Краткое введение

Прошлый, 2019 год, войдет в историю науки, как объявленный ООН и ЮНЕСКО Международный Год Периодической Таблицы (IYPT2019). С тех дальних пор, когда 35-летний профессор по кафедре химии Санкт-Петербургского университета Д. И. Менделеев сдал свою рукопись «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» в набор (1 марта 1869 г.) прошло 150 лет. По сути, это был первый вариант Периодической таблицы элементов. Окончательная формулировка Периодического закона, фундаментального закона природы, была дана им в июле 1871 г.

IYPT2019

Начав свое открытие 29 января, церемонией в ЮНЕСКО и закончив его 5 декабря в Токио, юбилейный Год был встречен повсюду с невероятным энтузиастом не только научным миром, но и широкой общественностью («Периодическая Таблица через 150 лет»). Всплеск интересных работ в области ядерной физики, химии, атомной физики, астрофизики, истории науки — все посвященные 150-летию открытия Периодической Таблицы; научные съезды, конференции, симпозиумы, собрания научных обществ, Академий Наук разных стран, везде по-разному, но всегда одухотворенно и очень интересно. В их числе также огромное количество статей в научно-популярных и совсем не научных изданиях. Видимо есть нечто, что притягивает к себе внимание, возбуждает и объединяет людей. Быть может, в этом нечто и любовь к науке, к ее великим открытиям и к странным людям их творящих.

NEW YORKER

В этом потоке информации, 27 декабря 2019 на сайте журнала NEW YORKER появилась статья журналиста Нейма Джахроми (Neima Jahromi) с названием:

«Истории, скрытые в периодической таблице»

Здесь следовало бы сказать, что еженедельник NEW YORKER один из старейших (основан 95 лет тому назад), несколько старомодный по нынешним понятиям, но очень популярный журнал в Нью-Йорке и во всех США. В нем работают прекрасные иллюстраторы (поверьте мне) и талантливые журналисты (оцените сами). Журнал публикует все, что актуально прямо сейчас (на этой неделе) для жителя Нью-Йорка, знает и чувствует своих читателей, преподносит свой материал так, чтобы он был для них понятным и привлекательным. В вышеупомянутой статье автор ссылается на других, приводя их высказывания и даже ссылки. Но это, как правило, не ученые — естествоиспытатели, а тоже журналисты. И поскольку читатель NEW YORKER-а представляет самые широкие круги общества, теперь уже нам было бы интересно знать, как этому обществу преподносят научную тематику и как оно чувствует большую науку. В этом отношении IYPT2019 хороший повод (все говорят об этом), а опубликованная статья в NEW YORKER – хороший пример.

Пояснения нашему читателю

Оригинальную cтатью Нейма Джахроми в журнале NEW YORKER можно найти на сайте:

Ознакомиться со статьей на сайте журнала NewYorker

Мне показалось, однако, что она не проста в чтении на английском, и я попытался ее сначала перевести на русский, а потом получить впечатление о ее содержании. В моем переводе, как и в любом, к тому же не профессиональном, статья, конечно, что-то теряет. Некоторые ситуации, описанные в «историях», и мне неясны. В каких-то случаях я догадался, о чем хотел рассказать автор и дал пояснение. Но в целом, мне кажется, что это не столь важно для общего впечатления.

Впрочем, судите сами.

Юрий Оганесян

---

NEW YORKER

ИСТОРИИ, СКРЫТЫЕ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЕ

От отравленных монахов и ядерных бомб до «трансфермиевых войн».
Картография атомного мира было нелегкой.

Нейма Джахроми
27 декабря 2019 г.

Иллюстрация Ильи Милштейна / Illustration by Ilya Milstein

Поскольку искатели элементов стали создателями элементов, сам смысл таблицы Менделеева изменился. Теперь он описывает, что возможно, в дополнение к тому, что просто существует.

