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作者:多人 当前章节:15062 字 更新时间:2026-6-17 23:24

那么,决定元素在物质行列中的位置的,到底是什么呢?

是颜色?不,颜色显然是一种不太稳定的次要性质,它不能作为决定元 素间自然秩序的标准。

那么是比重吧?但这种性质更不确定:一种物质只要对它稍微加点热, 它的比重就起变化,使它相对地轻起来。

根据同样的道理,元素的导热性、导电性、磁性及许多别种性质都不适 合。

很显然,像每个人有个特殊的脸作为他的标记一样,每一元素也应该有 一种更根本的特征作为它的标记。这标记应该永远不起变化,没有它时,连 元素本身也无法想象。这种重要而不可缺少的标记应该有个特点:即使这元 素和别的元素化合而成新的复合物,具有了新的性质,也不会失掉它。

真有这样的标记吗?能有这样的标记吗?

这个问题老是萦绕在门捷列夫的心头,使他不断地思索着,盘算着,比 较着。

是的,是有这样的标记,是有这样的特性。门捷列夫知道它,所有的化 学家知道它。可是很少有人重视它。

它就是“原子量”。原子量无论什么时候,无论在什么条件下也不改变。 它是元素的“身份证”。

这个结论是门捷列夫把一切元素的性质仔细比较以后得出来的。他看出 了,猜到了,根据这一重要特征,就能摸索到使元素有相似和不相似之分的 规律。能够帮他找到物质世界的统一性与规律性的那把钥匙找到了。只有善 于利用它,问题就可以解决了。

然而引他来到这里的线索是模糊的,令人迷惑的。为了不迷路,为了清 清楚楚地看出元素间的联系,门捷列夫用厚纸板切成了63个方形卡片,在每 一卡片上写下元素的名称、重要性质及原子量。然后“玩”起这副纸牌来。 摆起元素的“牌阵”来。换句话说,他把这些小方块一组组地摆起来,变换 它们的位置,寻找一般的规律性,寻找一切元素共同遵守的统一的法则。

门捷列夫无论是在白天或是夜晚,在讲台上或在实验室里,在街上或在 家中书桌边,他随时都在想着这个元素的自然系统。

1867年2月17日,门捷列夫开始挑选原子量相近的各元素,结果正像 他所说的:“很快地就使我得出结论,各元素的性质和它们的原子量呈周期 性的依赖关系。尽管有许多不明确的地方,但我从不怀疑所得出的结论具有 普遍性,因为不可能有这样的偶然性。”

门捷列夫在建立元素周期系统中具有决定意义的工作是,将不相类似的 元素加以对比。首先是钾和氯,然后是对整族的碱金属和卤族元素。1869年 3月1日,他给本国和外国的一些化学家分别寄去他的第一稿元素周期表, 名为《根据原子量和化学相似性而得出的元素之实验》。1869年3月,由门 舒特金代表门捷列夫 (当时他因公外出)在俄国化学会议上宣读“原子量与 元素性质的关系”之报告,其内容有以下几点:

 (1)将元素按原子量的大小加以排列,其性质表现出明显的周期性。

 (2)化学性质相似的元素,或者是原子量相近,或者是依次递增相同的 数量。

 (3)各元素及各族按原子量大小排列的对比与各元素的所谓的原子价相 一致。

 (4)分布在自然界的元素都具有数值不大的原子量值,具有这样的原子 量值的一切元素都表现出特有的性质,因此可以称它们是典型的元素。

 (5)原子量的大小决定元素的性质。

 (6)还有一些未知的元素尚待发现,例如与Al、Si相类似,原子量为 65—75的元素。

 (7)如果知道某一元素的相类似的元素,原子量的值有时能够加以修 正。

 (8)一些类似的元素能根据其原子量的大小被发现出来。

正如门捷列夫所指出的,周期律的全部规律都表述在这些原理中。其中 最主要的是元素的物质性质和化学性质随着原子量作周期性的变化。

1869年6月,门捷列夫制出一张原子体积表,准备在第2次俄国科学家 与医生代表大会上做“关于单质的原子体积”的报告,报告中谈到,单质的 原子体积是原子量的周期函数。

在《论盐类氧化物中的含氧量及论元素的原子价》著作中,门捷列夫指 出:“成盐氧化物中元素的最高价也是原子量的周期函数。”这一切使他能 够把“元素系统之实验”发展成为“元素的自然体系”。

1870年,门捷列夫将周期表加以补充 (表1),可以把它看成是他对元 素周期分类的业已成熟的见解。

然而在门捷列夫以前竟没有一个人看得出元素间的这种自然关系,这不 奇怪吗?

