第九节 把科学视为生命
门捷列夫虽然由于种种原因不能进行科学研究了，但是他没有放弃对科学的热爱，他密切地关注着各国的科学家在物理、化学王国里收获的一个个激动人心的硕果。
在门捷列夫研制成元素周期表的最初，曾经有这样那样的问题困惑着他，如为什么元素性质会随着原子量的递增而做周期性的变化？为什么原子量上一些很小的变动会引起元素性质上的极大变动？
当时门捷列夫认为努力揭示出决定元素所有性质的质量的本质是什么，便能引导科学直接走向目标，为此，他一直致力于研究质量和引力的本质。
同时，门捷列夫觉得弄清原子的复杂结构和元素相互转化的规律，似乎也能解释上述的问题，但是他没有为此进行深入的研究。
19世纪末，X射线、放射性、电子等一系列新发现，重新把原子的复杂结构和可转化性的问题提到议事日程上来时。
先是，德国物理学家伦琴发现了“X”射线。
然后，法国物理学家贝可勒尔，发现了物质的放射现象。
接着，英国物理学家汤姆逊测定了电荷和质量的比值，并把这种粒子称为电子，在此基础上又提出了原子结构的假说，这种假说是对“原子是物质可分的最小微粒”学说的强烈挑战。
再然后，居里夫妇发现了一种能自发地射出很强的射线元素——“镭”。
接着，英国物理学家卢瑟福又发现镭的射线分成三部分，并分别命名为α、β、γ射线。
这所有的一切都让门捷列夫目瞪口呆：“不，这不可能，原子是物质可分的最小微粒，它不能够再向下分解了，元素之间怎么能够转换呢？这简直是天方夜谭。”
门捷列夫也把这些学说视为异端。他说：“只有去利用周期律这有力的武器，而不必去求对它的内在实质的解释，就像不知万有引力的原因，仍可利用万有引力定律一样。”
他还建议化学家们：“最好还是把自己的研究限制在不变元素的研究里。”
这位60多岁的老人，曾经多年来一直笃信牛顿定律的权威性，一直致力于把物理和化学结合起来，即把元素的化学性质和它的物理性质联合起来。这种想法促成了他对元素周期律所做的贡献。
然而，科学上的任何理论都是一步步地向真理逼近，而不是真理本身。
科学真的不会为任何人停下它的脚步，当年站在科学前沿的门捷列夫居然也像他的老师对他一样，对现在的后生晚辈的研究予以否定。难道他真的老了吗？
门捷列夫引以为荣的元素周期表，在这个时候也受到了很大的冲击。
1894年，英国物理学家雷利用两种不同的方法制取氮气，测定出来的氮气密度并不相同，两者相差0.0064克/升。雷利在百思不得其解的情况下，只好在1892年9月29日的《自然》周刊上，公开征求答案。
化学家拉姆塞欣然与雷利合作，他们除去了空气中的氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气，最后残留的未知气体的体积为原来空气体积的1/80.通过对未知气体进行光谱分析，确认它是一种新元素。这种新元素后来被命名为氩。
后来，拉姆塞和雷利得到了克鲁克斯英和欧尔任斯基波的帮助，获得了一定量的液态空气，他们利用液态空气产生的低温将氩气液化，测得氩气是单原子分子，分子量为40.
