решении таксономической задачи ? Здесь можно выделить четыре принципиальных положения

1) Естественная классификация может быть только «классификацией хи­мических элементов в абстрактном понимании этого термина» [16, с 60]

2) Атомный вес как изменяемое свойство химического элемента есть вели чина, характеризующая материальную часть, общую и свободному простому телу, и всем его соединениям

3) «Мера сходства двух элементов определяется сравнением свойств соответственных их соединений» [34, с 169], а «атомные веса показывают, что в ряду сходственных щелочных металлов, как и в ряду галоидов, можно распо­ложить элементы по величине атомного веса, чтобы судить об относительных свойствах сходственных соединений тел этой группы» [34, с 101, 102]

4) Установленные группы элементов-аналогов связаны между собой, взаимосвязь известных групп элементов-аналогов осуществляется за счет «переходных», в основном легких, элементов

Суждение автора работы [16] о четырех принципиальных положениях важно также и тем, что, вопреки мнению авторитетных зарубежных историков науки, в частности Л Грэхема [7], прослеживающих начальный период напи­сания «Основ химии» исключительно в контексте стремления Менделеева «уложить большой объем информации в довольно простую схему» [7, с 58], оно убедительно демонстрирует и другую, существенно более важную тенден­цию — поиск рациональной системы межэлементных отношений

Данный вывод вкупе с раннее приведенными сентенциями, высказанными И С Дмитриевым в процессе скрупулезного изучения предыстории открытия периодического закона, удачно, как нам кажется, воссоздают главные момен­ты химической идеологии Менделеева на пороге его великого свершения Особую привлекательность картине, открывшейся перед заинтересованным чита­телем, придают всегда документированные и обоснованные ссылками на ори­гинал заключения автора И, конечно, новизна и самой информации, и взгляда на нее Вот лишь один пример Оказывается, существует ранняя версия открытия периодического закона, принадлежащая самому Менделееву И что же? Она, пишет Дмитриев, «историками науки была полностью проигнориро­вана, а Б М Кедровым даже довольно жестко раскритикована и отброшена» [9, с 425-427,11, с 122-128,16, с 63]

Далее Дмитриев обстоятельно разбирает pro et contra этой версии, де­лая особый акцент на критике Кедрова Разумеется, здесь невозможно воспроизвести все «химические» аргументы Дмитриева ввиду пространно­сти их изложения — этого неизбежного спутника доказательств в истори­ческом исследовании подобного рода Хотелось бы задержаться на одном «не химическом» доводе автора — обычно сторонника когнитивных дока­зательств Так, говоря о нежелании Менделеева «раскрывать перед посто­ронними свой сложный и извилистый путь к созданию ПЗ» [16, с 65], он апеллирует к той части воспоминаний его сына, где сообщается о частом цитировании великим химиком тютчевских строк в ответ на «назойливые вопросы» [39, с 346] «Молчи, скрывайся и таи и чувства, и мечты свои» И действительно, «фигура умолчания» весьма показательна для Менделе­ева в его архиве, изобилующем самыми разнообразными документами, включая множество старых счетов, билетов, приглашений и т п , удалось обнаружить всего лишь 4 листка с записями, относящимися к созданию «Опыта. .» Причем два документа — черновой и беловой варианты табли­цы элементов, а третий — трудно поддающаяся однозначной расшифровке «криптограмма» (по определению Д Н Трифонова)

 

И все же нельзя не сказать, хотя бы предельно лаконично, о менделеевской версии менделеевского открытия. В своей первой статье о периодическом за­коне «Соотношение свойств с атомным весом элементов» [21, с. 18—23], где он впервые пишет об этом, Менделеев свидетельствует : «... Поныне известно только одно числовое данное, это именно атомный вес, свойственный элемен­ту. .. Вот по этой-то причине я и старался основать систему на величине атом­ного веса элементов. Первая проба, сделанная в этом отношении, была следу­ющая: я отобрал тела с наименьшим атомным весом и расположил их по поряд­ку величины их атомного веса. При этом оказалось, что существует как бы пе­риод свойств простых тел, и даже по атомности элементы следуют друг за дру­гом в порядке арифметической последовательности их пая

 

Li = 7

 

Be = 9,4

 

B =11

 

О =12

 

N =14

 

О =16

 

F = 19

 

Na = 23

 

Mg=24

 

Аl= 27

 

Si = 28

 

Р = 31

 

S = 32

 

Сl = 35,5

 

K = 39

 

Са = 40

 

_

 

Ti = 50

 

V = 51

 

_

 

 

 

 

В разряде элементов, имеющих пай более 100, встречаем совершенно аналогический ряд: Ag=108; Cd=112; Ur=116; Sn=118; Sb-122; Te=128; 1=127. Оказывается, что Li, Na, K, Ag так же относятся друг к другу, как С, Si, Ti, Sn, или как N, P,V, ЗЬ и т.д. Родилось тотчас предположение: не выра­жаются ли свойства элементов в их атомном весе, нельзя ли на нем основать систему?» [21, с. 17, 18]. И что примечательно: в «первой пробе» мы видим следы того принципа построения системы элементов, который был сформули­рован Менделеевым в «Основах химии».

Дмитриев пишет, что Менделеев хотел построить систему элементов из структурных блоков такого типа:

 

щелочные металлы или их формальные (по количест­венным признакам) выяв­ленные аналоги (Си, Ag), т.е. типичные металлы

 

 

промежуточные    элементы «с менее резким химическим характером»

[21, с. 22]

 

 

галогены, т.е. типичные неметаллы

(2)

 

 

При этом он подчеркивает, что такое намерение находится в согласии с от­казом Менделеева разделять простые тела на металлы и неметаллы, используя последнее как базисный критерий при создании рациональной системы эле­ментов. Но как понять такую ремарку? Ведь внешне «блочный вариант» вос­принимается как распределение множества элементов на три подмножества — металлы, промежуточные элементы и неметаллы — в зависимости от физиче­ских свойств простых тел соответствующих совокупностей. А все дело в том, что, как отмечает автор, Менделеев называет «металлом» физическую харак­теристику состояния простого тела при данных условиях, «которая коррели­рует с определенной совокупностью химических свойств» [16, с. 66]. Эта кор­реляция в рамках рациональной систематики отражает относительность деления простых тел на металлы и неметаллы и постепенность перехода от эле­ментов, каковым соответствуют в виде простых тел типичные металлы, к эле­ментам, которым отвечают простые тела с явно неметаллическими свойствами. И тут же следует ссылка на Менделеева: «Понятие же элемента, будучи поня­тием абстрактным, вбирает в себя ... все потенциально возможные проявле­ния данного вида «материального вещества» [33, с. 489].

