Жанр: Энциклопедия
СТО ВЕЛИКИХ ученых
...ессора в Петербургском технологическом институте. Профессорам предоставлялась и квартира в институте. Теперь забот о материальном обеспечении семьи стало меньше, и Менделеев приступил к работе над докторской диссертацией.
Исследования продолжались почти год. Проследив изменение удельного веса в зависимости от процентного содержания спирта в воде, Менделеев установил, что самую большую плотность имеет раствор, в котором
соотношение между молекулами спирта и воды составляет один к трем.
Впоследствии это открытие стало основой гидратной теории растворов.
Защита диссертации состоялась 31 января 1865 года. Через два месяца
Менделеев был назначен экстраординарным профессором по кафедре технической химии Петербургского университета, а в декабре — ординарным профессором.
В летние месяцы Дмитрий Иванович часто выезжал вместе с женой и
сыном Володей в имение Боблово. Менделеев купил его, чтобы иметь
возможность проводить некоторые исследования, связанные с плодородием почвы. Он регулярно приезжал в Боблово, наблюдал за работой крестьян, давал указания по использованию минеральных удобрений.
В то время возникла острая необходимость создать новый учебник по
неорганической химии, который бы отражал современный уровень развития химической науки. Эта идея захватила Менделеева. Одновременно он
начал собирать материал для второго выпуска учебника, куда должно было
войти описание химических элементов.
Менделеев тщательно изучил описание свойств элементов и их соединений. Но в каком порядке их проводить? Никакой системы расположения элементов не существовало. Тогда ученый сделал картонные карточки. На каждую карточку он заносил название элемента, его атомный вес,
формулы соединений и основные свойства. Постепенно корзина наполнялась карточками, содержащими сведения обо всех известных к этому
времени элементах. И все равно долгое время ничего не получалось. Говорят, что периодическую таблицу элементов ученый увидел во сне, оставалось ее лишь записать и обосновать.
Постепенно Менделеев понял, что с изменением атомного веса меняются и свойства элементов. Приближался к концу февраль 1869 года. Через несколько дней рукопись статьи, содержащей таблицу элементов, была
закончена и сдана в печать. Менделеев уехал в срочную командировку на
один из химических заводов. 6 марта его друг профессор химии Меншуткин сообщил об этом открытии на заседании Русского химического общества. Любопытно, что вначале русские химики не поняли, о каком великом открытии идет речь.
Зато значение таблицы осознал сам Дмитрий Иванович. С того дня,
когда за простыми рядами символов химических элементов Менделеев
302
увидел проявление закона природы, другие вопросы отошли на задний
план. Он забросил работу над учебником
Основы химии
, не занимался
и исследованиями. Распределение элементов в таблице казалось ему несовершенным. По его мнению, атомные веса во многих случаях были
определены неточно и поэтому некоторые элементы не попадали на места, соответствующие их свойствам. Взяв за основу периодический закон,
Менделеев изменил атомные веса этих элементов и поставил их в один
ряд со сходными по свойствам элементами.
В статье, вышедшей на немецком языке в
Анналах
, издаваемых
Либихом, Менделеев отвел большое место разделу
Применение периодического Закона для определения свойств еще не открытых элементов
.
Он предсказал и подробно описал свойства трех неизвестных еще науке
элементов — эка-бора, эка-алюминия и эка-кремния.
Для Менделеева вопрос о периодическом законе был исчерпан. И снова
лекции в университете, исследования в лаборатории, сельскохозяйственные опыты в Боблово, поездки по стране на различные химические предприятия.
В это же время Менделеев глубоко заинтересовался еще одним вопросом — состоянием газов при очень высоком давлении. Председателю Русского технического общества П.А. Кочубею удалось раздобыть средства, и
это дало возможность нанять сотрудников, купить аппаратуру. Самым
большим результатом этой работы было выведенное Менделеевым уравнение состояния газов, которое имело более общий вид, чем известное
уравнение Клапейрона.
Однажды осенью 1875 года, когда Менделеев просматривал Доклады
Парижской академии наук, взгляд его упал на сообщение Лекока де-Буабодрана об открытии нового элемента, названного им галлием. Но французский исследователь указал удельный вес галлия — 4,7, а по вычислениям Менделеева у эка-алюминия получалось 5,9 Менделеев решил написать ученому, указав, что, судя по свойствам открытого им галлия, это
не что иное, как предсказанный в 1869 году эка-алюминий.
