Dimitri Ivanovich Mendeleev ( 1834 – 1907) - Bảng hệ thống tuần hoàn vĩ đại
Mendeleep là nhà hoá học và là nhà xã hội học nổi tiếng nước Nga. Ông tốt nghiệp đại học năn 21 tuổi , đã từng là giáo viên trung học, sau đó đến dạy học tại trường ĐH Pêtecbua chuyên ngành hoá học. Ông đã lần lượt qua Pháp, Đức học tập và nghiên cứu. Cống hiến lớn nhất của ông là nghiên cứu ra bản hệ thống tuần hoàn Mendeleep. Đây là một cống hiến xuyên thời đại. Đối với lĩnh vực phát triển hoá học của ông, người đời sau mệnh danh ông là “Thần cửa của khoa học Nga” ( door – God).
Mendeleep là cậu con út thứ 17 của ngài hiệu trưởng trường trung học Tôbôn – Ivan Pavlôvich Mendeleep. Khi ông vừa tròn 2 tháng tuổi thì người cha buộc phải nghỉ việc vì lí do sức khỏe. Gia đình ông lâm vào cảnh khó khăn . Mọi gánh nặng gia đình đè lên vai bà mẹ. Mẹ của ông – bà Maria Dimitri Epna là con nhà khá giả. Ngoài việc kinh doanh , các anh bà đều là những nhà hoạt động văn hoá giáo dục. Gia đình bà có một thư viện lớn. Thuở còn con gái, bà say mê học tập. Đến bậc trung học, bà học ở nhà. Thời ấy, con gái không được nhận vào trường trung học. Mười sáu tuổi, bà về làm dâu gia đình ông Ivan Ivanôvich. Bốn mười mốt tuổi với 17 lần sinh nở và 17 đứa con lần lượt ra đời đem đến cho vợ chồng bà biết bao niềm vui và cả nỗi nhọc nhằn. Ở Tôbôn, bà nổi tiếng là người phụ nữ thông minh, học thức , không ai sánh kịp. Tính tình bà cương nghị, trung hậu và hết lòng chăm sóc chồng con.
Bây giờ thì bà quyết định rời cả gia đình về làng Aremdianka, cách thành phố hơn ba mươi dặm. Ở đó có một xưởng thuỷ tinh nhỏ của anh bà – ông Coocnhiliep. Bà thay anh trông nom xưởng và thu xếp công việc thích hợp cho các con. Vừa làm việc ở xưởng, vừa làm vường, nhưng không bao giờ bà sao nhãng việc học tập của các con. Bà được thừa hưởng thư viện lớn của cha bà để lại. Cả gia đình bà đều say mê đọc sách. Trong những năm tháng khó khăn nhất của cuộc đời, bà phải bán đi nhiều thứ nhưng sách vẫn được coi là vật thiêng liêng! Về làng quê, lũ trẻ có những ấn tượng tốt về thiên nhiên, con người và có ý niệm sơ khai về tổ chức công nghiệp ở xưởng.
Cuộc sống đang ổn định thì những nỗi bất hạnh lại ấp xuống gia đình bà. Năm 1847, chồng mất và 3 tháng sau, Apolinalia, đứa con gái lại theo bố ra đi. Sang năm sau, xưởng thuỷ tinh bị cháy rụi. Bà buộc phải bỏ làng Aremdianka trở về thành phố. Gia đình lớn bây giờ phân tán như ông san tổ. Các cô gái lớn đi lấy chồng, hai người con trai làm việc ở Omxko. Gia đình chỉ còn lại bà và ba đứa trẻ: Michia, Elidabet và Lida.
Mùa xuân năm 1849, Dimitri Mendeleep tốt nghiệp trung học vào tuổi 15. Bà Maria mong muốn đứa con út phải được vào đại học. Từ thành phố Tôbôn thuộc miền Tây Xiberi , bà Maria cùng Mendeleep và Lida lên đường đi Matxcova. Cuộc hành trình dài ngày bằng xe ngựa làm cho mọi người mệt lử. Nhưng đối với bà Maria, quang cảnh những xứ sở dọc đường đem đến cho bà bao nhiêu ấn tượng. Sự giầu có và cảnh đẹp thiên nhiên cùng Uran, đồng bằng sông Vonga và cuối cùng là xứ Matxcova cổ kính.
Việc xin vào trường ĐH Matxcova không thành: học sinh tốt nghiệp trung học Tôbôn phải học ở ĐH Kadan! Trở về Kadan hay đi Petecbua? Petecbua là một trung tâm văn học lớn, ở đó có nhiều trường ĐH. “Đi Petecbua”. Bà Maria quyết định ở đó bà hi vọng vào sự giúp đỡ của các bạn bè cũ của chồng. Bà không nhầm nhưng không thể xin vào trường ĐH tổng hợp Petecbua được. Đã thành lụât lệ rồi! Tuy vậy bạn bè có thể giúp bà xin cho Michia vào học ở Viện Hàn Lâm Y học hoặc Học Viện Sư Phạm.
