門捷列夫小傳

門捷列夫小傳繼十六位哥哥、姐姐之后，門捷列夫于1834年2月8日出生于俄國西伯利亞的托波爾斯克市。他父親是位中學校長。在他出生后不久，父親雙眼因患白內(nèi)障而失明，一家的生活全仗著他母親經(jīng)營一個小玻璃廠而維持著。1847年雙目失明的父親又患肺結(jié)核而死去。意志堅強的母親不管生活多么困難，堅持讓孩子們接受了學校教育。1825年12月，俄國十二月黨人發(fā)動反對沙皇的武裝起義。新登基的沙皇尼古拉一世鎮(zhèn)壓起義后，將許多革命者流放到西伯利亞。一位愛好自然科學的被流放者和門捷列夫的姐姐結(jié)了婚。這使兒童時期的門捷列夫就接觸了自然科學知識。門捷列夫讀小學時，對數(shù)學、物理、歷史課程感興趣，對語文、尤其是拉丁語很討厭，因而成績不好。他特別喜愛大自然，曾同他的中學老師一起作長途旅行，搜集了不少巖石、花卉和昆蟲標本。他善于在實踐中學習，中學的學習成績有了明顯的提高。中學畢業(yè)后，他母親決心要讓這最小的兒子象他父親那樣接受高等教育。于是她變賣了工廠，經(jīng)過2千多公里艱辛的馬車旅行來到了彼得堡。因為門捷列夫不是出身于豪門貴族，又來自邊遠的西伯利亞，彼得堡的一些大學拒絕他入學。好不容易，門捷列夫考上了醫(yī)學外科學校，然而當他第一次觀看到尸體時，就暈了過去。他只好改變志愿，通過父親的同學的幫忙，進入了亡父的母校--彼得堡高等師范學校物理數(shù)學系。母親看到門捷列夫終于實現(xiàn)了上大學的愿望，不久便帶著對他的祝福與世長辭了。舉目無親又無財產(chǎn)的門捷列夫把學校當作了自己的家，為了不辜負母親的期望，他發(fā)奮地學習。那時的師范學院里有一些學識淵博的教授，化學家伏斯克列辛斯基的教學和研究工作尤其鼓舞了這位年輕的大學生。門捷列夫的天才在這里獲得了迅速和多方面的發(fā)展。1855年以優(yōu)異的成績從學校畢業(yè)后，他先后到過辛菲羅波爾、敖德薩擔任中學教師。在教師的崗位上他并沒有放松自己的學習和研究。1856年他又以突出的成績通過化學學位的答辯。他刻苦學習的態(tài)度、鉆研的毅力以及淵博的知識得到老師們的贊賞，彼得堡大學破格地任命他為化學講師，當時他年僅22歲。在彼得堡大學，門捷列夫任教的頭兩門課程是理論化學和有機化學。當時流行的教科書幾乎都是大量關(guān)于元素和物質(zhì)的零散資料的雜亂堆積。怎樣組織才能講好課？門捷列夫下決心考察和整理這些資料。1859年他獲準去德國海德爾堡本生實驗室進行深造。兩年中他集中精力研究了物理化學。他運用物理學的方法來觀察化學過程，又根據(jù)物質(zhì)的某些物理性質(zhì)來研究它的化學結(jié)構(gòu)，這就使他探索元素間內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)更寬闊和堅實。因為他恰好在德國，所以有幸和俄國化學家一起參加了在德國卡爾斯魯厄舉行的第一屆國際化學會議。會上各國化學家的發(fā)言給了門捷列夫以啟迪，特別是康尼查羅的發(fā)言和小冊子。門捷列夫是這樣說的："我的周期律的決定性時刻是在1860年，我參加卡爾斯魯厄代表大會。在會上我聆聽了意大利化學家康尼查羅的演講，正是他發(fā)現(xiàn)的原子量給我的工作以必要的參考材料，……而正是當時，一種元素的性質(zhì)隨原子量遞增而呈現(xiàn)周期性變化的基本思想沖擊了我。"從此他有了一個目標，并為此付出了艱巨的勞動。從1862年起他對283種物質(zhì)逐個進行分析測定，這使他對許多物質(zhì)和元素的性質(zhì)有了更直觀的認識。他重新測定一些元素的原子量，因而對元素的這一基本特征有了深刻的了解。他對前人關(guān)于元素間規(guī)律性的探索工作進行了細致的分析。1867年，擔任了彼得堡大學化學系主任的門捷列夫著手編寫一本化學基礎(chǔ)知識教科書--《化學原理》。物質(zhì)種類繁多，怎么分類呢？