Внимание Дмитриева к менделеевской версии открытия и, в частности, к «первой пробе» весьма показательно и характеризует историка с наилучшей стороны. Ибо часто авторы деклараций типа «ключ к пониманию механизма создания классической теории надо искать, анализируя стиль научного мыш­ления ученого» и т.п. в собственных исследованиях, как правило, предают заб­вению ими же постулируемые в лекциях принципы. В работах [15, 16] ситуа­ция иная, а точнее, противоположная. Например, говоря о трех доводах в пользу изучения версии Менделеева, автор монографии [16], в частности, отмечает, что «характер "первой пробы" (будем так далее называть табличку, приведен­ную в цитированном фрагменте из "Соотношения свойств" отвечает замыс­лу Менделеева (выделено мной. — А.С.), сформулированному им во второй части "Основ"» [16, с. 65]. Наконец, забегая значительно вперед, укажем на еще один пример отмеченного авторского подхода. Казалось бы, общепризнан факт приоритетного характера полемики Менделеева с Лотаром Манером (Мейером) по поводу открытия периодического закона. Согласно Дмитриеву же, полемика «лишь на первый взгляд кажется исключительно приоритетной» [16, с. 117]. При более глубоком погружении в ее когнитивный смысл она дол­жна восприниматься как столкновение взглядов натурфилософа-энциклопе­диста и типичного ученого, специалиста-химика.

Интерес Дмитриева к «первой пробе» не просто дань уважения к менделе­евской точке зрения на открытие периодического закона. «Если моя гипотеза верна, — пишет он, — и "первая проба" была действительно первой или одной из первых попыток создать систему элементов (в пользу чего ниже будут при­ведены также и другие аргументы), то отсюда следует важный вывод: в про­цессе реализации намеченного в начале второй части "Основ" плана построе­ния такой системы из блоков (2) Менделеев оперировал таблицами, которые по своей структуре напоминают таблицу, приведенную на рис. 7» (см. Прило­жение) [16, с. 69]. Нетрудно заметить, что горизонтальное расположение пе­риодов и предельное разнесение групп полярных элементов в последней по­добны построению и «первой пробы», и нескольких других таблиц, появив­шихся в период между публикациями «Опыта..» и «Естественной систе­мы.. .» (см. Приложение, рис. 8), то есть с февраля 1869 г. до конца 1870 г.

Автор также обращает внимание на «надежное химическое обоснование» [16, с. 69] идеи построения системы из упомянутых выше структурных бло­ков. Об этом, по его мнению, свидетельствует текст первой и второй глав из второй части «Основ химии» [34, с. 50]. О чем в нем речь? О формировании «полюсов» будущей системы и о «содержимом» между ними, то есть между группами щелочных металлов и галоидов.

Нo как в голове Менделеева возникла идея размещения элементов укла­дыванием штабелями фрагментов в порядке увеличения атомных весов сверху вниз и слева направо? «Такое расположение ... представляется — по крайней мере, в качестве «первой пробы» — самым естественным, если учесть весь на­копленный Менделеевым к началу 1869 г. научный опыт...», — отвечает Дмитриев [ 16, с 71]. И расшифровывает содержание этого опыта: методологи­ческие принципы Менделеева, его интерпретация понятия химического элемен­та и взглядов К.-Л.Бертолле, а также знакомство с таксономическими поиска­ми Ж -Б Дюма (1858, 1859 it ) и других исследователей Впрочем, последнее есть предположение, основанное на факте существования пометок Менделеева в книге А.Штрекера (1859) на с. 142, где излагается работа Дюма.

Но почему этому обстоятельству (знакомству с идеями Дюма) автор третьей версии придает большое значение? Потому, что самый факт установления Дюма связи между элементами, относящимися к группам фтора и азота и к группам кис "юрода и магния, должен рассматриваться «как поворотный момент в изучении взаимосвязей между элементами» [16, г 95] В числе компонентов менделеевского опыта, на которые ссылается Дмитриев, он называет мысль уче­ного «о почленном соотнесении множеств объектов, упорядоченных по некоторо­му «параметру», и трактовку им понятия «переходный элемент», а также др.

Несмотря на серьезные трудности, возникшие при построении системы из упомянутых выше блоков (например, неодинаковое число элементов в блоке щелочной металл — галоген; отличие фрагментов (LiF) и (Na — Сl) и чис­лом, и характером входящих в них элементов, и даже темпом и ритмом измене­ния свойств простых тел и соответствующих соединений), Менделеев тем не менее ухватил, по словам Дмитриева, ядро периодического закона — «перио­дический характер изменения свойств элементов с изменением их атомных ве­сов» [16, с. 73]. И уже после этого вся работа Менделеева в данном направле­нии сосредоточилась на проверке двух гипотез — о причинной связи свойств элементов с величиной их атомного веса и о периодичности такой связи.

Нельзя пройти мимо суждений автора о генезисе второй гипотезы Он от­носит зарождение идеи о периодическом характере зависимости свойств эле­ментов от их атомного веса к самому началу 1869 г Иначе говоря, связывает ее с началом «систематического распределения элементов» [21, с. 10]. Но как она появилась? Дмитриев предполагает, что мысль об этом возникла у Менде­леева при сравнительном анализе таблиц типа (3а) и (3b).

