В последние годы жизни Д. И. Менделеев внесет в Периодическую систему еще один, нулевой, период и нулевой ряд, куда он намеревался поместить элемент, в миллионы раз более легкий, чем водород. Ученый даже подобрал ему название — ньютоний. Менделеев полагал, что ньютоний — не только наилегчайший, но и химически наиболее инертный элемент, обладающий высочайшей проникающей способностью. Иначе говоря, Дмитрий Иванович был намерен вписать в свою таблицу мировой эфир, неуловимое вещество, через которое, еще по мнению Пифагора, к нам доходят лучи Солнца. Причем мысль об этом элементе начала формироваться в его голове задолго до семидесятых годов XIX века.
Он не был первым, кто после Пифагора вспомнил об эфире. Странную идею древнего идеалиста повторил в свое время материалист Аристотель, веривший, что природа не терпит пустоты. До XVII столетия понятие мирового эфира, будучи пригодным для любой системы взглядов и вообще не обязательным, существовало, не вызывая никаких драм, пока Ньютон не создал теорию тяготения и не исчислил математически его силу. А чем передается эта сила, ни предшественники Ньютона, ни сам сэр Исаак не знали. Кое-кто — например Декарт — предлагал всё тот же эфир — «тонкую материю» пространства, наделяя его совершенно нереальными свойствами; однако Ньютону, создателю опытной физики, этот эфир не подходил совершенно. Да он поначалу и не был ему нужен: к чему какие-то гипотезы, раз без них можно исчислять движение небесных тел? Но затем Ньютону пришло в голову, что, наверное, что-то в этом роде существует и, проникая сквозь небесные тела, постоянно стремится к Земле, увлекая эти тела за собой. Но тогда почему это движение осуществляется только в одну сторону, ведь тяготению подвластны все тела? Значит, эфир, конкретный и материальный носитель притяжения, все-таки существует? И тут началась мука мученическая. Увидеть эту субстанцию, изучить невидимый эфирный механизм тяготения Ньютон не мог, но он уже был уверен в его существовании, тем более что успел убедиться (испытывая огромное внутреннее сопротивление) в волновой природе света. Значит, частица света пересекает пространство на какой-то волне? На какой же, черт побери?! «Предполагается, — писал он, — что существует некая эфирная среда, во многом имеющая то же строение, что и воздух, но значительно более разреженная, тонкая, упругая… Немаловажным аргументом в пользу существования такой среды служит то, что движение маятника в стеклянном сосуде с выкачанным воздухом почти столь же быстро, как и в открытом воздухе». Но это были наблюдения опосредованные. Стоило Ньютону и его коллегам обозначить приблизительные характеристики эфира, как получался, по определению автора книги «Предчувствия и свершения» И. Л. Радунской, «…монстр, сгусток противоречий, соединение несоединимого, объединение необъединимого. Неуловимее привидения, более разрежен и прозрачен, чем воздух, маслянистее масла…». Этот «монстр» будет мучить гениального британца до конца жизни. В итоге сэр Исаак откажется судить об эфире определенным образом, оставит эту проблему другому гению.
Дмитрий Иванович «увяз» в эфире практически еще при написании «Удельных объемов», когда обратил внимание на встречающееся в ряде исследований нарушение законов Бойля — Мариотта и Гей-Люссака, регламентирующих соотношения между давлением, температурой и объемом газов, а потом в Гейдельберге, когда с непонятным упорством искал механизм взаимодействия молекул. Это ощущение всеобщего межмолекулярного поля, по всей видимости, не покидало его никогда, поэтому вполне естественно, что, убедившись в отсутствии прямых путей к физическому обоснованию Периодического закона, он начал искать разгадку в природе сил тяготения и свойствах передающей среды. Менделеев предполагал, что эфир может быть специфическим состоянием газов при большом разрежении или особым газом с очень малым весом.
Вслед за Ньютоном, наблюдавшим за маятником внутри колбы с выкачанным воздухом, Дмитрий Иванович был намерен разгадать тайну вещества в разреженной газовой среде. Возможно, в этих условиях вещество ослабляет маскировку эфира своими свойствами? Потом он изобретет другие способы охоты за эфиром, но сейчас его больше всего интересуют газы.