          表1   门捷列夫周期表 (1871 年)

        Ⅰ  Ⅱ   Ⅲ    Ⅳ    Ⅴ   Ⅵ   Ⅶ    Ⅷ

  Group-     -   -    RH    RH RH RH       -

                    4    3   2

       RO RO RO        RO   RO RO RO        RO

       2       2 3     2   2 5   3  2 7    4

  series

   1    H

        1

   2   Li Be B         C    N   O   F

        7   9.4  11    12    14   16   19

   3   Na Mg Al        Si    P   S Cl

        23   24   273    28    31   32   355

   4    K   Ca -44 Ti        V   Cr Mn FeCo

        39   40        48    51   52   55   56  59

   5 (Cu)Zn -68 -72 As Se Br Ni Cu

        63   65            75   78   80  59  63

       Rb Sr ?yt        Zr    Nb Mo        Ru Rh

   6    85   87    88   90    94   96  =100104    104

   7 (Ag )Cd In        Sn    Sb Te I Rd Ag

        108  112  113    118   122  125  127  106  108

   8   Cs Ba ?Di ?Ce         -   -   -   ---

        133  137   138    140

   9   (一) -   -    -    -   -   -

   10   -     ?Er ?La Ta W         - Os Ir

               178    180   182  184     195  197

   11 (Au )Hg Tl        Pb    Bi   -   - Pt Au

        199  200  204    207   208         198  199

   12   -   -   -    Th    -  U    -

                    232      240

乍一看,好像这里并没有什么奥妙?只要按照原子量的大小把元素一个 接一个地写下来,周期律就自动出现了。这件事做起来,好像十分容易,容 易得跟按照字母的顺序来排列元素差不多!这么简单的一种东西,怎么除了 门捷列夫以外,别的化学家就谁也想不到去试一试呢?

是的,别的化学家也曾尝试过。不过尝试之后,能够发现周期律,并且 利用它来进一步发展科学的,却只有门捷列夫一个人。因为事实上,这件事 并不那么简单。

元素的真正关系,其实是乱成一团,极难理出头绪的。要认识这种复杂 的化学秘密,非有极高的智慧、极丰富的想象力不可。

第一,不少元素的原子量测得不准,有7种元素的原子量和现在采用的 数值差了好几倍。还有几种测得不够准确,因此排表时次序给打乱了。

他按着原子量把元素排列起来。但他不知道有几种元素原子量没有算准 确。由于当时的研究方法,错误是免不了的,可是那些错误是若干年后才查 出来。门捷列夫无从知道,要把所知道的元素排成一张表是很不容易的。那 些元素往往像没有受到训练的新兵一样,拥挤在一起,破坏了队形。这就使 门捷列夫不得不凭着自己的天才,强迫它们站到各自的真正位置上。

他将铀的原子量由120改为240,钍由116改为232,铈由92改为138, 铟由75.6改为113。

第二,我们现在已知的原子量有上百种,可是当时发现的元素只有 60 种左右,因此把元素按原子量顺序排队时,就容易错位。而一位排错,后面 的位置就全不对了。

例如站在第4号元素硼和第11号元素铝下面的是第18号元素钛。它们 中间的间隔是六个元素,是一个完整的周期,这好像很有规律。但是就性质 来看,钛在硼和铝这一族中,显然是“外路人”,它的位置,应该在隔壁的 碳族里,于是门捷列夫决定把钛从第18位上搬开。

 “这里应该是一个未知元素站队的地方,这未知元素应该像硼和铝!” 他肯定地说。

于是门捷列夫就在这里留下了一个空格。跳过这个空格,钛就站在与它 有亲缘关系的碳族中了。钛以后的元素呢,也都可以按照原子量递增的顺序 一个一个往下排,不致乱队了。

门捷列夫就利用这样的空格,强迫各种元素站到各自应站的位置,免得 破坏周期律。

可是门捷列夫也没让这些空格成为完全的空白点:他往里面填进了些自 己臆造的新元素。

他给它们定名有类硼、类铝和类硅。他又预言他自己臆造的这些谁也不 知道的物质,会具有怎样怎样的性质。他甚至说明了它们的形状、原子量以 及它们同别的元素化合而成的化合物。