(Напомним, что по символике автора 3а — полная таблица, составленная на этапе «первой пробы» по схеме (2); 3b — укороченный вариант полной таблицы 3а). Что существенно нового в такой точке зрения? Ведь еще в начале 1970-х гг. А.А.Макареня писал об использовании Менделееевым в период создания «Опыта...» варианта (3b) [40, с. 120]. Оригинальность мнения автора — в утверждении, что данный вариант является начальной фазой целенаправленного поиска рациональной системы элементов, а не просто одной из многих обсужда­емых Менделеевым моделей. К тому же таблица типа (3b), отмечает Дмитриев, представлялась Менделееву наиболее естественным расположением элементов.

Другой вопрос, почему Менделеев все же был вынужден от него отказать­ся. Здесь мнения Дмитриева и Макарени совпадают. Оба считают, что отра­зить два типа сходства (два разряда элементов) можно было единственным путем: так, как это сделал Менделеев в «Опыте...», то есть не нарушая взаи­мосвязей между элементами первого и второго разрядов — основу («костяк») таблицы. Причину же такого «неестественного» расположения элементов в «Опыте...» по отношению к «естественному» в таблице 3b Дмитриев и Макареня видят по-разному Макареня обращает внимание на то, что не все эле­менты второго разряда при их размещении между элементами естественных групп оказываются включенными в систему семи групп — щелочных металлов, бериллия, бора, углерода, пниктогенов, халькогенов и галогенов, — контуры которой «явно обозначались ... у предшественников Менделеева» [40, с. 105]. «Выпали в осадок» триады железо — кобальт — никель, рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина. Приняв в расчет их особенность — близкие химические свойства при близких в пределах триады атомных весах, нетрудно заметить их аналогию с церитовыми металлами (лантан — церий — дидим), характеризующихся таким же типом сходства, отмечает Макареня. В коротком варианте менделеевской таблицы последние, в отличие от первых, выделенных в особую группу триад, оказались бы в центре системы в силу не­верно определенных атомных весов церия (92 вместо правильного 140), лан­тана (94 вместо правильного 139) и дидима (95), который, как позже выясни­лось, представлял собой смесь неодима (правильный атомный вес 144) и пра­зеодима (правильный атомный вес 141). «Не потому ли первый вариант — "Опыт системы элементов..." — имеет столь "причудливый" вид?», — резю­мирует автор [там же].

«Нет, главным образом, не потому», — отвечает Дмитриев [16, с. 76] и приводит три аргумента, опровергающие точку зрения Макарени. Ведь це­рий (92) не мог быть помещен Менделеевым между цирконием (90) и ниоби­ем (94), поскольку не был аналогом последних. При этом церий не вписывал­ся ни в группу азота и фосфора, ни в группу углерода и кремния, к которым были относительно близки соответственно ниобий и цирконий. Сказанное справедливо и по отношению к лантану и пресловутому дидиму. Тогда о каком центральном положении цериевых металлов в системе может идти речь?

Второй аргумент связан с невозможностью выделить церий, лантан и ди­дим в отдельную строку, поскольку в таком случае пришлось бы поместить че­тыре элемента между цирконием (90) и молибденом (96): церий (92), лантан (94), ниобий (94) и дидим (95). Причем никакой из них, кроме ниобия, не за­нял бы естественное место в соответствующем столбце

Третий аргумент — Дмитриев считает его главным — заключается в том, что «переход от таблиц типа (3a) и (3b) к "Опыту" ситуацию с церитовыми элемен­тами не менял. И в том, и в другом типе таблиц эти элементы с теми атомными весами, которые им тогда приписывались, оказывались «за бортом» системы» [16, с. 77]. А потому неверна идея об осложнении, всецело вызванном «наличи­ем небольшого звена редкоземельных элементов» [40, с. 106].

Рассмотрим теперь попытку Дмитриева дать свое объяснение временному отказу Менделеева от естественного расположения элементов и созданию им, как пишет Макареня, «причудливого» варианта системы элементов Главной причиной, по мнению автора третьей версии, является отсутствие у Менделеева четких и обоснованных критериев объединения в единый столбец элементов разных разрядов Термин «разряды», используемый Менделеевым, в совре­менном прочтении относится к главным подгруппам и к (n — 1)d — элементам. Сам автор «Основ химии» дает более развернутое определение Вот оно «...Есть два класса [элементов], сходственных между собой В одном классе ... сходственные вещества представляют постепенное увеличение в атомном весе, со­образно с постепенным изменением в характере и свойствах соединений Пример этому . . в галоидах, щелочных металлах, в металлах щелочных земель. Другой разряд сходственных элементов характеризуется тем, что при большом сходстве, какое здесь существует, нет различия, или, правильнее сказать, нет значительного различия в величине атомного веса сходственных элементов» [34, с 191]

Проще говоря, речь идет о сходстве элементов в пределах данного вертикаль­ного столбца и о сходстве элементов «вставной декады» Но чем руководство­вался Менделеев, разбивая элементы на два разряда? Он исходил из аналогии атомов с органическими соединениями Ученый здесь опирался на «метамерно-гомологическую модель системы» (сокращенно — МН модель) [16, с 78] Какая же конкретно аналогия имелась в виду? Взаимоотношению гомологов противопоставляется взаимосвязь между элементами первого разряда при дви­жении по вертикали, а соотношению метамеров отвечает иерархия элементов второго разряда при движении слева направо по горизонтали (по периоду) Необходимо заметить, что подобная аналогия предполагала, что свойства элементов наряду с величиной атомного веса определяются также внутриатомной структурой («внутренними различиями материи», по Менделееву) Идея Менделеева о «внутренней структуре» (осовремененный термин Дмитриева), или о «внутрен­них различиях материи» (слова Менделеева), нуждается в пояснении Ибо уче­ный говорит, по сути, об иерархии субатомных масс — «состоянии и распределе­нии» составляющих атомы частиц, в то время, естественно, совершенно неизвест­ных

Была ли такая идея абсолютно оригинальной? Нет, даже если не иметь в виду «все предсказавших» древнегреческих мыслителей, которые, по мнению В Геизенберга, предвосхитили открытие элементарных частиц Аналогичные мысли высказал современник Менделеева Лотар Майер (Мейер), о чем упо­минает Дмитриев [16, с 79]

