Есть мнение, что Дмитрий Иванович Менделеев увидел периодическую таблицу во сне. Но это — неоднократно уже опровергнутое мнение. Сам Менделеев ещё над ним смеялся. Ибо не один только он спал и видел, как бы открыть периодический закон. Много людей в XIX столетии этим грешило. Что и делает историю создания таблицы интересной.
Во-первых, об «элементах». Восходит это понятие ещё к физике аристотелевой, оперирующей стихиями — землёй, огнём, воздухом и водой. И эфиром. Именовались они, однако, не стихиями, а именно, «элементами» или «эссенциями». Предполагалось, что любая материя представляет собой смесь четырёх эссенций в разной пропорции. Эфиру же «пятому элементу», «квинтэссенции» отводилась в мироздании особая роль.
Но уже в XVIII столетии стало ясно, что элементов намного больше. К XIX веку науке стали известными десятки «чистых» веществ, неразложимых, а значит не являющихся соединениями других. И в начале столетия «элементы» считались уже первоосновой всего сущего: разновидностями «атомов», фундаментальных, как выразились бы сейчас, неделимых частиц материи, комбинациями которых определялись её физические и химические свойства.
Представления о «неделимости» и «первичности» атомов оказались ложными. Но не суть. Важно в данном контексте, что учёные об атомах знали. Знали, что атомы есть и обладают определёнными свойствами. Возникал, соответственно, вопрос, почему эти свойства именно таковы. Для ответа же на него требовалось хоть в общих чертах понять, как эти свойства между собой связаны. Для чего, в свою очередь, свойства нужно было свести к некому общему знаменателю.
И таким знаменателем стала атомная масса. Примерно — очень не точно, не догадываясь даже, что почти каждый из элементов представляет собой смесь изотопов с разными массами — вычислять её начали, основываясь на сравнении плотности веществ, ещё в первые годы XIX столетия. Таким образом, водород, массе которого примерно оказались кратны массы всех прочих элементов, превратился в точку отсчёта…
То есть, в начальном виде таблица элементов к моменту рождения Менделеева уже существовала. Но представляла собой, скорее, строку: последовательность элементов, расставленных в порядке возрастания массы. И химики смотрели на это чудо со злобным недоумением. Никаких порядка, смысла и логики в строке не обнаруживалось. Ведь, элементы стояли хоть и правильно, но не подряд, а через один. Известной науке была лишь часть из них. Отсутствующие же не позволяли уловить какую-либо периодичность в изменении свойств. Это сбивало с толку.
С толку сбивал и ещё один фактор. Атомная масса определяется количеством всех нуклонов — протонов и нейтронов — в ядре. Химические же свойства зависят только от количества протонов. Таким образом, сведение свойств к общему знаменателю давало обратный эффект. Ибо знаменатель был выбран неправильный.
...Но внутренней логики в строке не могло не быть. Она лишь являлась не очевидной, и её, — это химики понимали, — просто требовалось найти. Как следствие, с 1829 по 1870 годы одна за другой появлялись всё новые системы толкования последовательности элементов. Перечислять и тем более описывать, объясняя, почему автор заблуждался именно так, а не иначе, нет ни места, ни смысла. Ученые замечали в строке то «триады», то «октавы», то закручивали её в спираль. Однако, и таблицы до Менделеева появлялись тоже. Проблема заключалась в том, что любой из предлагавшихся методов сортировки элементов срабатывал лишь местами, не работая в прочих случаях без объяснения причин.
Трудясь над проблемой с середины 50-х годов XIX века, и уже совершив ряд важных открытий и изобретений, — позже затерявшихся на фоне главного достижения, — Менделеев пришёл к своему варианту таблицы в 1869 году. Пришёл, допустив при этом, что часть элементов ещё не открыты, — предшественники же подвергали анализу только известное. Удалось ему и абстрагироваться от атомной массы, — как качества сомнительного, указывающего, максимум на расположение элемента в общем ряду. И последнее было особенно сложным, ибо в таком случае — без знания о протонах, нейтронах и электронах, — периодичность лишалась всякого теоретического обоснования. Зато начинала наблюдаться. Нарисованные на карточках элементы — их было известно 63 — встали по порядкам и рядам.
...Если к сути, то Менделеев смог пронумеровать элементы, открыв заряд ядра. Позже, — после появления у физиков представлений об устройстве атома, некоторое время именовавшимся «числом Менделеева». Но это случилось позже. По началу же, открытие Менделеевым вообще чего-либо вызывало у коллег обоснованные сомнения. Ведь, таблица зияла дырами, — то есть, предложенный им «периодический закон», мало того, что не из чего не вытекал, так ещё и не выполнялся.
Но именно «дыры» в научной теории — самая важная её часть. Объяснить известные факты всегда можно по-разному. «Дыры» же представляют собой предсказания, благодаря которым истинность объяснения можно проверить. С 1875 по 1886 годы три предсказанных таблицей элемента — галлий, скандий и германий — были открыты. И теория, таким образом, получила экспериментальное доказательство.
Блог с ежедневными публикациями, это не развлечение, а работа. Кошелёк ЮMoney 4100 1168 3178 5907
...Что же до «лишнего» в таблице, то — не сам, а по совету британского коллеги — физика Рамзая, — Менделеев ввёл в таблицу «нулевую» группу, место в которой должны были занять «ньютоний» (эфир) и «короний» (не имеет аналога в современной мифологии). И группа это действительно оказалась лишней. Не в том смысле, что эфир не был открыт. Просто, он изначально не наделялся Менделеевым химическими свойствами, не предсказывался периодическим законом изменения оных, и в периодической таблице данной сущности делать, таким образом, было нечего.
Но физикам в этот период эфир ещё требовался. Они и попросили дорисовать. Где-нибудь сбоку. Потом, когда эфир науке требоваться перестал, данный инцидент был быстро забыт.