В январе 1859 г. Д.И. Менделеев получил разрешение на двухгодичную командировку в Европу «для усовершенствования в науках». Русский ученый принял решение стажироваться в Германии. Однако выехать из Санкт-Петербурга Д.И. Менделеев смог только в апреле после завершения курса лекций в университете, занятий во 2-м кадетском корпусе, а также в Михайловской артиллерийской академии.
Он имел ясный план исследований — теоретическое рассмотрение тесной взаимосвязи химических и физических свойств веществ на основе изучения сил сцепления частиц, чему должны были служить данные, полученные экспериментально в процессе измерений поверхностного натяжения жидкостей при различных температурах. После ознакомления с возможностями нескольких научных центров Д.И. Менделеев отдал предпочтение Гейдельбергскому университету, где в то время работали естествоиспытатели с мировой известностью: Р. Бунзен, Г. Кирхгоф (см. т. 2, глава 2, п. 2.6), Г. Гельмгольц (см. т. 2, глава 3, п. 3.4.3), Э. Эрленмейер и др.
Несмотря на любезное содействие Р. Бунзена, Д.И. Менделееву не удалось осуществить в его лаборатории запланированное исследование. Лаборатория немецкого ученого была слишком тесной и заполненной практикантами, занятыми препаративными работами по органической химии. К тому же и оборудование, которым располагал Бунзен, не позволяло проводить такие «деликатные опыты, как капиллярные». Поэтому русский ученый был вынужден создавать самостоятельную экспериментальную базу: он провел в арендуемую квартиру газ, приспособил отдельное помещение для синтеза и очистки веществ, другое — для наблюдений. В Бонне «знаменитый стеклянных дел маэстро» Г. Гесслер преподал ему несколько уроков, сделав около 20 термометров и «неподражаемо хорошие приборы для определения удельного веса». У известных парижских механиков Перро и Саллерона он заказал специальные катетометры и микроскопы{230}
.Исследования Д.И. Менделеева продолжались больше года, однако они не привели к существенным результатам. Тем не менее, достаточно важным итогом проведенных работ оказалось открытие «температуры абсолютного кипения» жидкостей, получившее в дальнейшем название «критической температуры»[15]
.Это был теоретический опыт «молекулярной механики», исходными величинами которой предполагались масса, объем и сила взаимодействия частиц (молекул).
Рабочие тетради ученого показывают, что он последовательно искал аналитическое выражение, демонстрирующее связь состава вещества с тремя этими параметрами. Предположение русского химика о функции поверхностного натяжения, связанной со структурой и составом вещества, позволяет говорить о предвидении им «парахора», но данные середины XIX в. не были способны стать основой для логического завершения этого исследования — Д.И. Менделееву пришлось отказаться от теоретического обобщения.
В настоящее время «молекулярная механика», основные положения которой пытался сформулировать Д.И. Менделеев, имеет лишь историческое значение. Между тем, эти исследования ученого позволяют говорить об актуальности его взглядов, соответствовавших передовым представлениям эпохи, и обретшим общее распространение только после Международного химического конгресса в Карлсруэ (см. т. 1, глава 8, п. 8.13).
Находясь в Гейдельберге, Д.И. Менделеев сблизился с группой молодых русских ученых, так же, как и он, командированных для прохождения научной стажировки. Будущий автор Периодического закона стал признанным лидером кружка русских ученых-химиков («Гейдельбергский кружок»), который явился предшественником Русского химического общества (см. т. 2, глава 1, п. 1.8.1){231}
.Наиболее значительным событием во время заграничной научной командировки явилось участие Д.И. Менделеева в работе Международного химического конгресса в Карлсруэ (см. т. 1, глава 8, п. 8.13). На конгрессе будущий создатель Периодического закона из первых уст познакомился с концепцией атомных и молекулярных масс С. Канниццаро. Д.И. Менделеев исключительно высоко оценивал значение этого форума ученых не только в предыстории открытия Периодического закона, но и для развития естествознания в целом{232}
. «Многие из присутствующих, — вспоминал он в 1889 г. — вероятно помнят … сколько … выиграли на этом съезде последователи унитарного учения, блестящим представителем которых явился Канниццаро. Я живо помню впечатление его речей, в которых … слышалась сама истина, взявшая за исход понятия Авогадро-Жерара и Реньо, тогда еще далеко не всеми признававшиеся…. цель съезда была достигнута, потому что не прошло нескольких лет, как идеи Канниццаро оказались единственными, могущими выдерживать критику…»{233}.