9 місяців тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

  1. ОДНА ТЫСЯЧНАЯ ГРАММА

В этой главе мы хотим наконец рассказать о солнеч­ном элементе гелии. Впервые, как вы помните, гелий обнаружили астрономы. Потом в его судьбе приняли участие физики, затем химики и подконец даже геологи. Это была причудливая цепь открытий и остроумных до­гадок. Вот как все происходило.

Английский физик Рэйли проводил в 80-х годах XIX века длинную серию опытов с газами. Для некоторых целей, о которых рассказывать здесь было бы слишком долго, Рэйли понадобилось определить с большой точно­стью, сколько весит один литр каждого газа. Этот вес называется плотностью.

Сначала Рэйли взвесил водород, легчайшее из ве­ществ, потом кислород, затем он принялся за азот.

Рэйли старался, чтобы результаты его измерений были самыми точными из всех, какие когда-либо получались физиками. Ни один пузырек газа, даже самый крохотный, не должен был ускользнуть от него при взвешивании. И Рэйли принимал тысячу предосторожностей для того, чтобы взвешиваемый газ был совершенно чистым, без всяких примесей.

Чистый азот нетрудно получить из воздуха. Со времен Шееле и Лавуазье все знают, что воздух на четыре пятых состоит из азота, а остальное — кислород. Надо, значит, только удалить кислород да еще небольшую примесь углекислоты и водяных паров, которые всегда содержатся в воздухе, и останется чистый азот.

Рэйли так и делал. Он пропускал воздух через ряд химических ловушек: в одной поглощался углекислый газ, в другой задерживался кислород, в третьей застревали водяные пары. Рэйли поступал примерно так же, как до­машние хозяйки, когда они на зиму ставят между оконными рамами стаканчики с серной кислотой: кислота притягивает влагу, и воздух между рамами остается сухим, без водяных паров. Рэйли тоже пользовался сер­ной кислотой. Но кроме нее он применял и другие ве­щества, которые нацело извлекали из воздуха кислород,, углекислый газ и влагу.

В остатке получался чистый азот, и Рэйли его взвеши­вал.

Всякий хороший экспериментатор никогда не ленится лишний раз проверить самого себя, чтобы избежать оши­бок. А Рэйли был исключительно добросовестным и акку­ратным экспериментатором. Могло случиться, что какая-нибудь из ловушек не будет действовать как следует и часть примесей незаметно проскочит. Или же где-нибудь в резиновой трубке могла быть предательская дырочка, крошечная, не видимая глазом, но все же достаточная для того, чтобы сквозь нее «подсасывался» извне неочи­щенный воздух. Как это обнаружить? Для проверки Рэйли решил получить азот другим путем, не из воздуха. И если плотности обоих газов совпадут, значит все в порядке: результат правилен, работа произведена тща­тельно, азот хорошо очищен, в приборе нигде нет уте­чки.

Химик Рамсэй, знакомый Рэйли, посоветовал ему по­лучить азот из аммиачного газа. Это был удобный спо­соб, и Рэйли тотчас его применил. Азот из аммиака был получен, очищен по всем правилам и взвешен.

Представьте себе теперь досаду Рэйли: веса обоих газов — обоих «азотов» — не совпадали.

Литр азота, полученного из воздуха, весил 1,2572 грам­ма. А литр того же азота, но полученного из аммиака, весил 1,2560 грамма, на одну тысячную меньше.

Где-то, в чем-то Рэйли допустил ошибку, неточность. Это была ничтожная ошибка — в одну тысячную! — но­ все же ошибка.

Рэйли стал проверять все свои приборы — сосуд за сосудом, ловушку за ловушкой, трубки, насос, весы… Затем снова был приготовлен азот — из воздуха и из аммиака. Оба газа тщательно очистили, аккуратнейшим образом взвесили, но снова веса не совпали, опять на одну тысячную.

Рэйли поставил новый, контрольный опыт, но полу­чил тот же результат.

Разница в одну тысячную, пустяк… Можно было просто отмахнуться от нее, но Рэйли не мог, не способен был пренебречь даже такой ничтожной ошибкой.

