70-е годы
Жизнь и работа Менделеева в этот период была тесно связана с Петербургским университетом. Карьера ученого складывалась довольно успешно. В начале 1870-х годов Дмитрию Ивановичу поручили составить отчет о деятельности университета. Он не переставал заботиться о реорганизации работы учебных заведений, особенно в области преподавания химии и других естественных наук. Кроме того Менделеев добивался улучшения финансирования лабораторий, издания учебных пособий, предоставления больших прав студентам, предоставления женщинам возможности получения образования. Книга Менделеева "Основы химии" к 1877 году выдержала уже три издания и вытеснила устаревшие учебники. Около пятидесяти лет она оставалась основным русскоязычным учебным пособием по химии.
В 1872 году Дмитрий Иванович взялся за новую научную проблему. Он приступил к исследованиям упругости газов. Что же заставило его так резко поменять сферу своих научных интересов? Во-первых, к этому времени он разработал основные положения учения о периодичности. Теперь оставалось только ждать подтверждения открытия и его признания. Во-вторых, мы помним, что еще в начале своей научной деятельности Менделеев занимался физической проблемой и даже сделал довольно серьезное открытие - установил существование критических температур. Эта сфера интересов была довольно близка к свойствам газов. В-третьих, в те времена все еще актуальной оставалась гипотеза существования "мирового эфира", гипотетической всепроникающей среды, передающей свет, тепло, гравитационные силы. Менделеев считал, что при изучении крайне разреженных газов можно выявить свойства эфира. Наконец последним по порядку, но не по значению фактором можно считать заинтересованность сходной проблемой Русского технического общества. Общество интересовало изучение свойств газов при высоком давлении. Этот интерес был связан с работами по усовершенствованию огнестрельного оружия. Русское техническое общество взяло на себя финансирование исследований.
Конечно же, выделить эфир и проанализировать его свойства Менделееву не удалось. Но в ходе исследований он разработал немало новых методик, получил много ценных фактических результатов и сделал одно заметное теоретическое обоснование: вывел уравнение состояния идеального газа, в котором впервые применил универсальную газовую постоянную. Введение газовой постоянной сыграло немалую роль в развитии физики газов и термодинамики. При этом следует сказать, что задания Технического общества ученый так и не выполнил. Но к этой истории мы еще вернемся. Менделеев продолжал изучать и свойства растворов. В 1873–1874 годах в своих лекциях он ввел понятие равновесия в растворах.
Летом 1876 года Дмитрий Иванович вместе со своим помощником В. А. Гемилианом совершил поездку в Америку. Ученые были представителями Русского химического общества на Всемирной выставке в Филадельфии, посвященной столетию США. Но не менее важной целью поездки было изучение заокеанских нефтяных промыслов. Вернувшись на родину, Менделеев, со свойственной ему работоспособностью, за очень короткий срок написал книгу "Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвания и на Кавказе", которая содержала ценные сведения и их анализ и пользовалась большой популярностью.
Менделеев не оставлял своего увлечения изобразительным искусством. Он не только посещал художественные галереи, покупал картины, копии и репродукции. По средам он устраивал в своей квартире импровизированный художественный кружок. На "художественных средах" у Менделеева бывали Репин, Куинджи, Крамской, Шишкин и многие другие известные художники.
Нужно сказать и об изменениях в личной жизни ученого. Его отношения с женой уже давно оставляли желать лучшего. В конце концов между супругами произошел разрыв. Весной 1877 года Феозва Никитична с детьми уехала в Боблово. Менделеев предоставил одну из комнат университетской квартиры своей сестре Екатерине Ивановне Капустиной и ее дочери.
(Капустины находились в стесненных материальных обстоятельствах.) Вместе с ними у Менделеева поселилась и подруга племянницы Анна Попова, студентка Академии художеств. Вскоре ученый был покорен обаянием, красотой и непосредственностью девушки. Он долго не позволял проявиться своим чувствам. В 1878 году Менделеев перенес плеврит. Известный врач С. П. Боткин посоветовал Дмитрию Ивановичу какое-то время пожить в более теплом климате. Коллеги выхлопотали ему заграничную командировку. Ее целью было изучение воздухоплавания и сопротивления среды. Ученый покинул Россию в надежде поправить здоровье и забыть о своем увлечении девушкой, которая была младше его на 24 года. В первом начинании Менделеев, возможно, и преуспел, а вот во втором потерпел крах. Но об этом позже.
