День великого открытия

Нет, в этот день не должно было произойти ничего особенного, во всяком случае ничего неожиданного. На понедельник 17 февраля не был назначен решающий эксперимент, профессор не собирался даже провести этот день в лаборатории или за письменным столом. Накануне он уложил чемодан и все, что нужно в дорогу, чтобы утром без задержки ехать на вокзал. Надо было докончить обследование тверских сыроварен, которое он начал еще в декабре, да все за делами не мог попасть в Тверь. А сейчас как раз удобный момент.

В субботу он закончил очередную главу учебника, и дней на десять вполне можно сделать перерыв. Этого хватит, чтобы побывать на сыроварнях и написать отчет, как обстоят там дела. Чтобы не терять зря времени, он просил оформить отпускное свидетельство с понедельника. Сейчас его принесут, и он поедет на вокзал.

Сторож и в самом деле подал ему вскоре письмо. Профессор распечатал его: так... отпускное свидетельство... выдано на срок с 17 по 28 февраля... Да, дольше задерживаться ему никак нельзя, потому что надо скорее заканчивать учебник, студентам трудно заниматься без пособия, в котором курс излагался бы систематически. Он взялся за эту сложную работу, надеясь найти какой-то принцип, из которого было бы ясно, почему, скажем, после щелочных металлов следовало описывать щелочно-земельные, а не какие-нибудь другие.

Ведь должно же быть какое-то объяснение тому, что рядом с очень активными металлами калием и натрием должны находиться весьма близкие по свойствам бериллий и магний, а не газы вроде фтора и хлора. Как раз на щелочных металлах он и остановился. Описание их закончено. С чего начинать следующую главу? Ясно, что с наиболее близких им - бериллия и магния.

Но это ему ясно, потому что он по крайней мере два десятка лет изучает свойства разных веществ и довольно много о них знает... А как объяснить студентам, почему одни вещества похожи, как братья, а другие настолько различны, что кажется, будто сделаны совсем из другого теста... Ведь и там и тут основа одна: и металл натрий и газ фтор состоят из мельчайших частиц вещества - атомов... разных атомов... Позвольте, позвольте... а что, если именно атомный вес и есть то общее, что объединяет все вещества в единую систему?.. Надо сравнить, и в первую очередь не родственные, а как раз далекие по свойствам вещества, и именно их атомные веса, а не валентность или что там обычно сопоставляют...

Профессор поискал, на чем бы записать этот неожиданный вывод, не нашел под рукой свободного листа бумаги, схватил письмо, отодвинул кружку с чаем, которую, задумавшись, поставил на него, и прямо на обороте своего отпускного свидетельства вывел два ряда химических символов...

Если бы он знал, как будут искать потом это письмо с черновыми записями, как станут вглядываться в каждую зачеркнутую им цифру, в каждую неразборчивую букву, наспех записанную рядом с расплывшимся пятном от кружки с чаем!

Он был очень педантичен, никогда не выбрасывал никаких черновиков и писем, но писал так много, что в его громадном архиве эти документы нашли лишь недавно. А тем временем сложились разные версии того, как произошло само событие.

Друг геолог зашел к нему домой как раз в то время. Он застал профессора в чрезвычайно мрачном настроении. Тот стоял у конторки и сосредоточенно писал что-то. С горечью пожаловался он другу, что никак не может выразить найденную закономерность, хотя в голове уже все сложилось.

Как рассказывал потом друг ученого, профессор проработал, не отходя от конторки, трое суток, но так ничего и не добился. Измученный, он прилег прямо здесь, в кабинете, на диван и заснул. И во сне ясно увидел, в каком порядке надо расположить химические элементы, чтобы была видна их взаимная зависимость. В волнении он проснулся и тотчас записал увиденное во сне на первом попавшемся клочке бумаги. Во всяком случае, так говорится об этом в одной популярной книжке для детей.

Сын профессора рассказывал совсем другое. Отец его будто бы сделал открытие в какой-то мере случайно. Он написал названия всех известных в то время химических элементов и коротко их свойства на отдельных карточках и, раскладывая что-то вроде пасьянса, натолкнулся на не замеченную раньше закономерность. Так утверждают все учебники химии.

Когда спрашивали самого профессора, он, пожимая плечами, отвечал: "Искать чего-либо, хотя бы и грибов или какую-либо зависимость, нельзя иначе, как смотря и пробуя..." И никто не догадался расспросить подробнее, как именно он пробовал и на что обращал внимание в первую очередь. По горячим следам проследить за ходом его мыслей было, разумеется, легче. Правда, открытие оказалось настолько значительно, что целые десятилетия ушли на его разработку и уточнение. До того ли было, чтобы выяснять, как же совершился сам факт научной находки. А когда заинтересовались всерьез и этим, расспрашивать оказалось уже некого: ни профессора, ни его друзей, ни даже его сына не осталось в живых.