Выше называлась причина, по которой, согласно Дмитриеву, появился «причудливый» вариант системы Взглянем на ее, так сказать, «анатомию» глазами автора третьей версии Итак, пишет он, Менделеев различал два типа метамерии «1) Когда постепенное, но неуклонное изменение свойств элемен­тов сопровождается постепенным, но небольшим изменением их атомных ве­сов» и «2) Когда сравнительно небольшое изменение свойств сопровождается малым изменением атомных весов» [16, с 80] Первый тип метамерии автор

обозначает символом Ml, второй — М2 Элементы первого разряда характе­ризуются гомологоподобной (Н)-зависимостью от величины атомных весов при движении по вертикали и Ml-зависимостью при движении вдоль периода.Отсюда синоним «НМ1 элементы» для обозначения представителей первого разряда Элементы второго разряда Дмитриев называет « Н М 2 - элементами »

Используя введенную им символику, Дмитриев изображает структуру «первой пробы» (вариант 3b) в терминах МН-модели [16, с 80] А затем го­ворит о «естественности» желания Менделеева разъединить НМ1- и НМ2-элементы.Или, другими словами, «разобщить подмножества элемен­тов с разным механизмом генерации свойств» [16, с 80] Именно это «естественное» стремление, по мнению Дмитриева, и помешало Менделееву приблизиться к варианту, впоследствии названному «Естественной системой элемен­тов» [16, с 81] Ибо он не стал размещать элементы второго разряда среди элементов первого Да и как же ему было не отказаться от такого размещения, если появление, например, марганца между хлором и бромом, хрома между се­рой и селеном, ванадия между фосфором и мышьяком разрушило бы «естест­венность связи членов одного . . ряда» (или, говоря языком современной хи­мии, членов одной главной подгруппы)

Менделеева, пишет автор, беспокоило вовсе не положение («зависание», по Дмитриеву) триад Fe - Со - Ni, Ru - Rh - Pd , Ir - Os - Pt, а их выпа­дение из системы совместно с церитами и гадолинитами Поэтому ему прежде всего следовало «элиминировать из длинных периодов все НМ2-элементы» [16, с 81], в результате чего система приняла бы вид

 

 

Но реально расположить элементы в соответствии с простои на вид схемой (4)проблема более чем сложная.В самом деле, как сгруппировать 63 элемента по такой схеме, обеспечив их размещение в порядке возрастания атомных весов с од­новременной реализацией периодичности изменения их свойств? Но и этого мало Нельзя допустить, чтобы «середина таблицы была бы пустой», а потому «и весь­ма сомнительной», убежден Менделеев [21, с 22] Но для него было очевидным, что три переходные группы Ti — N1, ZrPd и ? = 180 - Os «должны  при­мыкать к щелочно-земельным элементам» [16, с 83] В таком случае необходимо было Са, Sr и Ва переместить на галогенный край остова системы, поскольку то­лько так и можно было сохранить их связь с переходными группами.

По мнению Дмитриева, к размышлениям Менделеева над этими вопросами имеет прямое отношение многократно упоминавшаяся авторами трех версий «верхняя неполная черновая табличка» Та, которую набросал Менделеев после того, как исписал все свободное пространство на обороте письма Ходнева Осо­бое внимание в ней автора третьей версии привлекло то обстоятельство, что Менделеев и не пробовал поместить щелочно-земельные металлы вблизи ще­лочных   Са, Sr и Ва записаны, как подчеркивает Дмитриев, «уверенным и крупным почерком ... на галогенной окраине остова системы» [16, с  83] Сразу же возникает ассоциация с утверждением Кедрова о характерном для этого момента намерении Менделеева, строя остов системы, сближать группы несходных элементов вплотную по величине атомных весов их членов Понят­но, что такое стремление неизбежно привело бы к совместному размещению щелочных и щелочно-земельных металлов Но, как отметил Дмитриев, «Менделееев даже не пытался (выделено Дмитриевым  —АС) этого сделать» [там же].

Конфигурация нижней неполной черновой таблички отражает отказ Мен­делеева от «двухполюсной структуры» системы элементов Он выдвигает на­верх щелочные элементы, одновременно сдвигая их влево Зачем? Чтобы со­хранить упорядоченную последовательность атомных весов   Вот как теперь выглядит верхняя часть остова системы, которая, как замечает И.С Дмитри­ев, по своей структуре аналогична («поразительно напоминает» [16, с  86]) соответствующим фрагментам систем, разработанных в 1864 г Дж Ньюлендсом [41, с   94] и Л Майером (Мейером) [42, с  137] (см  Приложение, рис  9)   Примечательно авторское напоминание о переводе монографии по­следнего на русский язык в 1866 г

Ну, а как обстоит дело с нижней частью нижней неполной черновой таб­лички, обозначенной Дмитриевым символом D2b? Гам размещен нижний фрагмент остова системы И, в частности, группы MgZnCd и Н —? — Си-Ag

При рассмотрении таблички D2b , как и в случае таблички D2a (верхняя неполноя черновая табличка), Дмитриев вновь обращает внимание на характер (манеру) сделанных Менделеевым записей  Причем здесь это служит поводом для новой версии составления таблички D2b Хотя табличка D2b писалась быстрее и небреж­нее, говорит он, символы тяжелых элементов Ва, Cs и др  «записаны крупным и уверенным почерком» [16, с 86]. Атомные веса этих элементов по обыкновению указаны справа от символа элемента Но вот знаки равенства, обычные для такой записи, отсутствуют Видимо, торопился, бесстрастно комментирует автор Однако то, что большая часть других символов «записаны более мелким и быстрым почер­ком», а «атомные веса оказались слева от символа» [16, с. 86], обсуждается авто­ром уже «пристрастно» Быть может, раздумывает он, символы элементов припи­сывались к атомным весам И Менделеев начал составлять табличку D2b именно со столбца тяжелых элементов, к которым затем дописывал соответствующие стро­ки  Например, «Cs 133» он поместил между Ва = 137 и 1 = 127, отчего сместилась влево строка щелочных металлов, a Li оказался вне контура остова системы.

