Для тщательных наблюдений Дмитрий Иванович закупил за границей необходимую аппаратуру. Благо, Русским техническим обществом и артиллерийским ведомством были предоставлены некоторые средства. Вместе с отобранными сотрудниками он занялся изучением сжимаемости газа, проверкой законов Бойля — Мариотта и Гей-Люссака, обоснованием случаев отступления от этих законов. Отчетом об этих исследованиях стала первая часть монографии «Об упругости газов» (1875). Во второй части должны были быть описаны дальнейшие наблюдения над коэффициентом расширения газов при постоянном давлении, изменением их упругости с изменением объема, температуры и т. д. Но тут скончался его главный сотрудник М. Л. Кирпичев, что тяжело отозвалось на всем ходе опытов, а в 1876 году трое других помощников по разным причинам тоже отошли от этих занятий. Просто невозможно оказалось найти новых людей, подготовленных к такому трудному делу и в то же время достаточно обеспеченных материально, чтобы всецело ему отдаться.
«Мы отдаем себе отчет в принципиальной невыполнимости данных исследований упругости газов и в то же время невольно преклоняемся перед грандиозным их размахом», — так советский историк науки О. Н. Писаржевский в 1959 году оценил усилия Менделеева на этом направлении.
Целеустремленная научная работа в новой области на каждом шагу приводят к находкам, не относящимся к основной теме. Если не давать зарока оставлять их без внимания, они могут составлять немалую дополнительную ношу. Менделеев умел ограничивать свои потребности, но не свои искания. Он мог сократить сон, меньше времени тратить на еду, готов был безвыходно сидеть за измерениями и вычислениями, лишь бы только возможно шире охватить новые просторы науки. А как иначе объяснить, что сопутствующие работы всегда окружали его основной труд, как спутники окружают планету? Приводя в старости архив в порядок, Дмитрий Иванович записал: «Сам удивляюсь, чего только я не делывал в своей научной жизни».
Конкретно эта запись относится к первым номерам «Инженерного журнала» за 1876 год, где была напечатана большая статья «О барометрическом нивелировании и применении для него высотомера».
Высотомер — прибор для определения высоты над уровнем моря — появился в ходе исследования упругости газов. При работе над этой темой Менделееву постоянно, по несколько раз в день, приходилось прибегать к точным определениям атмосферного давления. Пользоваться для этого ртутным барометром было утомительно. Поэтому для сокращения времени наблюдений он придумал такой барометр, который указывал не абсолютную величину атмосферного давления, а только изменения, которые в нем произошли с того момента, как был заперт кран прибора. Ученый убедился, что изобретенный им дифференциальный барометр необычайно чувствителен (в 16 раз чувствительнее ртутного). Он мог указывать ничтожные изменения, отличавшие давление столба воздуха между ступеньками лестницы. Это был готовый барометрический указатель уровня. Отвечая запросам практики, Менделеев придал ему устройство, пригодное для нивелирования, и назвал высотомером. В 1875 году топографы Генерального штаба использовали его для изготовления карт незнакомой местности, когда не хватало времени для определения уровня возвышенностей оптическим путем.
Упомянутая статья в «Инженерном журнале», вышедшая потом в расширенном виде отдельной книгой, отвергала предрассудок о невозможности применения барометров к определению малых разностей высот. Однако внедрение в практику высотомера, снабженного еще и дифференциальным термометром, затруднялось противодействием директора Главной физической обсерватории академика Вильде, таким образом отстаивавшего свои собственные, более громоздкие и дорогие, конструкции. Что ж, ситуация, когда должность позволяет лоббировать собственные интересы и «отодвигать» конкурентов, характерна отнюдь не только для 70-х годов XIX века…
А Менделееву не занимать новых идей. На этот раз в области метеорологии. Видя, что на русском языке существуют лишь устаревшие курсы, а прогнозы погоды в газетах дают постоянную пищу юмористам, Дмитрий Иванович под своей редакцией выпускает в 1876 году перевод с немецкого краткого — довольно популярного и лучшего на то время — курса Мона «Метеорология, или Учение о погоде» с обширным предисловием и подстрочными примечаниями от своего имени. Особое внимание он обращал на необходимость исследования высоких слоев атмосферы. Тогда еще их связь с погодой на земле не была очевидной, а Менделеев называл эти слои «великой лабораторией погоды». Для их изучения он предлагал «прикрепить к аэростату герметически закрытый, оплетенный, упругий прибор для помещения наблюдателя, который тогда будет обеспечен сжатым воздухом и может безопасно для себя делать определения и управлять шаром». Спроектировал он и устройство, позволяющее производить наблюдения в атмосфере без участия человека с последующей расшифровкой записей приборов.