В Россию Дмитрий Иванович вернулся весной 1879 года. Он отчитался о командировке проектом управляемого аэростата и статьей о современном состоянии воздухоплавания. Эта проблема очень заинтересовала ученого. Уже в 1880 году вышел первый том его книги "О сопротивлении жидкости и воздухоплавании". Излагать содержимое книги мы не считаем нужным, скажем только, что Николай Егорович Жуковский, основоположник аэродинамики, высоко ценил достижения Менделеева в этой области.
Менделеев и Петербургская академия наук
Неприятным и даже скандальным образом сложились взаимоотношения между Менделеевым и Петербургской академией наук. Этим взаимоотношениям мы хотим уделить особое внимание, поскольку они хорошо характеризуют личность Дмитрия Ивановича. Здесь хотелось бы еще раз подчеркнуть, что мы не ставили себе целью идеализировать наших героев, а стремились к созданию реалистичных портретов.
В 1874 году несколько академиков, в том числе Зинин и Бутлеров, предложили избрать Менделеева адъюнктом Академии по химии. Но против кандидатуры Дмитрия Ивановича проголосовало 11 академиков, при 8 "за". Отклонение кандидатуры Менделеева стало результатом простой интриги. Не желая отказать довольно известному ученому лично, академики проголосовали против выделения адъюнктуры химии вообще. Возможные причины нежелания академиков видеть Дмитрия Ивановича своим коллегой мы изложим ниже. В 1876 году Менделеев все же стал членом-корреспондентом Академии, но не по химии, а по физике. Ученый написал Академии благодарственное письмо, впрочем, не без элементов иронии: "Императорская С.-Петербургская академия наук избранием в свои члены-корреспонденты оказала мне такую высокую честь, какая не соответствует моей скромной деятельности на поприще наук".
Напомним, что незадолго до этого произошло открытие галлия и имя Менделеева звучало в научных кругах всего мира. Так что ученый имел все основания для иронии.
В 1880 году академики вновь рассматривали кандидатуру Дмитрия Ивановича. 6 февраля умер Николай Николаевич Зинин, который занимал в Академии кафедру "технологии и химии, приспособленной к искусствам и ремеслам". В марте физико-математическое отделение Академии создало комиссию, которая должна была составить список кандидатов на освободившуюся вакансию. Было предложено две кандидатуры: Менделеев и Бекетов. После некоторых колебаний Бекетов отказался баллотироваться. В конце октября представление об избрании в экстраординарные академики Менделеева внесли Бутлеров, Чебышев, Кокшаров, Овсянников. В характеристике кандидата эти академики, в частности, писали:
"Профессор Менделеев первенствует в русской химии, и мы смеем думать, разделяя общее мнение русских химиков, что ему принадлежит по праву место в первенствующем ученом сословии Российской империи. Присоединением проф. Менделеева к своей среде Академия почтит русскую науку, а следовательно, и себя самое, как ее духовную представительницу".
Выборы состоялись 11 ноября. При 9 голосах "за" и 9 "против" кандидатура Менделеева была провалена (кандидат должен был набрать 2/3 голосов). 11 ноября 1880 года советские историки науки называли днем позора Петербургской академии наук. Они приводили различные объяснения того, что кандидатура Менделеева была забаллотирована. Например, считалось, что прогрессивные социально-политические идеи ученого противоречили взглядам многих консервативно и реакционно настроенных академиков. Еще в 1880 году возникла точка зрения, согласно которой Менделеева забаллотировала немецкая партия Академии. Конечно, первая, а возможно, и вторая причина вполне правдоподобны. Но скорее всего, не все так просто. Современные исследователи воздерживаются от категоричных суждений по этому поводу. Игорь Сергеевич Дмитриев, доктор химических наук, директор Музея-архива Д. И. Менделеева при Санкт-Петербургском государственном университете прекрасно разобрал и изложил обстоятельства, при которых Менделеев не стал академиком, в своей статье "Скучная история (о неизбрании Д. И. Менделеева в Императорскую академию наук в 1880 г.)". Желающим подробно разобраться в этой ситуации мы рекомендуем обратиться к данной работе, а здесь, за неимением возможности уделить вопросу больше внимания, мы только кратко изложим причины неизбрания, которые называет Дмитриев.