История пятнадцатого элемента началась в Гамбурге в 1669 году. Стеклодув-неудачник, алхимик Хенниг Брандт, пытался найти философский камень, мифическое вещество, которое могло бы превратить основные металлы в золото. Вместо этого он выделил что-то новое. Это «что-то» было пенистым и, в зависимости от используемого препарата, желтого или черного цвета. Брандт назвал его «холодным огнем», потому что он светился в темноте. Окружающие смотрели с большим интересом; некоторые чувствовали, что они присутствуют при каком-то чуде. «Если бы кто-то потер себя этим, — заметил один из наблюдателей, — вся его фигура сияла бы, как когда-то Моисей, когда он спустился с горы Синай». Роберт Бойл, отец современной химии, положил немного этого вещества на свою руку и отметил, насколько «мягким и невинным» оно казалось. Другой ученый видел частицы в нем, мерцающие «как маленькие звезды».

Сначала никто не мог понять, что похитил Прометей Гамбургский. После того, как один из доверенных Брандту лиц подсказал ему, что основным ингредиентом было «что-то, что принадлежало человеческому телу», — Бойл пришел к выводу, что он и его собратья смазывали себя обработанной мочой. Как объясняет кембриджский химик Питер Уотерс (Peter Wothers) в своей новой истории об элементах «Сурьма, золото и Волк Юпитера» (издательство – Оксфорд-пресс), рецепт Брандта требовал тонны мочи. Ее оставляли в ведрах достаточно долго, чтобы привлечь личинок, затем перегоняли в горячих печах, собирая сто двадцать граммов «холодного огня». Брандт полагал, что, если он сможет собрать достаточное количество этого вещества, то сможет создать философский камень.

В 1678 году герцог Саксонский просил его собрать сто тонн мочи гарнизона солдат и перевести ее в то, что Бойл и другие вскоре стали называть фосфором — по-латыни «носитель-света».

Мыльный фосфор, который приготовил Брандт, был любопытным материалом. Но в Англии Бойль начал производить его в более чистой, более твердой форме, которая оказалась легко воспламеняемой. Другой ученый, играющий с фосфором Бойля, обнаружил, что «под действием Тайных Сил, он будет воспламеняться и некоторое время гореть». Бойл, со своей стороны, задавался вопросом, можно ли использовать его как стартер для пороха, (его помощник, аптекарь Амброуз Годфри, подпалил голову и прожег «две или три большие дыры в своих штанах», исследуя это вещество.) Фосфорная промышленность в восемнадцатом веке быстро развивалась, отчасти благодаря тому, что врачи ошибочно полагали, что фосфор лекарственная ценность. Вместе с тем, тысяча восемьсот производителей спичек обнаружили, что деревянные палочки с фосфором были менее опасны, чем их предшественники с серным покрытием. Вскоре, открытия того, что электрические печи могут извлекать фосфор из руды в больших масштабах, привело к разработке взрывчатых веществ. Во время Второй мировой войны, по выражению Уотерса «трагического поворота судьбы», Гамбург, родной город Брандта, был разрушен бомбардировщиками союзников, сбрасывавшими фосфорные боеприпасы.

Уотерс находит много таких поворотов в историях, скрытых за квадратиками Периодической таблицы. Сурьма (элемент № 51) — блестящий минерал; четыре тысячи лет назад люди вырезали из него вазы, они появляются в украшениях, описанных в Ветхом Завете. Согласно отчету, представленному аптекарем и алхимиком XVII века Пьером Пометом (возможно, сомнительному, по мнению Уотерса) сурьма получила свое название от истории немецкого монаха, который скармливал ею своих собратьев. Монах давал сурьму нескольким свиньям, которых сначала рвало, но потом они выздоравливали и толстели. К сожалению, каждый принявший сурьму монах умер. «Именно по этой причине минерал был назван Сурьмой, — писал Помет, — как истребитель Монахов». (В менее фатальных эпизодах, доктор XIX века и его друзья потребляли по пятнадцать миллиграммов теллура каждый: они выдыхали чесночным запахом в течение восьми месяцев).

