Марина УльяненковаМир учёного Менделеева: Как рождаются научные открытия
Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)
Научно-популярное издание
Детская библиотека «Глазами инженера»
Издано при содействии ПАО «СИБУР Холдинг»
Главный редактор: Лана Богомаз
Руководитель проекта: Ирина Останина
Художественный редактор: Аля Щедрина
Научный редактор: Денис Байгозин
Научный консультант: Юлия Игнатик
Литературный редактор: Светлана Алленова
Корректор: Зоя Скобелкина
Компьютерная верстка: Стефан Розов
Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.
Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.
Предисловие автора
Дмитрий Менделеев – один из самых известных русских учёных. Он совершил немало научных открытий и написал более 400 работ. Значительная их часть посвящена химии, но Менделеев занимался также физикой, географией, инженерией, экономикой, сельским хозяйством, а ещё многие годы преподавал в университете и находил время на свои разнообразные увлечения. И как же он всё успевал?
Скорее всего, многие слышали историю о том, что Дмитрию Ивановичу приснилась его знаменитая периодическая таблица. Неужели это действительно возможно – совершить такое выдающееся открытие во сне? Конечно, нет! Менделеев, как и все учёные, использовал научный метод: более пятнадцати лет он размышлял о химических элементах, об их сходствах и различиях, ни одну идею не принимая просто на веру. Он провёл множество опытов, сделал огромное количество наблюдений и вычислений, проанализировал накопленные знания, чтобы проверить свои догадки, построить гипотезы, а впоследствии – научные теории и законы. И результатом этих трудов стало появление таблицы, которую теперь можно увидеть в любом химическом кабинете.
Ну а кто же всё-таки придумал историю про таблицу, которая явилась во сне? Вы удивитесь, но это был сам Менделеев! Однажды он в шутку рассказал своему ученику Иноземцеву, что так долго и трудно работал над поставленной задачей, что стал плохо спать по ночам. Как-то раз он задремал на диване в своём кабинете… и вдруг увидел во сне долгожданное решение, проснулся и записал его. Но мы-то понимаем, что такой сон может присниться только настоящему учёному! Об этом и других важных достижениях Менделеева вам и предстоит узнать из этой книги.
Предисловие научного редактора
Имя Дмитрия Ивановича в России известно всем. Более того, он один из немногих учёных, которых узнают «в лицо», ведь его портрет часто смотрит на нас со стены кабинетов химии рядом с его знаменитой таблицей. Но далеко не каждый знает, что Менделеев был куда более разносторонним человеком. Книга, которую вы держите в руках, – краткий, но ёмкий путеводитель по миру знаменитого учёного, не только раскрывающий его талант и личность с разных сторон, но и, очень надеюсь, мотивирующий на увлечение наукой.
Менделеев был убеждён, что нет ничего увлекательнее, чем учиться понимать законы природы, видеть суть вещей и создавать что-то новое. И в этом я с ним полностью солидарен. Приятного чтения!
Семнадцатый сын
8 февраля 1834 года в сибирском городе Тобольске в семье Ивана Павловича и Марии Дмитриевны Менделеевых родился семнадцатый ребёнок. Назвали мальчика Дмитрием, в честь деда, Дмитрия Васильевича Корнильева.
Самый младший в семье, Митя рос настоящим баловнем. В детстве его лучшим товарищем во всех играх стал брат Паша, который был старше всего на год. Вместе они вели беззаботную жизнь в селе Аремзянское неподалёку от Тобольска: ловили рыбу, ходили пасти лошадей с деревенскими мальчишками, собирали грибы и ягоды.
Когда Мите исполнилось семь лет, он поступил в Тобольскую классическую гимназию. Учился мальчик не слишком усердно, часто получал тройки и даже двойки. Никто и не думал, что Митя когда-нибудь станет учёным и прославит свою семью. Особенно трудно ему давались иностранные языки, и иногда Митя даже уговаривал отца выполнить вместо него домашнее задание по ненавистной латыни. А вот физику и математику гимназист Менделеев учил с удовольствием. Инспектором Тобольской гимназии был Пётр Павлович Ершов, автор известной сказки «Конёк-горбунок». Ершов всегда уважительно относился к ученикам и старался защищать их от несправедливостей, что было редкостью в то время. Своего учителя по физике и математике, Ивана Карловича Руммеля, и Петра Павловича Ершова Дмитрий Иванович всегда вспоминал с благодарностью.
