Забаллотированный членами Российской Академии наук и не замеченный нобелевским комитетом в первые годы его существования, Дмитрий Менделеев был по-настоящему вознагражден за открытие периодической таблицы примерно через полвека после своей смерти. Лишь в 1955 г. в его честь был назван один из элементов в таблице – 101-й. Как ни странно, за все время он оказался первым профессиональным химиком, память которого была увековечена таким способом. Элементы, предшествующие менделевию в периодической таблице и носящие имена великих людей, фермий и эйнштейний, названы в честь физиков и знаменовали вклад этих ученых в тот физический эксперимент, который известен под названием «Манхэттенский проект». Позже и другие элементы назовут в честь физиков – Резерфорда, Бора и т. д. Единственными элементами, увековечившими имена химиков, были гадолиний и кюрий, но даже Мария Кюри была в не меньшей степени физиком, чем химиком. Химикам не повезло в том смысле, что наиболее урожайная эпоха открытия элементов пришлась на времена, когда все были больше озабочены честью и славой своих стран и когда еще не вышли из моды классические идеалы. И вероятно, они упустили свой шанс навсегда. Вряд ли мы станем свидетелями появления дейвиума, берцелия, бунсения или рамзея.

Дмитрий родился в 1834 г. и, вероятно, был четырнадцатым и последним ребенком в семействе, проживавшем в Сибири. Мать отвезла его в Санкт-Петербург в надежде, что по крайней мере хоть один из ее детей чего-то добьется в жизни. Подобно многим начинавшим ученым своего времени, он на правительственную субсидию отправился в Германию для завершения образования. Люди типа Менделеева незаслуженно высмеяны Тургеневым в нескольких его романах. Как бы то ни было, для русского химика такая поездка была не проявлением дилетантизма, а достаточно эффективным способом познакомиться с последними достижениями науки. После возвращения в Санкт-Петербург в 1861 г. Менделеев делил свое время между университетом, в котором он вскоре возглавил кафедру химии, и экспедициями в отдаленные районы Урала и Кавказа, где выступал в качестве консультанта в различных правительственных и коммерческих проектах в самых разных сферах, от сыроварения и сельхозпроизводства до возникавшей в то время нефтяной промышленности.

Периодическая таблица элементов принадлежит к числу таких научных открытий, которые вдруг столь многому дают объяснения, что создается впечатление, будто они могли быть созданы только мгновенно, возникнуть в голове гения, подобно озарению, или присниться ему во сне. Менделеев услужливо сочинил легенду, в которой именно так все и происходило. Однако бросается в глаза то, что сама эта легенда появилась довольно поздно. На самом же деле, конечно, периодическая таблица стала плодом долгих размышлений и сопоставлений. Менделеев, работая над остро необходимым в то время учебником по химии на русском языке, пытался представить химические элементы студентам в некой системе. Он выписал известные тогда элементы с их атомным весом и некоторыми их химическими характеристиками на 63 карточки. Затем стал перекладывать карточки разными способами, словно составляя пасьянс. Вначале он разложил в ряд самые легкие элементы, не забывая при этом, что некоторые из них, к примеру галогены, как хлор и йод, должны располагаться рядом. Очень скоро Менделеев обнаружил, что самые легкие элементы каждого типа – самый легкий галоген, самый легкий щелочной металл и т. п. – предоставляют некую исходную точку для размещения их более тяжелых собратьев. Названный прорыв в размышлениях был сделан им буквально в течение одного дня, после чего нужно было лишь поместить оставшиеся элементы под самыми легкими представителями соответствующих групп по принципу увеличения атомного веса. Все это может показаться чрезвычайно простым, если не принимать во внимание множество не совсем однозначных характеристик у 63 известных на тот момент элементов и определенное число веществ, которые в те времена многие рассматривали в качестве элементов, но, как выяснилось позднее, они были либо каким-то другим элементом, либо соединением нескольких элементов. Из-за обоих названных факторов Менделееву было сложно обрести полную уверенность в том, что он создал прекрасный инструмент для научных исследований. В результате в 1869 г. в его учебнике «Основы химии» появился раздел, озаглавленный «Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве», и лишь в следующем году описание периодического закона в более уверенной формулировке выходит в научном журнале. На незаполненные места в своей таблице он предложил варианты названий еще не открытых элементов, которые в наше время полностью забыты, и, хотя уже в 1871 г. он называл таблицу «периодической», пройдет еще много десятилетий, прежде чем все карточки будут разложены на полагающиеся им и знакомые нам теперь места.