Не обращая никакого внимания на то, что он снова покидает химию и уходит в область физики (« Химик, который не есть также физик, есть ничто»), Менделеев вновь, как когда-то в Гейдельберге, начинает конструировать специальное оборудование. Им разрабатывается программа исследования упругости газов и определения термического коэффициента их расширения в широком интервале давлений. Подобные планы требовали весьма значительного финансирования. Оплатить такую работу могло только государство. И тут блестящим образом проявилась способность Менделеева не просто связывать воедино фундаментальные и прикладные проблемы, а оказываться на стыке теоретических и практических исследований.
В данном случае он, полностью погруженный в размышления об эфире и периодичности, кажется, даже не успел осмыслить прикладную ценность знаний о разреженности и упругости газов. Ее заметил председатель Русского технического общества Петр Аркадьевич Кочубей, очень заметный для своего времени человек, недальний родственник хорошо известного Виктора Павловича Кочубея, в 1800-х годах ближайшего сподвижника Александра I, а в 1830-х — знакомца и соседа Пушкина по Литейному проспекту (поэт дружил с его сыновьями и был влюблен в его дочь Наталью, но она предпочла ему богача-графа А. Г. Строганова). Виктор Павлович был пожалован за службу сначала графом, а потом князем, с него началась княжеская ветвь на родовом дворянском древе Кочубеев. А Петр Аркадьевич происходил из докняжеского побега этого древа, что совсем не мешало ему быть уважаемым при дворе и влиятельным в научной среде человеком. В январе 1872 года тайный советник Кочубей пришел в гости к Менделееву и застал его за «кабинетным штурмом» загадок газовой среды. Стоило искушенному Петру Аркадьевичу узнать, в чем дело, как всё начало устраиваться. В предисловии к книге «Об упругости газов», изложенном в виде письма П. А. Кочубею (ну чем не Сервантес с его посланием к герцогу Бехарскому в начале «Дон Кихота»?), Дмитрий Иванович так описывает эту встречу: «Однажды в январе 1872 года Вы, Петр Аркадьич, застали меня среди таких занятий и пожелали узнать мое мнение и проекты, а узнав их, Вы тогда же внушили мне надежду достать средства для работы, потому что Вы посмотрели на необходимость новых исследований над упругостью газов со стороны применения ее во многих областях техники. Вы припомнили, что пружина газов есть источник силы, действующей не только в разнообразных применениях пороха и других средств для получения сжатых газов, но и во многих, год от года умножающихся газовых двигателях, каковы, например, калорические машины и те, коими сверлят скалы… Таким образом, связав потребности теории и практики, Вы в качестве председателя Императорского Русского технического общества отыскали средства, необходимые для выполнения исследований, мною предположенных…»
Герцог Бехарский, он же маркиз Хибралеонский и прочее — имя вымышленное, оно придумано автором в качестве пародийного «прикрытия» романа. Петр Аркадьевич Кочубей — личность абсолютно реальная: почетный академик, собиратель уникальной коллекции минералов и т. п. Но эта аналогия наводит на некоторые мысли: может быть, Менделеев не хуже Кочубея догадывался о роли сжатых газов в оружейном деле и промышленности? Может быть, непростой Дмитрий Иванович сознательно уступил своему январскому гостю счастье прозрения, которое, как известно, часто вздымает океан созидательной энергии? В пользу этого предположения говорит и тот факт, что Менделеев сделал всё, чтобы не брать на себя единоличную ответственность за проект.
Начатые работы был и переданы под эгиду Русского технического общества, которое избрало специальную комиссию под председательством физика и признанного авторитета в области конструирования, производства и арсенального содержания артиллерийских орудий генерала А. В. Гадолина. Менделееву было поручено то, чего он и добивался: заведование опытами. Средства для работы со сжатыми газами Кочубей, с помощью заинтересовавшегося новой идеей великого князя Константина Николаевича (тот даже сам навестил Дмитрия Ивановича в его лаборатории), добыл из бюджетов военного и морского ведомств — по пять тысяч рублей. В университете было выделено помещение для новой лаборатории и предоставлены средства для ее оборудования. Часть приборов взялся изготовить механик Пулковской обсерватории Георг Константинович Брауэр, но за выполнение остальных, особенно имеющих стеклянные трубки и шары, в России не брались. А еще нужны были точные образцы метра, килограмма и разновесы. В июне 1872 года Менделеев в сопровождении лаборанта Шмидта выехал за границу за оборудованием.