门捷列夫之所以这样做,是因为他坚信自己发现的周期律是正确的。可 是在别的许多化学家看来,这简直是一种狂妄的行为。

但是,好几年过去了,门捷列夫周期表中的空格还是空着,只有一些幽 灵般的、臆造的物质待在里面。谁也不重视它们了,更糟的是人们简直忘掉 了它们。

门捷列夫发表了周期律以后,争夺这个发明权的斗争立即开始了。门捷 列夫忍受了许多外国学者的抨击,他们企图否认周期律是门捷列夫发现的, 企图否认俄罗斯伟大学者发现这一规律的优先权。

1870年,在德国化学通报和化学年鉴上登载了布洛姆斯特兰德和迈耶的 论文,稍后又有包姆豪威尔所写的小册子,都对门捷列夫的发现表示怀疑。 对于他们,门捷列夫认为不值一驳。但攻击并没有结束,门捷列夫都给予了 反驳。

发现了伟大的自然法则,为整个的下一步研究元素指出了方向的门捷列 夫,为了保证他发现周期律和创立周期系统的优先权,在当时进行了激烈的 斗争。

门捷列夫对他自己的原理的正确性有无限的信心,对他自己的预言曾这 样写道:“我决定这样做,预言中的元素一个个迟早会被发现,但也有可能 这些周期表中的元素始终隐避着不让化学家发现。”门捷列夫有时怀疑他所 预言的元素是否能在他活着的时候被发现出来,但这事情却终于实现了。

1875年9月20日,在巴黎科学院会议上宣读了维尔兹的学生布瓦博德 朗的一封信。

 “前天,1875年8月27日,夜间3—4时,我在比里牛斯山中皮埃耳菲 矿山所产的闪锌矿中发现了一种新元素……”信上说。

新元素终于到来了!

布瓦博德朗在来自比里牛斯山的闪锌矿的光谱中发现了明亮的紫色谱 线,这是任何一种已知元素所不具有的。他又将闪锌矿物提纯并观察到更强 的紫色谱光,于是得到一种新元素。为了纪念他的祖国,他把这一元素命名 为镓。

1875年9月20日在《巴黎科学院院报》上,报道了这一发现,标题为 ——从比里牛斯的闪锌矿中发现的新金属元素镓的化学与光谱特征。

1875上10月底,门捷列夫看到这一报导,他马上看出,镓就是他所预 言过的类铝。他在俄国化学会的会议上(1875年11月)谈到这一情况,他 给《巴黎科学院院报》寄去名为《关于镓的发现》的短文,于1875年11月 22日发表出来。门捷列夫将他所预言的类铝性质与布瓦博德朗所描述的镓的 性质加以对比。按照周期律,类铝的性质应是:原子量68,其氧化物的分子 式为EaO……门捷列夫还指出,镓的比重应为5.7而不是布瓦博德朗所测定

  23 的4.7。

1876年9月,布瓦博德朗重做了实验,将金属镓提纯,结果得到的比重 为5.94(现代值为5.91),而原子量为69.9(现代值为69.72)。他写道:

“我认为没有必要再来说明门捷列夫这一理论的巨大意义了。”在《化学原 理》第3版(1887年)所载的周期表中,门捷列夫将原来写成“?68”的字 样改为“Ga68”。1880年5月,门捷列夫又写道:“我得承认,我没有想到 在有生之年还能看到周期律得到这样有力的证明,像布瓦博德朗发现镓所做 出的证明一样。”镓的发现,对普遍承认周期律是重要的推动力。

1879年春,瑞典化学家尼尔逊发表了一篇文章——《论新的稀有金属— —钪》。1879年克利夫在给门捷列夫的信中写道:“我荣幸地通知你,你所 预言的元素类硼已被分离出来。这就是尼尔逊先生在今年春天所发现的钪。” 在化学原理第四版 (1881—1882)中,门捷列夫把钪列入第三族元素中,完 全与类硼的性质相符合。

1886年2月,德国化学家温克勒(1838—1904)在研究硫银锗矿的成分 时,发现了一种新元素,他把新元素命名为锗。2月26日温克勒在给门捷列 夫的信中写道:“我发现了一种新元素锗,……这里所说的类硅……告诉您 的天才研究工作的又一新胜利。”门捷列夫当时预言类硅及其化合物的性质 比其它元素更详细。对类硅的发现,他表现了极大的兴趣,因为这一元素在 周期系中占有特殊的位置,它是具有双重性质的过渡元素。锗的发现和研究 是周期律的彻底胜利。