Главной же сложностью для всех остальных было то, что таблица Менделеева появилась как будто ниоткуда. В течение нескольких лет не было представлено никаких доказательств ни за, ни против нее. С другой стороны, что может быть «верным» или «неверным» в расстановке символов на бумаге? Русский ученый заявлял, что с помощью его таблицы можно предугадать важные характеристики химических элементов, такие как плотность и температура плавления, но то, что делалось это исключительно с теоретической точки зрения, лило воду на мельницу его противников.

Тем не менее критикам пришлось замолчать, когда в 1875 г. Поль-Эмиль Лекок де Буабодран, совершенно не знакомый с работами Менделеева, объявил об открытии нового похожего на алюминий элемента, названного им галлием. Его атомный вес в точности соответствовал значению, которое Менделеев приписал пустой ячейке в своей таблице прямо под алюминием. И даже способ его открытия – путем определения характерного для него спектра – был также предсказан русским ученым. Однако плотность нового элемента, по подсчетам Лекока, оказалась ниже предполагавшейся Менделеевым, и тогда Дмитрий Иванович, отбросив все принципы вежливости, пишет Лекоку и предлагает ему найти более чистый образец элемента. И, когда Лекок выполнил пожелание Менделеева, плотность элемента почти в точности совпала с предположениями русского ученого. (Однако самую удивительную характеристику галлия, его очень низкую температуру плавления, не удалось предугадать никому. Он буквально тает в руках, будучи вторым металлом после ртути, который нередко можно встретить в жидком состоянии.)

Подобная история повторилась и в 1879 г., когда Ларс Нильсон из университета Уппсалы, открыв скандий, заполнил пустой промежуток, оставленный Менделеевым между кальцием и титаном, а затем в 1886 г., когда Клеменс Винклер из Фрейбергского горного университета, расположенного в богатом рудами районе на границе Саксонии и Богемии, из местного минерала выделил германий, в периодической системе находящийся между кремнием и оловом.

В последующих изданиях «Основ химии» Менделеева по мере поступления известий об открытии новых элементов заполнялись пустующие места в его таблице, а в издании 1889 г. были даже напечатаны портреты Лекока, Нильсона и Винклера, которые были представлены как «пропагандисты периодического закона». Несмотря на то что Менделеев был избран членом многих зарубежных академий, признанию его заслуг Петербургской Академией наук мешали его не совсем благонамеренные убеждения, семена которых были посеяны еще в пору сибирской юности, когда он познакомился с группой ссыльных декабристов – революционеров, попытавшихся свергнуть в 1825 г. царя Николая I. Позднее Менделеева заставили уйти в отставку с должности профессора в Петербургском университете. Как ни странно, вскоре ему удалось найти работу в качестве правительственного консультанта.

