【百年化學 俄國篇】 【百年化學 俄國篇 No.50】先知的啟示，門捷列夫和元素週期表的羈絆

每年秋冬 天氣預報裏都會出現這樣一句話 來自西伯利亞的冷空氣將侵入我國東北地區 西伯利亞也就成了寒冷的代名詞 在俄國 很多犯人是會被流放到這裏的 西伯利亞也就成了混亂與不堪的代名詞 但是就是在這樣一個苦寒之地誕生了一位化學界的愛因斯坦 德米特里伊萬諾維奇門傑列夫 說到傳奇人物的降生 中國人習慣用這樣一句話 不凡之子必其生 大德之人定以天降 可是門傑列夫的出生並沒有什麼奇特的現象 13歲之前 門傑列夫是周圍孩子們羨慕的對象 他的祖父是特約爾地區東正教的主教 父親畢業於特約爾神學院 之後還擔任了校長 可以說這個階段的門傑列夫是很幸福的 但是命運沒能持續關照着門傑列夫 13歲那年 他的父親去世了 母親艱難地支撐着整個家 17個孩子需要門傑列夫母親的撫養 所幸母親還可以經營她舅父留下的玻璃廠 生活還算過得去 可是一場大火徹底摧毀了這個家庭唯一的經濟來源 值得欣慰的是 小門傑列夫以優異的成績考入了託布爾斯克文理中學 1849年 門傑列夫中學畢業 母親編賣家產 安頓好其他孩子之後 帶着門傑列夫四處求學 他們先後到過莫斯科 柏林 巴黎 最後在聖彼得堡高等師範學校 爲門傑列夫找到了一個入讀的機會 1850年 門傑列夫就讀於數理系 可是這一年的9月 門傑列夫的母親因爲長期的操勞過度 永遠的離開了他深愛的孩子 門傑列夫萬分悲痛 他跪在母親的病榻前很久 他在心裏發誓一定要努力學習 報答母親 無論以後他到哪裏 他始終都記着母親一生的艱辛和對子女的期望 他比之前更加賣命的學習 也許這是能讓他感到母親還在他身邊的方法 門傑列夫依靠他的勤奮與他善於思考和無邊無際的想象力 幫助他順利的畢業 並在他21歲的那年成爲了彼得堡大學的講師 兩年後被評爲副教授 31歲那年當上了教授 他很早就選定化學元素這一課題 1859年 在德國海德堡大學深造時 他研習物理化學 探索元素間的內在聯繫 1862年 爲精確測定某些元素的原子量 他前往遠在阿塞拜江的巴克油田考察 1867年 他利用在法國世界工業展覽俄羅斯陳列館工作的機會 去法國 德國 比利時考察化工廠 實驗室 又增加了許多關於元素的知識 在成爲彼得堡大學化學系教授之後 他更加擔今竭慮 在此研究領域做最後的衝刺 獲得了巨大的成果 1869年 世界化學史上最重要的一年 文傑列夫經過多年的考察研究 最終發現元素週期率 各種元素有性質相似者 也有不同者 既有個性又有共性 性質相似的元素原子量並不相近 有些性質不同的元素 原子量反而相近 各種元素隨着原子量的增加而成周期性變化 他把所有的元素按原子量增加的次序排列成表 發表了世界上第一份元素週期表 此表有67個位置 列有當時已知的63種元素 另有四個空位沒有元素名稱 但有原子量 文傑列夫預言將有11種未知元素出現 在此之前 不少科學家知道已知化學元素有如迷宮般雜亂無章 試圖加以分門別類 卻一直沒有理想結果 這一科學空白最終被文傑列夫彌補 他接着繼續深入研究 重新審定許多元素的原子量 1871年發表第二份元素週期表 比第一份更加精確 更完備 更系統 未知元素的空位真會被填補嗎 當時許多人表示懷疑 可事實證明了文傑列夫預言的準確 例如他曾說 在心和身之間的兩個空格中 將有兩個性質類履類歸的元素 四年後 法國化學家布爾邦德朗從星礦中發現了甲 性質非常像率 也即文傑列夫預言的類履 隨後數年 他所預言的11種未知元素都被陸續發現 這些元素不同的性質與他的預測也驚人的吻合 亥 奈 亞 克 仙和東的發現更爲元素週期表增添了新的多性氣體 文傑列夫的元素週期率揭露了自然界物質的內在聯繫 反映了物質世界的統一性和規律性 是唯物辯證法從量變到質變規律的一個有力例證 具有重大的哲學意義 他的名著化學原理隨着元素週期率的發現而問世 成了國際化學界公認的經典著作 