起初,温克勒以为他发现的元素——锗是像锑的元素,但门捷列夫指出 了他的错误,他认为温克勒发现的元素应属于第四族,在钛与锆的中间。温 克勒承认了自己的错误。

在一篇详细叙述锗的性质的文章中,温克勒写道:“再也没有比类硅的 发现能这样好地证明元素周期律的正确性了,它不仅证明这个有胆略的理 论,而且还扩大了人们在化学方面的眼界,在认识领域里也迈进了一大步。”

1889年,门捷列夫在《化学原理》第5版中写道:“我没有想到,能活 到周期律所预言的元素能得到证实,但是现实已做出了回答。我预言了三种 元素——类硼、类铝和类硅。从那时(1869年)起到现在还不到20年,它 们都已被发现,我感到莫大愉快。” (参看表2)

    表2:预言的元素性质与新发现的元素性质对比表

      门捷列夫预言的           其他科学家发现的

        元素性质               元素性质

  类硅Es              锗Ge

   氧化物化学式为EsO,其密度为   氧化锗为GeO,其密度为4.703。

            2             2

  4.7。其氢氧化物应该能溶解于酸中  在酸中很少溶解

   氯化物EsCl可能在略低于      四氯化锗GeCl的沸点为86℃,

        4                 4

  100℃时沸腾。其密度为1.9(0℃   其密度为1.887(18℃时),分子体积

  时),分子体积为113        为113.3

  类Dt               钋Po

   (门捷列夫,1889年)       (居里夫妇,1898年)

   原子量为212,生成氧化物为     原子量为210,生成氧化物为

  DtO,灰色金属,密度为9.3,易   PoO,银色金属,密度约9.3,易溶化,

    2                 2

  熔化,

  与其它金属形成合金         生成合金:PbPo、CaPo等等

除了类硼、类铝和类硅之外,门捷列夫在他的周期表中还为原子量 180 及原子量为187的元素留下了空位。1923年,科斯特(1889—1950)与赫维 西 (1885—1966)发现了新元素铪,其原子量为178.5,而在1927年,诺达 克(1893—1960)和塔克分离出了铼,其原子量为187。

门捷列夫深信他所发现的周期律是正确的,他根据周期律修订了铟、铀、 钍、铯等9种元素的原子量,因为原来的原子量违背了各种性质变化的周期 规律性。在门捷列夫以前,人们认为铈的原子量为92,门捷列夫将它修订为 138,最后又修订为140。

布劳纳(1855—1935)发现铈的原子量等于140.25,而起初他把铈的原 子量计算为128。

1870年,门捷列夫将铀的原子量修订为240(原来是120),后来齐默 尔曼在1881年测定UBr和UCl的密度时,证实了门捷列夫的原子量值是正

           4    4 确的。齐默尔曼在给门捷列夫的信中写道:“我很高兴,我的研究结果完全 证实了你所作出的铀原子量为240的预言。同时,这一元素在周期系中也有 了明确的位置。”

在元素周期律的探索者中,门捷列夫的确是站得最高、想得最深、看得 最远的出类拔萃的杰出人物。

但是,对周期律的认识还刚刚开始。为什么元素性质会随着原子量的递 增而周期性的变化?为什么原子量上一些很小的变动会引起元素性质上的极 大变动?例如化学性质最活泼的氟,它的原子量(19.00)跟最不活泼的氖的 原子量 (20.2)只相差1,而铁和钴的化学性质很相似,可是它们的原子量

(55.85和58.94)的差值却差不多大到3,这是什么缘故呢?

当时出现了两条解决这个问题的道路,一条是努力揭示出决定元素所有 性质的质量的本质是什么;另一条道路是弄清原子的复杂结构和元素相互转 化的规律。在70年代,也就是门捷列夫刚刚提出周期律不久,他还是个40 岁左右的中年人时,他认为第一条道路似乎更正确,它能引导科学直接走向 目标,可是对第二条道路他也没有坚决摒弃。为此他一直致力于研究质量和 引力的本质。

19世纪末,X射线、放射性、电子等一系列新发现,重新把原子的复杂 结构和可转化性的问题提到议事日程上来时,为揭开周期律的秘密提供了大 好机会。然而年已六七十岁的门捷列夫却成了新发现的固执的反对派了。他 否认原子的复杂性和可分性,否定元素转化的可能性。他曾说:“我们应当 不再相信我们已知单质的复杂性”,并宣称“关于元素不能转化的概念特别 重要,……是整个世界观的基础。”