И действительно, более точные определения удельного веса галлия
дали значение 5,94. Открытие галлия вызвало настоящую сенсацию среди
ученых. Имена Менделеева и Лекока де-Буабодрана сразу стали известны
всему миру. Ученые, воодушевленные первым успехом, начали искать
остальные, еще не открытые элементы, которые были предсказаны Менделеевым. В десятках лабораторий Европы закипела работа, сотни ученых
мечтали о необыкновенных открытиях.
И успехи не заставили себя долго ждать. В 1879 году профессор Ларе
Фредерик Нильсон, работавший в Упсальском университете (Швеция),
открыл новый элемент, полностью соответствующий описанному Менделеевым эка-бору. Он назвал его скандием. Повторное доказательство предсказаний Менделеева вызвало настоящий триумф. Вскоре стали посту
ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ МЕНДЕЛЕЕВ 303
пать сообщения об избрании Менделеева почетным членом различных
европейских университетов и академий
Окруженный всеобщим вниманием и славой, Менделеев все чаще
чувствовал себя одиноким и несчастным в своей семье. Отношения с женой были мучительно сложны и безысходны, и даже дети, которых Менделеев горячо любил, не могли скрасить его одиночество и отчужденность
в семье. Нередко, запершись в кабинете, он предавался горестным размышлениям.
Именно в это время возник его интерес к Анне Ивановне Поповой,
бывавшей в их доме вместе со своей подругой, учительницей музыки дочери Менделеева Ольги. Анна Ивановна была образованна, хорошо понимала живопись. Непринужденно и свободно она чувствовала себя на вечерах, которые устраивались каждую среду в доме Менделеева, где собирались известные художники — Репин, Шишкин, Куинджи, друзья Менделеева.
Интерес к девушке перерос в глубокую симпатию, а потом пришла и
любовь. Исчезло ощущение потерянности, которое мучило его последние
годы. В ее присутствии он просто преображался, не скрывая переполнявших его чувств. Не желая быть причиной разрыва Менделеева с семьей,
Анна Ивановна решила покинуть Петербург, и уехала в Италию Однако
Дмитрий Иванович, узнав о ее отъезде, бросил все и поехал вслед за ней.
Спустя месяц они вернулись вместе.
Жизнь Менделеева коренным образом изменилась. Анна Ивановна
была внимательной и заботливой женой. Вскоре новая семья Дмитрия
Ивановича стала расти — родилась дочь Люба, а через год — сын Иван.
Но все же радости и горести личной жизни не отвлекли его от главного —
от науки.
Круг интересов Менделеева был очень широк. Классическими являются и его работы по химии растворов. Кроме того, он много занимался
исследованиями нефти и вплотную подошел к открытию ее сложного состава.
Во время полного солнечного затмения 1887 года Менделеев должен
был вместе с воздухоплавателем подняться на воздушном шаре. Однако
перед стартом начался дождь, намокший шар не мог подняться с двумя
пассажирами. Тогда Менделеев высадил летчика и полетел один Рассказывают и то, что на досуге он делал великолепные чемоданы.
В 1887 году в России начался пересмотр таможенного тарифа по распоряжению тогдашнего министра финансов И.А. Вышнеградского, с которым Менделеев некогда учился в Главном педагогическом институте К
осени 1889 года огромное количество сводок, таблиц, отчетов и ведомостей скопилось в комиссии, составленной из профессоров Технологического института, но привести все эти материалы в стройную систему, придать им цельность никто не мог. И тут в поле зрения министра попал
Менделеев. Благодаря докладу Дмитрия Ивановича новый таможенный
тариф удалось ввести в действие с 1 июля 1891 года. Его книга
Толковый
тариф
на долгие годы стала основой русской таможенной политики.
Менделеев уже стал признанным ученым, но отношения с властями
оставались сложными. Всему причиной был независимый характер ученого, из-за которого ему два раза отказывали при избрании в члены Российской академии наук, хотя к этому времени ученый был членом уже
сотни самых престижных научных обществ мира.
