Среди четырех предметов, составивших его имя, как писал Д. И. Менделеев, было три научных открытия: периодический закон, химическая теория растворов и изучение упругости газов. Четвертым своим важнейшим достижением он считал создание "Основ химии" - учебника-монографии, равного которому, пожалуй, нет в истории химической литературы.
Как никакой другой учебник последних ста лет, он формирует у читателя тот строй восприятия природных явлений, который педагоги называют "химическим мышлением". В этой книге обширен не только фактический и теоретический материал, но и много внимания уделяется идеям философии и методологии науки. В "Основах химии" обсуждаются логика науки, ее язык, терминология, важнейшие движущие силы науки: связь с производством и техникой, другими науками, интернациональные и национальные черты ее развития. О химии автор "Основ..:" писал образно, порой даже поэтически. Он рассматривал эту науку и как средство получения человеком материальных благ (материальное как результат процесса познания) и как "цель достижения истины" (идеальное - вторая сторона процесса познания, о чем писал в те же годы К. Маркс).
Первый выпуск "Основ химии" Д. И. Менделеева вышел в 1868 г. За год до этого тридцатилетний ученый, заменив на кафедре химии Петербургского университета своего учителя А. А. Воскресенского, впервые стал читать курс неорганической химии. Тогда-то и родился замысел написать свой учебник. Ученый писал впоследствии: "Писавши, изучил многое, напр. Mo, W, Ti, V, редкие металлы. Начал писать в 1868 г. Вышло всего 4 выпуска, и, когда (1871 г.) выходил последний, первого уже не было... Тут много самостоятельного в мелочах, а главное - периодичность элементов, найденная именно при обработке "Основ химии"*.
* (Архив Д. И. Менделеева, т. 1. Л., 1951, с. 53.)
Первый выпуск "Основ химии" был подготовлен Д. И. Менделеевым по стенографической записи его лекций, сделанной одним из студентов, и опубликован в сентябре 1868 г.
В личном архиве Д. И. Менделеева хранится немало документов, имеющих прямое отношение к подготовке очередных изданий (заметки на полях и отдельных страницах, вклеенных в экземпляры предыдущего издания, письма русских и иностранных ученых, пользовавшихся этим руководством в научных и учебных целях). Среди документов находится папка, на одном из листов написано: "Счеты Общ(ественной) пользы и вообще бумаги 1-го издания Основы химии. Спря(тал) сентябре) 1872". Помимо переписки с издателем В. Ф. Демаковым, в этой связке находится также письма профессоров А. М. Бутлерова (Казань), П. П. Алексеева (Киев), Н. Э. Лясковского и П. А. Григорьева (Москва), А. Н. Попова (Варшава), Н. К. Яцуковича (Харьков) - распространителей первого издания "Основ химии" в университетских центрах тогдашней России.
Выход "Основ химии" был значительным событием научной жизни России того времени. Появились отзывы в официальных журналах, коллеги выражали свою оценку в письмах к Д. И. Менделееву. Профессор П. П. Алексеев писал в октябре 1868 г., что цель, которой Менделеев хотел достичь своей книгой, достигнута как нельзя больше, и потому нельзя не желать, чтобы поскорее вышли и остальные выпуски. Столь же лестно об "Основах химии" отзывался профессор Московского университета Н. Э. Лясковский. В официальной рецензии П. П. Алексеев писал: "...подобного сочинения я не знаю за границей ни одного..."
Приведем также тексты писем, которыми обменялись в октябре 1868 г. Д. И. Менделеев и А. М. Бутлеров. Д. И. Менделеев писал своему коллеге в Казань:
"Милостивый государь Александр Михайлович, посылаю Вам вышедший 1-й выпуск неорганической химии, прошу посмотреть его и посодействовать, если сочтете возможным и полезным, его распространению в Казани. Для студентов, если выписка будет не менее 20 экземпляров), я принимаю пересылку на свой счет и делаю уступку 20% (потому что пересылка будет стоить около 10% - здесь уступаю 30%), а выписывающим отдельные экземпляры уступаю за 5 р. (вместо назначенных 6-ти р.).