В течение какого-то времени каждое открытие нового химического элемента вызывало восторженную реакцию со стороны Менделеева, так как оно вписывалось в его грандиозную систему. Однако со временем были разработаны более усовершенствованные и сложные методики, с помощью которых стало возможным открывать новые элементы с непредвиденными характеристиками, и их не так легко было вписать в менделеевскую структуру. Открытие Уильямом Рамзаем инертных газов, начиная с аргона в 1894 г., стало первым испытанием периодической таблицы спустя 25 лет после ее триумфального подтверждения. Менделеев установил на основе расчета атомных весов, что между щелочными металлами и галогенами существуют пропуски, но отсутствовало целое семейство элементов, и было сложно представить, как скорректировать таблицу. В издании его книги 1895 г. звучит нотка скепсиса по поводу первых сообщений об открытии аргона и гелия. За этим последовала резковатая переписка между двумя учеными. Поначалу Менделеев отвергал претензии Рамзая на открытие нового элемента и предполагал, что его новый газ аргон – попросту тяжелая форма азота. (Подобно тому, как озон является формой кислорода, содержащей три атома вместо двух, так и подобная мнимая трехатомная молекула азота была бы в полтора раза тяжелее обычной двухатомной молекулы азота, близкой к весу обнаруженного Рамзаем аргона.) Но когда Рамзай добавил один за другим еще несколько элементов сходного типа: вначале гелий, затем неон, криптон и ксенон, Менделееву пришла в голову идея, что их можно включить в его систему, просто добавив новую колонку с самого края таблицы. Как ни удивительно, складывается впечатление, что именно неудача Менделеева с предсказанием существования инертных газов стала главной причиной того, что нобелевский комитет решил не присуждать ему премию по химии в 1906 г., когда этот вопрос был в конце концов поставлен на рассмотрение.

Открытие радиоактивного распада элементов Марией Кюри и другими, имевшее место в последние годы жизни Менделеева, внесло еще больший хаос в его систему элементов. Какой смысл помещать элементы в соответствующие клеточки, если, отбросив несколько субатомных частиц, они могут перепрыгивать из одной клеточки в другую? Как-то Менделеев решил дать бой спиритизму, который, по его мнению, стоял на пути научного прогресса у него в стране. И вот теперь, в 1902 г., посетив лабораторию Кюри, он почувствовал, что вновь столкнулся с некими дьявольскими силами, которые не без злости назвал «духом в материи».

Менделеева часто характеризовали как мистика и пророка, но это больше относится к его сибирскому происхождению, бурному темпераменту и всклокоченной бороде, чем к профессиональной деятельности. Его прижизненные портреты тоже мало что могут нам сообщить о нем: на одном из них ученый изображен сидящим в кресле с раскрытой книгой у самого лица и зажженной сигарой в руке. Менделеев был блестящим создателем периодической системы элементов, уверенность в правильности которой позволила ему оставить в ней незаполненные места. Однако периодическая система представляла собой вполне рациональную гипотезу, основанную на научных данных, и никакого отношения к пророчествам не имела. Вся его деятельность всегда строилась на рациональном подходе к миру, будь то борьба со спиритизмом, советы по развитию национальной экономики или рекомендации по поводу проведения сельскохозяйственных реформ. Полный самых разнообразных идей, Менделеев тем не менее по природе был консерватором и для многих ассоциировался с тогдашним российским официальным истэблишментом. Последним штрихом в завершение портрета Менделеева-консерватора стало назначение его в 1893 г. руководителем незадолго перед тем созданной палаты мер и весов.

За некоторое время до того, как занять профессорское место, Менделеев приобрел дачу под Москвой. Подобно Левину из «Анны Карениной», он использовал землю для демонстрации своих идей прогрессивного использования сельскохозяйственных угодий. Здесь его дочь Любовь Дмитриевна Менделеева познакомилась с молодым поэтом Александром Блоком, семье которого принадлежало соседнее поместье, и влюбилась в него. В 1903 г. через год после свадьбы Блок с восторгом пишет жене о ее отце, «который знает все, что происходит в мире. Он проник во все. Ничего от него не скрыто. Он обладает полнотой знания». Блок – автор «Скифов» и других произведений, в которых на языке литературного авангарда тех лет говорит дикая азиатская Россия – отмечал сложное хитросплетение в личности Менделеева глубоких русских корней с активной вовлеченностью в самые передовые тенденции европейской научной мысли. После смерти Менделеева в 1907 г. Блок с восхищением писал об оптимистическом взгляде ученого на будущее России, противопоставляя его нигилизму интеллигенции. Впрочем, позднее что-то изменилось, и поэт, преисполнившийся революционного энтузиазма, решил, что его тесть принадлежит уже только прошлому. 31 января 1919 г. он записал в дневнике: «Символический поступок: в советский Новый год я разбил конторку Менделеева».