В 1890 году Менделеев был уволен из университета по распоряжению
тогдашнего министра просвещения графа Делянова. Зная об обширных
познаниях Менделеева во многих областях науки, видные государственные
деятели нередко обращались к нему за советом и помощью. В 1892 году
министр финансов Витте предложил Дмитрию Ивановичу должность ученого хранителя Палаты мер и весов, и Менделеев согласился. Несмотря
на преклонный возраст, он начал активную и разностороннюю работу в
этой новой области. Здесь ученый также сделал несколько открытий. В
частности, он разработал точнейшие эталоны веса.
Дмитрий Иванович работал до последнего дня Он скончался утром
20 января 1907 года.
После смерти Менделеева его имя было присвоено Русскому химическому обществу, и ежегодно 27 января, в день рождения ученого, в Петербурге происходит торжественное заседание, на котором представляют авторов лучших работ по химии и награждают их медалью имени Д.И. Менделеева. Эта награда считается одной из самых престижных в мировой
химии.
АДОЛЬФ ФОН БАЙЕР
(1835—1917)
Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился в Берлине 31 октября 1835 года. Он был старшим из пяти детей
Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Байер. Отец Байера, офицер
прусской армии, был автором опубликованных работ по географии и преломлению света в атмосфере, а мать — дочерью известного юриста и историка Юлиуса Эдуарда Хитцига. Счастливые дни детства Адольфа Байера были омрачены большим несчастьем — во время родов умерла мать.
Старший из детей, Адольф, сильнее других чувствовал тяжелую утрату.
Отец, специалист по геодезии, большую часть года проводил в путешествиях. По возвращении он некоторое время жил дома, а потом вместе
с Адольфом отправлялся в Мюльгейм. Каждый раз отец привозил книги,
и Адольф запомнил одну из них, потому что именно с нее начался интерес
к химии.
В гимназии учитель Шельбах, отличный математик и физик, преподававший также и химию, активно поддерживал интерес Адольфа к физике
и химии. Мальчик учился с исключительным усердием, поэтому Шельбах
сделал его своим помощником в химической лаборатории. Адольф с удовольствием проводил демонстрации опытов в аудитории, но еще важнее
для его становления как химика имели опыты, которые он проводил в
своей домашней лаборатории. Прочитав руководство по органической
химии Вёлера, Байер еще больше увлекся интересной, загадочной и малоизученной наукой химией. В двенадцатилетнем возрасте он сделал свое
первое химическое открытие. Это была новая двойная соль — карбонат
меди и натрия.
зоб
Окончив гимназию Фридриха Вильгельма, Байер в 1853 году поступил
в Берлинский университет, где в течение двух последующих лет занимался изучением математики и физики.
После окончания третьего семестра Байер был призван в армию. Целый год проходил службу юноша в восьмом берлинском полку. Для него
это было тяжелое время, ведь за год ему не удалось даже открыть книгу.
Но, наконец, отслужив положенный срок, Байер вернулся домой и встал
перед необходимостью решать, чем заниматься дальше.
В конце концов, он поступил в Гейдельбергский университет и начал
работу в лаборатории профессора Бунзена. Обучение в университете не
ограничивалось чтением лекций, уже с начала учебного года студенты готовились к исследовательской работе. В Гейдельберге Байер сосредоточил
свое внимание на физической химии. Но после опубликования в 1857 году
статьи о хлорметане он так увлекся органической химией, что, начиная со
следующего года, стал работать у занимавшегося структурной химией Фридриха Августа Кекуле в его лаборатории в Гейдельберге.
Лаборатория была тесной и скудно оборудованной. Однако Байер нашел в лице Кекуле превосходного учителя, который отлично владел методикой экспериментальной работы по органической химии, а еще лучше
теорией. Под руководством Кекуле исследования пошли быстро и весьма
успешно. Взяв в качестве исходного вещества какодиловую кислоту, Байер за короткое время синтезировал новые, неизвестные до того времени
соединения — метилированные хлориды мышьяка, за которые ему позднее была присуждена докторская степень.
С 1858 года в течение двух лет он вместе с Кекуле работал в Гентском
университете в Бельгии. В Генте у Байера не было самостоятельного заработка, он жил на деньги, которые ежемесячно получал от отца. Известный
ученый-геодезист, теперь уже генерал Байер, мог позволить себе содержать сына, но отец все настойчивее советовал Адольфу самому подумать о
своем будущем.