Названия элементов уже давно являются источником раздоров и непонимания. Водород, как указывает Уотерс, в переводе с греческого означает «образующий воду», а кислород в переводе с греческого означает «образующий кислоту»; на самом деле, водород, который связывается вместе с другими элементами, образует кислоты, а кислород, который связывает водород, образует воду. «Алюминий», — писал Чарльз Диккенс в 1856 году, — «окаменелая часть латинской речи, примерно столь же подходящая для людских уст, как котлета ихтиозавров или костный мозг динорниса». (В латыни корень такой же как «горькая соль», из которой был извлечен некогда драгоценный металл; предложения Диккенса — «суглинок-серебро» и «глеб-золото» — не намного лучше). Французский химик Маргарита Перей, протеже Марии Кюри, открыла свой собственный элемент в 1939 году. Она хотела назвать его «катиум», чтобы отметить сильное притяжение частицы к катодам, устройствам, используемым для передачи электричества через химическое вещество. А дочь Марии Кюри, Ирен Жолио-Кюри, была обеспокоена тем, что носители английского языка ассоциируют этот элемент с домашними кошками. Перей, будучи француженкой, решила вместо этого назвать его францием.

Многие историки датируют изобретение периодической таблицы публикацией сто пятьдесят лет тому назад учебника русского химика Дмитрия И. Менделеева. Но автор книги «Периодическая Таблицы: ее история и ее значение» (Оксфорд-пресс) философ химии Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе, Эрик Шерри (Eric Scerri) который изучает историю таких вопросов, как «Что такое элемент, на самом деле?» считает, что Менделеев произвел революцию в науке, когда привел химическую периодичность в ясную форму.

Периодичность – идея о том, что более крупные атомы чередуются с меньшими атомами в определенном порядке, как ноты на клавиатуре. Что периодичность не возникла как гром среди ясного неба, утверждает Шерри. Это стало предметом внимания благодаря работе множества ученых; при этом идеи, которые к тому времени были, долгое время забыты, такие как алхимия, оказались в некоторых отношениях правильными, а по существу неправильные идеи, такие как несовместимость элементов, оказались все-таки полезными для размышлений. Некоторые из химиков восемнадцатого и девятнадцатого веков, которые начали замечать закономерности среди определенных элементов, фактически прослеживали пути древнегреческих атомщиков, таких как Демокрит и Левкипп, которые в пятом веке до нашей эры утверждали, что невидимые и неделимые частицы составляют все, что мы можем видеть и трогать. Атомисты полагали, что эти частицы были несметным числом по форме и размеру, и что их ощутимые свойства проистекали из структур, которые они образовывали, когда они соединялись вместе.

В средние века атомистические идеи в основном затмевались теорией Аристотеля о том, что четыре основных элемента — огонь, земля, вода и воздух — объединяются, образуя различные объекты во Вселенной. Но атомизм никогда не исчезал полностью. Ученые эпохи Возрождения верили во множество элементарных схем. Книга Уотерса перепечатывает некоторые диаграммы до периодической таблицы, как смесь этих идей. Гравюра семнадцатого века «семи металлов» изображает семь римских богов, размахивающих древними химическими символами (божества напомнили зрителям, что железо было с Марса, а медь с Венеры) другой показывает семь металлов и четыре элемента Аристотеля в треугольном расположении. На всей схеме изображен латинский девиз: «Хотя я невидимка, тем не менее, я отец и мать всех видимых земных тел».

Конечно, вам не нужно быть ученым, чтобы верить в мир, состоящий из более чем четырех элементов. Шахтеры семнадцатого века, пишет Уотерс, различают разные виды воздуха: они называли более легкий воздух, который кружился наверху пещер, «влажным от огня», потому что он легко загорался, и тяжелые облака, нависавшие у земли «удушье», потому что им было трудно дышать. В восемнадцатом веке местные жители окрестили пещеру возле Неаполя, как Грот-дель-Кане: собаки, которые забредали в пещеру, не в силах были поднять головы над газом, просачивающимся из Земли. Они вскоре начинали задыхаться; однако, вернувшись на открытый воздух, животные оживали.

