Герман Смирнов - МЕНДЕЛЕЕВ

• Название: МЕНДЕЛЕЕВ
• Автор: Герман Смирнов
• Издательство: Издательство ЦК ВЛКСМ "Молодая гвардия"
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1974

Книга рассказывает о жизни и деятельности Дмитрия Ивановича Менделеева. В представлении большинства людей он в первую очередь химик, создавший периодическую систему элементов. Но, оказывается, собственно химии посвящено менее одной десятой части менделеевских трудов. И с гораздо большим основанием Менделеева можно было бы считать физикохимиком, технологом, экономистом, геофизиком, метрологом.

Менделеев называл себя «ратником русской науки». О нем можно говорить и как о «ратнике русской культуры», ибо самобытная фигура его всегда находилась в центре не только научной, но и общественной и культурной жизни России.

---

Но, оказывается, такое выделение было обусловлено серьезными историческими причинами. Оно как бы дань той, можно сказать, героической роли, которую сыграла скромная инженерная наука гидравлика в низведении всей гидродинамики с заоблачных высот математической отрешенности к решению важнейших практических задач современной техники. Вплоть до последних десятилетии прошлого века гидродинамика и гидравлика, в сущности, почти не имели точек соприкосновения. Если первой занимались самые высокие теоретики-математики, то второй — самые приземленные практики-инженеры. Математиков И. Ньютона, Ж. Даламбера, Л. Эйлера, М. Остроградского интересовали изящные математические задачи, задаваемые обтеканием тел струями жидкости. Инженеров, оставшихся, в большинстве случаев безвестными, интересовали менее изящные, но гораздо более насущные вопросы: силы, оказываемые водяными струями на берега каналов и устои мостов, и сопротивление, испытываемое движущимися кораблями и текущими в трубах жидкостями. Так вот потому и выделилась гидравлика, потому и оказалась противопоставленной гидродинамике, что между формулами и цифрами математиков и инженеров не оказалось ни малейшего сходства, ни малейшего совпадения. Это разительное несовпадение и породило не лишенную ядовитости мысль, будто гидродинамики разделяются на инженеров-гидравликов, которые наблюдают то, чего нельзя объяснить, и на математиков, которые объясняют то, чего нельзя наблюдать.

К тому времени, когда Дмитрий Иванович начал заниматься сопротивлением жидкостей, многое в этой науке уже было сделано: Г. Галилей, Дж. Ричиолли, Э. Мариотт и Ф. Ла-Гир в XVII веке уже установили, что сопротивление зависит от поперечного сечения движущегося тела, от плотности жидкости и от скорости движения. Великий Ньютон уже выдвинул свою инерционную теорию, согласно которой сопротивление приписывалось только преодолению инерции частиц жидкости, раздвигаемых движущимся телом. Французский морской офицер Ш. Борда своими экспериментами опроверг все теоретические предсказания Ньютона, хотя сам и не выдвинул никакой гипотезы взамен. Сделал это в 1764 году другой француз — Э. Дюбуа, который в предисловии к своим «Началам гидравлики» писал: «Мы считаем себя счастливыми уже тем, что нам удалось разложить сопротивление, испытываемое движущимся телом в жидкости, на два различных усилия, одно, действующее как давление на переднюю часть тела, а другое — как недостаток давления сзади». Величайшая заслуга Дюбуа, высоко оцененная Менделеевым, состояла в том, что он первый показал, какую большую роль в сопротивлении играет форма кормовой оконечности тела, роль, которую полностью отрицал сам Ньютон.

Инерционные теории сопротивления, модные в XVIII веке, привели к понятию об идеальной жидкости, то есть жидкости, лишенной трения, лишенной вязкости.

Эксперименты, проведенные в 1780 году французом Ш. Кулоном — тем самым, который открыл фундаментальный закон электростатики, — показали, что пренебрегать трением, как это делали до него, нельзя, что сопротивление складывается из двух составляющих — инерционного и фрикционного сопротивлений. В XIX веке началось увлечение фрикционными теориями, которые были особенно популярны в Англии, где именно такие теории разработали В. Ренкин и Дж. Скотт-Рассел, где провел свои крупномасштабные эксперименты М. Бофуа и где начал систематические исследования знаменитый Вильям Фруд.

Но все это английское великолепие произвело на Менделеева не очень большое впечатление. Опыты Бофуа обошлись в 50 тысяч фунтов стерлингов, почти в полмиллиона рублей. Опыты Фруда потребовали громадных средств английского адмиралтейства, поскольку для них было устроено здание над длинным водоемом, установлен мощный двигатель и целая система измерительных приборов. И тем не менее все эти колоссальные средства, затраченные Англией на изучение сопротивления, принесли малые плоды.

Гораздо большее значение для науки представляли внешне не столь впечатляющие опыты, произведенные во Франции в 1840–1850 годах. Здесь Г. Гаген и Ж. Пуазейль установили, что сопротивление жидкости, текущей в трубе, прямо пропорционально скорости. А. Дарси пришел к иному заключению: сопротивление пропорционально квадрату скорости. Придирчивая проверка показала, что эксперименты и Гагена — Пуазейля и Дарси безукоризненны. Выходит, вода в трубах вела себя лукавым озорником, подчиняясь иногда одному закону, а иногда другому. Чутье подсказывало Менделееву, что в этом несовпадении таятся гораздо более фундаментальные зависимости, чем в грандиозных экспериментах англичан. «До сих пор нет достаточно прямых опытов для твердого суждения об этом предмете, — писал он, — хотя он имеет, можно сказать, капитальнейшее значение для многих частей гидродинамики…»

В 1878 году, работая в Ницце над проблемами гидродинамики, Менделеев был убежден, что «время для изложения и средства для издания… найдутся»… Но увы! Работам Менделеева по изучению сопротивления жидкостей не суждено было быть завершенными: в 1880 году выходит первый выпуск этого труда, оказавшийся последним. О нем Дмитрий Иванович на склоне лет писал так: «Книга вышла полна разного интереса (тогда я уже любил Анну Ивановну), но на ее окончание личных средств не стало (они пошли на дела семейные), а казенных не дали — оттого и не продолжал».