Что касается до лекций, то на 1-е полугодие я читаю только неорг(аническую) химию, предлагаю во 2-е полугодие, когда, вероятно, и Вы уже прибудете, читать 2 или 3 лекции неорганической) химии и 2 или 3 лекции теоретической. Меншуткин читает аналитическую и спец. курс органической.
Прошу передать поклон Вашей жене и жду того времени, когда Вы переедете в наши края.
Преданный Вам Д. Менделеев.
Прошу передать другой экземпляр Вл. Вас. Марковникову"*.
* (Архив АН СССР, фонд 22, оп. 2, д. 162, с. 1.)
А. М. Бутлеров отвечал Д. И. Менделееву:
"Милостивый государь Дмитрий Иванович!
На днях получил письмо Ваше, а сегодня принесли и объявление о книгах. Сейчас посылаю на почту и с особенным интересом приступаю к чтению, а между тем спешу поблагодарить Вас очень.
Что касается распространения Вашей книги в здешнем Университете, то не сомневаюсь, что с особенной пользой могу рекомендовать ее слушателям, и постараюсь сделать в этом отношении все зависящее от меня..."*
* (НАМ ЛГУ. I-B-48-I-66.)
Из этих писем становится ясно, что профессора сами заботились о распространении своих учебников.
С 1868 по 1906 г. в России было опубликовано 8 изданий (2-е - 1872, 3-е - 1877, 4-е - 1882, 5-е - 1889, 6-е - 1896, 7-е - 1902 и 8-е - 1906). После смерти Д. И. Менделеева опубликовано еще 5 изданий (9-е - 1927, 13-е - 1947).
Кроме того, "Основы химии" были переведены на английский, французский и немецкий языки. Руководством Д. И. Менделеева пользовались студенты и ученые многих стран Европы, а также Соединенных, Штатов Америки.
Успеху "Основ химии" немало способствовало то обстоятельство, что, помимо изложения периодического закона и периодической системы - фундамента изучения неорганической химии, в этом руководстве излагались важные идеи для понимания общих принципов химии. Сам Менделеев рассматривал соответствующий курс, читаемый в высших учебных заведениях, как курс общей химии, который был бы полезен не только будущим химикам, но и физикам, биологам, геологам, инженерам и т. д. Кроме того, текст, напечатанный крупным шрифтом, отвечал программе средних учебных заведений. Таким образом, число читателей было исключительно велико - от гимназистов до академиков. Молодые ученые черпали в "Основах химии" идеи, которые затем нередко развивали в своих трудах в течение многих лет. Достаточно сослаться на известного металлурга академика А. А. Байкова и крупного радиохимика В. А. Бородовского, которые приобщились к химии благодаря "Основам химии" Д. И. Менделеева, или на академика А. Е. Арбузова, которого заинтересовали сведения о производных фосфористой кислоты, что послужило толчком для исследований в этой области и возникновению новой области химии - химии фосфорорганических соединений. Один из читателей "Основ химии" писал Д. И. Менделееву: "Позвольте мне, Вашему, неизвестному Вам, ученику, обратиться к Вам не то с просьбой, не то с советом. Дело вот в чем: Ваши "Основы" - лучшее руководство по химии для всякого, учащегося ей не специально; репутация этой книги установилась, и всякий берущий ее в руки убеждается, что это не ложная слава; особенно дорого в ней, это - научный дух, проникающий ее всю, и та любовь к химии, которая чувствуется меж строками и согревает всю книгу. Будьте уверены, что всякий, кто закроет Вашу книгу, скажет Вам великое спасибо. Все это я к тому (а отчасти и выразить хочу Вам, какую симпатию питаю я к "Основам"), что "Основы химии" - самый распространенный, самый любимый из всех учебников химии. Но ему одного недостает, и на это я беру смелость указать Вам.