法国科学家布瓦博德朗听到氩被发现的消息以后，不久即预言这种新元素应隶属于稀有气体的元素族，他认为族中各种元素在当时虽尚未被发现，但是这些元素的原子量应为：20.0945、36.40±0.08、84.01±0.20、132.71±0.15，并预言其中第一和第二两个元素应较其他各元素的存在量丰富。
实际上早在1868年，有一位法国天文学家严森法去印度观测日食的时候，就首先在太阳色球中观察到一条黄线D3，这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时，英国的天文学家洛克耶也观测到太阳全食时的这条线，严森法和洛克耶都知道了这条黄颜色的线D3.当时就有天文学家认为这条线只有太阳才有，并且还认为是一种金属元素。所以就把这个元素取名为helium。
前后经过了二十多年，人们才知道这种元素地球上也有，并且是非金属。中文译成氦的时候，已经是20世纪了。
从1895年4月起，拉姆塞跟特拉弗斯合作，证实了氦元素也是一种稀有气体。
拉姆塞在发现了氩和氦后，研究了它们的性质，测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。
按照原子量的大小，氦应当排在氢和锂之间，但是应当把它归在哪一类呢？在当时除了氩以外，它跟以前发现的任何一种别的元素都不相似。
拉姆塞在给雷利的信中写道：“你可曾想到，在周期表第一行最末的地方，还有空位留给气体元素这一件事吗？”他建议在化学元素周期表中列入一类新的化学元素，暂时让氦和氩做这一类元素的代表。后来就称为零族元素。
拉姆塞和特拉弗斯把大部分液态空气沸腾离去后所遗留的残余物贮存起来，就用红热的铜和镁将残留的氧气和氮气除去，他们检查留下的气体，观察它的光谱。
只见一条黄色明线，略带绿色，还有一条光辉的绿线，这线也绝不和氩、氦、汞或氢等气体的谱线位置相重合。
他们俩人在1898年5月30日发现了这个新气体，命名为氪，含有“隐藏”之意。这新气体在周期表上的位置恰居溴和铷两元素之间。
在周期表上，氪虽然是零族中的新元素，但并非他们所希望的那个元素。他们所渴望寻得的，应该是出现于氩中的挥发性更强的那部分。
于是，他们继续寻找这较轻的气体，用减压下沸腾的液态空气围绕氩，使氩液化，然后再使其凝固，又使氩挥发掉，再收集其最先逸出的部分。
这一部分气体有复杂的光谱，拉姆塞在笔记本上这样写道：“这是最轻的一部分。它具有极壮丽的光谱，带着许多条红线，许多淡绿线，还有几条紫线。黄线非常鲜明，在高度真空下，依旧显著，而且呈现着磷光。”
特拉弗斯说过，他们在真空管中检验气体挥发性最强的一部分时，早已深信，他们已发现了另一种新气体，所以他说：
“由管中发出的深红色强光，已叙述了它自己的身世，凡看过这种景象的人，是永远不会忘记的。过去两年的努力以及在全部研究完成以前所必须克服的一切困难，都算不了什么了。这个未经前人发现的新气体，是以戏剧般的姿态出现的。至于这种气体的实际光谱如何，目前尚无关紧要，因为就我们所看到的，世界上还没有别的东西能比它发出更强烈的光来。”
这就是1898年6月所发现的气体，也是现在大家知道的“霓虹”——氖。
1898年7月，由于获得了新式空气液化机的帮助，拉姆塞和特拉弗斯制备了大量氪和氖，把氪反复地分次萃取，从其中又分出一种新的气体，取名氙，含有“陌生人”的意思。若是把它封藏在空管里，通电后即显示出美丽的蓝色强光。
再接着谈一下氡。氡是一种具有天然放射性的稀有气体。它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物。因此，它只是在这些元素发现后才有可能被发现。
早在1900年，居里夫妇在研究镭化合物的时候，就曾发现镭的化合物放置在空气中后，空气本身也变成具有放射性了。截至1903年，德国的纪塞尔和德比尔纳又从锕中发现一种射气，于是，它们就分别被称为钍射气、镭射气和锕射气。
1903年，拉姆塞对钍射气、镭射气和锕射气进行了初步探索。1908年，经过拉姆塞等人辛勤而努力的劳动，确定镭射气本身是一种新元素。他们把它称为niton，原意是“发光”的意思，因为它在黑暗中能够发光，并且能使某些锌盐也发光。两年后，拉姆塞又和格雷合作，共同测定了它的原子量为222，确定了它在元素周期表中所处的位置，是零族的最后一种气体。
