第一份週期表夢中現身｜科學史上的今天：2/17

2015/02/17 |

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1869 年的今天，俄國化學教授門得列夫 (Dmitri I. Mendeleev, 1834-1907) 從夢中驚醒，夢裡出現一張表格，當時所有已知的化學元素在上面各安其位。他趕緊拿出紙筆，趁記憶猶新將它如實畫下。他越寫內心越激動難捺，填完最後一個元素後，他睜大眼睛仔細檢查了幾遍，這就是了！他苦思多年卻始終無法參悟的元素週期表就在他眼前！

德米特里．伊萬諾維奇．門得列夫。圖／wikimedia

其實何止門得列夫苦思多年，打從拉瓦謝 (Antoine-Laurent de Lavoisier) 在 1789 年發表 33 種元素的列表後，新的元素陸續發現，直到門得列夫夢見週期表之前已有 63 種元素，這期間多少科學家想要找出其中的規律，卻總是顧此失彼，如今終於由門得列夫拔得頭籌。

門得列夫的週期表基本上是按照原子量的大小排列，但必要時會按元素的化學性質調整位置，因此他的週期表除了已發現的 63 個元素，還留了四個空格。他並大膽預言這四個空格一定存在尚未發現的元素，還根據趨勢斷定其原子量大小各是多少。1871 年他再將週期表修正成更完備、更系統化的版本，並預言更多新元素，後來果然陸續發現符合他預言的新元素。

不過當然也有失準的預言，因為元素的化學性質其實是取決於原子序，也就是質子數，而不是原子量。門得列夫那個年代對原子內部尚一無所知，當然不可能有此觀念，這得等到 1913 年，英國年輕的物理學家莫斯利 (Henry G. J. Moseley) 做 X 射線繞射實驗時才發現，他才建議將週期表改以原子序重新調整，成為現今我們所見的樣貌。

雖然門得列夫的版本已不被使用，但他已為週期表建立雛形，為混亂的眾多元素建立秩序，為後世提供重大的貢獻。1906 年的諾貝爾化學獎原本已決定頒給他，但瑞典皇家科學院的化學家阿瑞尼斯 (Svante A. Arrhenius) 因為門得列夫曾批評他的研究論文而懷恨在心，在他強力杯葛之下而無緣獲獎。第二年，門得列夫即死於心肌梗塞，失去平反的機會，只有他的姓氏被用以命名原子序第 101 號的元素鍆 (Md, mendelevium)，與他發明的週期表同存。