同一个门捷列夫,早期依靠正确的哲学思想开创了发现周期律的勋业; 晚期却因形而上学自然观的束缚而堵塞了发展周期律的道路。

             五、婚姻和家庭

19世纪70年代门捷列夫的生活发生了很大的变动。

1862年,门捷列夫和费奥兹娃·尼基季奇娜·列且娃结婚了。她是一位 并不聪慧而带神经质的病态妇女,终日锁在家务琐事的狭窄圈子里。门捷列 夫早在最初认识列且娃的时候,就写信给他姐姐奥丽佳·依凡诺芙娜·巴萨 尔金娜说:“我越是和我的未婚妻接近,我就越是觉得我对她并没有未婚夫 的感情。”可是她姐姐却对门捷列夫这种感情严加斥责,她写道:“你回忆 一下伟大的歌德的话, ‘最大的罪莫过于欺骗姑娘。’你订了婚,成了未婚 夫,如果你现在拒绝她,那末她将会处于何种情况呢?”门捷列夫听了姐姐 的话。1862年他们举行了婚礼。但是不出所料,这的确是一件不幸的婚事。 门捷列夫也希望妻子能够理解自己所负担的使命,从而获得友谊的支持。然 而,实际上他一个人单独地进行了艰巨的创造工作,并且很痛苦地忍受了孤 独的生活。

冲突发生了,这种冲突与其说是门捷列夫和他夫人的私人关系所造成, 倒不如说是他与整个宗法环境的冲突所造成的。

1876年,门捷列夫在自己的姐姐卜普斯金娜家里,结识了自己外甥女的 女友——聪明而有艺术天赋的安娜·依凡诺芙娜·波波娃,进而爱上了她。 但离婚可不是一件轻而易举的事。好不容易经过4年的工夫,才获得费奥兹 娃·尼基季奇娜的同意,1880年门捷列夫和安娜·依凡诺芙娜结了婚。

从前一向是很沉寂的门捷列夫的寓所现在变了样。每逢星期五,后来是 每逢星期三,先进的俄罗斯艺术家和科学家都到这里聚会。经常到门捷列夫 家去的有克拉姆斯柯依、列宾、雅罗申柯、米亚索耶道夫、库英支、瓦斯涅 佐夫、苏里科夫、西什金和其他接近“流动展览画家”运动的艺术家们。

门捷列夫家里的“星期三”过得既愉快而又活泼。安娜·依凡诺芙娜在 回忆录中写道:“这些艺术家们都很喜欢星期三。这里聚集了中立阵地上各 个阵营的人们。由于有门捷列夫参加了克制各走极端的僵局。这里可以听到 一切艺术新闻。艺术品商店把艺术出版物送给星期三集会来审阅。有时艺术 界中的创作家把自己的新创作带来展览。那时,彼得鲁雪夫斯基曾经想要写 一本论述颜料的著作,……门捷列夫所创立的气氛,到处都呈现着高尚知识 趣味,而没有低级的趣味和诽谤,使星期三变得格外有趣而愉快。”

门捷列夫沉醉于绘画。库英支展览出自己的新画片《第聂伯河上之夜》 后,门捷列夫写了一篇评论这幅画的文章《在库英支的画前面》。这位科学 家在这篇论文中提出了许多关于艺术的精湛见解。

俄国艺术家们为了尊崇门捷列夫对绘画问题的浓厚兴趣和关怀,并重视 他对艺术的赏识,1894年推选门捷列夫为艺术院院士,以表敬意。

门捷列夫最热爱的主要事业仍然是科学活动。他在家里的时间很少。如 果这天没有课,门捷列夫就从清早起,毫不间断地一直工作到下午五点半。 按照习惯他在晚上六点钟进午餐。进餐后,通常就一直继续工作到深夜。这 样他日复一日地过着充满劳动,深切关怀各种事物和创造乐趣的生活。

              六、晚年生活

世界科学史上,像门捷列夫这样,名字和伟大的发现相联的科学家是少 有的。然而1880年俄罗斯科学院却发生了一件很悲痛的事。

根据科学院章程,科学院是“俄罗斯帝国第一流的科学家团体”。章程 规定,“科学院有权选举院士和研究员”,即以自己的著作“努力扩展造福 人类的各种知识范围,并以新的发现来增进和丰富这种知识的科学家”,而 且“当著作价值相等时,则俄国科学家较外国人占优先地位”。这些官样文 章写得冠冕堂皇,而实际上并非如此。