1923年国际化学会议上决定，由放射性蜕变所产生的气体物质以“on”为字尾而命名，即镭射气称为radon；钍射气称为toron；锕射气称为actinon。由于镭射气是这些同位素中最稳定的，因而它成为这一元素的名称。radon就代替了拉姆塞的niton，我国音译成氡。它的元素符号是Rn。
氦、氖、氩、氪、氙、氡这六个元素自成一列，被称为零族元素。这一发现又一次证明了周期律的正确，也使它更加完善。
被门捷列夫认为完美无缺的元素周期表，被后人进行了进一步的完善。门捷列夫既喜又悲，喜的是自己最宠爱的孩子，能够更加健全；悲的是，他坚持的“化学研究应当以周期律为依据，而不应该研究那些能够变来变去的元素”理论，被彻底推翻。
同时他还有着深深的遗憾，作为元素周期律最初的发现者，却只能目睹周期律完善的全过程，而不是参与其中。
每当门捷列夫情绪不稳定的时候，他总是喜欢去涅瓦河边进行倾诉，这次也不例外。
他望着那奔腾前进的河水，理了理那满头的白发，不禁问自己：“米嘉，你是不是真的老了？你的思想跟不上时代的潮流，你的脚步追不上前进的车轮，你是不是该退休了？”
一种悲哀的情绪在门捷列夫的心里蔓延开来，这时河对岸的一对年轻父子映入了他的眼帘。那孩子的童真，父亲的朝气，让他仿佛又看见了当初的自己。
“米嘉，这种悲观不是你的性格，你也曾经年轻过，你也曾经辉煌过，现在的你只是因为一时的偏执。想当初齐宁老师，也不是和你一样错了吗？但这又何妨，改过来，继续在正确的道路上前进，你还会有所成就的。”
经过自己打气，门捷列夫又树立了信心，他决定继续自己念念不忘的理想，继续科学真理的追求。
无论是谁都不能保证永远是正确的，所以我们也不能苛刻这位化学天才。虽然在这个方面他是有些陈旧了，但是在他目前所从事的事业上，他依然是佼佼者。而这一点，并不是每个人都能做到的。
在门捷列夫研制成元素周期表的最初，曾经有这样那样的问题困惑着他，如为什么元素性质会随着原子量的递增而做周期性的变化？为什么原子量上一些很小的变动会引起元素性质上的极大变动？
当时门捷列夫认为努力揭示出决定元素所有性质的质量的本质是什么，便能引导科学直接走向目标，为此，他一直致力于研究质量和引力的本质。
同时，门捷列夫觉得弄清原子的复杂结构和元素相互转化的规律，似乎也能解释上述的问题，但是他没有为此进行深入的研究。
19世纪末，X射线、放射性、电子等一系列新发现，重新把原子的复杂结构和可转化性的问题提到议事日程上来时。
先是，德国物理学家伦琴发现了“X”射线。
然后，法国物理学家贝可勒尔，发现了物质的放射现象。
接着，英国物理学家汤姆逊测定了电荷和质量的比值，并把这种粒子称为电子，在此基础上又提出了原子结构的假说，这种假说是对“原子是物质可分的最小微粒”学说的强烈挑战。
再然后，居里夫妇发现了一种能自发地射出很强的射线元素——“镭”。
接着，英国物理学家卢瑟福又发现镭的射线分成三部分，并分别命名为α、β、γ射线。
这所有的一切都让门捷列夫目瞪口呆：“不，这不可能，原子是物质可分的最小微粒，它不能够再向下分解了，元素之间怎么能够转换呢？这简直是天方夜谭。”
门捷列夫也把这些学说视为异端。他说：“只有去利用周期律这有力的武器，而不必去求对它的内在实质的解释，就像不知万有引力的原因，仍可利用万有引力定律一样。”
他还建议化学家们：“最好还是把自己的研究限制在不变元素的研究里。”
这位60多岁的老人，曾经多年来一直笃信牛顿定律的权威性，一直致力于把物理和化学结合起来，即把元素的化学性质和它的物理性质联合起来。这种想法促成了他对元素周期律所做的贡献。
然而，科学上的任何理论都是一步步地向真理逼近，而不是真理本身。
科学真的不会为任何人停下它的脚步，当年站在科学前沿的门捷列夫居然也像他的老师对他一样，对现在的后生晚辈的研究予以否定。难道他真的老了吗？
门捷列夫引以为荣的元素周期表，在这个时候也受到了很大的冲击。
1894年，英国物理学家雷利用两种不同的方法制取氮气，测定出来的氮气密度并不相同，两者相差0.0064克/升。雷利在百思不得其解的情况下，只好在1892年9月29日的《自然》周刊上，公开征求答案。
化学家拉姆塞欣然与雷利合作，他们除去了空气中的氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气，最后残留的未知气体的体积为原来空气体积的1/80.通过对未知气体进行光谱分析，确认它是一种新元素。这种新元素后来被命名为氩。
后来，拉姆塞和雷利得到了克鲁克斯英和欧尔任斯基波的帮助，获得了一定量的液态空气，他们利用液态空气产生的低温将氩气液化，测得氩气是单原子分子，分子量为40.