Он злился, его раздражало это несовпадение. Он за­держался на опытах с азотом и не мог идти дальше. Десятки новых интересных физических проблем привле­кали его внимание, но он не мог ими заняться: он возил­ся с очисткой проклятого азота, поневоле превратившись в химика.

Однажды, когда Рэйли с нескрываемым отвращением рассматривал листки, на которых были записаны резуль­таты последнего взвешивания, ему попался на глаза оче­редной номер научного журнала «Нэйчэр» («Природа»).

«Я напишу туда!» решил Рэйли.

И он тут же набросал письмо в редакцию. Изложив свои злоключения с азотом, Рэйли через журнал обра­щался с призывом к химикам: не подскажет ли ему кто-нибудь, где тут может быть ошибка, чем объяснить это упорное несовпадение?

Рэйли отправил письмо и стал ждать. Может быть, химики выведут его из тупика, в котором он очутился?

  1. АЗОТ ТЯЖЕЛЫЙ И АЗОТ ЛЕГКИЙ

Вскоре стали прибывать ответные письма. Среди них было письмо и от Рамсэя. Химики давали отчаявшемуся физику толковые советы, но, к сожалению, эти советы не помогли. Разница в весе газов как была, так и осталась. Мало того: когда Рэйли изменил условия опыта, несовпа­дение стало еще ббльшим.

Пришлось, уже не полагаясь ни на чьи советы, самому доискиваться, почему азот бывает то тяжелее, то легче.

Два года провозился Рэйли с заупрямившимся газом. Что только он с ним не делал! Он пропускал через азот «воздушный» и азот «аммиачный» электрические разряды. Он оставлял азот в наглухо закрытом сосуде на целых восемь месяцев. Но ни электричество, ни время не могли изменить свойства газа.

Как была разница в плотностях, так и осталась.

Рэйли попытался получить азот из других веществ. Он извлекал его из веселящего газа, из окиси азота, из мочевины. Во всех случаях вес полученного газа в точ­ности совпадал с весом азота, полученного из аммиака. А вес азота, добытого из воздуха, по-прежнему был больше.

Тогда Рэйли решил и азот из воздуха получить по другому способу. Раньше он пропускал воздух над рас­каленной медью: сгорая, металл отнимал у воздуха кисло­род, и оставался один чистый азот. Теперь Рэйли стал пропускать воздух не над медью, а над раскаленным железом и другими веществами, способными поглощать кислород. Но от этого плотность «воздушного» азота нисколько не изменялась: по-прежнему он был тяжелее, чем азот из аммиака.

Десятки экспериментов проделал Рэйли, а впереди все еще не видно было никакого просвета. У него было та­кое чувство, как будто он уперся в глухую стену, кото­рую невозможно ни пробить, ни обойти…

Нo по крайней мере теперь Рэйли знал, что никакой ошибки, никакого просчета он не допустил. Виноват был не экспериментатор, а природа. Теперь стало совершенно ясно, что азот из воздуха на самом деле тяжелее азота из химических соединений.

По почему? Как могло одно и то же вещество иметь разный вес? Это оставалось загадкой — дразнящей, бес­покоящей загадкой.

  1. «ЗАГЛЯНИТЕ В СТАРЫЕ ЖУРНАЛЫ!»

В апреле 1894 года Рэйли докладывал о своих опытах с азотом в лондонском Королевском обществе. После заседания к нему обратился химик Рамсэй с предложе­нием о помощи.

— Два года назад, когда вы писали в «Нэйчэр», труд­но было понять, почему у вас получается расхождение, — сказал Рамсэй. — Теперь, мне кажется, все ясно: в азоте из воздуха есть какая-то тяжелая примесь. Какой-то не­известный газ… Если вы позволите, я попытался бы про­должить ваши работы.

Рэйли, конечно, дал на это согласие, но мысль о не­известном газе показалась ему невероятной. Тысячи ис­следователей бесконечное число раз анализировали воздух и всегда находили в нем только кислород и азот да еще небольшие количества углекислоты и водяных паров. Откуда же там мог взяться еще новый газ?

Рэйли посоветовался еще с другим своим товарищем ло Королевскому обществу, с физиком Дьюаром.

— Загляните в старые журналы, — сказал ему Дью­ар:— по-моему, еще Генри Кэвендиш уверял, что азот воздуха неоднороден.

