Для географов времена путешествий наобум, по принципу «авось что-нибудь встретится, может быть, на что-либо интересное натолкнемся» — прошли еще лет четыреста назад. Уже тогда люди научились более или менее правильно ориентироваться в своих передвижениях по планете, узнали расположение главнейших материков и морей. Иное положение было в химии. Там ученые «путешествовали» без карт еще какую-нибудь сотню лет назад.

…Только увидев не успевшие еще пожелтеть страницы журнала, где Дмитрием Ивановичем Менделеевым было опубликовано первое сообщение о Периодической системе элементов — одном из величайших открытий в истории человечества, понимаешь, что это открытие произошло, в сущности, не так давно. Действительно, девяносто лет — это совсем небольшой срок, который представляется совсем уж малым, если вспомнить, что принесли эти годы химии.

Однако ощущение «давности» закона Менделеева присуще, наверное, каждому химику. Это понятно, так как почти все крупнейшие научные обобщения в химии возникли лишь после создания Периодического закона. Они просто не могли возникнуть раньше. Потому что именно благодаря этому закону химики, так же как и географы, получили свою карту.

Посудите сами: мог ли даже самый отчаянный капитан проплыть без карты из Мурманска, скажем, в Сан-Франциско? А ведь химики до открытия Менделеева были еще в более трудном положении, чем этот капитан. Они не только не имели карты — они не знали, куда вообще следует «плыть», в каком направлении вести исследования, чтобы достичь необходимых результатов.

Действительно, посмотрим, как развивались представления химиков об их химическом мире.

В древности люди применяли в своей практической деятельности соединения всего девятнадцати элементов. Но это применение было, так сказать, несознательное. Если на минуту предположить, что мы имели бы возможность задать какому-нибудь древнеримскому ученому вопрос, сколько, выражаясь по-нашему, химических элементов ему известно, то он, морща лоб и загибая пальцы, вряд ли смог бы перечислить более шести-семи наименований: золото, медь, серебро, железо, олово, свинец, сера. Вот, пожалуй, и все. Остальные элементы применялись не в явном виде, а в соединениях, и о них, естественно, наш воображаемый древнеримский собеседник ничего знать не мог. Как видим, химический мир для древних был так же ограничен, как и их познания о мире географическом.

К сожалению, расширение человеком химических владений шло гораздо медленнее, чем развитие географии. Двенадцать веков нашей эры прибавили к перечисленным выше пяти элементам только шесть наименований. Итого одиннадцать. Это в XII–XIII веках. А ведь совсем «незадолго» до этого, в VIII–IX веках, была популярной следующая алхимическая песня-заклинание:

В позднее средневековье темпы открытия новых элементов не стали более быстрыми. К началу XIX века науке был известен 31 химический элемент. В XIX веке дело пошло несколько веселее. К середине прошлого столетия любой достаточно эрудированный ученый мог уже перечислить названия шестидесяти известных к тому времени химических элементов.

Итак, шестьдесят… А сколько их должно быть всего? Сто? Двести? Или, быть может, все открыты? Кто мог это сказать?

Ответил на эти вопросы Дмитрий Иванович Менделеев. Он первый нанес на «карту химии» — Периодическую систему элементов — «белые пятна», те элементы, которые еще не были к тому времени открыты. Мы знаем, как благодаря этой карте химики уверенно заполнили все пустые клетки таблицы Менделеева. Белых пятен как будто бы не осталось…

Где-то я видел географическую карту, на которой отмечалась степень изученности тех или иных областей нашей планеты. Хорошо изученные области, вроде Подмосковья, были окрашены в темно-зеленую краску. Но таких областей было немного. Районы, изученные меньше, были окрашены светло-зеленой краской. Этой краской было покрыто большинство суши земли. Плохо изученные области были окрашены в желтую краску. Желтых пятен было немного: Гималаи, Гренландия, бразильские тропики — вот, пожалуй, и все. И лишь одна Антарктида была обозначена белой краской. Только вдоль берегов этого материка вилась тоненькая полоска желтой краски. Впрочем, это было несколько лет назад. Теперь, после того как ученые многих стран по программе Международного геофизического года занялись изучением этого материка, Антарктида безусловно «заслужила» право по крайней мере на желтую краску.

А что, если попробовать разукрасить подобным образом таблицу Менделеева? Картина получится совсем иная. Густо-зеленой краски на ней не будет вовсе. Немного будет и светло-зеленых клеток: это элементы кислород, сера, хлор, железо, кремний, калий, натрий, плутоний — вот, пожалуй, и все. Зато желтых клеток будет столько, что, если отойти на несколько шагов и взглянуть на таблицу, она будет походить на канареечное оперение. Да, да, большинство элементов Периодической системы изучены довольно плохо. Более того, мы можем заметить немало клеток, которые, подобно Антарктиде на географической карте, контуры которой очерчены желтой краской, — это малоизвестные элементы.

Здесь уместно вспомнить об одном многотомном справочном издании. Это так называемый справочник Гмелина. В справочнике собраны сведения о всех химических элементах и их неорганических соединениях. Это, конечно, не справочник в обычном смысле. Его не положить в карман. Даже в портфель он не вместится. Удивляться этому не приходится: справочник состоит почти из сотни томов. Каждому элементу посвящен отдельный том. Глядя на корешки этих томов, можно точно представить себе, что нам известно о том или ином элементе. В то время как одни тома имеют такую толщину, что их необходимо снимать с полок, краснея от натуги, другие больше походят на тонкую ученическую тетрадку.

Как видим, «Антарктид» на химической карте много больше, чем на карте Земли. Да, есть куда направить свои корабли капитанам химических исследований!

Итак, химические элементы, известные нам, изучены далеко не в равной степени. И сразу же после этой фразы всплывает вопрос: почему химические элементы изучены по-разному? Почему некоторым элементам посвящены многотомные издания, а сведения о других могут уместиться на десяти — пятнадцати строках книги среднего формата? По-че-му?

Уверен, что многие читатели уже приготовили свое «потому». Послушаем их:

«Потому, — скажут они, — что химические элементы были открыты в разное время. Конечно же, железо, которое было известно людям с незапамятных времен, должно быть изучено лучше, чем гафний например, который открыт несколько десятилетий назад».

Ответ этот будет правильным лишь до некоторой степени. Если посмотреть на таблицу, в которой приведены годы открытий химических элементов, то несостоятельность этого объяснения станет очевидной. В самом деле, элемент иттрий, например, был известен еще в XVIII веке. А между тем этот элемент изучен гораздо хуже, чем открытые в XIX веке магний или натрий. Тантал был открыт на одиннадцать лет раньше йода — в 1800 году. Степень же изученности этих двух элементов не может быть даже сравнима. В то время как о свойствах йода и его соединений написано множество книг, все сведения о тантале составили в лучшем случае одну тоненькую брошюрку.

В перерыве одного из химических совещаний, происходивших несколько лет назад, мое внимание привлек оживленный разговор. Несколько немолодых и очень уважаемых ученых, перебивая друг друга, обсуждали что-то, ведя торопливый подсчет на оборотных сторонах программок совещания. На этот раз их увлекли не научные проблемы. Оказывается, речь шла о том, соединения скольких химических элементов видел за свою жизнь каждый из них. Первенство в этом необычном соревновании занял один профессор, который в разное время своей деятельности держал в руках соединения шестидесяти элементов. Символами этих элементов была густо исписана программа, а по лицам собеседников можно было заметить, что они считают это число более чем внушительным.