Анализ двух неполных черновых табличек и связанного с их интерпрета­цией фрагмента кедровской версии привел автора к нескольким выводам отно­сительно первых шагов Менделеева по созданию остова системы. Один из них — о переходе от верхней черновой табличке к нижней. До написания таб­лички D2b ученый соотносил С1 с Na. Но в ней сближены CI и К По мнению Дмитриева, это свидетельствует о роли записей на обратной стороне письма Ходнева как переходном этапе от верхней к нижней неполной черновой таб­личке Любопытно попутное замечание автора' «Если они (то есть записи на обратной стороне письма Ходнева — А С ) вообще имеют отношение к про­цессу создания "Опыта" [16, с 87] Другими словами, вопреки мнению Кед­рова [9, с 43], эти записи не связаны с первоначальным этапом открытия пе­риодического закона и созданием периодической системы Ибо, как убежден Дмитриев, периодический закон («или, по крайней мере, его смысловое ядро» [16, с. 88]) был открыт в процессе «первой пробы», до появления «Опыта» По времени записи, вероятно, относятся к моменту составления нижней не­полной черновой таблички.

Вообще же, если проводить параллель между разбором менделеевских текстов по периодическому закону, то можно сказать, что с чисто внешней стороны анализ логики перехода Менделеева от верхней к нижней черновой табличке и их связи с записями на обороте письма Ходнева и Кедровым, и Дмитриевым проведен исключительно скрупулезно и детализированно Но вот желание проследить подобным же образом эволюцию менделеевской мыс­ли при переходе от нижней неполной черновой таблички к полной черновой таблице элементов (D3, по обозначению Дмитриева) и к «Опыту системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» (D4, по символике Дмитриева) в большей степени присуще Кедрову Напомним, что свое прохладное отношение к работе в этом направлении Дмитриев объясняет ее нецелесообразностью [16, с. 15].

Тем не менее он высказал ряд интересных соображений по поводу полной черновой таблицы элементов, составленной Менделеевым в результате рас­кладывания «химического пасьянса» (D3)

Так, неудачу первой попытки «объединить в рамках одной системы эле­менты первого и второго разрядов» [16, с 89] Дмитриев связывает в основ­ном с неуверенностью Менделеева в положении хрома С одной стороны, вро­де бы есть химические основания рассматривать хром как аналог бора и алю­миния, а с другой — налицо склонность автора «Основ химии» к проведению аналогии с серой Но в первом случае сделать окончательный шаг мешает на­рушение порядка в изменении атомных весов (Сr = 52 , Ti = 50, V = 51), во вто­ром — неопределенность в том, насколько далеко такая аналогия может рас­пространяться» [там же]

Весьма показательно замечание Дмитриева, иллюстрирующее колебания Менделеева при решении данного вопроса Он обращает внимание на то, что о химии хрома, который, по мнению ученого, «наиболее сходный из группы же­леза с серою», Менделеев говорит в главе 8, во второй части «Основ химии», где рассмотрены «Аналоги железа: кобальт, никель, марганец, хром (и уран)» (так обозначена эта глава), а не в главе 12, названной «Аналоги серы: селен и теллур, молибден и вольфрам» [16, с. 89].

Завершая обсуждение полной черновой таблицы элементов, Дмитриев вновь возвращается к версии Кедрова. Конкретно — к мнению, что открытие периодического закона началось с сопоставления открывателем «группы не­сходных элементов по атомным весам» [9, с. 46]. Точка зрения Дмитриева кардинально иная: «Такой путь стал бы тупиковым» [16, с. 92]. При этом он не исключает того, что, «возможно, поначалу Менделеев и пользовался этим приемом» [там же].

Что же заставило ученого потом от него отказаться? А все дело в неизбеж­ности прихода к той же неполной табличке, где область неопределенности была бы слишком велика. Велика в силу многих причин: и неизученности ряда элементов, и неверного определения их атомных весов, и неясности межэле­ментных отношений, и др. Но неизбежность такого финала связана именно со следованием по «кедровскомупути», констатирует Дмитриев. Разберем конк­ретно это общее высказывание автора.

Сопоставление «естественных групп» или ограничение только элементами первого разряда привело бы к системе приблизительно такого типа (см. вни­зу), замечает Дмитриев.

 

Область сравнительно высокой определенности

 

F=19

Cl=35,5

Br=80

I=127

O=16

S=32

Se=79,4

Te=128?

N=15

P=31

As=75

Sb=122

                  

 

Область низкой определенности

 

C=12

Si=28 или Al=27?

?

 

Sn=118

 

B=11

?

?

 

U=116?

 

Be=9,4

Mg=24?

Zn=65

 

Cd=112?

 

?

?

Ca=40

Sr=87

Ba=137

Pb=207

Li=7

Na=23

K=39

Rb=85,4

Cs+133

Tl=204

 

 

Итак, сопоставляя «группы несходных элементов по атомным весам», то есть став на путь, ведущий, по Кедрову, к открытию периодического закона, Менделеев, увы, ни к чему бы не пришел. Болеетего, последующее введение тридцати с лишним элементов полностью разрушило бы систему. Спрашивается, так ясно понимая это сегодня, можем ли мы утверждать, что Менделеев все-таки пробовал такой вариант? Не исключено. Но, настаивает Дмитриев, «обращение к сопоставлению групп несходных элементов по атомным весам имело смысл только после (выделено Дмитриевым. — А.С.) того, как был уяснен периодический (выделено Дмитриевым. — А.С.) характер зависимости свойств элементов от их атомного веса, но никак не наоборот» [16, с. 93].

На начальном этапе работы над «Опытом...» Менделеев был более всего озабочен тем, как выделить из совокупности: Li, Na, К, Си, Rb, Ag, Cs и Be, Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, Ba — элементы, разрывающие последовательность в из­менении свойств, сильно не усложняя структуру системы. Имеются, конечно, в виду Си и Ag из первой группы и Zn и Cd — из второй.