齐宁院士逝世后,布特列罗夫、契比雪夫、奥符相尼科夫和科克沙洛夫 诸院士提出候选人门捷列夫充任化学工业学院院士缺位的候选人,“门捷列 夫有资格在俄国科学院中占有地位,这当然是任何人都不能否认的。”这似 乎是毋庸置疑的。不只在俄国,就是在世界科学中,也没有任何人能够和门 捷列夫来争夺院士的地位。

1880年11月11日,科学院物理数学部会议进行投票。推选门捷列夫为 候选人,但是科学院的多数分子在这次投票中从中作梗。门捷列夫落选了。 他遭到了和许多俄国科学家同样的命运——由于统治阶级对外国资本主义思 想体系的崇拜,沙皇反动政权残酷扼杀俄国科学界中一切具有生气和富有创 造性的人才。

俄国的科学团体和进步团体很清楚地知道门捷列夫是在反动压力下被排 挤出科学院的。基辅大学和以基辅大学为榜样的俄国所有其他大学,都选举 门捷列夫为自己的名誉院士,以示抗议。可以说,门捷列夫被整个俄国科学 界和进步团体选入了“第一流科学家团体”。

门捷列夫接到选他为基辅大学名誉院士的通知后,他发信给基辅大学校 长答谢说:“我衷心地向您和基铺大学校委会致以谢忱。我深刻了解这是俄 罗斯的荣誉,而不是我个人的荣誉。科学原野上的幼苗,是为了人民的利益 而萌芽滋长的。”

俄罗斯科学院的一部分反动势力,并不能削弱门捷列夫世界荣誉的光 辉。当时门捷列夫已经获得了世界最古老的大学——剑桥大学、牛津大学等 ——的学位。像伦敦科学院这样巨大的科学院和俄国、西欧及美洲的50多个 科学团体,都选门捷列夫为自己的院士。

在当时的进步刊物上广泛地宣传了“门捷列夫事件”。布特列夫在《罗 斯报》上发表了评论《是俄罗斯的科学院还是皇帝自己的科学院?》他的尖 刻言论响彻了全俄。在这篇评论中,这位伟大的俄罗斯有机化学家以非凡勇 敢抗议不选门捷列夫。布特列夫写到:“这样一来,俄国化学家就不能掌管 科学院,而我却要受从 ‘遥远的地方’来发号施令的玻恩教授管辖。让他们 告诉我,从此以后,我能不能和该不该缄默不言呢?”

 “门捷列夫事件”在俄国社会的意识中,留下了鲜明的不可磨灭的痕迹。

门捷列夫不止一次地遭受到社会和国家生活各方面愚蠢而顽固的执行农 奴制政策的苦楚。1890年,门捷列夫已经在彼得堡大学工作了33年,但他 却在这一年,遭受了沉重的打击,被迫离开了彼得堡大学。

门捷列夫离开大学的直接原因,是他和国民教育部长捷良诺夫伯爵的冲 突。拜科夫院士这样描写了这个事件:

 “1890年3月彼得堡大学开始了 ‘学潮’,规模很大。学生们举行集会 讨论向政府提出要求和拟定请愿书的问题,一切准备就绪后,邀请教授们参 加了这个会议。在全体学生中间享有威望和受到爱戴与尊敬的门捷列夫也和 其他教授一起出席了这次集会。事情是这样的,会上请求门捷列夫把已经拟 定好的请愿书提交政府,他接受了这个建议,并保证完成。……这是最黑暗 势力的统治年代,是亚力山大三世统治的时代,是一切稍有生气的事业都遭 受摧残、迫害和压迫的时代。因此,担负这个责任和委托决不是一项简单而 轻松的任务。这正表现了门捷列夫伟大之处,他不仅是一位科学家,而且还 是一位伟大的人物,伟大的公民。

 “我还清楚地记得门捷列夫在接受这份请愿书时所发表的演说。这是 1890年3月14日的事情。许多学生都来参加这次讲演会。当门捷列夫出现 的时候,大家以雷鸣般的掌声和热烈的欢呼来欢迎他。3月16日由门捷列夫 递交给捷良诺夫的请愿书退了回来,上面批道: ‘国民教育部长命令,请愿 书退还给现任五等文官门捷列夫教授,因为部长以及为圣上效劳的任何人员 都无权接受此项请愿书。致门捷列夫阁下,1890年3月16日’。”