Химия идет вперед и быстро. Каждый год приносит новые факты и новые обобщения. Не ученому, не специалисту откуда узнать их? Ученый получает журналы, газеты ученые, человек же, занимающийся наукой не специально, занимающийся ею потому лишь, что надо ведь всякому знать химию (таково и Ваше мнение, для того Вы и "Основы" написали), а также потому, что душа требует жизни, знания, такой человек откуда узнает новости?
...Вот что было бы решительно хорошим делом: если бы Вы (или под Вашим надзором) выпускали ежегодно (или хоть в два года раз) дополнение к "Основам химии" или же "Ежегодник химии" - как-нибудь назвать книжечку, которая служила бы продолжением "Основ", сообщала бы новые взгляды, новые факты, отмечала бы текущую историю химии, одним словом, сообщала бы все, что явилось в химии нового после издания "Основ". Право, это было бы истинной радостью для всех любящих химию.
Извините, что утруждаю Вас. Но я считаю это столь важным, что решился писать Вам"*.
* (НАМ ЛГУ. I-В-П-I-48.)
Знаменитый английский химик Уильям Рамзай писал Д. И. Менделееву в январе 1892 г.:
"Дорогой господин профессор!
Наконец-то я имею удовольствие прочесть Вашу большую книгу ("большую" во всех отношениях), которую Вы любезно прислали мне несколько лет тому назад на русском языке. (Речь идет об "Основах химии", вышедшей 5-м изданием в 1889 г.- Авт.)
Я пытался от времени до времени читать ее в оригинале, но, право, это было свыше моих возможностей. Но превосходный английский перевод, который только что вышел, дает мне возможность отметить то, что я уже знал,- Вашу и Ваших сотрудников работу относительно объема - упругости газов при очень малых давлениях, опубликованную ранее. Вышла ли эта работа только на русском языке или, может быть, можно найти ее перевод или краткое изложение в каком-либо научном журнале? Если она издана только по-русски, то прошу Вас сообщить мне главнейшие выводы, если же она переведена и напечатана в журналах, то будьте любезны сообщить ее название. Один из моих учеников работает на эту же тему, и, мне кажется, его эксперименты подтверждают Ваши положения"*.
* (НАМ ЛГУ. Альбом писем, док. 500, 1892.)
В каждое следующее издание Д. И. Менделеев вносил все основные теоретические и экспериментальные сведения по неорганической химии и технологии, появлявшиеся в мировой научной литературе. Причем ряд данных он подвергал проверке в своей лаборатории или поручал это сделать кому-либо из своих учеников.
Опубликование "Основ химии" вызвало обширную переписку Д. И. Менделеева с учеными России и других стран (А. М. Бутлеровым, В. И. Ковалевским, У. Рамзаем, Е. Франкландом, К. Винклером, В. Рихтером, Т. Торпе, Ф. Венейблом, Л. Хоу, Н. Гарриманом, Б. Браунером). В ходе переписки дополнялись и уточнялись отдельные положения книги, они подкреплялись новыми научными данными. С другой стороны, те или иные сведения, дополнительно сообщавшиеся Д. И., Менделеевым в письмах и в последующих изданиях "Основ химии", помогали корреспондентам Д. И. Менделеева в их работах, зачастую определяя направление их исследований. Некоторые ученые прямо сообщали Д. И. Менделееву, например, что пишут свои учебники под непосредственным влиянием его книги.
Чешский химик Б. Браунер, называя "Основы химии" библией химиков-неоргаников, писал в одном из писем Д. И. Менделееву: "В начале 70-х годов Вы дали толчок современному развитию теперешней неорганической химии. Ваши труды о периодической системе и законе оказали влияние на всю мою научную деятельность и составили программу моей жизни"*.
* (НАМ ЛГУ. Альбом писем, док. 302, 1892.)
"Основы химии" оказали огромное влияние на всю учебную литературу по общей и неорганической химии того времени и последующих десятилетий.