В начале 1860 года Байер приехал в Берлин. Экзамен на приват-доцента он выдержал блестяще и начал подготовку к предстоящим лекциям.
Для экспериментальной работы в берлинских лабораториях не было никаких условий. Оборудовать собственную лабораторию у Байера не было
средств. Оставалось только одно — решать теоретические проблемы.
После смерти деда в доме Байеров, как и прежде, собирались известные ученые, писатели, искусствоведы. На этих вечерах нередко бывал и
друг старого Байера, тайный советник Бендеманн, который почти всегда
приходил со своей дочерью Адельгейдой (Лидией). Она подружилась с
сестрами Адольфа. А когда Адольф приехал в Берлин, красивая, образованная подруга сестер сразу же привлекла его внимание. Однако, живущий на средства отца, Байер не мог и помышлять о браке. Нужно было
как можно скорее найти работу с постоянным заработком. И счастье улыб
АДОЛЬФ ФОН БАЙЕР 307
нулось ему. В I860 году в ремесленном училище, будущем Высшем техническом училище, была введена новая дисциплина — органическая химия.
Байер согласился на должность преподавателя органической химии, хотя
жалованье ему полагалось небольшое и половину его нужно было отдавать ассистенту, который совсем ничего не получал.
Под влиянием увлеченности Кекуле Байер начал сначала исследовать
мочевую кислоту, а начиная с 1865 года структурный состав индиго, высоко ценимого в промышленности синего красителя, названного именем
растения, из которого его получают. Еще в 1841 году французский химик
Огюст Лоран в ходе исследований сложного строения этого вещества выделил изатин, растворимое в воде кристаллическое соединение. Продолжая опыты, начатые Лораном, Байер в 1866 году получил изатин, использовав новую технологию восстановления индиго путем нагревания его с
измельченным цинком. Примененный Байером способ позволил проводить более глубокий структурный анализ, чем процесс окисления, осуществленный Лораном.
Престиж его лаборатории чрезвычайно возрос. Молодым ученым интересовались не только исследователи, но и промышленники. Доходы
Байера значительно увеличились. Теперь можно было подумать о семейной жизни.
8 августа 1868 года состоялась свадьба Адельгейды Бондеманн и Адольфа
Байера. У них родились дочь и три сына, один из которых, Франц, умер в
1881 году. Известная своей деликатностью, тактом и изящными манерами, госпожа Байер пользовалась всеобщей любовью и уважением. Кроме
молодых практикантов ее мужа, госпожа Байер обычно приглашала и маститых ученых, писателей, художников, музыкантов. Молодая жена не
только умело взяла на себя заботы о хозяйстве, но и помогала мужу вести
переписку. Байер не любил писать. Даже научные статьи, в которых он
подводил итоги своих исследований, Байер писал с большой неохотой.
Анализируя обратный процесс, получение индиго путем окисления
изатина, Байер в 1870 году впервые сумел синтезировать индиго, сделав,
таким образом, возможным его промышленное производство. После того
как в 1872 году Байер переехал в Страсбург и занял место профессора
химии в Страсбургском университете, он приступил к изучению реакций
конденсации, в результате которых высвобождается вода. В ходе проведения реакций конденсации таких групп соединений, как альдегиды и фенолы, ему и его коллегам удалось выделить несколько имеющих важное
значение красящих веществ, в частности пигменты эозина, которые он
впоследствии синтезировал.
Здесь у Байера появилось много друзей. Иногда после работы сотрудники лаборатории собирались на квартире ученого, благо дом, в котором
жил Байер, находился рядом с лабораторией. За большим и шумным столом рассказывались веселые истории, шутки, пелись песни. Адельгейда
любила эти веселые компании и умела оживлять их своим искусством
отличной хозяйки. Эти молодые, влюбленные в науку люди сплотились в
одну большую семью, в центре которой был профессор Байер.
Три года прожил ученый в Страсбурге. В 1875 году, после смерти Юстуса
фон Либиха, Байер стал преемником этого известного химика-органика,
заняв должность профессора химии в Мюнхенском университете. Здесь в
течение более чем четырех десятилетий он был центром притяжения множества одаренных студентов. Более пятидесяти из них стали впоследствии
университетскими преподавателями.