Профессор в рабочей обстановке

Пришлось обращаться к архивам. И по черновикам, наброскам, письмам шаг за шагом удалось восстановить все события того знаменитого дня. Собственно, не события даже, а ход мыслей профессора, потому что он отложил поездку и весь день провел в своем рабочем кабинете, составляя таблицы, вычисляя, перекомпоновывая...

Нет, он, как мы знаем, не собирался в этот день заниматься научной работой. Он должен был уехать в Тверь, на сыроварни. Накануне он закончил очередную главу учебника, который взялся писать, когда начал читать в университете курс лекций по химии и обнаружил, что читать, собственно, не по чему. Он перебрал все учебники и книги по химии и ни в одной из них не нашел систематического изложения предмета.

Что порекомендовать студентам?

И он решил сам написать учебник, надеясь по ходу дела найти какой-то рациональный принцип для систематизации многочисленных химических элементов. Но вот закончены первая часть учебника и две главы следующей, а нужное объяснение все не отыскивалось. С описания каких элементов начинать очередную глазу?

Эти мысли не выходили у профессора из головы. Ведь он не сомневался, что в огромном разнообразии химических элементов существует какая-то общность, благодаря которой родственные семейства обладают схожими свойствами.

За завтраком профессору, видимо, пришла мысль сопоставить между собой не близкие по свойствам вещества, что неоднократно делали до него, а как раз противоположные. Ведь если есть во всем этом многообразии какая-то система, то она должна проявиться именно при сравнении непохожих химических элементов.

Но что взять за основу для сравнения? И тут новое озарение. Конечно, атомные веса: разные вещества различаются в первую очередь по атомному весу, это их основное, качественное различие. А что такое атомный вес, как не главное свойство атома, мельчайшей, как тогда думали, частицы вещества? Значит, и сравнивать вещества надо по величине атомных весов.

Может, тут ключ к решению всей задачи? Это надо было проверить немедленно. Он начал писать прямо на обороте только что полученного письма с отпускным свидетельством.

В первом ряду: калий, натрий - щелочные активнейшие металлы, под ними другая группа не таких активных металлов. Торопясь, зачеркивая, исправляя, профессор стал вычислять разницу их атомных весов. Как будто наметилась определенная зависимость, только места для вычислений не хватило.

Профессор перешел в кабинет, встал у конторки, за которой привык работать, взял чистый лист бумаги и, стараясь не торопиться, обдумывая каждый шаг, начал писать.

Снова, выстроились в ряд калий, натрий и все их семейство. Теперь под ними расположились неметаллы - фтор, хлор, бром, йод, взятые из первой части учебника. И сразу же обнаружилась любопытная деталь: атомные веса этих вторых веществ оказались на одну и ту же величину больше, чем у щелочных металлов.

Профессор стал заполнять третью строку - здесь он разместил группу кислорода: та же история. Он подписал дальше семейство азота, под ним углерода... Пока все шло как по маслу. Вскоре 42 элемента из 63 известных в то время выстроились столбцами друг под другом. Шесть групп наиболее изученных элементов, шесть родственных семейств.

И тут новое неожиданное наблюдение: начало второго столбца и конец третьего служили прямым продолжением друг друга. Выходило, что все шесть столбцов можно как бы вытянуть в одну линию, и тогда образуется непрерывный ряд элементов, у которых атомный вес будет постепенно возрастать.

Волнуясь, профессор смотрел на выстроившиеся, как на параде, шеренги химических символов. Как это он не обратил сразу внимания! Ведь ряд-то к тому же не непрерывный! У каждого восьмого элемента - ровно через семь (как раз по числу строчек в колонке) - удивительным образом повторялись свойства первого. Эти равномерные интервалы ясно говорили о том, что свойства элементов изменяются периодически. Пожалуй, можно было составить таблицу: шесть колонок по семь строчек - сорок два основных элемента войдут в нее. А вот как разместить оставшуюся треть? Атомные веса их вычислены не очень точно, да и сами они изучены меньше.

Теперь работа подвигалась не так быстро, не сразу нашли свое место свинец и алюминий. У бора пришлось произвольно изменить атомный вес, чтобы он попал в свое, а не чужое семейство. Долго не хотел становиться в общую шеренгу водород. Атомные веса многих элементов пришлось вычислять заново, он писал цифры тут же, рядом с колонками символов - некогда было отрываться, чтобы не потерять нить рассуждений. Листы испещрились помарками, зачеркнутые, вновь вписанные, исправленные знаки и цифры мешали сосредоточиться, путали картину...