Главная проблема на заключительной стадии — нахождение естественных критериев для сближения элементов разных разрядов. Другими словами, для совмещения остова с периферией системы. Ее решение есть необходимое усло­вие и предпосылка достижения основной цели — создания цельной естествен­ной классификации элементов.

Справился ли Менделеев с этой задачей в «Опыте...», разосланном рос­сийским и французским коллегам? Нет, не справился. Таков «приговор» Дмитриева: «Опыт же при всех его достоинствах не обладал ни цельностью, ни должной естественностью... В "Опыте" же элементы второго разряда ока­зывались всего лишь своеобразным "навесным мостом", соединяющим отде­льные фрагменты остова» [16, с. 94]. Помимо разосланных коллегам листков только дважды — в первой части «Основ химии» и в статье «Соотношение свойств...» — Менделеев опубликовал эту таблицу. И ни разу больше до кон­ца своей жизни. Причина только одна, указывает Дмитриев, — «сложное от­ношение Менделеева к своему созданию» [там же].

Видимо, из всего сказанного уже понятно, что у автора третьей версии есть свое, существенно отличное от мнений Кедрова и Трифонова, объяснение исто­рической загадки: почему Менделеев сам не доложил 6 марта 1869 г. об откры­тии периодического закона, а поручил это сделать Н.А.Меншуткину, даже не удостоив заседание Русского химического общества своим присутствием.

Вот оно. Не без иронии, впрочем, в рамках весьма почтительного отноше­ния к патриарху отечественной химии, Дмитриев говорит о непреодолимой тяге ученого к артельным сыроварням, позвавшей его в командировку в «кри­тические дни», о вскоре последовавшем докладе Менделеева, но не по моти­вам открытия, а об артельном сыроварении, о повторном докладе на сельско­хозяйственную тему 20 апреля 1869 г. (на тему о доходности молочного ското­водства и о результатах анализа почв с опытных полей). Казалось, перечис­ленные проблемы беспокоят Менделеева уж, во всяком случае, никак не мень­ше химических.

«Но, если вдуматься, ничего удивительного здесь нет», — убежден Дмит­риев. Напротив, Менделеев, по его мнению, «избрал единственно правильную тактику» [16, с. 95]. Такое поведение ученого объяснялось сложившейся в данный момент ситуацией. Ее характеризовали следующие моменты-аргумен­ты : 1) «Опыт...» не был «естественным» вариантом системы химических эле­ментов; 2) коллеги скептически относились к таксономическим проблемам, свидетельством чему служат слова выдающегося русского химика Н.Н.Зинина, адресованные Менделееву: «Пора заняться работать» [там же]. При этом под работой имелись в виду экспериментальные исследования органических веществ; 3) многие химики за рубежом разрабатывали систематику элементов, и поэтому вопрос о публикации был более актуальным, чем программное выступление. Однако невозможность опубликовать статью без ее одобрения на заседании Русского химическою общества предопределила выбор Н.А Меншуткина, ведавшего изданием «Журнала Русского химического об­щества», в качестве докладчика менделеевской статьи

Думается, что гипотеза Дмитриева логично и правдоподобно разъясняет эпизод с неявкой Менделеева на заседание РХО 6 марта 1869 г То же, види­мо, можно сказать и об авторской интерпретации другого случая — рассылки листков с «Опытом...» российским и зарубежным химикам. Интерпретация, собственно, чего? Отправления варианта таблицы, по сути, компромиссного, «причудливого», если пользоваться определениями современных историков (А А.Макареня) Но что, пожалуй, еще более странно, отправления без ком­ментариев вообще и к содержанию, главным образом

Мнение Дмитриева «...Рассылка ... могла преследовать лишь одну цель — фиксацию приоритета, что бы там Дмитрий Иванович ни говорил о своем нежелании "поднимать вопросов о научном первенстве", поскольку "эти вопросы не имеют часто никакого ученого интереса" [21, с 49]. Ученого — да, но был еще интерес человеческий, который заставлял Менделеева, человека, замечу, весьма амбициозного, торопиться забить приоритетный колышек, не дожидаясь, когда через два-три месяца выйдет статья с изложением его от­крытия» [16, с. 95]

Не проходит автор и мимо эпизода с раскладыванием «химического пась­янса», о чем так любят порассуждать и историки науки, и авторы популярных изданий Завораживающая таинственность этой процедуры, усугубленная от­сутствием вещественных доказательств (ведь карточки не нашлись), всегда притягивала к себе читателей А какой простор для фантазии повествователя! Но у Дмитриева особого любопытства эта процедура не вызывает. Если Мен­делеев и использовал такой технический прием, пишет он, то «разве это что-то меняет в нашем понимании (или непонимании) хода его мысли?» [16, с. 96]

В том же ключе — в стремлении прослеживать не только прагматический, но и реальный, то есть со свойственными даже гению заблуждениями и от­ступлениями «ход мысли» ученого — анализирует автор поиски Менделеевым решения проблемы места в системе переходных элементов. Свой анализ он предваряет разбором доклада «Об атомном объеме простых тел», прочитанным Менделеевым 23 августа 1869 г. на 11 Съезде русских естествоиспытате­лей в Москве [21, с. 32—49]. Почему? Потому, что сам Менделеев писал «Это сообщение считаю очень важным для истории периодической законности» [32, с. 93]. И далее «... Удельные объемы простых тел (но не элементов — очевидно) тогда мне были явственны, а это было гораздо ранее Лотара Мейера» [там же]. (Кстати, последние слова невольно заставляют вспомнить упо­мянутую Дмитриевым амбициозность Менделеева.) Потому еще, что и Кед­ров, сам по себе [9, с. 451], и Трифонов, в соавторстве [14, с. 131], высказали оценки, первую из которых автор третьей версии считает «неполной», а вто­рую «неверной» [16, с. 96]