По мере распространения этих наблюдений росло и убеждение в том, что должно быть много разных элементов. К концу восемнадцатого века ученые, комбинируя вещества, начали понимать, что определенные материалы всегда реагировали в одинаковых пропорциях, что указывало на то, что они имели в основе разные массы. (Казалось, что для нейтрализации того же количества серной кислоты аммиаком всегда требовалось немного больше аммиака, чем магния) В 1803 году английский ученый Джон Дальтон предположил, что в таких реакциях работают атомы; он призвал своих сотрудников помочь ему определить, сколько весят эти невидимые существа. Началось то, что Шерри называет «увлечением поиска численных закономерностей». Вскоре химики заметили закономерности, когда сгруппировали элементы в наборы по три атомных веса. (Литий, натрий и калий, например, все шипят или взрываются в воде; оказалось, что атомный вес натрия является средним от лития и калия.) Такие эксперименты показали проблески порядка в элементарной Вселенной. Но работа была разочаровывающей. В 1836 году химик Жан Батист Андре Дюма, ученик Дальтона, в отчаянии вскинул руки. «Что осталось от амбициозной экскурсии, когда мы позволили себе войти в область атомов?» — писал он. «Если бы я был мастером, я бы вычеркнул слово «атом» из науки».

Другие химики, наоборот, настаивали. По мере того, как атомные веса становились все более точными, появлялись новые закономерности. В 1864 году немецкий химик Юлиус Лотар Мейер опубликовал таблицу из двадцати восьми элементов. Элементы Мейера, расположенные, в основном, в порядке увеличения веса, также были выстроены в соответствии с их общими химическими свойствами, которые повторялись через равные интервалы. Пять лет спустя Менделеев опубликовал свою собственную периодическую таблицу, которая постоянно развивалась в версию, которую мы используем сегодня. Подобно Мейеру, Менделеев поместил свои частицы в грубую сетку, в ряды которой входили элементы со схожими свойствами. Но он также украсил свою таблицу многими заманчивыми вопросительными знаками и пустыми местами и сделал явные элементарные пророчества. Менделеев точно предсказал существование тогда еще не открытых элементов, таких как галлий и германий, и предсказал их взаимодействие с другими элементами.

Предсказания Менделеева были неверны столь же часто, как и были правильными. Но, объясняет Шерри, русский химик был главным толкователем и, по сравнению с Мейером и другими конкурентами, более эффективным евангелистом для периодической системы. Менделеев пользовался любой возможностью, чтобы время от времени настойчиво утверждать, что характеристики элементов повторяются упорядоченным и предсказуемым образом. Он был неутомим и негибок, по крайней мере, до тех пор, пока волна научного мнения не повернулась против него. В конце пятидесятых годов девятнадцатого века ученые обнаружили, что элементный состав данного вещества может быть определен из света, который он испускает, когда горит. В 1868 году французский астроном Жюль Янссен использовал эту технику для обнаружения гелия (элемент № 2) на поверхности Солнца во время полного солнечного затмения. Сначала Менделеев утверждал, что гелий не может существовать; это не находило места в периодической таблице. Но на рубеже двадцатого века, после того, как были обнаружены другие благородные газы и они продемонстрировали свойства схожие с гелием, и другие ученые создали колонку именно для них, Менделеев встал в очередь. (Колонна проходит по правой стороне, гелий выскакивает сверху).

Способность Таблицы к адаптации помогла ей выстоять. В двадцатом веке ученые поняли, что периодичность не определяется атомным весом; вместо этого важным было число протонов, которые каждый атом содержал в своем ядре. Но это открытие не сломало Таблицу, она, после нескольких перестановок, стала точнее. За последние полтора столетия наши представления о вселенной радикально изменились. Но основной формат периодической таблицы сохранился.

Но это вовсе не означает, что никто не пытался ее пересмотреть: Шерри отмечает, что, начиная с 1860-х годов, было предложено более тысячу альтернативных периодических таблиц, часто с целью охвата других периодических моделей, оставленных вне оригинала. Они включают с 1990 года трехмерную рождественскую елку Фернандо Дюфура; с 1964 года спиральный узор Теодора Бенфея, напоминающий голову утки; скульптуру в форме кренделя XIX века Уильяма Крукса, сейчас она находится в Музее науки в Лондоне. Эта последняя модель поместила уран в его основу, предполагая, что химия никогда не столкнется с более тяжелым атомом. Но потолок элементов продолжал расти. Истории о тридцати или около того элементах, обнаруженных в прошлом столетии — некоторые из которых Менделеев и Мейер не могли себе представить, — составляют основную часть книги «Сверхтяжелые: создание и разрушение периодической таблицы» (Блумсбери-пресс) научного журналиста Кита Чапмена (Kit Chapman).