Менделеев хотел, «чтобы земства, уже начавшие интересоваться метеорологическими наблюдениями, приняли и эту область под свое покровительство». На выполнение обширной программы катастрофически не хватало средств. Дмитрий Иванович наивно полагал восполнить их продажей своих книг. На печатных изданиях своих трудов, относящихся к этому периоду, он помещал одно и то же предуведомление: «Сумма, которая может быть выручена от продажи этого сочинения, назначается автором на устройство большого аэростата и вообще на изучение метеорологических явлений в верхних слоях атмосферы». Даже в предисловии к «Материалам для суждения о спиритизме» он полушутливо написал: «Как ни далеки кажутся два таких предмета, как спиритизм и метеорология, однако и между ними существует некоторая связь, правда, отдаленная. “Спиритическое учение есть суеверие”, как заключила комиссия, рассмотревшая медиумические явления, а метеорология борется и еще долго будет бороться с суевериями, господствующими по отношению к погоде… В этой борьбе, как и во всякой другой, нужны материальные средства. Пусть же одно суеверие послужит хоть чем-нибудь противу другого!»
Весы конструкции Д. И. Менделеева для взвешивания твердых и газообразных веществ
Сегодняшнему читателю может показаться странным: с чего бы это вдруг серьезный ученый, занимающийся естественными науками, заинтересовался спиритизмом? Дело в том, что время было такое, когда мания общения с душами умерших, с потусторонним миром охватила общество. В том числе и (безо всяких кавычек) культурное, интеллигентное, образованное. Ну, ладно, чудаковатый биолог
Н. П. Вагнер не только писал труды по фауне беспозвоночных, изучал насекомых, но и сочинял детские сказки под псевдонимом Кот Мурлыка. Но Бутлеров! Коллегу, друга Алексея Михайловича Бутлерова Менделеев почитал как выдающегося ученого, способствовал его назначению на кафедру органической химии университета, и вдруг… Спиритические увлечения Бутлерова Дмитрий Иванович переживал так, как будто бы самый близкий, родной человек оступился. «Не имей Вагнер и Бутлеров авторитетности как натуралисты, публика не встрепенулась бы и едва ли ваши крупные журналы взяли бы статьи о спиритизме», — считал Менделеев. А раз так — нужно было во что бы то ни стало выступить против Бутлерова ради самого Бутлерова и ради молодежи, которую могло поколебать в сторону суеверий доверие к этому славному имени; ради самой науки, для здоровья которой спиритизм представлял большую опасность.
Маятник-диск и маятник-подкова — приборы, сконструированные Д. И. Менделеевым
«Комиссия для рассмотрения медиумических явлений» под председательством Д. И. Менделеева была учреждена 6 мая 1875 года на очередном собрании Физического общества при Петербургском императорском университете и закончила свое существование в марте 1876 года. Она должна была заключить, не принадлежит ли что-либо в спиритизме «к разряду ныне необъяснимых явлений, совершающихся по неизвестным еще законам природы». Всего было проведено 19 заседаний, протоколы которых приведены в упомянутой книге. Кроме того, туда вошли тексты трех публичных лекций Менделеева на ту же тему.
Комиссия приняла решение, в котором явно чувствуется авторство Менделеева — настолько оно перекликается с его примечаниями и комментариями к протоколам. Оно слишком велико, чтобы приводить его полностью. Важно, что в конце решения без обиняков говорилось: «Спиритические явления происходят от бессознательных движений или от сознательного обмана, а спиритическое учение есть суеверие». Бутлеров принял урок старшего товарища. Правда, Ф. М. Достоевский, внимательно следивший за полемикой по этому вопросу, оставил такую запись, не вошедшую в окончательный текст «Дневника писателя» и впервые обнародованную лишь в 1973 году: «Дай Бог любому противнику спиритизма быть таким ненавистником его, как я, но я ненавижу лишь отвратительную гипотезу духов и сношений с ними, насколько может чувствовать к ней отвращение человек, не потерявший здравого смысла. Но, откладывая лишь мистическое толкование фактов, я все еще остаюсь в убеждении, что факты эти требуют строгой проверки и что наука, может быть, не сказали о них не только последнего, но даже и первого слова».