Ban đầu Mendeleep vào Viện Hàn lâm nhưng không chịu nổi các buổi học về giải phẫu: cậu bị đau đầu và buồn nôn. Chỉ còn lại khả năng duy nhất là vào viện Sư Phạm. Nhưng Viện Sư Phạm hai năm mới tuyển sinh một lần mà bây giờ mới hết năm thứ nhất. Bà Maria không nản, bà viết đơn thỉnh cầu tìm đến người quen nhờ vận động hộ. Cuối cùng Mendeleep được đặc cách nhận vào.
Mùa đông năm ấy, bà Maria dần dần kiệt sức. Trong bức thư cuối cùng gửi cho đứa con trai út, bà viết :” Michia. mẹ ra đi lòng thanh thản vì nghĩ rằng con sẽ là người hữu ích …”
Ở học viện sư phạm Petecbua, Mendeleep ghi tên học khoa Toán – Lí. Chế độ kỉ lụât của sinh viên nội trú hà khắc không kém trại lính bao nhiêu - vừa phải dự giờ trên lớp, Mendeleep vừa phải tự học các môn còn thiếu ở năm thứ nhất. Hoàn cảnh ngày càng khó khăn: bác Coocnhiep, người đỡ đầu cho chị em Mendeleep qua đời, một năm sau chị Lida chết vì bệnh lao. Làm việc căng thẳng , cuộc sống kham khô làm cho Mendeleep suy nhược. Nhiều lúc đầu đau như búa bổ, cậu phải úp mặt vào nước lạnh…Rồi cậu ho ra máu. Cậu phải sống cách li..Cơ hồ phải thôi học. Nhưng thừa hưởng tính cương nghị của mẹ, lại được người thầy thuốc già của viện hết lòng giúp đỡ, cậu đã vượt qua thử thách.
Ở viện sư phạm lúc bấy giờ có nhiều giáo sư Nga lỗi lạc: viện sĩ toán học Otropxki, viện sĩ vật lí Lenzo, viện sĩ sinh vật học Brant, giáo sư hóa học Votkrexenxki … Sinh viên được chia thành từng nhóm từ 5 đến 10 người, các giáo sư dạy cả lí thuyết và hướng dẫn thực hành theo nhóm. Nhóm của Mendeleep gồm Beketop, Mensutkin, Alecxoep v.v…dươi sự hướng dẫn của giáo sư Votkrexenxki. Vào phòng thí nghiệm, không ai nề hà bất cứ việc gì, miễn là phục vụ được cho việc nghiên cứu.Chính giáo sư Votkrexenxki đã hướng Mendeleep vào con đường hoá học.
Năm 1855, Mendeleep tốt nghiệp xuất sắc , được thưởng huy chương vàng và theo đề nghị của viện sĩ Phritxo , ông được giữ lại viện làm cán bộ giảng dạy và chuẩn bị luận án thạc sĩ.
Mùa thu năm 1856, Mendeleep bảo vệ xuất sắc luận án thạc sĩ và nhận học vị phó giáo sư trường ĐH tổng hợp Petecbua. Tuy vậy đồng lương không đủ sống. Cuối cùng, Mendeleep qua các nước châu Âu bồi dưỡng kha học. Ở Pari, Mendeleep làm quen với nhà khoa học nổi tiếng Bectole, tiếp xúc với các nhà khoa học lớn Duyma, Vuoc. Ông qua Áo và sang Đức, ở đó có Kiechop, Bunzen với những phòng thí nghiệm được trang bị tốt. Ông dừng lại ở Haydenbec - một trung tâm khoa học của nước Đức lúc bây giờ.Trong thời gian ở Đức, ông cùng nhà hoá học trẻ tuổi Borodin tham gia đoàn đại biểu các nhà hoá học Nga dự hội nghị quốc tế các nhà hoá học tại Cacrua năm 1860. Ở đó, ông có dịp tiếp xúc với nhiều nhà khoa học lớn như : Kekule, Lotha, Maye, Canizaro v.v… Đến đâu Mendeleep cũng được các nhà bác học đàn anh và bạn bè yêu mến vì phong cách giản dị, học vấn uyên thâm, cách nhìn độc đáo.
Không được phép kéo dài thời hạn ở nước ngoài, Mendeleep trở về Petecbua vào giữa năm học nên trường không bố trí cho ông giảng dạy mà phải tự kiếm việc làm. Ông vừa biên tập cuốn “Tử điển bách khoa về kĩ thuật”, vừa làm cố vấn kĩ thuật cho nhà máy thuỷ tình, vừa giảng dạy một số giờ ở trường võ bị do Votkrexenxki nhường lại, nhưng thu nhập không thường xuyên , đời sống không ổn định.