И действительно, анализ Дмитриевым статьи (доклада) Менделеева «Об атомном объеме простых тел» заметно расходится с ее прочтением Кедровым и Трифоновым В этом докладе Дмитриев увидел «глубину понимания Мен­делеевым ПЗ и ПС (напомним: ПЗ периодический закон, ПС — периодиче­ская система. —АС) как полифонического единства самых разных физи­ко-химических закономерностей» [16, с. 99]. Он отметил, что «изучение Менделеевым характера изменений величин атомных объемов по вертикаль­ным и горизонтальным рядам системы, представленной в короткой форме (выделено Дмитриевым — А С.), натолкнуло его на мысль о целесообразно­сти разделения горизонтальных рядов на четные и нечетные» [там же]. Строго говоря, Менделеев пишет об этом, но не так. Дело в том, что термины «четные строки», «четные ряды», «нечетные строки» и «нечетные ряды» в статье «Об атомном объеме простых тел» не фигурируют. Они появятся чуть позже в ста­тье «О месте церия в системе элементов», опубликованной на немецком языке в «Бюллетенях» Академии [21, с 59-68] А вот понятиями, ими обозначен­ными, Менделеев пользуется в данном докладе.

Современное деление на элементы главных и дополнительных подгрупп не иден­тично менделеевскому разбиению элементов на четно и нечетнорядные. Разделению, которому Менделеев оставался верен до конца своих дней. Прообразом сегодняшнего деления групп на подгруппы может служить подход Лотара Майера (Мейера) [43] Вместе с тем Дмитриев подчеркивает, что приверженность Менделеева к выделению в пределах данной группы четно- и нечетнорядных элементов была обусловлена тем, что он «придавал такому разделению глубокий химический смысл» [16, с 100]

Завершая анализ менделеевского доклада, Дмитриев указывает на «осо­бую остроту» [16, с 102] вопроса о критериях объединения в одну группу эле­ментов разных разрядов

Далее автор третьей версии, обобщая идеи менделеевских работ — «Соотноше­ние свойств...», «Об атомном объеме...» и заключительной главы третьего выпус­ка «Основ химии», специально выделяет текст последней, также «выделенный» са­мим Менделеевым петитом. Он, по мнению Дмитриева, «имеет принципиальное значение для понимания истории создания "Естественной системы"» [16, с. 105]. Сравнив его с фрагментом из предпоследней главы второго выпуска «Основ хи­мии», Дмитриев заключает, что к концу 1869 г или к началу 1870 г ( третий вы­пуск «Основ химии» появился в начале марта 1870 г.) Менделеев понял что «пре­дельные (высшие) формы кислородных соединений и их свойства определяются не "самими свойствами кислорода" и наличием "грани О"... но "состоянием", т.е в конечном счете, природой элемента, находящегося в его высших кислородных сое­динениях» [16, с 107].

В обычной для него манере углубленного и, если так можно сказать, автономно­го прочтения классического текста автор приходит к выводу о раскрытии Мен­делеевым эвристического потенциала таких абстрактных понятий, как «хими­ческий элемент» и «химическая энергия» Индивидуальность элемента, по Менделееву, определяется присущей именно ему совокупностью энергетиче­ских состояний, отмечает автор

 

Резюмируя все свои наблюдения в контексте эпиграфа к своей работе [16] («Что есть дорога, то не есть путь»  Даосская мудрость), Дмитриев пишет «Рассуждая, фактически, о структурных вопросах в неструктурных терми­нах, описывая разнообразие валентных возможностей элементов, критикуя при этом самое концепцию валентности (атомности), используя искусствен­ное понятие атомного объема, отказываясь от традиционных таксономических методов и приемов, Менделеев, идя сложным и противоречивым путем, су­мел-таки прийти к естественной системе элементов (выделено мной  АС), которая не только позволяла объяснить уже известное, но и обладала мощным прогностическим потенциалом» [16, с 108]

Самое время вспомнить Менделеева «Эти "Основы" — любимое дитя мое В них — мой образ, мой опыт педагога и мои задушевные мысли» [32, с 34, 35] Как же соотносится композиция последнего прижизненного издания «любимого дитя» с построением «Естественной системы»-* «...Пол­ного соответствия между структурами "Естественной системы" и "Основ" нет даже в их издании 1906 г », — отвечает Дмитриев

Стереотип изложения любой проблемы — предыстория, история, современное состояние  Несколько отойдя от него, не будем говорить о сегодняш­нем понимании периодически! о закона и периодической системы и актуальных проблем их развития А закончим изложение третьей версии, выделив в соот­ветствии с ней «три главные вехи» в истории открытия ПЗ и ПС

 

1.) Открытие концептуального ядра периодического закона (конец 1868 — начало 1869 гг )

2.) Создание «Опыта ...» в качестве компромиссного варианта системы (17 февраля 1869 г )

3.) Выработка критериев объединения элементов первого и второго разря­дов и построение на этом фундаменте «Естественной системы элементов» (за кончены к ноябрю 1870 г )

При этом следует иметь в виду, что «речь здесь, разумеется, идет не о самих по себе графических формах выражения системы («Опыт», «Естественная система элементов»), но о тех комплексах идей и характере понимания проблемы, которые стояли за каждой из этих таблиц в феврале 1869 и в ноябре 1870гг»[,с 116]

 

 

 

Литература

 

 

1  Всеобщая история химии Становление химии как науки М   Наука, 1983 463 с

2 Bensaude- Vincent В Mendeleev s Periodic System of Chemical Elements // Brit J Hist Sci 1986 Vol 19 P 3-17

3 Spronsen J W van The Periodic System of Chemical Elements A History of the First Hundred Years Amsterdam — London — New York Elsevier, 1969

4 KadziM On Mendeleev's path to the discovery of the penodic law analysis of his work of 1854-1869 (m Japanese) // Kagakusi Kenkyu J Hist Sci (Japan) 1987 Vol 26 P 129-130

5 Kadzi M Mendeleev s Discovery of the Periodic Law of the Chemical Elements (The Scientific and Social Context of His Discovery) Sapporo Hokkaido UP, 1977 (in Ja­panese with English Summary) P 356—380