法国科学家布瓦博德朗听到氩被发现的消息以后，不久即预言这种新元素应隶属于稀有气体的元素族，他认为族中各种元素在当时虽尚未被发现，但是这些元素的原子量应为：20.0945、36.40±0.08、84.01±0.20、132.71±0.15，并预言其中第一和第二两个元素应较其他各元素的存在量丰富。
实际上早在1868年，有一位法国天文学家严森法去印度观测日食的时候，就首先在太阳色球中观察到一条黄线D3，这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。
同时，英国的天文学家洛克耶也观测到太阳全食时的这条线，严森法和洛克耶都知道了这条黄颜色的线D3.当时就有天文学家认为这条线只有太阳才有，并且还认为是一种金属元素。所以就把这个元素取名为helium。
前后经过了二十多年，人们才知道这种元素地球上也有，并且是非金属。中文译成氦的时候，已经是20世纪了。
从1895年4月起，拉姆塞跟特拉弗斯合作，证实了氦元素也是一种稀有气体。
拉姆塞在发现了氩和氦后，研究了它们的性质，测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。
按照原子量的大小，氦应当排在氢和锂之间，但是应当把它归在哪一类呢？在当时除了氩以外，它跟以前发现的任何一种别的元素都不相似。
拉姆塞在给雷利的信中写道：“你可曾想到，在周期表第一行最末的地方，还有空位留给气体元素这一件事吗？”他建议在化学元素周期表中列入一类新的化学元素，暂时让氦和氩做这一类元素的代表。后来就称为零族元素。
拉姆塞和特拉弗斯把大部分液态空气沸腾离去后所遗留的残余物贮存起来，就用红热的铜和镁将残留的氧气和氮气除去，他们检查留下的气体，观察它的光谱。
只见一条黄色明线，略带绿色，还有一条光辉的绿线，这线也绝不和氩、氦、汞或氢等气体的谱线位置相重合。
他们俩人在1898年5月30日发现了这个新气体，命名为氪，含有“隐藏”之意。这新气体在周期表上的位置恰居溴和铷两元素之间。
在周期表上，氪虽然是零族中的新元素，但并非他们所希望的那个元素。他们所渴望寻得的，应该是出现于氩中的挥发性更强的那部分。
于是，他们继续寻找这较轻的气体，用减压下沸腾的液态空气围绕氩，使氩液化，然后再使其凝固，又使氩挥发掉，再收集其最先逸出的部分。
这一部分气体有复杂的光谱，拉姆塞在笔记本上这样写道：“这是最轻的一部分。它具有极壮丽的光谱，带着许多条红线，许多淡绿线，还有几条紫线。黄线非常鲜明，在高度真空下，依旧显著，而且呈现着磷光。”
特拉弗斯说过，他们在真空管中检验气体挥发性最强的一部分时，早已深信，他们已发现了另一种新气体，所以他说：
“由管中发出的深红色强光，已叙述了它自己的身世，凡看过这种景象的人，是永远不会忘记的。过去两年的努力以及在全部研究完成以前所必须克服的一切困难，都算不了什么了。这个未经前人发现的新气体，是以戏剧般的姿态出现的。至于这种气体的实际光谱如何，目前尚无关紧要，因为就我们所看到的，世界上还没有别的东西能比它发出更强烈的光来。”