— Кэвендиш! — изумился Рэйли. — Сто лет назад?

— Да, — подтвердил Дьюар. — Кажется, в одной из его первых работ о составе воздуха есть намек на этот счет. Вы разыщите ее.

— Я найду ее сегодня же! — заявил Рэйли. Подумать только: его опередили на сто лет!

  1. ОПЫТ ГЕНРИ КЭВЕНДИША

Одинокий, чудаковатый и робкий человек, по имени Генри Кэвендиш, жил в Лондоне во второй половине XVIII века. Страх его перед людьми был так велик, что когда с ним заговаривали, он краснел, вскрикивал и убе­гал спотыкаясь. А если, набравшись храбрости, он и от­вечал, то заикался, путался и смущался, как малый ре­бенок.

Кэвендиш жил затворником в своем большом и неуютном доме и только редко-редко показывался в об­ществе. У этого замкнутого и молчаливого человека была только одна страсть: наука, исследование природы. В те­чение полувека, день за днем, не зная ни развлечений, ни отдыха, ни праздников, Кэвендиш настойчиво работал, вычислял, экспериментировал…

Он открыл состав воды.

Он первый вычислил, сколько весит земной шар.

Он, одновременно с Шееле и Лавуазье, изучал состав воздуха и свойства кислорода и азота.

Осторожный и недоверчивый, Кэвендиш не спешил публиковать результаты своих опытов. И многое осталось погребенным в его архивах. А кое-что впоследствии было просто позабыто. Так слу­чилось, что через несколь­ко поколений Джои Рэйли годами бился «ад загадкой «тяжелого» азота, не подо­зревая, что все свои недо­умения он мог бы рассе­ять, заглянув в пожелтев­шие страницы «Протоко­лов» Королевского общест­ва за 1785 год.

Опыт Генри Кэвендиша

Опыт Генри Кэвендиша

Вот какой опыт был описан Кэвендишем в этом Журнале.

Он пропускал через стеклянную трубку, наполненную воздухом, электрические искры — маленькие искусственные молнии. И под дейст­вием электричества обе составные части воздуха — азот и кислород — химически соединялись друг с другом. По­лучался новый газ, с удушливым запахом. И этот газ Кэвендиш все время уводил, удалял из трубки; он по­глощал его особым раствором.

Но кислорода в воздухе содержится в четыре раза меньше, чем азота, поэтому через некоторое время весь кислород был израсходован, и в трубке остался один азот. Тогда Кэвендиш добавил в трубку чистого кисло­рода и снова стал пропускать искры. Так он в конце концов добился того, что азот почти весь соединился с кислородом и в виде нового, удушливого газа был по­глощен раствором щелочи.

Один маленький пузырек азота, однако, упорно оста­вался в трубке и не поглощался щелочью. Напрасно при­бавлял к нему Кэвендиш все новые и новые порции кислорода, напрасно он пропускал сквозь него электри­ческие искры — больше удушливого газа не получалось. Крохотный пузырек азота, величиной с чечевицу, плавал над раствором и ни за что не соединялся с кислородом.

«Из этого опыта я заключаю, — писал Кэвендиш, — что азот (Кэнендиш был еще сторонником теории флогистона и назы­вал азот «флигистированным воздухом») воздуха неоднороден: 1/120 часть его ведет себя по-другому, чем большая, основная часть. Стало быть, азот — это не одно вещество, а смесь двух различных веществ».

…Когда Рэйли дочитал старый журнал до этого места, он схватился за голову и бросился в лабораторию, чтобы повторить старый опыт Кэвендиша.

  1. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ВОЗДУХ?

А между тем химик Вильям Рамсэй, коллега Рэйли по Королевскому обществу, тоже не терял времени зря.

Он рассудил очень просто: если в воздухе есть какая-то примесь, которую мы еще не знаем, то обнаружить ее можно только одним способом — надо взять определен­ный объем воздуха и по очереди извлечь оттуда все его составные части. Если после этого что-нибудь еще оста­нется, значит в воздухе есть какой-то неизвестный газ.