Древние охотники за новыми элементами использовали огонь для выделения своих элементов или смешивали минералы с кипящей кислотой. Эти методы были заменены в двадцатом веке технологиями, которые использовали электричество для дробления атомов на части. Более того, ученые поняли, что атомы имеют структуры, состоящие из протонов, нейтронов и электронов; эти структуры могут развалиться или, наоборот, расти. Подобные события в корне изменили наши отношения к материи. Обнаружение элемента было похоже на нахождение доктора Ливингстона в Восточной Африке: вы знали, что он где-то там был. Теперь грань между открытием и созданием размыта.

А элементы, созданные в лаборатории, могут не существовать больше нигде.

Современная эра охоты на элементы началась в тридцатых годах, когда физик Эрнест Лоуренс поручил ученым из Калифорнийского университета в Беркли разработать серию устройств, называемых циклотронами. Они используют электричество для вбивания протонов в мишень – фольгу, установленную внутри металлической камеры. Вскоре исследователи обнаружили, что некоторые из заряженных ядерных частиц будут попадать на атомы (лучше сказать, на атомные ядра. Ю.О) в мишенях и создавать более крупные и тяжелые элементы. Частицы были бесконечно малы, и их вероятность столкновения была незначительной. «Это похоже на стрельбу по птицам в темноте в стране, где есть только несколько птиц», — сказал Альберт Эйнштейн в 1934 году. Тем не менее, циклотроны Лоуренса позволили охотникам за элементами делать триллионы выстрелов, и к 1937 году одно из его устройств создало технеций (элемент № 43), атом, предсказанный Менделеевым. Как и все элементы, впервые родившиеся в циклотронах, технеций был радиоактивным. Лоуренс получил Нобелевскую премию за свое изобретение в 1939 году; В том же году Эйнштейн рекомендовал президенту Рузвельту начать работу над ядерным оружием.

Взрывы этих бомб еще больше заполняли периодическую таблицу. Начиная с 1952 года, Соединенные Штаты взрывали водородные бомбы около Маршалловых островов. Затем исследователи отправили летчиков-истребителей F-84, в облако взрывов. (Огненные шары, отмечает Чапмен, были столь горячими, что «имитировали сильное пекло Солнца».) Ученые оснастили концы крыльев F-84 фильтрами, способными улавливать атомы, возникшими в результате взрыва. Пробиваясь сквозь ножки грибовидных облаков, пытаясь удержать самолеты от грохота, пилоты, пишет Чапмен, собрали «элементы, обычно присутствующие только в сливающихся нейтронных звездах». (Один пилот, Джимми Робинсон, убегающий от ядерной пыльной бури, обнаружил, что его двигатели заглохли; он погиб при попытке приземления на воду.) Позже в лаборатории в Беркли химик Гленн Сиборг и его коллеги обнаружили в фильтре, извлеченном из одного из самолетов, двести атомов того, что станет элементом № 99,. Потребовались годы споров, чтобы рассекретить их открытие, но ученые Беркли публично описали этот элемент в 1954 году. Они выпили «много коктейлей» прежде чем назвать, в конце концов, свою новую частицу эйнштейниумом в честь человека, который предложил бомбу.

Даже в лабораторных условиях охота на новые элементы может быть опасной. В 1959 году Ал Гиорсо, физик из Беркли с железными нервами, как известно, бил теннисные мячи, наполненные радиоактивным материалом в поисках элемента № 102 (непонятно, зачем он это делал? Ю.О.). Однажды, около обеда, он перегружал камеру гелием через фильтр во время облучения мишени из кюрия. Чапмен пишет, что фильтр набух, а потом лопнул как «воздушный шар, наполненный радиоактивным блеском». Гиорсо нырнул под облако, но здание было эвакуировано. И все-таки, несмотря на трудности, Гиорсо, возможно, не первым обнаружил этот элемент. Шведская команда, используя элементарное оборудование, утверждала, что нашла его первым; они хотели назвать это нобелием, в честь шведского изобретателя динамита.

