Виток спирали - Рич Валентин Исаакович

Клевеит, названный так по имени шведского химика Пера Клеве, — довольно сложный минерал, состоящий в основном из окислов тория и урана. Откуда там азот?

История эта показалась Рамзаю загадочной, и сразу после отъезда американца он стал искать образец клевеита. Это оказалось не просто — минерал был открыт недавно, встречался крайне редко, и вполне могло получиться так, что его не нашлось бы во всей Англии.

Но Рамзаю повезло: у одного торговца минералами он обнаружил две унции клевеита. Рамзай выложил 18 шиллингов, вернулся в лабораторию и попросил своего ученика Матьюса вскипятить минерал с серной кислотой и собрать выделившийся газ.

Матьюс был человеком аккуратным и все сделал как следует. У газа из клевеита оказался редкостный спектр! Ничуть не похожий ни на спектр азота, ни на спектр какого-нибудь иного земного вещества. Яркая светло-желтая полоска в нем была как две капли воды похожа да ту, которая 27 лет назад была обнаружена в спектре солнечного протуберанца.

Гелий? Да, гелий!

Прежде всего Рамзай нашел атомный вес "небесного вещества". Он оказался равен 4. Следовательно, место гелия было между водородом и литием.

Как жаль, что Менделеев зачеркнул на своем листке и не внес в свои дальнейшие прогнозы элемент, заполняющий эту брешь!

Рамзай продолжал исследование.

Он попробовал гелий поджечь. Но тот гореть не пожелал. И с водородом соединяться — тоже. И с хлором. И с калием…

Теперь аргон не выглядел круглым сиротой, бродягой без роду, без племени. Их было двое таких бездельников. Гелий стоял перед литием. Значит, аргон следовало поставить перед другим щелочным металлом. Ближе всего по атомному весу подходил калий. Значит — перед калием? Невзирая на то, что атомный вес у него был не меньше, а больше, чем у калия?

Тогда по примеру Менделеева можно было кое-что предсказать, Например, что перед натрием тоже должен находиться инертный элемент с атомным весом что-нибудь около 20. (Помните зачеркнутое Менделеевым 22?) И что перед рубидием будет открыт бездельник с атомным весом 84. А перед цезием еще один — с атомным весом 131…

Осенью 1897 года Рамзай выступил в Канаде с докладом об аргоне я гелии. И объявил, что существуют еще не открытые сопредставители той же группы. И что "по образцу учителя нашего Менделеева", — так сказал в своей речи Рамзай, — можно предсказать их свойства. И предсказал.

А уже в следующем году, приготовив побольше аргона и охладив его до жидкого состояния и постепенно выпаривая, нашел в нем всю недостающую троицу.

У всех трех были очень красивые спектры. Но особенно красивым оказался спектр одного из них — в нем было множество ярко-красных линий, вся трубка с газом светилась ярко-красным светом.

Как раз в это время в лабораторию вошел двенадцати летний сын Рамзая… Конечно, в наше время двенадцатилетние подростки не нашли бы в светящейся красным светом трубке ничего необычайного. Сейчас такую трубку можно увидеть вечером на любой большой улице. Но тогда…

— Папа, — закричал сын Рамзая, — как зовут этот красивый газ?

— Еще не решено, — сказал отец.

— Он что — новый?

— Новооткрытый, — уточнил отец.

— Почему бы в таком: случае не назвать его "новум"?

— Не подходит. Это латынь, а полагается греческое слово… Впрочем, отчего бы не назвать его неоном? Это по-гречески то же самое…

В отличие от историй о ванне, яблоках и прочих легендарных вещах и обстоятельствах, сопутствующих открытиям, у этой истории довольно надежный первоисточник: она рассказана самим Рамзаем.

Других собратьев гелия и аргона назвали криптоном и ксеноном — от греческих слов "скрытый" и "странный".

Неон встал в таблице Менделеева как раз перед натрием, криптон — перед рубидием, ксенон — перед цезием.

Новое семейство — нулевая группа элементов — очень уместно выглядело именно там, куда оно встало: между щелочными металлами, самыми активными из всех металлов, и галогенами, самыми активными из всех неметаллов.

Правда, с появлением нового семейства в таблице появился новый нарушитель последовательности атомных весов — аргон.

Но во-первых, он был не единственным нарушителем — до него уже были кобальт и теллур.

А во-вторых, разве это был единственный вопрос, который ставил перед наукой закон Менделеева?

Это только вначале так кажется — взойди на гору, и все откроется как на ладони.

С одной стороны, так оно и есть — с горы виднее.

Но с другой стороны, не совсем так, потому что перед взошедшим на гору расширяется горизонт. Линия, отграничивающая то, что мы видим, от того, чего мы не видим, стала много длинней. И за каждой точкой этой границы есть неизвестное.

С вершины открытого Менделеевым закона мир элементов был как на ладони.

Но почему он такой, этот мир?

Почему он начинается с водорода? Почему нет элемента легче? Или он еще не открыт?

Почему он кончается ураном? Почему нет элемента тяжелое, или его тоже еще не открыли?

Наконец, самый главный вопрос. Как образовались атомы разного сорта, если атомы не могут превращаться друг в друга, если они неделимы и вечны?

Новые вопросы означали конец целой эпохи в познании природы вещей. Однако новая эпоха еще не наступила. Невозможность превращения одних элементов в другие в ходе химических реакций была многократно доказана, а никаких иных реакции люди еще не знали.

Часть четвертая

ОТРИЦАНИЕ ОТРИЦАНИЯ

Глава первая,

в которой Крукс и Томсон обнаруживают частицы, более мелкие, чем атомы

Алхимики "читали, что подобное соединяется с подобным. И если сера соединяется с ртутью, то потому, что между ними есть какое-то сродство. Однако Роберт Бойль в своем "Химике-скептике" утверждал обратное — лучше всего соединяются как раз противоположные по своим свойствам вещества. Ведь всем известно, как жадно соединяются кислоты со щелочами!

Эта идея Бойля получила подтверждение в XVIII веке, когда Гальвани и Вольта научились делать батареи. Если в банку с раствором поваренной соли опускали два угольных стержня и подключали их к полюсам гальванического элемента, то на стержне, который был подключен к отрицательному полюсу, всегда выделялся натрий, а на стержне, подключенном к положительному, всегда выделялся хлор.

Когда научились разлагать электрическим током воду, получилась такая же картина: на отрицательном электроде непременно был водород, а на положительном — кислород.

Химики пытались понять, отчего одни элементы выделяются только на отрицательном электроде, а другие на положительном. Уже давно было известно, что одноименно заряженные тела отталкиваются, а тела, имеющие разноименные заряды, притягиваются. Поэтому Берцелиус в начале XIX века объяснил поведение элементов при электролизе так… Раз водород притягивается к катоду — отрицательно заряженному электроду, — значит, сам водород заряжен положительно. А кислород, который притягивается к положительно заряженному аноду, заряжен отрицательно.

Все элементы он разделил на электроположительные и электроотрицательные. Положительные — те, что выделяются на отрицательном электроде. Отрицательные — те, что выделяются на положительном.