Рамсэй пропустил воздух через ряд химических ловушек и легко выделил из него кислород, водяные пары, углекислый газ. Остался азот. Рамсэй и для него нашел ловушку. Он еще за несколько лет до этого на лекции случайно обнаружил, что азот хорошо улавливается рас­каленными опилками магния, того самого металла, кото­рый фотографы жгут при моментальной съемке. И теперь Рамсэй воспользовался этим случайным наблюдением: он стал продувать азот над раскаленным магнием.

Чертеж из лабораторного журнала Рамсэя...

Чертеж из лабораторного журнала Рамсэя…

Рамсэй пропустил азот один раз через трубку с магни­ем. Большая часть газа поглотилась, а часть проскочила.

Он снова погнал остаток над раскаленными докрасна опилками. Газа осталось еще меньше.

В третий раз пропустил — и остаток взвесил.

И что же? Он оказался заметно тяжелее обыкновен­ного, атмосферного азота. Обычный азот тяжелее водо­рода в 14 раз, а этот газ был тяжелее водорода в 14,88 раза.

Обрадованный Рамсэй снова пустил его в трубку с магнием. И снова часть газа застряла в ловушке, а оста­ток сделался еще тяжелее.

С каждым разом газа становилось все меньше и мень­ше, а плотность его возрастала. Она дошла до 16, потом до 18,19. На 20 она остановилась. И как раз к этому времени газ перестал теряться в поглотителе. Очевидно, весь азот был уже уловлен и осталась тяжелая неизвест­ная примесь, на которую магний не действовал.

Целое лето пропускал Рамсэй воздух через поглоти­тель, пока не набрал десятую часть литра Нового Газа.

У его коллеги Рэйли, который повторял старый способ Кэвендиша, дело подвигалось медленнее: к концу лета 1894 года у него набралась только половина кубического сантиметра тяжелой примеси. Но важно было то, что оба исследователя, пользуясь различными методами, получили один и тот же результат!

Теперь оставалось только узнать «мнение» всемогу­щего спектроскопа. В стеклянную трубку впаяли электро­ды, наполнили ее новым газом и пустили ток. Газ засве­тился холодным красивым светом. В спектре его были красные, зеленые, синие линии — все новые, еще неви­данные ни одним спектроскопистом.

13 августа 1894 года Рэйли и Рамсэй явились в Окс­форд, где происходил съезд британских естествоиспыта­телей, и попросили слова для внеочередного сообщения.

— Мы открыли новый элемент, — заявили они. — Он находится везде и всюду, он окружает нас со всех сто­рон. Вместе с кислородом и азотом он входит в состав атмосферного воздуха, того воздуха, которым мы с вами дышим.

  1. ЭЛЕМЕНТ-ОТШЕЛЬНИК

Если бы над головами ученых, собравшихся в Окс­форде, разорвалась бомба, это вызвало бы меньший пе­реполох, чем заявление Рэйли и Рамсэя.

В воздухе — неизвестный элемент! Во всех лаборато­риях, во всех университетских аудиториях, во всем мире рассеяно огромное количество неизвестного вещества — и никто этого даже не подозревал!

Целое столетие исследователи собирали по всему све­ту необыкновенные минералы, чтобы выловить последние редкие элементы, еще укрывшиеся от химиков. А у себя под рукой они проглядели неизвестное вещество!

Как же это могло случиться? Ведь нового газа в воз­духе оказалось не так уж мало: один литр из ста.

Когда Кэвендиш впервые напал на его след, люди только-только узнали о том, что есть «два разных воз­духа»: воздух «живой» и воздух «мертвый». Тогда и кислород и азот были еще большой диковиной. Поэтому никто, даже сам Кэвендиш, не придал большого значе­ния ничтожному пузырьку газа, который не во всем был похож на азот. Но почему потом, в течение долгих ста лет, химики не замечали, что азот воздуха — это смесь двух газов?

Джон Вильям Рэйли

Джон Вильям Рэйли

Тысячи раз они анализировали воздух. Любой студент или лаборант и даже малоквалифицированные рабочие на химических заводах умели это делать. Химики высчитали до сотой доли процента, сколько в воздухе кислорода и сколько азота… Они точно установили, что в нем содер­жится 0,03 процента углекислоты… Даже водород они ухитрились найти в атмосфере, хотя его меньше одной десятитысячной процента…

Одна десятитысячная процента! А целый процент не­известного газа так долго упускали! Почему же?