В предисловии к последнему изданию Менделеев писал: "Более всего меня поражает троекратное издание перевода моей книги на английский язык... появление независимо от какого-либо с моей стороны участия первого английского издания в 1891 году я мог объяснить желанием английских химиков узнать по первоисточнику периодическую систему элементов. Но когда (1897) явилось второе и особенно третье (в 1905 г....) английское издание, мне стало очевидным, что этою книгою пользуются английские и американские студенты при изучении химии, чего, признаюсь, ожидать никак не смел и что глубоко тронуло мое русское сердце"*.
* (Менделеев Д. И. Основы химии, т. I, М.- Л., 1947, с. 10, 13.)
Вслед за "Основами химии" вышел "Учебник неорганической химии по новейшим воззрениям" (1874) В. Ю. Рихтера. Учебник тоже излагал материал на базе периодического закона и периодической системы элементов. Он выдержал несколько изданий и был переведен на немецкий, английский и итальянский языки.
И все же только открытие Ga, Sc и Ge заставило научный мир отнестись к работам и творениям русского ученого с должным уважением и вниманием. В научных кругах резко повышается интерес к деятельности Менделеева, а в учебной литературе значительное место стали отводить периодическому закону.
В США первые учебники по химии, изданные в соответствии с периодическим законом, появились в 90-х годах XIX в. Большой известностью пользовался учебник неорганической химии Аиры Ремзена (1890). Аира Ремзен, профессор университета Джона Гопкинса в Балтиморе, читал курс общей органической химии и курс лекций по истории химии. В предисловии ко второму изданию своего учебника Ремзен отмечает, что при классификации химических элементов он строго придерживается принятой периодической системы. Элементы рассматриваются по группам и подгруппам, в конце каждой главы дается краткий обзор свойств элементов данной подгруппы, устанавливаются закономерности изменения этих свойств.
В 1898 г. в США был выпущен учебник по "Неорганической химии" в соответствии с периодическим законом, авторами этой книги были профессора Хоу и Венейбл.
Хоу 28 сентября 1898 г. писал Д. И. Менделееву о том, что они не осмелились бы послать в Россию этот учебник, если бы не одна немаловажная деталь: это первый учебник в Америке, который полностью и во всем следует периодической системе. В предисловии авторы замечают, что при составлении этого учебного пособия для начинающих изучать химию они во всем руководствовались периодическим законом, который по-новому освещает проблему изучения химии и оказывает неоценимую помощь в этом изучении. Учебник Венейбла и Хоу предназначался для начинающих изучать химию. В учебнике авторы, обосновывая, почему они отдают предпочтение принципу классификации элементов, предложенному Менделеевым, указывают на 3 причины:
Этот закон объективно лежит в основе природы и необычайно прост.
На основе этой классификации осуществлено многочисленное исправление атомных масс элементов.
Многие элементы, предсказанные с помощью периодической системы, уже открыты, причем их свойства полностью совпадают с предсказанными.
Таким образом, Венейбл и Хоу делают вывод, что система элементов Менделеева является наиболее совершенной на современном этапе развития химии, а лежащий в основе ее периодический закон - наиболее общим, объективно существующим законом природы.
В нашей стране изучение химии в средней и высшей школе также давно уже осуществляется в соответствии с теми методическими приемами, которые были заложены Д. И. Менделеевым. Его ученики А. Л. Потылицын, В. Ю. Рихтер, С. И. Ковалевский, А. Н. Альмединген и другие уже в 70-е и 80-е годы XIX в. написали учебники для различных категорий учащихся, положив в основу учение о периодичности. Эту эстафету приняло следующее поколение ученых и педагогов: Л. А. Чугаев, В. Я. Курбатов, А. А. Яковкин, Б. Н. Меншуткин, В. Н. Верховский.
Современные учебники и учебные пособия, не нарушая этой традиции, опираются на новые теоретические положения, связанные с развитием химической термодинамики и квантовой химии.
Менделеевские традиции в преподавании химии актуальны и в наше время. Возникли новые системы понятий: учение о строении веществ, учение о химическом процессе. Конечно, в "Основах химии" мы не получим ответа по этим новым темам. Но главное богатство книги - анализ фактов и логика их обобщения - останутся навсегда инструментом в овладении всяким новым знанием.