Theo lời khuyên của chị, năm 1863, Mendeleep xây dựng gia đình. Cuốn “ Hoá học hữu cơ” của ông được Viện Hàn Lâm trao giải thưởng Demidop hạng nhất kèm theo 1428 rúp. Khoản tiền đủ cho cặp vợ chồng trẻ ra nước ngoài hưởng tuần trăng mật.
Trở về, Mendeleep được cử giảng dạy giáo trình Hoá học hữu cơ, lương 1200 rúp một năm. Sau đó ông được bổ nhiệm làm giáo sư trường ĐH kĩ thuật Petecbua và được cấp một căn hộ. Không phải lo toan cho cuộc sống, Mendeleep có thể tập trung cho công tác khoa học. Sau khi bảo vệ xuất sắc luận án tiến sĩ, ông được bổ nhiệm làm giáo sư trường ĐH tổng hợp Petecbua. Theo đề nghị của ông, nhà bác học trẻ Butlerop ở Kadan thay ông giảng dạy giáo trình Hoá hữu cơ. Còn Mendeleep, ông giảng dạy Hoá đại cương và tập trung nghiên cứu về hệ thống hoá các nguyên tố hoá học.
Khi Mendeleep viết “ Nguyên lý hóa học”, ông nghĩ đến lúc này tổng số các nguyên tố đã phát hiện trên thế giới là 63 nguyên tố, giữa chúng nhất định có những quy luật biến hoá thống nhất , vì rằng tất cả các sự vật đều có liên quan đến nhau. Để phát hiện quy lụât này, ông đã đăng kí 63 nguyên tố này vào 63 chiếc thẻ, trên thẻ ông viết tên nguyên tử lượng , tính chất hoá học của nguyên tố. Ông dung 63 chiếc thẻ mang tên 63 nguyên tố hoá học xếp đi xếp lại trên bàn. Bỗng nhiên một hôm ông phát hiện ra rằng nếu xếp các nguyên tố này theo sự lớn nhở của nguyên tử lượng thì sẽ xuất hiện sự biến hoá mang tính liên tục kì lạ, nó giống như một bản nhạc kỳ dịêu vậy. Mendeleep không giấu nổi niềm vui, ông tin tưởng chắc chắn rằng quy luật này chứng tỏ quan hệ của vạn vật trên thế giới này là tất nhiên và có quy luật tuần hoàn của chúng.
Mendeleep như đã có chìa khoá mở cảnh cửa mê cung để phát hiện những bí mật của cả cung điện. Ông đã sắp xếp những nguyên tố thành một bảng tuần hoàn trong đó có những ô vẫn phải để trống. Ông công bố tác phẩm của mình, kiên trì chờ đợi kết quả kiểm nghiệm của các nhà khoa học ở khắp nơi trên thế giới đối với quy lụât tuần hoàn của các nguyên tố. Nhưng suốt 4 năm không phát hiện thêm được nguyên tố nào mới.
Năm 1875, Viện Hàn Lâm khoa học Pari nhận được thư của một nhà khoa học, trong thư nói ông đã tìm ra được một nguyên tố mới trong quặng kẽm trắng, ông đặt tên nguyên tố đó là Gali. Tính chất của Gali giống như nhôm, nguyên tử lượng là 59,72 và tỷ trọng là 4,7. Nghe được tin này, Mendeleep phấn khởi hẳn lên, theo phát hiện 4 năm trước đây của mình , nguyên tố mới này cũng nhóm của nhôm , đây chính là điều mà ông đã dự đoán. Nhưng ông lại cảm thấy không yên tâm, theo cách tính toán của bảng tuần hoàn thì nguyên tử lượng của Gali phải khoảng 68 và tỷ trọng phải là 5,9~ 6,0. Mendeleep tin rằng mình đúng và ông lập tức viết thư cho Viện hàn lâm khoa học Pari về ý kiến của mình.
Bức thư được chuyển đến tay nhà khoa học đã tìm ra nguyên tố Gali. Ông ấy hết sức ngạc nhiên , Mendeleep chưa nhìn thấy mặt Gali mà dám nói biết được nguyên tử lượng và tỷ trọng của nó là bao nhiêu, cứ như là chuyện đùa. Nhưng vì thận trọng, nhà khoa học ấy đã tiến hành xác định lại một lần nữa những số liệu trên. Kết quả làm ông ngạc nhiên , bởi đúng theo dự đoán của Mendeleep: Tỷ trọng của Gali là 5,94. Đây đúng là sự trùng hợp đặc biệt không thể tưởng tượng được.