Потому что этот газ, (невидимый, без вкуса и запаха, ничем совершенно себя не проявлял. Газ-тихоня. Он не­заметно следовал повсюду за азотом и вел себя так смирно, словно его вовсе не существовало.

Этот новый элемент не давал никаких соединений с другими элементами. Он стоял особняком среди всех веществ мира, вечно меняющихся, вечно претерпевающих различные химические превращения.

Элемент-отшельник, элемент-одиночка.

Новый газ проявлял полное безразличие ко всяким химическим воздействиям. Он был абсолютно недеятелен, пассивен. Поэтому его назвали аргон, что по-гречески значит недеятельный.

Рамсэй смешивал его с наиболее активными, сильно­действующими веществами.

Он пробовал его соединить с хлором, удушливым га­зом, который заставляет ржаветь металлы, обесцвечивает краски, разрушает ткани и бумагу, превращая их в труху. Но на аргон хлор не действовал никак.

Пытались сжечь в нем фосфор. Это ядовитое вещество разъедает руки, на воздухе возгорается само собой, со­единяясь с кислородом. Но аргон и к нему остался равно­душен.

Ни огнем, ни холодом, ни электрическим током, ни действием едких кислот невозможно было заставить ар­гон вступить в химическую реакцию. Все отскакивало от него, не оставляя никаких следов, не изменяя ни одной его частички.

Рамсэй и другие химики никак не могли примириться с существованием такого странного, безразличного ко всему вещества. Должно же оно давать хоть какие-нибудь соединения! Ведь даже «благородные» металлы — золото и платина, не ржавеющие ни в воде, ни на воздухе, не растворяющиеся даже в кислотах, — и те удается соеди­нить с некоторыми веществами! Неужели же аргон не­приступнее всех веществ в мире?

Снова и снова Рамсэй и его помощники вводили в сосуд с аргоном различные химические реактивы. Они перепробовали почти все простые и многие сложные ве­щества. В напряженной работе быстро проходили дни, недели, месяцы.

Но тщетно: аргон не поддавался.

  1. ГАЗ ИЗ МИНЕРАЛА

Однажды после очередного доклада в Королевском обществе об опытах с аргоном Рамсэй получил письмо от геолога Майерса. На докладе Майерс не присутство­вал, но, очевидно, слышал о нем.

«Не знаю, — писал Майерс, — пытались ли вы со­единить аргон с металлом ураном. Если не пытались, то, мне кажется, стоило бы попробовать это сделать. Не­сколько лет назад американский геолог Хиллебранд заметил, что из уранового минерала клевеит, если его нагревать в серной кислоте, выделяется очень много газа. Хиллебранд утверждает, что этот газ — азот. Но, может быть, там есть и аргон? Мне кажется, что это следовало бы проверить: почем знать, может быть в состав клевеита входит химическое соединение урана с аргоном?»

Вильям Рамсэй

Вильям Рамсэй

Совет Майерса показался Рамсэю дельным. Но где достать клевеит? Это очень редкий, дорогой минерал, его находят только в Норвегии. На всякий случай Рамсэй послал сотрудника по лондонским магазинам поискать клевеит. И тому повезло: у одного торговца минералами он достал за 18 шиллингов две унции клевеита (около 60 граммов).

Ассистент Рамсэя тотчас же бросил минерал в серную кислоту, подогрел. Клевеит запенился, из него пошел газ. Но Рамсэй, занятый другими опытами, не стал его пока исследовать, а велел сохранить в плотно закрытом со­суде.

Прошло полтора месяца.

За это время Рамсэй сделал еще несколько попыток получить соединения аргона, но все безуспешно. Наконец его терпение иссякло: он понял, что бессилен против этого сверхстойкого, удивительно пассивного вещества. Но, прежде чем признать себя окончательно побежден­ным, Рамсэй решил еще напоследок проверить газ из клевеита.

Прежде всего надо было узнать, азот ли это, как утверждал Хиллебранд, или аргон.

Ассистент Рамсэя напилил магниевых опилок, накалил их докрасна и пропустил через них газ. Будь это азот, он застрял бы в ловушке: магний должен был его погло­тить. Но газ вышел из ловушки почти нетронутым. Зна­чит, Хиллебранд был неправ.