这就是1898年6月所发现的气体，也是现在大家知道的“霓虹”——氖。
1898年7月，由于获得了新式空气液化机的帮助，拉姆塞和特拉弗斯制备了大量氪和氖，把氪反复地分次萃取，从其中又分出一种新的气体，取名氙，含有“陌生人”的意思。若是把它封藏在空管里，通电后即显示出美丽的蓝色强光。
再接着谈一下氡。氡是一种具有天然放射性的稀有气体。它是镭、钍和锕这些放射性元素在蜕变过程中的产物。因此，它只是在这些元素发现后才有可能被发现。
早在1900年，居里夫妇在研究镭化合物的时候，就曾发现镭的化合物放置在空气中后，空气本身也变成具有放射性了。截至1903年，德国的纪塞尔和德比尔纳又从锕中发现一种射气，于是，它们就分别被称为钍射气、镭射气和锕射气。
1903年，拉姆塞对钍射气、镭射气和锕射气进行了初步探索。1908年，经过拉姆塞等人辛勤而努力的劳动，确定镭射气本身是一种新元素。他们把它称为niton，原意是“发光”的意思，因为它在黑暗中能够发光，并且能使某些锌盐也发光。两年后，拉姆塞又和格雷合作，共同测定了它的原子量为222，确定了它在元素周期表中所处的位置，是零族的最后一种气体。
1923年国际化学会议上决定，由放射性蜕变所产生的气体物质以“on”为字尾而命名，即镭射气称为radon；钍射气称为toron；锕射气称为actinon。由于镭射气是这些同位素中最稳定的，因而它成为这一元素的名称。radon就代替了拉姆塞的niton，我国音译成氡。它的元素符号是Rn。
氦、氖、氩、氪、氙、氡这六个元素自成一列，被称为零族元素。这一发现又一次证明了周期律的正确，也使它更加完善。
被门捷列夫认为完美无缺的元素周期表，被后人进行了进一步的完善。门捷列夫既喜又悲，喜的是自己最宠爱的孩子，能够更加健全；悲的是，他坚持的“化学研究应当以周期律为依据，而不应该研究那些能够变来变去的元素”理论，被彻底推翻。
同时他还有着深深的遗憾，作为元素周期律最初的发现者，却只能目睹周期律完善的全过程，而不是参与其中。
每当门捷列夫情绪不稳定的时候，他总是喜欢去涅瓦河边进行倾诉，这次也不例外。
他望着那奔腾前进的河水，理了理那满头的白发，不禁问自己：“米嘉，你是不是真的老了？你的思想跟不上时代的潮流，你的脚步追不上前进的车轮，你是不是该退休了？”
一种悲哀的情绪在门捷列夫的心里蔓延开来，这时河对岸的一对年轻父子映入了他的眼帘。那孩子的童真，父亲的朝气，让他仿佛又看见了当初的自己。
“米嘉，这种悲观不是你的性格，你也曾经年轻过，你也曾经辉煌过，现在的你只是因为一时的偏执。想当初齐宁老师，也不是和你一样错了吗？但这又何妨，改过来，继续在正确的道路上前进，你还会有所成就的。”
经过自己打气，门捷列夫又树立了信心，他决定继续自己念念不忘的理想，继续科学真理的追求。
无论是谁都不能保证永远是正确的，所以我们也不能苛刻这位化学天才。虽然在这个方面他是有些陈旧了，但是在他目前所从事的事业上，他依然是佼佼者。而这一点，并不是每个人都能做到的。