Sau khi lời dự đoán kỳ lạ này được chứng thực, cả giới khoa học kinh ngạc. Lvề quy luật tuần hoàn của các nguyên tố hoá học đã bị lãng quên nhiều năm, nay được mọi người coi trọng, một số nhà khoa học đã chân thành chúc mừng sự phát triển tài ba của Mendeleep. Bảng tuần hoàn nhanh chóng được dịch thành nhiều thứ tiếng và được truyền bá đi khắp nơi trên thế giới. Mọi người khen ông với bảng hệ thống tuần hoàn. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học , trên 100 năm qua đã là chìa khoá dẫn đến việc phát minh nhiều nguyên tố hoá học mới.
Bốn năm sau, một nhà khoa học Thuỵ Điển phát hiện ra một nguyên tố mới khác và đặt tên là Scandi. Khi mọi người nghiên cứu sâu hơn một bước thí phát hiện rằng Scandi chính là nguyên tố thuộc nhóm của Bo mà Mendeleep đã dự đoán. Phát hiện về quy lụât tuần hoàn các nguyên tố không chỉ có thể dự kiến vị trí các nguyên tố chưa tìm ra mà còn có thể biết trước được tính chất quan trọng nhất của chúng.
Nguyên lý hoá học của Mendeleep được đánh giá rất cao , trở thành bộ sách giáo khoa kinh điển được thế giới công nhân. Có người đánh giá Mendeleep như sau:” Trong lịch sử hoá học, ông dung một chủ đề đơn giản mà đã gọi ra được cả thế giới”.
Mendeleep đã trở thành nhân vật nổi tiếng ở Nga. Mỗi khi ra đường thường có rất nhiều người ngưỡng mộ ông đi theo sau. Ông là người có tính cách hào phóng, thắng thắn , chân thành với mọi người, không câu lệ các chi tiết vụn vặt, ngay cả với người giúp việc cũng thân tình cởi mở. Mendeleep là niềm tự hào của giới khoa học Nga, cũng là người thầy được sinh viên yêu quý nhất ở trường ĐH tổng hợp Petecbua.
Bài giảng của ông sinh động, hấp dẫn và hội trường ông giảng bài thì luôn chật cứng người, thậm chí ngay cả các phòng học xung quanh cũng kín người ngôi nghe. Bài ông giảng nội dung rất rộng, ngôn từ xúc tích nên có sức thu hút rất lớn. Mọi người đều nghĩ ông giống như một nhà diễn thuyết tài ba. Nhiều viện Hàn lâm, nhiều trường ĐH nổi tiếng như Ôpho, Kembrit…bầu ông làm viện sĩ, tặng ông học vị giáo sư, mời ông đến báo cáo và giảng bài. Ông là thành viên của 130 tổ chức khoa học trong và ngoài nước.Nhưng chính nhà khoa học được nhiều người ngưỡng mộ lại bị chính phủ chuyên chế Sa Hoàng bài xích. Một viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Nga mất, theo điều lệ của Viện hàn lâm khoa học Nga, sau khi khuyết vị trí thì cần bầu bổ sung. Thế là rất nhiều viện sĩ đề nghị bầu đích danh Mendeleep đồng thời cũng nói rõ Mendeleep có đầy đủ tư cách để trở thành viện sĩ của viện Hàn Lâm, đây là điều không ai có thể phủ nhận được. Nhưng điều mọi người không ngờ tới là, bất chấp sự ủng hộ của đa sõ các viện sĩ, Mendeleep không trở thành viện sĩ thứ 130 của viện hàn lâm khoa học bởi một lí do là Mendeleep đã từng tham gia biểu tình phản đối Sa Hoàng.
Tuy không được bầu vào viện hàm lâm nhưng Mendeleep vẫn là người thầy yêu quý của tất cả các sinh viên. Họ chào đón ông bằng tiếng vỗ tay vang dội. Đồng nghiệp, bạn bè yêu mến ông vì những phẩm chất đáng quý của một nhà khoa học thiên tài. Mendeleep cảm thầy vô cùng vinhd ự và trách nhiệm trước lịch sử hết sức nặng nề. “Gieo trồng hạt giống khoa học để nhân dân có mùa màng bội thu”, đây là câu nói mà Mendeleep mãi mãi khắc cốt ghi tâm.
Tượng đài Mendeleep đừng trước toà nhà khoa hoá của trường ĐH tổng hợp Matxcova. Ông ngồi đó và suy tư. Định lụât tuần hoàn chẳng những là một định luật chung nhất của tự nhiên mà còn là một quy luật tống quát của xã hội: sự biến đổi tuần hoàn theo chiều đi lên, tre già măng mọc…Và nhân loại sẽ mãi biết ơn ông, người đã làm ra bảng tuần hoàn hoá học vĩ đại!!!
Credit: tổng hợp nguồn sách của NXB Giáo dục và NXB LĐ XH