6 Kadzi M The histoncal context of firt edition of the Mendeleev s chemistry textbook <The Principles of Chemistry» // Kagakusi Kenkyu J Hist Sci (Japan) 1988 Vol 27 P 24-36

7  Graham L Science m Russia and the Soviet Union A Short History Cambndge Cambndge UP, 1933 (русский перевод Грэхем Л Р Очерки истории россий­ской и советской науки М Янус-К, 1998)

8  Graham L Textbook Writing and Scientific Creativity The Case of Mendeleev// National Forum 1983 (Winter) P 22-23

9  Кедров Б М День одного великого открытия М   Соцэкгиз, 1958 560 с

10 Кедров Б М Философский анализ первых трудов Д И Менделеева о периодическом законе (1869-1871) М   Изд-во АН СССР, 1959 294 с

11  Кедров Б М Микроанатомия великого открытия к 100-летию закона Менделеева М Наука, 1970 247 с

12 Кедров Б М Прогнозы Д И Менделеева в атомистике 1 Неизвестные элемен­ты М Атомиздат, 1977 II Атомные веса и периодичность М Атомиэдат, 1978 III За гранью системы элементов М Атомиздат, 1979

13  Трифонов Д Н Версия 2 К истории открытия периодического закона Д И Менделеева // ВИЕТ 1990 № 2 С 25-36, №3 С 20-32

14 Добротин Р Б , Kapnu/io Н Г /Серова Л С , Трифонов Д Н Летопись жизни и деятельности Д И Менделеева / Отв ред А В Сторонкин Л Наука, 1984 531 с

15 Дмитриев И С Научное открытие mstatunascendi// ВИЕТ 2001 №1 С 32—82

16 Дмитриев И С Периодический закон Д И Менделеева История открытия // История науки в контексте культуры Вып 7 СПб , 2001 156 с

17  Brooks N Dmitni Mendeleev s Principles of Chemistry and the Penodic Law of the Elements // Communicating Chemistry Textbooks and their Audiences, 1789-1939/Ed By A LundgrenandB Bensaude-Vmcent Canton (Mass ) Sci­ence History Publications 2000 P 295-309

18 Лапшин И И Философия изобретения и изобретение в философии Ч 1, 2 Пг , 1922 С 81

19 Ферсман А Е Периодический закон Д И Менделеева и его роль в современной науке / / Периодический закон Д И Менделеева и его философское значение М , 1947

20 Аллахвердян А Г Мошкова Г Ю , Юревич А В , Ярошевский М Г Психоло­гия науки М Флинта, 1998 311 с

21 Менделеев Д И Периодический закон Основные статьи (Серия «Классики на­уки») М Изд-во АН СССР, 1958

22  Путеводитель по С -Петербургу и его окрестностям СПб , 1870

23 Д И Менделеев в воспоминаниях современников М , 1970

24 Архив Музея истории ЛГУ Д 344 (цит по [13б, с 32])

25  Ceralcl Druce   I wo Crech Chemists L , 1944 (цит по [9, с  170])

26 Добротин Р Б , Карпило H I , КероваА С Трифонов Д Н Летопись жизни и деятельности Д И Менделеева / Отв ред А В Сторонник Л Наука, 1984

27 Brooks N Dmitru Mendeleev s Principles of Chemistry and the Periodic Law of the Elements   //   Communicating   Chemistry    Textbooks   and   their   Audiences, 1789-1939/Ed by A LundgrenandB Bensaude- Vincent Canton (Mass ) Sci ence History Publications, 2000 P 295-309

28 Nekoual Chikhaoui L Diffusion de la Classification Penodique de Mendeleev en France entre 1869 et 1934 (These presentee pour obtenir le grade de Dr en Sci de 1'Universite Pans XI Orsay) 1994

29 Brush S С The Reception of Mendeleev s Periodic Law m America and Britain // Isis 1996 Vol 87 P 595-682

30 Ben fey J ГН Precursors and cocursors of the Mendeleev Table The Pythagorean Spirit m Element С lassification // Bulletin for the History of Chemistry 1992—1993 (Winter Spring) № 13-14 P 60-66

31 Bensaude-Vmcent В Mendeleyev Т he Story of a Discovery / Ed by M Serres Ox­ford Blackwell Reference, 1995 P 556-582

32 Архив Д И Менделеева   Г   1 Л   Изд-во Л1У, 1951

33 Менделеев Д И Сочинения В 25 т Т 13 Основы химии Ч  I Л   М   Изд во

АН СССР, 1949

34 Менделеев Д И Сочинения В 25 т Т 14 Основы химии Ч II Л-М Изд во АН СССР, 1949

35 Менделеев Д И Сочинения В 25 т 1 1 Кандидатская и магистерская диссертации Л ОНТИ-Химтеорет, 1937

36 Bensaude-Vmcent В , Strengers I Histore de la Chunie Pans Editions La Dec ou-verte, 1993

37 Bensaude Vincent В La genese du tableau de Mendeleev //La Recherche 1984 Vol 15 N". 159 P 1207-1215

38 Менделеев Д И Периодический закон Дополнительные материалы М Изд-во АН СССР, 1960 (Серия «Классики науки»)

39  Тищенко В Е Младенцев М Н Дмитрий Иванович Менделеев, его жизнь и деятельность Университетский период 1861 —1890 п М Наука, 1993

40 Макареня АЛ Д И Менделеев и физико-химические науки (Опыт научной биографии Д И Менделеева) 2-е изд М Энергоиздат, 1982

41 NewlandsJA Relations betveen E^riirvalents^/^CJieimcal New^and Journal of Physical Science 1864 Vol 10 July P 59-60, 94-95

42 Meyer L Die Modernen Theonen der Chemie und Ihre Bedeutung fur die chemische Statik Breslau Marusch Ke u Berendt, 1864 (МейерЛ Новейшие теории химии и их значение для химической статики СПб , 1866 )

43    Meyer L Die Natur der chemischen Elemente als Function irer tomgewichte // Ann Chem U Pharm VII Supplernentband 1870 3 Heft S 354-364

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