Тогда Рамсэй направился в темную комнату при ла­боратории, чтобы посмотреть, какой спектр дает этот газ. Он взял трубку, по краям которой были впаяны металлические пластины — электроды, и насосом выка­чал из нее воздух. Потом впустил туда газ и подвел к электродам ток. Тотчас же газ в трубке засветился.

Рамсэй посмотрел в спектроскоп.

Там виднелось много светлых линий разных цветов и в том числе очень яркая желтая линия.

«Натрий! — подумал Рамсэй. — Наверно, в магниевых опилках была примесь натрия. От него никогда не убе­режешься…»

Чтобы легче было разобраться в этом сложном спек­тре, Рамсэй наполнил другую трубку чистым аргоном и тоже пустил через нее ток. Теперь он видел в спектро­скопе спектры от обеих трубок, и их можно было срав­нивать.

В обоих спектрах много линий совпадало. В спектре чистого аргона тоже виднелась желтая линия, но более слабая. Очевидно, и во вторую трубку затесалась не­большая примесь вездесущего натрия.

Но почему-то желтая, натриевая линия второй, контрольной трубки стояла чуть в стороне от желтой линии газа из клевеита.

Рамсэй подправил спектроскоп, покрутил трубку со щелью, чтобы линии сошлись. Но они остались на своих местах. Они стояли совсем рядом, но все-таки не сли­вались.

— Наш спектроскоп разладился, — сказал Рамсэй ас­систенту.

И он зажег свет, разобрал прибор и тщательно про­тер стекла. Но это не помогло: восстановив спектроскоп, Рамсэй снова увидел, что желтые натриевые линии от обеих трубок стоят врозь.

Что за наваждение?

Со времен Бунзена и Кирхгофа всем химикам и физи­кам было известно, что линия натрия занимает строго определенное место в спектре. Если взять тысячу образ­цов натрия из самых различных мест земного шара, то, где бы их ни исследовали, они все дадут один и те же желтые лучи, одну и ту же линию в спектроскопе. По­чему же здесь, в лаборатории Лондонского университета, линии натрия разошлись?

Несколько минут Рамсэй неподвижно сидел у спектро­скопа, устремив глаза на трубку с газом, пылавшую хо­лодным золотистым огнем. Собственно говоря, найти объяснение было нетрудно. Рамсэй уже нашел его. Он боялся только, что это объяснение чересчур смело и рис­кованно. Он не решался поверить собственной удаче.

В самом деле, почему бы не допустить, что в этой трубке, кроме аргона, есть еще что-нибудь?

Еще новый, неизвестный элемент?

Тут же в уме Рамсэя мелькнуло готовое название для него — криптон; в переводе с греческого это значит тай­ный, скрытый.

Рамсэй немедленно принялся проверять свое предпо­ложение. Много часов, не замечая времени и усталости, он провел в темной комнате; он изучал спектр газа из клевеита, сличая его со спектрами аргона, азота, натрия. Но его плохонький спектроскоп не годился для решения такой сложной задачи. И в конце концов Рамсэй решил обратиться к своему товарищу, физику Круксу, большому специалисту по спектроскопии. Он послал Круксу трубку с «криптоном» и просил исследовать его спектр.

Это было вечером 22 марта 1895 года.

А на другое утро в лабораторию явился почтальон. Рамсэя вызвали из темной комнаты и вручили теле­грамму..

«Криптон — это гелий, — сообщал Крукс. — Приходите, и вы увидите».

Рамсэй пошел и увидел: желтая линия газа из клеве­ита в точности совпадала с загадочной желтой линией из солнечного спектра, с линией гелия.

Так солнечное вещество было найдено на земле.

  1. ГЕЛИЙ НА ЗЕМЛЕ

Каким сложным, каким извилистым оказался путь к этому открытию!

Сначала астрономы заподозрили существование неиз­вестного элемента на солнце.

Потом Рэйли, совершенно не думая о солнечном ве­ществе, стал для проверки одной старой научной гипо­тезы измерять веса газов — водорода, кислорода, азота.

Он хотел лишь знать как можно точнее, сколько весит один литр каждого газа, больше ничего!