门捷列夫认为在这件事情发生后不能再留在大学里了,因而申请辞职, 并于夏季由大学迁往新寓所。

当捷良诺夫拒绝宣读请愿书和门捷列夫辞职的消息传出后,大学生又掀 起了“学潮”。学校当局把警察带进了学校,逮捕了许多人,抗议被镇压下 去了。门捷列夫在这种情况下,做了最后一次讲演:“由于许多不同原因, 我恳切地请求大家退席时不要鼓掌。”这番话的意味是如此深长,以致没有 一声欢呼,也没有一声掌声,他在肃穆沉寂中,离开了讲堂,永远地离开了 它。

门捷列夫非常沉痛地离开了大学。他在33年当中始终是精神饱满,热情 百倍地辛勤工作着,然而却没有受到重视。门捷列夫的一切美好计划和希望 都是和这所大学分不开的。这位科学家晚年被迫离开了自己的实验室并与自 己的学生离别了。门捷列夫异常悲愤,最初他无论何处都不去,任何人也不

但是,像门捷列夫这样的人难道能够长久不做事情吗?不能的。他那充 沛的精力,他对祖国的热爱要求他去寻找出路。政府冷酷地对待门捷列夫, 但是门捷列夫无论过去、现在和将来都是俄罗斯人民的一个最优秀的儿子。 政府并不能代表俄罗斯。门捷列夫也懂得这一点,尽管受到排斥,但他还要 为祖国的利益而工作,因此,他决不肯到外国去,仍留在俄国。

1890年,海军部,继而陆军部建议门捷列夫制造新型无烟火药。

门捷列夫高兴地接受了这项工作。门捷列夫提出,只有“利用俄国的硫 铁矿来制造硫酸”,只有在应用国产原料的条件下,才能进行生产新型火药。

1890—1891年间,门捷列夫研究出了一种新的无烟火药。他描写这种火 药说:“这种火棉膠应该认为是一种新的、至今实验中还无人知道的硝化纤 维,是含氮约13%的低氮硝化纤维素和含氮约11%的用以封闭小切口的药用 火棉膠中间的混合中性物质。”所以门捷列夫把这一类型硝化纤维称做低氮 硝化火棉膠。

1892年,进行了用低氮硝化棉膠火药的第一次试验射击。试验结果,成 绩辉煌。门捷列夫所制造的火药能够均匀而迅速地燃烧,大大超过了国外应 用的火药。

1894年,门捷列夫被迫离开海军部,这对门捷列夫又是一个新的打击。

门捷列夫离去,严重影响了俄国火药事业的发展。因而在1914年世界大 战时,俄国不得不向美国订数千吨无烟低氮硝化棉膠火药。

晚年时间,门捷列夫的名字是和俄国的度量衡学——研究度量衡和精确 测验的科学——的发展密切联系着的。

1893年,被任命为国家度量衡检定总局局长。为研究精密的度量衡标准 器,6年内完成了别国需要15到20年才能完成的工作。为在全国推行米制 做好了准备。

门捷列夫无论做什么事,总是能提出创造性的观点。提出了使煤在地下 气化,用管道输往各地的想法。

门捷列夫在他生命的最后几年开始写自传,编制自己著作清单。有时, 就在他多年来时断时续的日记中做笔记。

 “和我的名字相联系的只有四件事:周期律、气体张力的研究、把溶液 理解为缔和以及《化学原理》。这就是我的全部财富。他们不是从别人那里 抢来的,而是由我自己创造出来的,这是我的成果,我极为珍视它们,啊, 就像珍爱我的孩子一样。

 “看来,周期律将来不致遭到破坏,而只会提高和发展,尽管作为一个 俄国人,人们,特别是德国人,想把我抹煞。我感到幸福,特别是我对镓和 锗的预言,……关于在微小压力下的张力问题,直到现在,虽然已经过了30 年,人们却很少谈论它。但是,我寄希望于未来。人们将会明白,我所发现 的东西,对于了解整个自然界和微观世界既普遍又重要,……看来,对于溶 液,人们开始理解,就连奥斯特瓦尔德一派的人也开始正确评价。我这里实 在的东西很少。但是,牢固的基础却是明显的。我首先寄希望于美国人,他 们在化学方面搞出很多好东西。他们会记起我的……

 “这部《原理》是我所喜爱的作品。其中有我的教学方法和经验以及我 所倾心的科学思想,在《化学原理》中包含着我的精神力量和我留给孩子们 的遗产。在目前印行的第8版中有一些有价值的东西……”

