11-13 октября проходит Всероссийский фестиваль науки «NAUKA 0+». В 2019 году, объявленном ООН международным годом Периодической таблицы химических элементов, фестиваль посвящен таблице Д.И. Менделеева. В рамках научного события с лекцией «Периодическая таблица элементов: универсальный язык науки от космоса до новых материалов» в фундаментальной библиотеке МГУ выступил президент РАН, академик А.М. Сергеев.
Открывал «Золотой лекторий» ректор МГУ В.А. Садовничий. «Мы начинаем чтения лекцией выдающего физика, ученого, академик Александра Михайловича Сергеева. Это большая честь послушать президента Академии. Александр Михайлович — выдающийся специалист в области лазерной физики, который создал колоссальную школу вокруг себя».
Академик поздравил слушателей с открытием Фестиваля науки и резюмировал тематику лекции. «Тема моего выступления связана с годом Периодической таблицы химических элементов, который отмечается в этому году во всем мире по инициативе России. Возможно, у вас возникает вопрос, почему физик должен рассказывать про таблицу элементов и о великом химике. В ответ на гипотетический вопрос я бы поспорил, кем был Д.И. Менделеев — химиком или физиком. На мой взгляд, вклад ученого в физику не менее весом, чем в химию. В своем рассказе я акцентирую внимание на том, что именно, начав с открытия Д.И. Менделеева, физика получила сильнейший толчок своему развитию. То, как мы осваиваем мир, опираясь на Таблицу химических элементов, это прежде всего то, как химия повлияла на физику, биологию и другие науки».
Развитие представлений о строении вещества
Ученый начал с вопроса, как человечество пыталось систематизировать то, что видит вокруг — состав тех вещей и предметов, которые его окружают. «В античные времена появилось учение о первовеществах (вода, воздух, огонь, земля). Затем Демокрит — первый создатель атомистической теории, предложил понятие атома, как простейшей неделимой частицы материи. Роберт Бойль определил элемент, как практически неразложимое вещество, состоящее из сходных однородных корпускул. Антуан Лоран Лавуазье создал первый в истории новой химии список химических элементов, разделенных на несколько типов, в том числе и простые вещества. Йенс Берцелиус связал атомистическую теорию с обширными и разнообразными химическими фактами, ввел современные обозначения химических элементов».
Среди первых попыток систематизации химических элементов — Триады Деберейнера (1829 г.), «Земная спираль де Шанкуртуа» (1862 г.), Таблица Мейера (1864 г.) и Октавы Ньюлендса (1866 г.).
Становление ученого Д.И. Менделеева
Академик рассказал о пути великого химика к важнейшему научному открытию. К поворотной дате в развитии науки — к 6 марта 1896 года, в день, когда Дмитрий Иванович Менделеев сообщил о Периодической системе химических элементов на заседании Русского химического общества под названием «Соотношение свойств с атомным весом элементов».
В лекции А.М. Сергеев рассказал о судьбе Периодического закона — о том, как с развитием науки менялась формулировка закона, о предсказательной силе Периодического закона и о хронологии открытия химических элементов.
Академик в выступлении отвечает на вопрос, «что для нас Периодическая таблица химических элементов? Это Вселенная, Жизнь, Новые технологии и материалы». «То, из чего состоит все живое и неживое, вся Вселенная, — это элементы Таблицы Менделеева». А.М. Сергеев рассказал о современных представлениях о происхождении химических элементов, атомов во Вселенной, об образовании элементов тяжелее железа и о первом зарегистрированном слиянии нейтронных звезд.
«Именно после того, как было зафиксировано слияние нейтронных звезд, ни у кого не оставалось сомнений, что гравитационные волны могут излучаться в результате слияний нейтронных звезд, и, что процессы во Вселенной с нейтронными звездами достаточно частые. Это дополнительное подтверждение гипотезы, что в этих процессах рождается значительная часть таблицы химических элементов, связанных с более тяжелыми атомами, чем железо».
Речь шла и о жизни и ее элементах. «ДНК — 5 элементов жизни (H, C, N, O, P) дают 20 аминокислот и фактически являются кодом жизни». О новых технологиях и материалах — биологические молекулярные машины, ядерная медицина.
Граница Периодической системы
В завершении лекции А.М. Сергеев рассуждал о том, «будут ли свойства сверхтяжелых элементов аналогичны свойствам легких, и станет ли пополняться Периодический закон?
«Даже если таблица завершится 118 элементом, можно гордиться тем, что таблицу придумал Д.И. Менделеев, а последний элемент «Оганесон» назван именем академика Юрия Оганесяна. Последнее и первое слово наше».
Закрытие Международного года Периодической таблицы пройдет в Токио 5 декабря 2019 года.