他先后研究了根據(jù)元素對氧和氫的化合關(guān)系所作的分類；研究了根據(jù)元素電化序所作的分類；研究了根據(jù)化合價所進行的分類，特別研究了根據(jù)元素的綜合性質(zhì)所進行的元素分類。他堅信元素原子量是元素的基本特征，同時發(fā)現(xiàn)性質(zhì)相似的元素，它們的原子量并不相近。相反，一些性質(zhì)不同的元素，它們的原子量反而相差較小。他緊緊抓住原子量與元素性質(zhì)之間的關(guān)系作為突破口，反復測試，不斷思索。他在每張卡片上寫出一種元素的名稱、原子量、化合價、化合物的化學式和主要的性質(zhì)。就象玩一副別具一格的元素紙牌一樣，他反復排列這些卡片，終于發(fā)現(xiàn)每一行元素的性質(zhì)，尤其是元素的化合價，都在按原子量的增大而逐漸變化，周而復始，也就是說元素的性質(zhì)隨原子量的增加而呈周期性的變化。第一張元素周期表就這樣產(chǎn)生了。隨著周期律廣泛被承認，門捷列夫成為聞名于世的卓越化學家。各國的科學院、學會、大學紛紛授予他榮譽稱號、名譽學位以及金質(zhì)獎?wù)隆＞哂兄S刺意義的是，在封建王朝的俄國，科學院推選院士時，竟以門捷列夫性格高傲有棱角為借口，把他排斥在外。后來因門捷列夫不斷地被選為外國的名譽會員，彼得堡科學院才被迫推選他為院士，由于氣惱，門捷列夫拒絕加入科學院，從而出現(xiàn)俄國最偉大的化學家反倒不是俄國科學院成員的怪事。這位偉大的科學家不重視個人的榮譽，從不佩帶那些獎?wù)隆５麉s忘不了他深深敬愛的母親。他曾在一部有關(guān)溶液的著作的前言中寫下了這樣一段話："這部著作是一個小兒子獻給母親的紀念品。為了使這個兒子能得到很好的科學教育，她曾經(jīng)耗盡了最后的精力。臨終時，她還說，'不要幻想，要堅持工作，耐心地尋求科學的真理吧。'--我將永遠記著母親臨終的遺言。"門捷列夫除了發(fā)現(xiàn)元素周期律外，還研究過氣體定律、溶液化學理論、氣象學、石油工業(yè)、農(nóng)業(yè)化學、無煙火藥、度量衡，在這些領(lǐng)域他都能辛勤勞動、大膽探索。1887年發(fā)生日食的時候，為了觀察天象的變化，他不顧家人和朋友的勸阻，一個人乘著氣球上升到空中。這個氣球被風刮到很遠的地方才降落下來，許多人替他捏了一把汗。他這種為科學不顧生命危險的精神鼓舞了許多俄羅斯青年。他還熱愛文學藝術(shù)，每晚閱讀文藝作品。他的夫人波波娃善于繪畫，他們家里掛了許多著名科學家的畫像，都出于他夫人的手筆。他們的家庭生活是美滿的，一共有六個兒女。象任何偉人一樣，門捷列夫也不可能不犯錯誤。1903年快七十歲的時候，他又預言了Newtonium和Coronium兩種元素。他說："當我在1869年設(shè)計元素周期表的時候，曾經(jīng)設(shè)想存在著比氫還要輕的元素，但當時沒有來得及認真思考，現(xiàn)在要發(fā)展這一思想。"他預言Newtonium位于氫的上方，原子量約為；而Coronium則應(yīng)該是能在日晷中找到的新元素，它的原子量約為。他產(chǎn)生這種想法可能是受了兩方面的影響：第一，這時周期表中出現(xiàn)了新的一族稀有氣體元素，于是他想預言"超輕稀有氣體元素"的存在；第二，當時"以太"（ether）理論風行，認為"以太"可能是另一種稀有氣體元素，它非常輕、運動速度非?？?。另外，周期表中Co和Ni、Te和I的位置與它們原子量大小順序的矛盾令門捷列夫不解，他一直懷疑是原子量測定有錯誤。這些問題只有在莫斯萊提出原子序數(shù)的概念，人們認識了原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)之后，才能得到解決。熱愛真理的科學家，常常同時熱愛正義和民主。1890年，彼得堡大學當局秉承反動沙皇的旨意，加緊壓迫校內(nèi)的民主運動，門捷列夫和其他正直的教授向?qū)W校當局提出了抗議，眼見抗議無效他憤而辭職。五年后，為了敷衍社會的公憤和輿論的譴責，沙皇政府才不得不請門捷列夫擔任國家度量衡局的局長。他通過度量衡標準的鑒定和檢查，把自己的科學知識貢獻給俄