1906年门捷列夫在彼得堡居住,他继续写作,尽管他的视力已很弱,手 也颤抖,写出来的字体歪歪斜斜。

初冬,他的妹妹玛丽亚·伊凡诺夫娜·波波娃来看他。她看到哥哥时, 心里感到很难受,坐在她面前的是一个面色苍白、头发稀疏的瘦老头。

 “你需要休息,你这一辈子工作得够多了。”

 “对我来说,最好的休息就是工作。停止工作,我就会烦闷而死。”

他真的工作到最后一天。1907年1月20日早晨,门捷列夫逝世了。

这位伟大科学家逝世的消息,震惊了整个俄国。葬礼是隆重的。通向沃 尔科夫公墓的道路两旁绵延着不尽的人流,在送葬的行列中,高举着一条很 大的横幅,上面画着周期表。横幅在呼啸的北风中迎风摆动,好像一只巨大 的飞鸟,把这位伟大科学家的不朽名字传向四方。

中外科学家发明家丛书:孟德尔 

公元1884年1月,严冬笼罩着欧洲大地。在奥地利布鲁恩市(今捷克布 尔诺市)修道院的广场上,数百人身着黑色丧服,为刚刚去世的修道院院长 举行葬礼。

葬礼的气氛肃穆而庄严。送葬者对死者怀着敬意和同情。在人们的心目 中,这是一位可爱、善良、正直的老人。但是,直到灵柩被放进城内中央墓 地的墓穴时,不论宗教界或科学界,也不论尊者或平民,仍无一人知道,已 经埋葬的这位老人并不是普通的修道院长,而是伟大的生物学家和气象学 家,现代遗传学的奠基人。他的名字堪与牛顿、伽利略、哥白尼、达尔文相 提并论!这位科学巨人为人类文明进步做出巨大贡献,生前却默默无闻,直 到他去世之后16年,人们才真正地认识到他的重要。

他,就是格里戈尔·约翰·孟德尔。

            一、从穷学生到修士

孟德尔祖籍德国,生于当时属于奥地利摩拉维亚地区的海钦道夫 (现属 捷克的海恩因斯)。那里到处是鸟语花香,景色醉人,素有“多瑙河之花” 的美称。

孟德尔的出生日期向有争议。现保存在摩拉维亚博物馆内的出生证明书 和洗礼名册上,都记载着孟德尔生于1822年7月20日;而在布尔诺修道院 的文件,例如拉丁文的孟德尔死亡通知书上却清楚地印着1822年7月22日 生。这个问题经过捷克的著名学者伊尔蒂斯多年的研究、考证,已将孟德尔 的生日确定为7月22日。后来有关孟德尔生平的记述,大都采用了这种说法。

孟德尔家族世代务农,祖辈一直是农奴,直到孟德尔的父辈才有了自己 的土地。孟德尔的父亲名叫安东,母亲罗西娜是园丁的女儿,他们在一起生 了5个孩子,有两个早夭,约翰·孟德尔是活下来的唯一男孩,他有一个姐 姐和一个妹妹。

孟德尔的父亲爱好园艺,是嫁接果树的行家,他把田间劳作之余的时间 都消磨在自家园地里。约翰从小就跟父亲学会了各种农活,并对果木嫁接产 生了浓厚兴趣。

约翰的舅舅斯维特里切是一位很有素养的教育家,海钦道夫村的第一所 正规学校就是他创办的。约翰就在舅舅创办的这所小学上学,很受老师赏识。 11岁那年,他转学到海钦道夫西南30公里左右的小城莱布尼克,这是具有 世界声誉的捷克作曲家和爱国者斯美塔那读过书的地方。约翰以全班最佳成 绩从该校毕业,并获得“优等”和“超众”的评价。接着,他到靠近波兰国 境的特鲁堡,进了高级中学。这所学校具有近200年的悠久历史,并与藏书 丰富的特鲁堡博物馆相毗邻;这所学校和博物馆,对约翰·孟德尔以后的科 学生涯都有很大的影响。

孟德尔在中学时成绩依然出类拔萃,但生活极其艰苦。因家贫如洗,手 中无钱,有时不得不整天饿着肚子听课。后来,孟德尔在一份简短的自传中 写道:“1838年我的双亲连学费也缴不出了,16岁的我被迫自寻生计。于是 这一年我参加了特鲁堡郡立学校预备教育和家庭教师讲习班。幸好考试成绩 优秀,被推荐到高等中学高级班,一面勉强自立,一面继续读书。”孟德尔 是靠当家庭教师挣几个钱糊口,才算读完了中学。

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