Об этом можно только пожалеть, ибо уже тогда, в 1878 году, он настолько глубоко проник в суть дела, что совершенно правильно указал на тот узловой вопрос, разрешение которого стало стержнем развития в последующие десятилетия. «Внутреннее трение, — писал он, — будет поглощать еще больше силы и работы тогда, когда явятся вихри (вьюны, водовороты), как это случится яснее всего при движении угловатого… тела или тела с шероховатой поверхностью». Чтобы оценить всю многозначительность этих слов, следует вспомнить о том, что именно образование вихрей стало главным содержанием гидродинамики: вплоть до наших дней.

И кто знает, найдись у русского морского ведомства в 1878–1880 годах несколько свободных тысяч рублей, и, быть может, вся история становления современной гидродинамики оказалась бы иной.

В начале 1879 года заболел сын Менделеева — Владимир, и Дмитрий Иванович поспешил в Петербург к своему любимцу. Конечно, он не утерпел, повидался с Анной Ивановной. Встреча показала им обоим, что в их отношениях ничего не изменилось. И Дмитрий Иванович со стесненным сердцем снова уехал в Париж. Здесь нагрянул к нему старый приятель Петр Капитонович Ушков, которому в свое время Дмитрий Иванович помог поставить большое химическое производство в Елабуге на Каме, и соблазнил Менделеева ехать в Неаполь и Сицилию…

Путешественники с готовностью окунулись в водоворот неаполитанской жизни. По вечерам, гуляя по набережной, они любовались Везувием: вершина вулкана, рисовавшаяся темной массой на небе, светилась красивым огненным пятном; по временам это пятно увеличивалось, загоралось ярче, и тогда были видны клубы освещенного внутренним пламенем дыма. Днем они осматривали городской музей, катакомбы, раскопанную Помпею, паровые пещеры и знаменитый Собачий грот. Собаки, имеющие неосторожность забежать в этот грот, погибают от удушья, ибо выделяющиеся из почвы пары нефти и углекислота образуют над полом грота смертоносным слой толщиной в несколько десятков сантиметров.

Потом небольшой колесный пароход доставил Менделеева и Ушкова в «благородную» Мессину на остров Сицилия. И Дмитрий Иванович уговорил своего спутника поехать в Патерно, небольшой городок у подножия Этны, неподалеку от которого за несколько месяцев до того произошло большое извержение грязи и газов.

И все-таки, несмотря на обилие и яркость впечатлении, цель, которую поставил перед собой Менделеев, отправляясь в путешествие, не была достигнута. Он не мог забыть Анну Ивановну. Интерес к сицилийским красотам пропал, и Дмитрий Иванович заторопился в Рим, где 9 апреля 1879 года открылся второй конгресс метеорологов. Но, как назло, съезд этот оказался малоинтересным, и раздосадованный Менделеев морем возвратился в Ниццу, а оттуда домой, в Петербург.

Сенсацией столичной жизни в 1879 году стала VII Передвижная выставка, на которой выставил три свои картины Архип Иванович Куинджи. «Публика приветствует их восторженно, — писал об этих пейзажах Н. Крамской, — художники же (то есть пейзажисты) в первый момент оторопели… долго стояли с раскрытыми челюстями и только теперь начинают собираться с духом…»

Из всех изящных искусств Дмитрий Иванович больше всего любил и понимал живопись. Он посещал все выставки, был дружен с Н. Крамским, И. Шишкиным, И. Репиным, Н. Ярошенко, А. Куинджи. Разговоры о выставке передвижников отвлекли его от тяжких раздумий и натолкнули на мысль об устройстве так называемых сред, на которых собирались бы художники, ученые, литераторы, молодежь. Конечно, это намерение преследовало и тайную цель: он надеялся, что на такие встречи будет приходить и ученица Академии художеств Анна Ивановна Попова. И действительно, когда юная художница вернулась с каникул, она была введена в кружок знаменитых мастеров кисти, запросто собиравшихся в просторной профессорской квартире. Здесь за чаем с бутербродами и фруктами узнавались последние новости, рассматривались иллюстрированные издания, демонстрировались изобретения, разгорались споры, а иногда устраивались всевозможные мистификации и дурачества. Как-то раз Менделеев приехал к своей сестре, у которой снова поселилась Анна Ивановна, и предложил ехать к Куинджи смотреть «Ночь над Днепром». Эта картина наделала тогда много шума, и, конечно, Анна Ивановна с восторгом согласилась. Извозчик быстро домчал их на Малый проспект Васильевского острова, к угловому, ничем не примечательному снаружи дому. Дверь открыла жена Куинджи. Она провела гостей в небольшую комнату и просила подождать. Потом за дверью, ведущей в мастерскую, раздался громкий голос художника: «Да где же он? Да куда же он?» Двери распахнулись, и Архип Иванович, крупный, плотный, плечистый, с шапкой длинных волнистых волос и курчавой бородой, появился перед Дмитрием Ивановичем и его юной спутницей. Одет он был по-домашнему, в поношенный серый пиджак, из которого как будто вырос. Художник провел гостей в мастерскую, и все вместе они долго сидели перед картиной…