Между тем советские ученые поставили под сомнение результаты, полученные как из Стокгольма, так и из Беркли. Наименование элементов № 100 и № 101, фермия и менделевия, вызвало слабое волнение. Но это относительное спокойствие вскоре нарушилось. В период, который теперь называется «трансфермиевыми войнами», цикл открытий и сомнений стал лейтмотивом исследований элементов во времена холодной войны. (В конце концов, Международный союз чистой и прикладной химии признал заслуги Советов в открытии этого элемента, оставив при этом название «нобелиум»).

К 1970 году в периодической таблице было, как минимум, два основных варианта. Американцы назвали элемент № 104 в честь Эрнеста Резерфорда, отца ядерной науки; Советы назвали его в честь Игоря Курчатова, отца советского ядерного оружия.

Трансфермиевые войны продолжались, но возникла ироническая ситуация: исследователи атомщики искали стабильные (бессмертные) элементы, а обнаружили те, которые быстро исчезали. Для производства «сверхтяжелых» требовалось огромное количество энергии; но, затем, они имели тенденцию распадаться, превращаясь в более легкие элементы, часто в течение наносекунд. Ученые в Соединенных Штатах и Советском Союзе пытались выяснить, как продлить их жизнь. Экспериментируя с элементами, созданными в рамках Манхэттенского проекта, исследователи поняли, что они могут создать две разные версии или два изотопа прометия, шестьдесят первого атома в периодической таблице. Один изотоп прометия, имеющий восемьдесят восемь нейтронов, имеет период полураспада в несколько дней; другой, имеющий восемьдесят шесть нейтронов, имеет период полураспада в несколько лет. По-видимому, правильное «магическое» число нейтронов и протонов могло бы удерживать гиперзаряженное ядро сверхтяжелого элемента как целое. Исследователи начали задаваться вопросом, могут ли эти более длительные гигантские атомы встречаться в природе. Чапмен представляет эскиз 1978 года одного ученого, под названием «Карта изотопов». Он показывает «море нестабильности», в котором простирается полуостров. На конце полуострова маленькая фигура покоится в гигантской рогатке. Рогатка направлена на «Волшебный остров», охраняемый грозной птицей «ядерной вязкости» с распростертыми крыльями.

Мечта о волшебном острове стабильных атомов, спрятанном во многих рядах периодической таблицей, положила начало тому, что Чапмен называет сверхтяжелой «золотой лихорадкой». Вместо создания сверхтяжелых элементов в ускорителях частиц исследователи начали искать их в природе. Одна теория заключалась в том, что, если бы существовали стабильные сверхтяжелые элементы, их было бы легче обнаружить дальше от поверхности Земли, которая бомбардируется радиоактивными космическими лучами, они могут создавать сильный фон чувствительным детекторам. Другая теория состояла в том, что сверхтяжелые элементы (или свидетельства их) могут быть найдены внутри материалов, изготовленных из элементов в том же периодическом столбце. Ученые путешествовали вглубь океана, копали соляные шахты, изучали золотые самородки, высылали воздушные шары для наблюдений, путешествовали пешком по туннелям метро, собирали рассол из Каспийского моря, собирали зубы акул, шестидесяти миллионов летней давности и входили в соборы для анализа витражей. (Они надеялись, что свинцовая прокладка между стеклами могла бы на этих стеклах сохранить свидетельство древней ядерной реакции спонтанного деления в виде латентных треков осколков). Но после двух десятилетий поисков в природе не было обнаружено никаких сверхтяжелых элементов. Казалось, это могут сделать только ускорители частиц и ничто другое.

В последние годы, вместо того, чтобы открыть остров стабильности, ученые, кажется, сделали нечто противоположное: они создали сверхтяжелые элементы, которые угрожают разрушить периодическую таблицу. В 1998 году российские ученые создали новый элемент, который исчез из жизни спустя чуть больше секунды. Главный русский охотник за стихиями Юрий Оганесян назвал его в честь своего покойного наставника Георгия Флерова. В 2016 году Оганесян получил свое имя на атоме другого элемента. Его элемент, который в настоящее время является последним в таблице Менделеева, был также вспышкой в машине. Чапмен считает, что такие элементы, как флеровий и оганессон (элементы № 114 и № 118 соответственно) могут означать «конец химии, какой мы ее знаем». Оганессон сидит в нижней части колонны благородных газов, но некоторые статьи от 2017 года предполагают, что он может не принадлежать им. Скорости его внутренних электронов, вероятно, приближаются настолько к скорости света, что химическое поведение элемента может отличаться от благородных газов, с которыми он сгруппирован. Вместо этого оганессон и его соседи могут следовать теории относительности; время и пространство могут оказаться искривленными внутри них, и их свойства могут последовать их примеру.