隨後 隨着放射現象 紅位素的發現以及人工合成元素的進展 元素週期率不斷發展 週期表不斷填充 根據門傑列夫的元素週期理論 化學家們把現已發現的118種元素分門別類 我們纔有了今天的化學元素週期表 在人類生活的浩瀚宇宙裏 一切物質都是由這118種元素組成 其中包含27種人體必須的生命元素 按人體內的含量 生命元素分爲兩種 宏觀元素如碳 金 氧 氮等 微量元素如鐵 硅 鑫 紅等 門傑列夫的偉大不是一兩句話就可以說清楚的 說他是化學界的愛因斯坦 或者說是化學界的超級英雄也不爲過 只不過他不像美隊依靠盾牌 耍個錘錘 在門傑列夫的手裏總有一副撲克與他相伴 他的學生親切的稱他爲撲克教授 無論是實驗室還是書房 他總會隨身帶着他的撲克 不時的把它顛三倒四 理好後弄亂 弄亂後再理好 也就是在1869年那次俄國化學協會學術討論會上 他從口袋裏舉出撲克 在桌上擺出了一個牌陣 使與會者很是意外驚訝 原來這不是一副普通的撲克牌 而是63張寫着不同元素名稱 性質和原子量的紙牌 有七種顏色分別代表了七個週期 門傑列夫的導師見狀甚爲着急 怕他亂來 叫他趕緊把紙牌收好 門傑列夫怕有失是張臉面而急忙退席 這次討論會也就匆忙的結束了 門傑列夫自然不會輕易放棄 哪怕名家指責 哪怕同事嘲諷 遭冷遇後繼續像玩紙牌一樣擺弄他的元素卡片 神奇的事情終於發生了 有一天他忙到深夜疲憊不堪 他在桌子上睡着 在夢裏他忽然看見一張週期表 所有的元素都落在所需要的地方 只有一處後來發現需要改正 每一行每一列都很有規律 原子量以此遞增 元素性質與其原子量有周期性關係 他從驚喜中醒來 即刻把夢中的表在紙上記下來 在經反覆驗算 他夢寐以求的元素週期表終於戲劇般的誕生了 這似乎是夢中的靈感 天才的發現 門傑列夫自己則說 在做那個夢之前 我始終盯着目標 不斷努力 15年的刻苦研究纔有了這個夢 他留下的名言正是他自己切身的體會 終生勞動變成天才 沒有倍加的勤奮就既無才能也無天才 勞動創造一切 勞動者創造一切 這是歷史性的口號 俄國化學家 科學史作家朱加耶夫這樣評價門傑列夫 他是天才化學家 一流物理學家 流體力學 氣象學 地質學 化學技術某些方面以及 化學和物理有關的學問等領域內受過累累的研究者 地道的化學工業專家 經濟領域內富有創意的思想家 一直以來 我都有這樣的一個疑問 像門傑列夫這樣偉大的科學家 得一次諾貝爾獎應該毫無疑問 可是他爲什麼沒有得諾貝爾獎呢 1906年 也即門傑列夫去世前一年 他榮獲英國皇家學會科普利獎章 頒給他諾貝爾化學獎的呼聲也很高 並終於得到諾貝爾化學獎委員會的提名 可在瑞典皇家科學院大會上 有人提議以法國化學家莫瓦桑取代門傑列夫 在科學院內 甚有影響的化學家 1903年諾貝爾獎得主阿列尼烏茲立即表示支持莫瓦桑 強烈反對門傑列夫 聲稱發明元素週期表這種貢獻在1906年顯得太成就了 然而當時許多人似乎都明白 阿列尼烏茲是在報復門傑列夫 因爲門傑列夫曾公開批評過他的酸鹼電力理論 門傑列夫愛科學 有思想 知道科學的重要作用 他說科學不但能給青年人以支持 給老年人以快樂 還能使人習慣於勞動和追求真理 能爲人民創造真實的精神財富和物質財富 能創造出沒有他就不能取得的東西 這也就是我頻道slogan的來源 尋找真理 發現真知 簡單的八個字是一代又一代科研工作者 血與淚的結晶 正義 使命和維護真理的奉獻精神 這是門傑列夫留給這個世界更加寶貴的財富 1890年3月 沙皇尼古拉三世下令鎮壓革命運動 彼得堡大學也被能倖免 當時56歲的門傑列夫對沙皇政府發佈的命令十分氣憤 堅決支持學生們的正義行動 並親自向教育部長傑亮諾夫提交學生的請願書 教育部長拒絕接受 他憤然辭職 離開了他執教33年的彼得堡大學 在講授最後一堂課時 他勉勵學生們要永遠爲真理而鬥爭 1907年2月2日 他死於書桌前 他面前擺放着母親年輕時的照片 手裏還握着筆 這就是門傑列夫的一生