Вернувшись к изучению точной химической структуры индиго, Байер
в 1883 году объявил о результатах своих исследований. Это соединение, по
его словам, состоит из двух связанных
стержневых
молекул (их он назвал индолом). В течение сорока лет созданная Байером модель оставалась неизменной. Она была пересмотрена только с появлением более совершенной технологии.
Изучение красителей привело Байера к исследованию бензола — углеводорода, в молекуле которого 6 атомов углерода образуют кольцо Относительно природы связей между этими атомами углерода и расположения атомов водорода внутри молекулярного кольца существовало много
соперничавших между собой теорий. Байер, который по своему складу
был скорее химиком-экпериментатором, нежели теоретиком, не принял
ни одну из существовавших в то время теорий, а выдвинул свою собственную — теорию
напряжения
. В ней ученый утверждал, что из-за присутствия других атомов в молекуле связи между атомами углерода находятся
под напряжением и что это напряжение определяет не только форму молекулы, но также и ее стабильность. И хотя эта теория получила сегодня
несколько осовремененную трактовку, ее суть, верно схваченная Байером, осталась неизменной. Исследования бензола привели Байера также к
пониманию того, что структура молекул бензольной группы ароматических соединений, называемых гидроароматическими, представляет собой
нечто среднее между кольцевым образованием и структурой молекулы алифатических углеводородов (без кольца). Это сделанное им открытие не
только указывало на взаимосвязь между данными тремя типами молекул,
но и открывало новые возможности для их изучения.
В 1885 году в день пятидесятилетия Байера в знак признания его заслуг перед Германией ученому был пожалован наследственный титул, давший право ставить частицу
фон
перед фамилией.
...Годы шли незаметно. Старшая дочь Евгения давно вышла замуж за
профессора Оскара Пилоти. Сыновья, Ганс и Отто, тоже нашли свою дорогу в жизни. Появились внуки...
Шел 1905 год. На чествование семидесятилетия выдающегося ученого
в Мюнхен съехались десятки учеников Байера, теперь уже известных ученых. Торжественная церемония, обед в большом зале. Со всех концов
АДОЛЬФ ФОН БАЙЕР 309
мира приходили поздравления. В дни празднования было получено сообщение о том, что за заслуги в области органической химии Байеру присуждена Нобелевская премия по химии
за заслуги в развитии органической химии и химической промышленности благодаря работам по органическим красителям и гидроароматическим соединениям
.
Поскольку в это время ученый был болен и не мог лично присутствовать на церемонии вручения премии, его представлял германский посол.
Байер не произнес Нобелевской лекции. Но еще в 1900 году, в статье,
посвященной истории синтеза индиго, он сказал:
Наконец-то у меня в
руках основное вещество для синтеза индиго, и я испытываю такую же
радость, какую, вероятно, испытывал Эмиль Фишер, когда он после пятнадцати лет работы синтезировал пурин — исходное вещество для получения мочевой кислоты
.
Став нобелевским лауреатом, Байер продолжил исследования молекулярной структуры. Его работы по кислородным соединениям привели к
открытиям, касающимся четырехвалентности и основности кислорода.
Ученый также занимался изучением связи между молекулярной сіруктурой и оптическими свойствами веществ, в частности цветом.
Байер поддерживал личные контакты со многими выдающимися учеными Европы. Почти не ведя переписки, он всегда находил время посетить своих коллег, побеседовать с ними, узнать об их достижениях, рассказать о своих. Его уважали и повсюду встречали как дорогого гостя.
Профессорские кафедры во многих городах Европы занимали его ученики. Они сохраняли привязанность к старому учителю и, приезжая в Мюнхен, прежде всего, навещали знакомый дом.
В число наград, полученных Байером, входила медаль Дэви, присужденная Лондонским королевским обществом. Он был членом Берлинской
академии наук и Германского химического общества.
Последние годы жизни ученого были омрачены начавшейся мировой
войной. Народ Германии нес на плечах все тяготы кровавой бойни, и
Байер тяжело переживал это. Он стал быстро дряхлеть, часто задыхался от
сухого кашля, а вскоре и совсем слег. 20 августа 1917 года Адольф Байер
умер в своем загородном доме на Штарнбергском озере, неподалеку от
Мюнхена.
