Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

Поиск новых элементов всегда шел на переднем крае науки и потому часто приводил ко всякого рода крайностям либо сам был их результатом. Новые элементы обнаруживали как побочные продукты в ходе алхимических поисков золота и философского камня. Заявления о совершении открытий делались задолго до того, как заявлявшие получали надежные доказательства и достаточное количество чистого образца. А порой лишь на основании цвета пламени или появления непонятного осадка в ходе стандартного химического анализа. Гораздо чаще, чем можно предположить, эти открытия были обычными фантазиями, основанными на кратковременных и поверхностных наблюдениях и на тщеславии псевдоученых. Можно было бы составить параллельную периодическую таблицу из сотни элементов, которые уже получили свои названия, но существование которых так никогда и не было реально продемонстрировано. Однако история одного элемента может послужить основанием к тому, чтобы с большей осторожностью подходить к исследователям такого рода и не подвергать их с ходу огульному осуждению.

С тех пор как стало возможным с помощью спектроскопа обнаруживать новые элементы в пламени простой соли и табачного пепла, возникла большая вероятность, что кто-нибудь, воспользовавшись новым сверхэффективным инструментом химических исследований, попытается проанализировать свет солнца. В 1868 г. французский астроном Пьер Жансен отправился к Бенгальскому заливу, чтобы наблюдать полное солнечное затмение, в ходе которого земная наука получила первую возможность проанализировать атмосферу солнца. Жансен высадился на берег в Мадрасе; его встретил британский губернатор провинции и разрешил организовать станцию для наблюдений там, где ему представлялось наиболее удобным. Жансен выбрал хлопководческий городок Гунтур, находившийся в середине полосы затмения между морем и горами – в таком месте, где туман и пасмурная погода были довольно редким явлением. Однако в течение нескольких дней, предшествовавших затмению, лил дождь, и Жансен начал бояться, что тащил свое оборудование на такое огромное расстояние совершенно напрасно. И вот, по сообщениям самого астронома, 18 августа, «в день затмения солнце ярко сияло с момента восхода, хотя и было поначалу окружено туманом. Вскоре, однако, туман рассеялся, и, когда мы в наши телескопы увидели начало затмения, солнце уже сияло во всем своем ослепительном блеске». И далее, когда тьма облекла наблюдателей, Жансен отмечает: «Два спектра, состоящие из пяти или шести очень ярких линий, красной, желтой, зеленой, голубой и фиолетовой», появились из двух «мощных протуберанцев» в короне с обеих сторон светила в мгновение полного затмения. Человеческим глазом этот свет воспринимался не как обычный белый солнечный свет, а как «пламя огня в горне». Спектроскоп же выделял четкие отдельные цветовые линии, разделенные черными промежутками, благодаря чему не составляло особого труда сопоставить их со спектральными линиями известных элементов, подтвержденными в лабораторных исследованиях. Если красные и голубые линии соответствовали таким же линиям, видимым в обычном солнечном спектре и излучаемым возбужденными атомами водорода, то желтым линиям такого соответствия не находилось. Несмотря на определенное сходство с характерным желтым цветом натрия, полного соответствия не было. Жансен сделал вывод, что названная линия свидетельствует о наличии неизвестного элемента, однако он не осмелился дать ему название и, возможно, поступил глупо. Пару месяцев спустя британский астроном Норман Локьер, наблюдая солнце на осеннем кембриджском небе и сравнивая данные своих наблюдений с данными, полученными из газоразрядной трубки с водородом (основным солнечным газом), самостоятельно пришел к тем же выводам, что и Жансен. Полагая, что элемент присутствует только на солнце, Локьер назвал его гелий, от греческого слова «гелиос», означавшего «солнце».

Не имея надежных доказательств своего открытия, Жансен и Локьер на протяжении многих лет были объектом злобных насмешек со стороны непочтительных и часто завистливых коллег, у которых вошло в поговорку называть любую непонятную смесь веществ «гелием». Многие специалисты в спектроскопии сомневались в реальном существовании гелия. Даже Эдуард Франкленд, химик, ассистировавший Локьеру в его экспериментах, полагал, что более правдоподобным объяснением наличия желтой линии в спектре является какое-то пока неизвестное излучение водорода. Правота Локьера была окончательно подтверждена лишь в 1895 г., когда Уильям Рамзай прислал ему газоразрядную трубку, заполненную газообразным гелием, полученным в ходе радиоактивного распада урана: «… каким великолепным зрелищем было мощное желтое свечение в тот момент, когда по трубке проходил ток», – торжествовал Локьер.