Благодаря опытам Рэйли вспомнили о давно забытом эксперименте Кэвендиша. И в конце концов соединенны­ми усилиями Рэйли и Рамсэя в воздухе была найдена тяжелая примесь — странный газ аргон.

Совершенно не думая о солнечном веществе, Рамсэй стал изучать свойства аргона и обнаружил, что это не­обыкновенно пассивное, безразличное ко всему веще­ство.

Когда геолог Майерс навел его на след редкого мине­рала клевеита, Рамсэй надеялся лишь на то, что здесь наконец он найдет первое химическое соединение аргона. О большем он и не думал.

Он извлек из клевеита газ, с которым Хиллебранд во­зился еще пять лет назад, ничего не подозревая. Рамсэй увидел, что это не азот и не аргон, но он тоже сразу не догадался, с чем имеет дело.

И только физик Крукс первый сообразил, что новый газ — тот самый элемент, который астрономы заметили двадцать семь лет назад на солнце.

Обыкновенные, земные люди теперь держали в руках этого гостя с далекого огненного светила.

Его исследовали, испытывали, изучали со всех сторон. Какие чудесные свойства он обнаружит?

Многие, пораженные удивительной историей его от­крытия, втайне ожидали, что и сам он окажется веще­ством необыкновенным, ни на что не похожим.

Но ничего чудесного не произошло. Скоро выясни­лось, что гелий — такой же «благородный» газ, как и аргон. Бесцветный и прозрачный, лишенный запаха и вкуса, он проявлял такое же упорное нежелание вступать в химические соединения, как и аргон.

Только в одном он сильно отличался от аргона: своей легкостью. Гелий оказался одним из самых легких ве­ществ в мире, первым после водорода.

  1. НОВЫЕ НАХОДКИ

В эти дни великого торжества науки едва не зашата­лось стройное здание, воздвигнутое четверть века тому назад Менделеевым.

Рамсэй мог бросить вызов Менделееву, объявить его систему негодной. И он имел для этого веские основания: для новых элементов в менделеевской таблице не нахо­дилось места. Там не было такого ряда, куда могли бы стать аргон и гелий.

А когда их все же пытались втиснуть в тесные, спло­ченные ряды других элементов, сообразуясь с их атом­ными весами, порядок в таблице нарушался, возникали сумбур и путаница.

Некоторые химики, стараясь найти выход из этого неудобного положения, стали было доказывать, что ар­гон и гелий вовсе не новые элементы.

— Это просто разновидности азота, — уверяли они.— Мы знаем, что и другие элементы встречаются в несколь­ких видах. Углерод, например, существует в трех видах: сажа, графит и драгоценный алмаз. Кислород бывает двух видов. Почему же не предположить, что и азот мо­жет принимать различные формы?

Но сам Рамсэй был на этот счет другого мнения.

— Мы еще не все открыли, — говорил он. — Надо продолжать поиски, потому что, наверно, есть еще эле­менты, похожие на аргон и гелий. Все вместе они соста­вят новую большую «семью» элементов, новый ряд, кото­рый целиком войдет в таблицу Менделеева. Новые от­крытия не опрокидывают и не опрокинут периодическую систему, — наоборот, она станет полнее, а следовательно, точнее и правильнее.

И Рамсэй вместе со своими помощниками принялся искать новые элементы — «родственников» аргона и ге­лия.

Он исследовал 150 редких минералов, 20 различных минеральных вод, и даже в метеоритах он пытался оты­скать следы новых элементов.

В конце концов он их нашел, но только совсем в дру­гом месте: в воздухе.

В обыкновенном воздухе Рамсэй обнаружил, кроме аргона, еще целых три новых элемента, которые он на­звал неоном, криптоном и ксеноном. Тут же он нашел и гелий!

И все эти пять похожих друг на друга элементов пре­красно расположились в таблице Менделеева, образовав в ней новый ряд. Так была окончательно доказана спра­ведливость менделеевского закона.

Но почему же Рамсэю не удалось сразу выделить из воздуха эту пятерку элементов? Почему он сначала за­метил только один аргон?

