第四十三回：運籌帷握一副綵牌定乾坤，決勝千里三國學人拜下風
——元素週期律的發現前幾回說到化學家們為發現新元素真是廢寢忘食，絞盡腦汁。他們在元素王國這片陌生的土地上東奔西突，左砍右殺。各人祭起自己的法寶，八仙過海各顯神通。那戴維用的是一把電斧，東劈西砍發現了鉀、鈉等十幾種元素；那本生、基爾霍夫用的是一柄光劍，一路刺開去找見了鈍和銣；瑞利和拉姆賽則使的一把牛耳尖刀，專愛一層一層地剝竹筍，這就是分餾法，他們終於發現了氦、氛、氬、氪、氙等惰性氣體。到此化學家們已將所能使的各種化學、物理方法都已用盡。十九世紀中期，元素也已發現到了第63種，又是山窮水盡再無路了。而且就是已發現的這63種元素也夠使化學家們眼花繞亂的。你看：有那硬的、一刀剌下不傷分毫；有那軟的，指甲掐去如碰豆腐；有那性格沉穩的，任怎樣擺弄也不去與別人結合；有那脾氣暴躁的，放在空氣中就冒火；更有那一物多變的，如磷，有紅，有黃；如碘，有時棕色，有時紫色。就是一塊燦爛的黃金，當把它打成極薄的箔片時竟會變成藍綠，而且還透明呢。現在不要說再去發現新元素了，就是先把這63種分分類，排排隊也無從下手。這化學，真是剛從泥灘裡拔出來，又在森林裡迷了路，不知如何是好。
話說公元1867年俄國彼得堡大學裡來了一位三十三歲的化學教授門提列夫(1834－1907)。此人身材修長，眉清目秀，一看就是那種才華橫溢，精力過人的青年學者。只要他一出台講課，教室門裡門外，窗沿上，台階下都擠滿了學生。那奇妙的化學變化伴著他沉穩的手勢和多彩的語言，直把聽者吸引得就如釘釘死、膠粘住一般。連學校當局也暗自高興聘了一個好教授。但是這門捷列夫卻有兩樣毛病，一是愛喝酒，二是愛玩牌。他平時備課，桌子上就是少了紙筆也少不得一滴白蘭地一隻銀杯。要是有一點傷風感冒的小病，他從不上醫院，最妙的辦法就是一仰脖子，咕嘟嘟半瓶酒下肚，然後拉過一件老羊皮懊，渾身一裹，往沙發上一滾，呼嚕嚕地睡上一覺，什麼頭痛腦熱都會在夢裡雲散煙消。他身為化學教授大部分時間不是在實驗室渡過，而是將自己關在書房裡，手裡總捏著一副紙牌，顛來倒去，整好又打亂，亂了又重排，也不邀請牌友，也不去上別人家的牌桌，真不知他這個牌是怎樣的玩法。
再說化學界因為那些難以捉摸的元素正鬧得亂轟轟的，莫衷一是。1869年3月，俄羅斯化學會專門邀請各方專家進行了一次學術討論。學者們有的帶著論文，有的帶著樣品，有的帶看自己設計的儀器當場實驗，各抒己見，好不熱鬧。而那個門捷列夫隻身空手，裹一件黑色外衣，蓄著一把小鬍子，靜坐在桌子的一角，三天來不言不語，只是瞪著一雙大眼睛看，豎起耳朵聽，有時皺皺眉頭想。這天眼看會議日程將完，主持人躬身說道：“門捷列夫先生，不知你可有什麼高見？”只見門捷列夫也不答話，起身走到桌子的中央，右手從口袋裡抽了出來，隨即就聽唰啦一聲，一副紙牌甩住了桌面上，在場的人無不大吃一驚。門捷列夫愛玩紙牌，化學界的朋友也都略有所聞，但總不至於鬧到這步田地，到這個嚴肅的場合來開玩笑。在座的有一位長者壽眉雙重，銀鬚齊胸，他叫齊寧，是門捷列夫的老師，過去很賞識門捷列夫的才華，推薦他來校任教。今天他見學生這樣開玩笑心中早已不快。只見門捷列夫將那一把亂紛紛的牌捏在手中，三兩下便已整好，並一一亮給大家看。這時人們才發現這副牌並不是普通的撲克，每張牌上寫的是一種元素的名稱、性質、原子量等，共是63張，代表著當時已發現的63種元素。更怪的是這副牌中有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。門捷列失真不愧為一個玩紙牌的老手，他用拇指和食指輕輕一捻，紙牌由紅到紫使成一排，再一捻又是一排。這樣前排靠著後排，整整齊齊，竟在桌上列成了一個牌陣。要是豎看就是紅、橙、黃……分別各成一列。門捷列夫將這個牌陣排好，叫大家看個明白，然後用手一攪，滿桌只見花花綠綠，橫七豎八，不過是一堆五彩亂紙片。他說：“這混亂的一團；就是我們最感頭疼的元素世界。實際上這些元素之間有兩條暗線將它們穿在一起。第一，就是原子量。儘管不同元素有時會有相似的某種特性，儘管同一元素不同情況下又會表現出不同的顏色、形狀，但有一點它們卻永不會變，就是各自有自己特有的、互不重複的原子量。因此，我們可以根據原子量的大小將它們排成一條長蛇。”