Во-первых, основной научной заслугой Менделеева, безусловно, было открытие периодического закона и составление отвечавшей ему системы элементов. Но к 1880 году значение закона еще не было общепризнанным. Кроме того, в это время, в связи с открытием скандия, вновь возникла полемика о приоритете создания системы элементов. Естественно, что это обстоятельство подрывало доверие академиков к кандидату. Во-вторых, известно, что у Менделеева был не простой характер. Он считался довольно конфликтным и несдержанным человеком, отличался безапелляционностью суждений. От вспыльчивости Менделеева часто страдали его сотрудники. Довольно известный химик Вячеслав Евгеньевич Тищенко писал:
"Конечно, нельзя отрицать, что нрав у него был крутой, но он был вспыльчив, да отходчив. Слушать его крик, воркотню было иногда нелегко, но мы знали, что он кричит и ворчит не со зла, а такова уж его натура. Вероятно, в шутку он говорил, что держать в себе раздражение вредно для здоровья, надо, чтобы оно выходило наружу. "Ругайся себе направо-налево и будешь здоров. Вот Владиславлев не умел ругаться, все держал в себе и скоро помер"".
По свидетельствам очевидцев, кое-кто из академиков прямо говорил о том, что единственным препятствием к избранию Менделеева стал его тяжелый характер.
В-третьих, свою роль могла сыграть и специфика Петербургской академии. Вот как описывал ее К. С. Веселовский, секретарь Академии: "Последние все [другие европейские академии], более или менее, так сказать, академии почета: они дают своим членам громкое имя, как бы признание их знаменитости, но не доставляют им самостоятельного положения, а потому не возлагают на них и особенных обязательств. Наша Академия, напротив, есть, так сказать, Академия ученого труда. Она поставлена правительством в самостоятельное положение, снабжена большими учеными средствами и принадлежностями, дает своим членам средства самостоятельного существования, сравнительно высокий оклад, казенное помещение и взамен требует от них ученые труды".
Теперь вернемся немного назад, к истории исследований свойств газов по заказу Русского технического общества. В 1875 году Менделеев сдал отчет о первой части своих исследований физики газов. Но затем работы в этой области сильно затянулись. Техническое общество напоминало Менделееву об его обязательствах. Возникла конфликтная ситуация. В раздражении Дмитрий Иванович написал секретарю Общества довольно резкое письмо: "Ваше отношение к моему проекту выдачи денег служителю из процентов имеющихся сумм мне показалось столь неладным, что я немедля по возвращении домой беру назад свое желание и отдаю Ваше согласие. Иными словами, денег, отпущенных на опыты, я не возьму. <.> Так мне покойнее и лучше. А в этом деле мой покой и мое "лучше" я считаю важнее и существеннее не только приличий или огорчения. других, но даже и того обстоятельства, что Вы сочтете мое письмо и мой отказ за повод к какому-либо недоразумению. <.> Я - вольный казак - хочу остаться вольным и им останусь во всяком случае".
Тут следует добавить, что Военное и Морское министерства, которые через Техническое общество финансировали опыты Менделеева, изначально создали комиссию для содействия работам по исследованию свойств газов. Комиссию возглавлял академик А. В. Гадолин. Конечно же, можно считать, что позиция Менделеева - "вольного казака" от науки - вполне правомерна. Но такая позиция не совсем устраивала Петербургскую академию наук, особенности которой довольно четко обрисовал Веселовский. Наконец, не последнюю роль в этом деле сыграла фигура Бутлерова. Он был одним из самых активных сторонников Менделеева, но при этом отношения самого Бутлерова со многими академиками были довольно напряженными. Естественно, что его протеже этими академиками был воспринят негативно.
Как видим, обстоятельства, при которых Менделеев был забаллотирован на выборах в Академию наук, с полным основанием можно считать неоднозначными. Сам ученый, безусловно, испытывал досаду. Вскоре после выборов он писал: "Выбора в Академию я не желал, им оставался бы недоволен, потому что там не надо [то], что я могу дать, а мне перестраивать себя уже не хочется".
Но при этом ученый старался вести себя достойно. Когда на лекции 12 ноября студенты стали выражать возмущение состоявшимся накануне голосованием, Менделеев ответил: "Если подставлять ухо хлопанью, то тогда нужно выслушивать и свистки".
Менделеев был очень популярен в студенческих и научных кругах. Голосование 11 ноября вызвало большой общественный резонанс. Русское физико-химическое общество поместило в газетах протест:
"Физико-математическое отделение Императорской Академии наук в заседании 11 ноября 1880 года забаллотировало Д. И. Менделеева. Бесспорность заслуг кандидата, которому русская наука равного представить не может, известность его за границей делают совершенно необъяснимым его забаллотирована. Ввиду повторяющихся неизбраний в Физико-математическое отделение Академии наук лучших русских ученых мы считаем нужным обратить на это общественное внимание".