Потому что аргона в воздухе довольно много — один литр из ста, а гелия, неона, криптона и ксенона очень мало. При каждом вдохе мы вбираем в свои легкие при­мерно 5 кубических сантиметров аргона (то есть пример­но полстоловой ложки), неона — в пятьсот раз меньше, гелия — в две тысячи раз, криптона — в десять тысяч и ксенона — в сто тысяч раз меньше. (Конечно, все эти газы проходят через наши легкие, не оказывая на них ника­кого действия. Ведь эти безразличные ко всему вещества избегают всяких химических превращений.)

Со временем техника нашла для всех этих редких газов полезное применение.

Аргоном теперь наполняют электрические лампы, что­бы накаленная нить не перегорала слишком быстро. В этом вялом, безжизненном газе не то что тугоплавкий металл, но даже горючая нефть никогда не воспламе­нится!

Еще лучше применить для той же цели криптон и ксе­нон. Лампы, наполненные ими, можно назвать вечными: так долго они служат.

Неон тоже используют для электрического освещения. Только не в обыкновенных лампах. Видели вы в Москве красные светящиеся трубки над станциями метро? Они наполнены неоном. Когда через них пропускают ток, газ светится красивым светом.

А легкий гелий пригодился дирижаблестроителям и стратонавтам. Им наполняют дирижабли и стратостаты, чтобы они всплыли в воздухе. Гелий, правда, дороже и тяжелее водорода, который служит для тех же целей. Но водород горюч. Одна искра — и весь огромный воздуш­ный корабль вспыхнет, как факел. А на гелиевом судне опасаться пожара нечего: в гелии, как и в аргоне, и при желании не разожжешь огня, даже если собрать вместе все самые горючие вещества в мире.

  1. МОЖНО ЛИ РАЗЛОЖИТЬ ЭЛЕМЕНТ?

Ко времени открытия аргона и гелия многим ученым казалось, что тайны материи уже раскрыты до конца.

Менделеевская таблица была почти целиком заполне­на. Большинство элементов найдено. Превращения сотен тысяч сложных веществ хорошо изучены. Казалось, все теперь ясно.

За сто лет до этого, в конце XVIII века, Шееле, Лаву­азье и другие исследователи только-только начинали еще допытываться: что из чего состоит?

А теперь любой химик мог уже дать на этот вопрос полный и точный ответ:

Около восьми десятков элементов — вот из чего в ко­нечном счете состоит вся вселенная. Из этих элементов, так хорошо изученных химиками, построены звезды и солнце, земля и люди, камни и растения. Какое бы веще­ство мы ни разложили, мы найдем в нем одни и те же простые составные части — элементы. В одном сложном веществе могут быть два элемента, три, пять, десять, но всегда и всюду они одни и те же. И в метеорите, залетев­шем к нам из мирового пространства, и в теле человека, и в драгоценном камне, и в простой придорожной глине нельзя найти ничего другого, кроме этих восьмидесяти элементов.

А сами элементы? Можно ли их также разложить на что-либо еще более простое?

— Нет! — решительно утверждали ученые конца XIX века. — Проще элемента уже ничего нет. Это — пре­дел простоты вещества. Ни в природе, ни в лаборатории, ни на заводах — нигде и никогда никто не наблюдал, чтобы элементы распадались на еще более простые со­ставные части.

Измениться, распасться, исчезнуть могут только сложные тела. А элементы не исчезают, не распадаются и не могут превратиться в другие элементы. Они вечны и не­изменны. Сколько было железа, свинца, гелия в мире сто лет назад, столько их и сейчас, и ровно столько же оста­нется сто лет спустя. Потому что ни одна крупинка, ни один атом элементарного вещества не может исчезнуть или измениться.

Каждый элемент состоит из одинаковых атомов. Атом неделим. Это мельчайшая частица материи. Атомы разных элементов могут по-разному соединяться друг с другом. Один и тот же атом кислорода может побывать в веще­стве, из которого построен мозг человека, в прахе земли, в руде, в океанской воде и в грозовой туче. Он может совершить тысячу путешествий по миру, участвовать в тысяче химических превращений, но ни исчезнуть, ни измениться при этом он не может. Ибо атомы элементов вечны и неизменны.

Так учила химическая наука в конце XIX века.

Это было очень стройное, очень убедительное учение. Все великие искатели элементов, о которых вы здесь чи­тали, придерживались его. Но теперь вам предстоит про­честь о том, как были сделаны новые открытия, не оста­вившие от этого учения камня на камне.