說著，門捷列夫十指撥弄一番，一堆亂牌變成整齊的一線。誰知這一排，卻明顯地看出那七種顏色的紙牌就像畫出的光譜段一般，有規律地每隔七張就重複一次。門捷列夫又將其一截截地斷開，上下對齊說：“可見，按原子量的大小，元素的性質在做看有週期的重複。如果豎看看，每一列的元素性質相似，這就是第二條暗線——原來每列元素的化合價相同。你們看，左邊這列紅紙牌上標的是：氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫，它們都是一價元素，性質活潑，除氫外都是鹼金屬。它們構成相似的一族，而在這一族裡因原子量的遞增，元素的活潑性也在遞增，鋰最輕，原子量是7，也最安靜，落到水裡只發一點嘶嘶聲，鈉的原子量是23，落到水面上就不安地又叫又跑；鉀的原子量是40，落到水面上會尖叫著亂竄、爆響，還起火焰；要是排尾的那個銫，原子量是133，簡直不能在空氣裡呆一秒鐘，立即就會自己燃燒起來。這63種元素，原來就這樣暗暗地由原子量這條線穿起來，又分成不同的族，每族有相同的化合價，按週期循環，這就是週期律，元素週期律。”
只見門捷列夫雙手像變魔術一樣將那副紙牌在桌上變來變去，口中唸唸有詞講著每一個元素的性質，滾瓜爛熟，如數家珍。他放下紅紙牌又拿起綠牌，說了第一族又說第二族，周圍的人直聽得目瞪口呆，他們這些在實驗室鑽了十年、幾十年，手上也不知被燒起多少傷疤，掉了幾層皮的專家、教授，想不到一個青年人玩玩紙牌就能得出這番道理，要說不服氣吧，好像有理，要說真是這樣，又哪能這樣容易。這時突然有人說道：
“先生，我看你那幾張牌也未必就能將元素規律演試清楚。你看六年前發現的新元素銦，原子量是75.4應排在砷和硒之間，可是這樣一來砷無法和它相似的磷在一族裡，硒也被擠出了硫那一族，豈不是擾得四鄰不安？這還算什麼規律？”
“先生，莫急。我看那銦的原子量很可懷疑，它的性質和鋁相似，按我推算它的原子量應是113.1(後來測得是114.82)，它本來就不應該擠在砷後面，應排到鎘與錫之間去，這不就大家都相安無事了嗎？”
這時，一直坐在旁邊看著的齊寧早已氣得鬍子掀起毛高，他一拍桌子站起來，以師長的嚴厲聲調高聲說道：“快收起你這套魔術吧。身為教授、科學家不在實驗室裡老老實實做實驗，卻異想天開，擺擺紙牌就要發現什麼規律。這些元素難道就由你這樣隨便擺佈嗎？”
門捷列夫一見是老師發了脾氣，忙將紙牌收攏，畢恭畢敬地解釋道：“不是我不做實驗，是前人，戴維、本生、基爾霍夫他們已經做了夠多的實驗，發現了這麼多元素，我們該從理論上做一點思考了。開普勒當年從他的老師第谷手中接過了700顆桓星的觀察資料，並沒有按照師囑再去觀察第一千顆，他做了理論思考，終於發現了能解繹眾星運行的三定律；勒維烈之前有多少人在觀察尋找天王星外的新星，他並沒有把主要精力放在實地觀察，而是做了理論推算，一下就準確地找見了海王星。在研究元素的過程中人們使用的武器夠多了，有光，有電，有分餾法，這些都不夠了，現在需要理論，化學該有自己強大的理論武器問世了。”
“你這是什麼理論？像是說夢，像是小孩玩積木。你何不按字母順序去排元素週期呢？那樣不是更省事，更整齊嗎？”這齊寧老頭越說越激動，一邊就收拾皮包準備離去，別人見狀也都紛紛站起，這場討論不了了之。
再說門捷列夫回到家裡後還是繼續推著這副紙牌，遇有哪個地方的順序接連不上時，他就斷定一定還有什麼新元素未被發現，暫時補上一張空牌，再根據它所在的族起一個“類鋁”或者“類硼”等樣的名字。他這樣一口氣預言了十一種未知元素，那副紙牌也已是74張。自從那天在會上碰了釘子，他閉門謝客，每日起來燭自玩一會兒紙牌，翻幾本新到的雜誌，便叫助手安東拿過酒瓶自斟自酌，倒也悠閒。這樣一連過了幾年，忽一日他正品酒翻書，突然大叫一聲，將酒杯扔出老遠。安東不知出了什麼事，急忙推門進來。門捷列夫一下撲上去，雙手搖著安東的肩膀喊道：“我們勝利了，他們這回要投降了，有人已經證實了我的預言！”
