К началу XX века это были одинаковые по непогрешимости истины.
Если хотя бы в одном-единственном треугольнике квадрат гипотенузы оказался больше или меньше суммы квадратов катетов, это означало бы не только несостоятельность теоремы Пифагора — рушилась бы вся система эвклидовой геометрии.
Если хотя бы в одном-единственном случае выяснилось, что закон Кулона не оправдывается, это было бы равнозначно крушению всего учения об электричестве.
Но никто, складывая 2 и 2, не получил 5. Никому не удалось опровергнуть Пифагора. Остался незыблемым закон Кулона. Но вот новичок аргон заставил многих усомниться в правильности закона Менделеева.
Понять, в чем здесь дело, нетрудно. На рисунке — третий и четвертый ряды системы Менделеева. Прикройте клетку № 18, в которой обитает аргон. Именно так, без аргоновой «квартиры», выглядел этот участок менделеевской таблицы до открытия, сделанного английскими физиками. Все четко, все стройно, все упорядоченно: фосфор — сера — хлор — калий. У каждого последующего элемента атомная масса больше, чем у предыдущего.
Теперь откройте клетку № 18, явите взору аргон — и сразу все рушится: и четкость, и стройность, и упорядоченность. Действительно: хлор — 35,5, аргон — 40, калий — 39.
Итак, семь с лишним десятков известных к тому времени химических элементов в общем довольно закономерно укладываются в стройный каркас Периодической системы и лишь новичок аргон ведет себя строптиво.
Можно было бы, правда, поменять аргон и калий местами — так, чтобы за калием — 39 следовал аргон — 40. Но тогда, мягко выражаясь, получилась бы ерунда. Инертный газ аргон попал бы в компанию чрезвычайно активных в химическом отношении щелочных металлов-элементов, на которые аргон не похож ни одним из своих свойств — какое ни выбери. Ну, а калий оказался бы втянутым в компанию, возглавляемую гелием, с которым его ничто, абсолютно ничто не роднит.
Легко представить, сколько огорчений доставил этот «сбой» творцу периодического закона. Но и сами открыватели аргона немало смущены «невежливостью» своего крестника. Может быть, они в чем-то ошибаются? Рэлей и Рамзай согласны предоставить аргон, хотя он пока что очень и очень дефицитен, всем желающим с тем, чтобы данные по атомной массе аргона были проверены и перепроверены.
Но все проверки и перепроверки с неизбежностью показывают одно и то же значение: 40. Проверять и перепроверять же атомную массу калия не имело смысла: давно и с предельной достоверностью было известно, что она равна 39.
Ну, а в те годы, о которых идет речь, методы определения атомных масс химических элементов были разработаны настолько надежно, что различие в одну единицу (40 – 39 = 1) намного превышало возможную ошибку опыта.
Может быть, такая же картина наблюдается и у других инертных газов, открытие которых не запоздало последовать? Нет. Атомная масса неона меньше, чем у следующего за ним натрия. То же у пары криптон — рубидий, и у пары — ксенон — цезий.
В лагере врагов периодического закона началось радостно-злобное оживление. Завистники — а в них Менделеев никогда не ощущал недостатка — громко говорили о скором крахе системы.
Менделеева мало волнуют происки его научных соперников. Он убежден в справедливости своего закона. И поэтому… не верит в правильность определения атомной массы аргона. Даже в восьмом издании знаменитых «Основ химии», выпущенном за год до его смерти, в 1906 году, ученый пишет, что аномалия атомной массы аргона «заставляет полагать, что аргон содержит подмесь другого газа с высокой плотностью».
И как водится, начали возникать различные теории, гипотезы, предположения. Одни невероятнее других. Нередко остроумные, находчивые, но совершенно не согласующиеся с действительностью.
Если переплести все работы, посвященные только этой аномалии аргона, то получилось бы внушительное собрание, отражающее мучительные поиски, догадки, надежды, которым не суждено было сбыться. Но решение не приходило. А тут все явственнее стала вырисовываться еще одна загадка аргона. Она явилась, эта проблема, окруженная свитой теснящих друг друга вопросительных знаков…
Найдется, возможно, когда-нибудь достаточно желчный человек, который возьмет на себя труд собрать высказывания различных научных, околонаучных и просто ненаучных деятелей о том, чего, по их мнению, никогда (ни-ког-да!) нельзя будет достичь, изобрести или открыть. Получится внушительная коллекция, которая станет памятником человеческим ограниченности и самодовольству.
В чем только не сомневались в истории науки!
— Подняться в воздух? Да еще на аппарате тяжелее воздуха? Абсурд, нонсенс! Расчеты опровергают эту возможность. Рас-че-ты!
— Электричество? Для фокусов еще, быть может, сгодится. Но для чего-нибудь большего? Сударь, вы меня смешите!
— Синтезировать — в лаборатории — органическое вещество? О чем говорите вы, коллега?! Одумайтесь!
Вот и один из выдающихся, действительно выдающихся, деятелей естествознания начала нашего века частенько повторял: «Не надо интересоваться тремя неразрешимыми вопросами: что было до того, когда ничего не было; что такое бесконечность; почему химические элементы встречаются в недрах Земли в таких неравномерных количествах».
Не стоит называть имя этого ученого, сделавшего, кстати, очень немало для развития химии и физики. Но приведенное высказывание свидетельствует о том, что еще с полстолетия назад даже постановка вопроса о закономерностях распространения химических элементов проходила по разряду безответственного прожектерства.
Убежден, что отважиться на негативный прогноз в науке можно (и следует) лишь тогда, когда прогнозируемое явление или изобретение противоречат фундаментальным законам естествознания. Но если они действительно им противоречат, то тогда, читая, пусть даже в самом солидном издании,
— что некий удачливый баварец сконструировал повозку, которая движется единственно за счет выкачивания тепла из окружающего воздуха;
— что некий проворный экспериментатор (даже удостоенный ученой степени) научил двух женщин продуцировать мозгами рентгеновские лучи;
— что один деятель, подвизающийся отнюдь не на цирковой ниве, лишь силой своего незаурядного интеллекта двигает на расстоянии предметы, а недавно даже погнул двухтавровую балку (посмотрел — и все!);
знайте, что все это чистой воды спекуляции, либо игра на доверчивости людей, не очень обремененных знаниями в области точных наук.
Но сказанное относится лишь к лженауке. Попытки же объяснить причины различной распространенности различных химических элементов никак не могут быть отнесены к лженауке. В большинстве случаев уверенно удается объяснить, почему этого элемента в земной коре много, того — мало. Во всяком случае, с инертными газами — положение ясное.
Нелюдимыми монахами-отшельниками живут обитатели нулевой группы среди почти всегда активного и общительного населения Периодической системы химических элементов. Наложив на инертные газы обет химического безбрачья [2] , природа обрекла их тем самым на вечное заточение в своеобразном монастыре — земной атмосфере. Действительно, для того, чтобы входить в состав горных пород и минералов, либо в состав солей морской воды, надо быть соединенным — химически! — с другими элементами. А это инертным газам, во всяком случае, при обычных условиях, заказано.
Находясь в земной атмосфере, инертные газы, подобно всем другим составным частям воздуха, претерпевают многие превратности.