Университетская квартира Менделеева – хотя, к сожалению, не его лаборатория, которая когда-то находилась рядом, – в настоящее время музей. Я посетил ее жарким июньским днем. Я пересек сверкающую в солнечных лучах Неву с ослепительным сиянием церковных куполов на ее берегах и проследовал дальше по элегантным улицам университетского комплекса геометрически распланированного Васильевского острова. Весь этот район Петербурга излучает дух устремлений Петра Великого основать столицу, способную соперничать с красивейшими европейскими городами.

Здесь Менделеев прожил 24 года с момента своего назначения на кафедру химии в 1867 г. до вынужденного ухода в отставку в 1890 г. Здесь прошли месяцы создания периодической системы, здесь с восторгом узнавал он о том, как сбывались его пророчества и открывались новые элементы, заполнявшие пустые места в его таблице. Комнаты забиты тяжелыми креслами и диванами и не менее тяжелыми томами научной литературы. В одной из них над всем доминирует портрет хозяина с сигарой. На стенах фотографии Менделеева с учеными, включая тех, кто открыл предсказанные им элементы, и известными петербуржцами. Многие гости менделеевской квартиры расписывались на скатерти. Тут же стоит и рабочий стол. Тот ли это стол, на котором он раскладывал карточки с элементами, или тот стол уничтожил Блок? Стопка карточек и другие документы, связанные с работой Менделеева над своим открытием, давно утрачены, но учебник его сохранился, как и периодическая таблица в нем, мгновенно узнаваемая последовательность элементов, хотя все в ней повернуто на 90 градусов по сравнению с современными таблицами: ряды там представлены как столбцы, а столбцы – как ряды. Так, B, C, N, O, F находятся слева в виде столбцов, а Al, Si, P, S, Cl – справа. Среди элементов с большим атомным весом я заметил структуры, которые мы сейчас восприняли бы как ошибочные: например, ртуть объединена с медью и серебром, а золото – с алюминием. Однако рядом с пропусками в последовательности элементов стоят знаки вопроса – истинное свидетельство гения Менделеева.

Глядя на знакомое расположение символов, трудно поверить, что никому до Менделеева не пришло в голову расположить элементы таким образом. Я спрашиваю куратора музея, Игоря Дмитриева, почему, по его мнению, этого не произошло.

– В то время уже было много различных классификаций элементов, – объясняет он. – Но ни одну из них не принимали всерьез. Ясно, что Менделееву пришлось нелегко.

Но больше всего мне запомнились чемоданы. Хотя Менделеев и не был мистиком, у него, без сомнения, были свои странности, и самая диковинная – хобби мастерить кожаные чемоданы. Его квартира была загромождена чемоданами в разной степени готовности, а также кожей, замками и инструментами, необходимыми для подобного занятия. Крайне соблазнительно, конечно, увидеть в этом хобби метафору, материальное свидетельство одержимости идеей аккуратного «упаковывания» всего и вся. Однако в подобной метафоре нет необходимости. Менделеев со многими учеными XIX столетия разделял страсть к упорядочиванию природы. К примеру, он с большим интересом следил за попытками современных ему натуралистов классифицировать живые существа. Тем не менее его построение системы химических элементов, стремление рассортировать базовые блоки вселенной, возникло исключительно из чисто педагогического желания облегчить студентам усвоение химических знаний, а отнюдь не из возмущения по поводу мирового хаоса.

Менделевий стал первым элементом, который пришлось втаскивать в мир буквально атом за атомом, начиная с 1955 г. Даже на данный момент его еще нет в таком количестве, которое можно было бы разглядеть невооруженным взглядом.

Это происходило в момент наивысшего напряжения «холодной войны». Его «смелый жест», как признает Сиборг, осудили некоторые американцы, но он был с благодарностью воспринят в высших кругах Советского Союза. Небольшие количества менделевия, полученные в ускорителях частиц в Беркли и в других местах, быстро распадаются, и исследование его базовых химических характеристик находится еще только в самом начале. Однако есть основания думать, что такое поведение элемента, названного в его честь, ничуть не расстроило бы Дмитрия Менделеева, одного из величайших химиков-теоретиков своего времени.