Гулко хлопнула входная дверь. Шаркая валенками, вошел сторож, засветил на столе масляную лампу и стал растапливать большую кафельную печь.

Профессор на секунду оторвался от расчетов... Голова кружилась, от напряжения ломило в висках, как-то особенно остро почувствовалась пустота больших, словно нежилых комнат. Пойти на "семейную" половину? Но и там пусто, жена и дети вот уже которую зиму живут в деревне... Можно пойти в лабораторию, благо это недалеко, всего несколько шагов отделяют его квартиру от рабочих комнат университета, вся жизнь в работе, вот он и поселился тут же, при лаборатории... Да только там сейчас никого уже нет, поздно...

Он чувствовал, что от приподнятого утреннего настроения не осталось и следа. Привычная тоска, щемящая душу жалость к самому себе нахлынули на него, грозя зачеркнуть весь сегодняшний необычный день.

Он резко сдвинул исписанные листы, выхватил кипу чистой бумаги... Он должен, обязательно должен закончить эту таблицу, тогда завтра удастся выехать в Тверь...

Чей-то звучный голос: спорил со сторожем...

Кто бы это мог быть? Все думают, что он уже уехал. Это его друг - профессор геологии. Он задержался в аудитории и теперь, проходя мимо, увидел в квартире свет,

- Чем вы заняты?

Профессор попытался объяснить свои затруднения. Тогда-то, видимо, у него и вырвались горькие слова: "В голове все сложилось, а выразить таблицей не могу".

Друг вскоре ушел, а профессор снова взялся за карандаш - простая таблица ему не поможет, столько приходится делать перестановок, надо что-то другое придумать, какую-то подвижную картотеку... И тут он вспомнил про карты, обычные игральные карты. В свои одинокие вечера он так часто раскладывал пасьянс. Как он не догадался сразу? Ведь здесь тоже своего рода пасьянс, только химический... Горизонтальные ряды таблицы, где элементы расположены в зависимости от химических свойств,- это же все равно, что размещение карт по масти. В вертикальных рядах элементы выстроены в зависимости от атомных весов. И это соответствует расположению карт по значению.

Теперь надо было только терпеливо тасовать "карты", пока не сойдется пасьянс.

Сон лучший отдых для профессора

Профессор разыскал у себя в столе неиспользованные визитные карточки, заполнил их по памяти химическими символами, тут же приписал атомные веса и принялся раскладывать необычную колоду.

К концу дня только семь элементов не имели твердого места в таблице. Но это уже зависело не от него: их надо было дополнительно исследовать, уточнить некоторые свойства, проверить атомные веса. Остальные выстроились в последовательный ряд, где, подчиняясь строгой закономерности, через равные периоды повторялись свойства. В бесконечном многообразии разных веществ с их несхожими "характерами" обнаружилась скрытая раньше естественная закономерность: у каждого химического элемента - не случайный набор свойств, они меняются, так сказать, в зависимости от "порядкового номера" элемента в едином строю веществ. А порядковый номер определяется весом атомов, из которых в конечном счете состоят все вещества.

Профессор утомленно прикрыл глаза. Он понимал, что нашел гораздо больше, чем искал, Частный вопрос, с которого он начал поиски, решился сам собой, когда щелочно-земельные металлы, словно для них было заранее заготовлено место, вписались в таблицу. А вот сама таблица была куда более важным открытием.

Надо бы переписать ее начисто, да заодно и уточнить кое-что, а то чего доброго он сам запутается в своих черновиках. Но усталость взяла свое. Профессор уснул тут же в кабинете. Да и не мудрено, за один день он проделал такую гигантскую работу! Трудно поверить, что она по силам одному человеку. Ведь чтобы изложить то же самое в виде статьи, ему понадобится потом десять дней.

Сон его был тревожным, в голове теснились цифры, названия элементов, все эти столбцы, колонки. Мозг продолжал работать. Тогда-то, вероятно, он и увидел во сне полностью законченную, иными словами, переписанную набело таблицу со всеми поправками. Он не мог больше спать, сел к столу, и, схватив по своей привычке первый попавшийся листок (это была половинка почтовой бумаги от присланной ему деловой записки, ее тщательно хранят теперь историки), написал окончательный вариант. Как назвать эту таблицу?.. Классификация... Нет, лучше система... Периодическая система элементов.

Он подписался: "Д. И. Менделеев". И поставил дату - 17 февраля 1869 года.