原來他剛才看到一個材料。法國科學院宣佈他們的科學家布瓦博德朗在1875年9月發現了一種新元素——鎵。而且那發現過程是多麼艱苦，多麼神秘。這個布瓦博德朗是一個光譜分析的好手，在1875年8月27日深夜3點多鐘，他在分析從庇里牛斯山送來的一種閃鋅礦時捕捉到一微紫色光線。他對這個新發現沒有把握，但又怕別人搶了先，於是連忙寫了一個備忘錄，用火漆封好，寄交法國科學院備案。又過了三個星期，他手頭的這種新物質已經積累到一毫克，他又測了它的比重、原子量，於是就正式宣佈他發現了新元素。
再說門捷列夫見有人發現了新元素，喜得酒杯也扔了，牌也不玩了。但過一會兒他發現市瓦博德朗的測量並不準確，立即提筆寫了一封很自信的短信：“先生，您發現的鎵，就是我五年前預言的‘類鋁’，只是它的比重應該是5.9，而您卻測得是4.7，請您再做一次實驗，我想大概是您的新物質還不太純的緣故吧。”
這布瓦博德朗在巴黎正為自己的新發現所陶醉，不想突然收到這樣一封信。全世界就只有他擁有這麼一點錢，這個俄國人由哪裡得到的數據呢？他半信半疑立即將新積累的共1/15克錢拿來再仔細測算一次。——天啊，果然是5.94！這個法國人立即給彼得堡回了一信：“尊敬的門捷列夫先生，首先祝賀您的勝利。我能說什麼呢？這次實驗，連同我的發現都不過是您的元素週期表的一個小註解。這是您的元素週期律的偉大之處的最好證明。”
事情沒過幾天，齊寧也親自來登門捷列夫的門。這回他手裡提著酒瓶，一進門就開朗地喊道：“年輕人你贏了，我們俄國人贏了，讓我們一起來痛飲一杯！”
事情還不止於此。這門捷列夫坐在家裡，千里之外不斷地向他送著捷報。法國剛發現了鎵，1879年瑞典人尼裡遜又發現了鈧，就是門捷列夫曾預言的“類硼”。1885年德國人溫克萊爾又發現了鍺，就是門捷列夫曾預言的“類硅”。尤其是這鍺和門捷列夫十五年前的預言竟然吻合得如此嚴密。門捷列夫說："它的原子量可能是72。"溫克萊爾說：“測到的是72或73。”門捷列夫說：“比重該是5.5。”溫克萊爾說：“是5,47。”門捷列夫說：“新元素的氯化物比重大約是1.9。”溫克萊爾說：“是1.887。”門捷列夫驚人的預言，準確的週期表一時間轟動了法國、瑞典、德國，轟動了全歐洲。各國科學院紛紛請他去訪問，爭先恐後地向他授予學位、學銜。他預言的十一種未知元素後來都一個個被人找到，乖乖地到他的週期表裡排隊站位去了。特別是後來找齊了的氦、氖、氬、氪、氙、氡又給週期表增加了新的一族。元素世界一目瞭然，週期表真可謂天衣無縫了。它像一幅大地圖，只要我們一展開，萬里河山就盡收眼底。以後人們對化學的研究就全靠這幅指南圖了。各位讀著，這正符合了實踐生成理論，理論指導實踐的道理。我們前幾回書裡講過的勒維烈發現海王星，赫茲發現電磁波，不都是在牛頓和麥克斯韋的理論之後嗎？這實在是一條科學發現的相似規律。這種理論上的突破比戴維當年找見一種鈉或鉀不知重要多少倍，在思維方面付出的艱苦勞動也決不亞於在實驗室裡的具體操作。當時有人真的以為門捷列夫只是喝酒、玩牌就發現了週期律。有一天，彼得堡的一位小報記者上門採訪說：“門捷列夫先生，您是不是承認你是一位天才？”
“什麼是天才？終身努力，便成天才！”
“可是我聽說您是在一晚上做了一個夢，夢見您桌子上的牌變成一條蛇，這蛇又彎成幾折，醒來後就製出了週期表。”
門捷列夫哈哈大笑，笑得鬍子都在顫抖，答道：“您要知道，這個問題我大約想了有二十年，而您卻以為坐著不動，五個戈比一行、五個戈比一行地寫，就寫出來了，事情哪有這樣簡單。”
門捷列夫本來就是學院裡有名的教授，週期律發現後他更受學生的歡迎，每天慕名來聽課的人擠得連教室的走廊上也插不進一隻腳。這天，像往常一樣，門捷列夫又來上課，照樣是滿堂屏氣凝神，鴉雀無聲。一會講課結束，學生們又歡呼雀躍，掌聲雷動。可是門捷列夫卻將講義合上，示意學生們靜下來，走到講台的前沿。他沉默了片刻，像要說什麼，卻又說不出，眼裡含著憤怒，還閃著一點淚光，最後只說了一句“對不起，同學們。我這是給大家上最後一堂課。希望你們今後認真讀書，各自珍重。再見。”
門捷列夫為何突然罷課，請聽下回分解。