Печать с восторгом подхватила благодатную тему. Так, уже 12 ноября в газете "Новое время" вышла статья "Немцы-победители". Она заканчивалась такими словами: "Нам немцев довольно. Есть русские ученые, и если немцы крепко становятся особняком против русского ученого, то они делают это, конечно, для того, чтобы подать пример. Да последуем же этому примеру".
В результате подобных публикаций Менделеев получил популярность довольно неприятного, скорее всего и ему самому, скандального свойства. Но несмотря на все неприятные стороны этого академического скандала и его неоднозначность, научные круги России были на стороне Менделеева. Еще в 1880 году его избрали своим почетным членом 14 научных обществ и учебных заведений России.
Дальнейшая жизнь и деятельность
В начале 80-х годов Менделееву пришлось столкнуться с целым рядом разнообразных трудностей. Неустроенность и неопределенность в личной жизни угнетала его. Фактически разрыв с Феозвой уже произошел, но развод еще не был оформлен. Анна Ивановна Попова находилась в Риме.
В это время активизировались демократические силы, или, если посмотреть с другой колокольни, расцвело вольнодумство. Конечно же, эти явления особенно ярко проявились в студенческой среде. Менделеев же был очень популярен среди студентов. В его архиве хранилось немало революционных обращений, переданных, по всей видимости, студентами. В феврале 1881 года волнения среди студентов усилились. При всей либеральности своих взглядов, Менделеев не был сторонником радикальных методов, к которым призывала демократически настроенная молодежь. Он часто публично призывал к отказу от политической деятельности.
Об этом времени ученый писал: "Беспорядки и волнения шли. Устал и к Анюте хотелось. Подал в отставку, а меня уговорили на отпуск". В конце февраля Менделеев отправился в Рим. Некоторое время Дмитрий Иванович и Анна Ивановна путешествовали. Затем вернулись в Россию и поселились в Константиново под Ярославлем - здесь Менделеев работал на нефтеперегонном заводе В. И. Рагозина. 29 декабря 1881 года Анна Попова (Менделеевой она стала только весной следующего года) родила дочь, которую назвали Любовью. (В 1903 году она вышла замуж за Александра Блока.) В конце 1883 года в семье родился мальчик Иван.
В 1882 году Лондонское Королевское общество за работы по классификации химических элементов присудило Менделееву медаль Дэви, свою самую престижную награду. В 1884 году он отправился в Лондон, где представлял Петербургский университет на праздновании 300-летнего юбилея Эдинбургского университета. Позже, в 1887 и 1889 годах, он совершил еще две научные поездки в Англию.
В эти годы Менделеев активно работал над исследованием растворов. Результатом стала книга "Исследования водных растворов по удельному весу", вышедшая в 1887 году. В ней Менделеев изложил основы теории растворов. Ученый посвятил эту книгу матери: "Это исследование посвящается памяти матери ее последышем. Она могла его возрастить только своим трудом, ведя заводское дело; воспитывала примером, исправляла любовью и, чтобы отдать науке, вывезла из Сибири, тратя последние средства и силы. Умирая, завещала: избегать латинского самообольщения, настаивать в труде, а не в словах, и терпеливо искать божескую или научную правду, ибо понимала, сколь часто диалектика обманывает, сколь многое еще должно узнать, и как при помощи науки, без насилия, любовно, но твердо устраняются предрассудки и ошибки, а достигаются: охрана добытой истины, свобода дальнейшего развития, общее благо и внутреннее благополучие. Заветы матери считает священными Д. Менделеев".
Интересы ученого продолжали удивлять разнообразием.
7 августа 1887 года смелый исследователь совершил полет на воздушном шаре "Русский" с целью наблюдения полного солнечного затмения. Он поднялся на высоту примерно в 3 километра и пролетел около 100 километров. Во время полета Менделеев самостоятельно управлял воздушным шаром и проводил наблюдения.
В 1888 году по поручению правительства он совершил поездку по территории, известной сейчас как Донецкий угольный бассейн. Его задачей было изучение экономического состояния и возможных путей оптимизации добычи угля. Вернувшись из командировки, ученый опубликовал серию очерков-отчетов под общим названием "Будущая сила, покоящаяся на берегах Северного Донца". Идеи Менделеева опять опередили время. Он предложил разработать технологию подземного сжигания угля с целью последующего использования образующихся газов. Впервые эта идея была реализована только в 30-х годах XX века.