УИЛЛАРД ГИББС
(1839—1903)
Загадка Гиббса заключается не в том, был ли он неправильно понятым или неоцененным гением. Загадка Гиббса состоит в другом: как случилось, что прагматическая Америка в годы царствования практицизма
произвела на свет великого теоретика? До него в Америке не было ни
одного теоретика. Впрочем, как почти не было теоретиков и после. Подавляющее большинство американских ученых — экспериментаторы.
Джозия Уиллард Гиббс родился 11 февраля 1839 года в Нью-Хейвене,
штат Коннектикут, в семье профессора Йельского университета. В течение шести поколений его семья славилась в Новой Англии своей ученостью. Один из его предков был президентом Гарвардского университета,
другой — секретарем Массачусетсской колонии и первым президентом
Пристонского университета. Отец Гиббса считался выдающимся теологом.
Когда Гиббсу было десять лет, он начал учиться в небольшой частной
школе в Нью-Хэйвене, расположенной в том же квартале, что и его дом.
Он рос тихим, застенчивым мальчиком, всегда следовал за другими, никогда не был вожаком, но и никогда не оставался в стороне. В 1854 году
юноша поступил в Йельский университет, а в 1858 году Гиббс получил
диплом бакалавра.
В те годы в Шеффильде создавалась научная школа. В 1847 году при
ней была открыта аспирантура. Но только в 1861 году эта школа получила
право присуждать степень доктора физики. Гиббсу со временем суждено
было стать величайшим американским теоретиком науки, но его обучение
шло по линии американского практицизма. В 1863 году он первый в Америке получил степень доктора физики за работу по инженерной механи
УИЛЛАРД ГИББС 311
ке. Диссертация называлась
О форме зубцов в зубчатом сцеплении
. Он
тут же получил место преподавателя в колледже на три года. Отец Гиббса
умер в 1861 году, оставив детям 23 500 долларов. Таким образом, Гиббс
мог жить на небольшой доход.
Преподавая, Гиббс не переставал заниматься своим любимым делом —
механикой. Он написал несколько работ о паровых турбинах и изобрел
железнодорожный тормоз, работающий под действием силы инерции поезда. Когда окончился срок его преподавания в Йеле в 1866 году, Гиббс
вместе с двумя сестрами отправился за границу. Это был поворотный
момент в его карьере. В Европе он получил углубленное образование,
ставшее прочным фундаментом для самой главной работы в его жизни.
Сначала он занимался в Сорбонне и Коллеж де Франс. По шестнадцать часов в неделю Гиббс слушал лекции и занимался у таких физиков и
математиков, как Дюамель и Лювилль.
Здесь же Гиббс впервые прочел работы Лапласа, Пуассона, Лагранжа
и Коши. На следующий год он отправился в Берлин, где учился у Кундта
и Вейерштрассе. Проведя год в Берлине, он переехал в Гейдельберг, где
читали лекции такие выдающиеся ученые, как Кирхгоф, Кантор, Бунзен и
Гельмгольц, от которых он узнал еще больше о теоретической физике.
Вернувшись в Америку в 1869 году, он поселился в доме отца в НьюХэйвене вместе с сестрой, которая во время заграничной поездки вышла
замуж. 13 июля 1871 года в ведомостях Йельского университета было напечатано сообщение о том, что
мистер Джозия Уиллард Гиббс назначен
профессором математики и физики, без жалованья, на факультет философии и изящных искусств
.
Эта кафедра была первой в Америке. Только потому, что окружающие
хорошо знали возможности Гиббса и верили в его большое будущее, Йельский университет счел возможным назначить его на этот пост.
Став профессором, он читал механику, волновую оптику, векторный
анализ, теорию электричества и магнетизма. В 1873 году появились его
первые термодинамические работы
Графические методы в термодинамике жидкостей
и
Метод геометрического представления термодинамических свойств веществ при помощи поверхностей
. В большом исследовании
О равновесии гетерогенных систем
, публиковавшемся в 1875—
1878 годах, Гиббс развил и широко применил свое учение.
Исаак Ньютон в свое время расширил понятие о равновесии, включив
в него движение. Его открытие произвело одну из величайших в истории
интеллектуальных революций. Работа Гиббса имеет не мень
...Закладка в соц.сетях