Семья Менделеевых жила скромно и небогато, но родители, братья и сёстры старались поддерживать друг друга и особенно младшенького, Митю. И пусть его отметки были не особенно хороши, но уже в школьных сочинениях проявился его талант к рассуждениям. Поэтому мать Мария Дмитриевна твёрдо решила, что младший сын после окончания гимназии должен поступить в университет.
Стекло – оно живое!
Иван Павлович, отец Дмитрия Менделеева, был учителем, а позже директором Тобольской гимназии. Но вскоре после рождения Мити он ослеп, и ему пришлось уйти на пенсию. Денег большой семье не хватало, но Мария Дмитриевна не отчаивалась и решила переехать с семьёй в село Аремзянское. Там её брат, Василий Корнильев, отдал ей в управление семейный стекольный завод.
Митя и Паша часто бегали на завод понаблюдать за работой мастеров. Изготовление стекла – удивительный процесс! Известь, сода и песок как по волшебству превращались в прозрачное или разноцветное стекло, из которого рабочие с помощью длинной железной трубки выдували чаши и бутыли, стаканы и вазы, отливали блюда и прочую утварь. Такие превращения одних веществ в другие завораживали маленького Митю. Пожалуй, именно там, на Аремзянском стекольном заводе, зародилась его любовь к химии.
Мария Дмитриевна ловко управлялась с заводом, так что через несколько лет у Менделеевых появились деньги на операцию по восстановлению зрения для главы семейства. В гимназию Иван Павлович так и не вернулся, но стал помогать жене с заводскими делами и много занимался с сыновьями.
Из сибири в столицу
В 1847 году Иван Павлович умер. Старшие дети уже устроились: сёстры Менделеева вышли замуж, братья нашли себе службу. И тогда Мария Дмитриевна решила переехать с младшим сыном в Москву, чтобы Митя получил высшее образование.
Однако Московский университет отказал молодому человеку в поступлении, потому что в XIX веке действовало такое правило: ученик, который окончил гимназию, мог поступить в университет только в своём округе. Посему гимназист Менделеев из сибирского города Тобольска должен был поступать в Казанский университет.
Но Марии Дмитриевне хотелось устроить сына в столице. В 1850 году они переехали в Петербург, где Дмитрий поступил в Главный педагогический институт. Вскоре матери не стало, и в шестнадцать лет студенту Менделееву пришлось начать самостоятельную жизнь.
Поначалу учёба давалась ему нелегко, и по оценкам он был одним из худших на курсе. Но очень скоро всё поменялось. В гимназии у Мити Менделеева были любимые и нелюбимые предметы. В институте же, хоть он поступил на физико-математический факультет, он страстно увлёкся другими науками и прямо-таки с жадностью набросился на учёбу: вдохновенно изучал биологию, посещал лекции по истории и литературе.
Правда, в университетские годы Менделеев много болел, так что врачи порой опасались за его жизнь. Но сила его духа была настолько крепкой, что даже тяжёлая болезнь не могла помешать учёбе. Однажды он, несмотря на очень плохое самочувствие, прямо из палаты отправился на экзамен и, блестяще сдав его, снова побрёл в больницу под аплодисменты восхищённых товарищей.
В 1855 году Дмитрий Менделеев закончил Главный педагогический институт с золотой медалью.
Всё на свете интересно
Первые научные работы Дмитрий Менделеев написал, ещё будучи студентом Главного педагогического института. Спустя много лет, когда он сам стал преподавателем, то больше всего ценил в своих учениках самостоятельность. Школьник должен слушать учителя, задавать вопросы и отвечать урок. Но студенту, тем более молодому учёному, необходимо рассуждать самостоятельно, а не только выучивать написанное в книгах. С самого начала учёбы сам Менделеев запомнился своими яркими студенческими статьями. О чём он только не писал! История Тобольска, грызуны Санкт-Петербурга, школьное образование в Китае, влияние теплоты на распространение животных, ископаемые растения, химический анализ минералов ортита и пироксена – вот лишь некоторые темы, волновавшие молодого Менделеева. Однажды он даже написал статью, посвящённую воспитанию детей в возрасте до семи лет!
Можно подумать, что Менделеев просто не слишком серьёзно относился к занятиям. Займётся одной темой и бросит, берёт другую,