Шерри не верит, что периодической таблице серьезно угрожают такие элементы, как оганессон. Он указывает, что некоторые электроны в атомах золота вращаются со скоростями, которые также чувствуют, хотя и слабее, приближение к скорости света. Вполне возможно, что даже относительность соответствует шаблону — «еще одно свидетельство», пишет он, «фундаментальной природе периодического закона». («Коперниум», № 112, стоит ниже уровня золота и, похоже, также содержит релятивистский эффект) И все же Шерри утверждает, что такие элементы дестабилизируют периодическую таблицу по-другому. Первоначально предполагалось, что таблица описывает строительные блоки природы.

Но поскольку охотники за элементами стали создателями элементов, значение таблицы изменилось. Теперь она описывает, что возможно, а также то, что просто существует.

Даже если существует остров атомной стабильности, сверхтяжелые элементы, которые живут на нем, вероятно, будут чрезвычайно редки. Атомы водорода, сгорающие в одной звезде, имеют тенденцию становиться столь тяжелыми, как железо (элемент № 26 из ста семидесяти двух или ста семидесяти трех возможных элементов, которые, по мнению некоторых ученых, могут существовать). Астрофизики полагают, что более крупные атомы, которые возникают в коллапсирующих звездах, могут, преодолев огромные расстояния в космосе, приземлиться в котлах других солнц и продолжать расти. Но Земле четыре с половиной миллиарда лет — намного больше, чем период полураспада даже самых стабильных предсказанных сверхтяжелых элементов — и здесь обнаружено мало их следов. (Поскольку сверхтяжелые элементы могут быстро распадаться, охотники за элементами исследуют метеориты, которые могли возникнуть в результате более недавних звездных взрывов.) В ближайшие несколько лет ученые-атомщики с ускорителями частиц легко создадут элементы № 119 и № 120. Они никогда не могут быть видны за пределами лаборатории.

Похоже, что в США стихийная лихорадка остыла, но в других странах она продолжает кипеть. В 2004 году Япония обнаружила свой первый элемент, нихоний № 113, и Чапмен сообщает, что японские дети читают мангу, драматизируя работу главного физика-ядерщика страны Косуке Мориты. Когда нихониум был официально добавлен в периодическую таблицу, в 2016 году наследный принц Нарухито был глубоко взволнован: На специальной церемонии он вспомнил о том, как копировал эту таблицу вручную, когда был мальчиком. Тем временем в Женеве ученые в ЦЕРНе расширили охоту на другие части космоса. «Некоторые люди считают, что могут быть разные формы темной материи», — сказал мне Ин Вун Ивонн Нг, физик элементарных частиц. «Кто знает», — сказала она. «Это может потенциально заполнить большую периодическую таблицу».

Технеций, первый искусственный элемент, все еще используется в лечении рака во всем мире. Теоретически, более новые элементы могут быть аналогичным образом полезными: согласно Чапмену, ученые предположили, что образец флеровия размером с горошину «мог бы обеспечить город энергией», если бы его можно было стабилизировать. По правде говоря, похоже, что упорные охотники за стихиями охотятся по причинам, превосходящим даже научную славу. В своих «Сверхтяжелых» Чапмен посещает Оганесяна в его лаборатории в России, чтобы спросить его, почему он все еще охотится, особенно теперь, когда у него есть элемент, который носит его имя. «Если у вас есть способ и устройство, которые могут это сотворить, — отвечает Оганесян, — почему бы и нет? Вы строите машину, чтобы найти новые атомы; и вы можете делать атомы, потому что у вас есть такая машина. «Это как ящик Пандоры», — говорит Оганесян, поглаживая компонент циклотрона, который в настоящее время строится (уже построен и запущен Ю.О.). «Новый объект. Новый ускоритель». Находите элементы, и повесть об этом никогда не закончится.