لوثار ماير: الرجل الآخر الذي اكتشف القانون الدوري

في عام 1869، نشر ديمتري مندليف جدوله الدوري. وبعد أشهر، نشر لوثار ماير جدوله الخاص - الذي توصل إليه بشكل مستقل، بناءً على قياسات فيزيائية، ولكنه جاء متأخراً جداً من حيث الشمولية. اعترف ماير بأولوية الروسي دون شكوى، وفي عام 1882، قسمت الجمعية الملكية ميدالية ديفي بينهما. كان التاريخ أقل إنصافاً من الجمعية الملكية، لكن القانون الدوري كان له مكتشفان، وكان أحدهما طبيباً ألمانياً وصل إلى الكيمياء عن طريق الدم.

ابن طبيب

ولد ماير في 19 أغسطس 1830 في فاريل، في دوقية أولدنبورغ، وهو ابن الطبيب فريدريش أوغست ماير وآنا بيرمان. تلقى تعليمه في مدرسة أولدنبورغ الثانوية (Altes Gymnasium) ثم اتجه إلى الطب، كما كان متوقعاً من ابن طبيب.

تبدو مسيرته التدريبية كجولة في العلوم الألمانية في القرن التاسع عشر في ذروتها. فمنذ عام 1851، درس الطب في جامعة زيورخ تحت إشراف كارل لودفيج، عالم الفسيولوجيا العظيم. ومنذ عام 1853، درس علم الأمراض في فورتسبورغ تحت إشراف رودولف فيرشو، مؤسس علم الأمراض الخلوي. وفي هايدلبرغ، عمل تحت إشراف روبرت بنسن، الذي كان يشغل كرسي الكيمياء - وكان بنسن هو من أعاد توجيهه. في عام 1858، حصل ماير على الدكتوراه في الكيمياء من جامعة بريسلاو بأطروحة حول تأثير أول أكسيد الكربون على الدم. ولم يكتفِ بذلك، فذهب إلى كونيغسبرغ لدراسة الفيزياء الرياضية تحت إشراف فرانز إرنست نيومان، وكان غوستاف كيرشوف من بين تأثيراته.

هذا المزيج هو مفتاح كل ما فعله لاحقاً. كان ماير طبيباً تدرب في الفسيولوجيا وعلم الأمراض والكيمياء والفيزياء الرياضية، وقد تعامل مع العناصر كما يفعل الفيزيائي: باحثاً عن كميات يمكن قياسها ورسمها بيانياً.

الأكسجين والهيموغلوبين

أتى التدريب الطبي ثماره على الفور. أدرك ماير أن الأكسجين يتحد مع الهيموغلوبين في الدم - وهي رؤية حولت التنفس من عملية حيوية غامضة إلى اتحاد كيميائي محدد بين غاز ومادة في الدم. ولا تزال هذه واحدة من أحجار الأساس للكيمياء الفسيولوجية، وكان ذلك عمل رجل لم يبلغ الثلاثين من عمره بعد.

كتاب عام 1864

في عام 1859، بعد تأهيله للتدريس، أصبح ماير محاضراً في الفيزياء والكيمياء في بريسلاو. وبعد خمس سنوات، نشر كتاب Die modernen Theorien der Chemie (النظريات الحديثة في الكيمياء)، وهو الكتاب الذي صنع سمعته واحتوى على نسخة مبكرة من الجدول الدوري: ثمانية وعشرون عنصراً مرتبة في ست عائلات وفقاً للتكافؤ.

من السهل تفويت الأهمية من مسافة بعيدة. كانت الكيمياء في عام 1864 تمتلك قائمة طويلة من العناصر ولا يوجد مبدأ مقبول لتنظيمها. كان جدول ماير أول محاولة حقيقية لفرز العناصر بشكل منهجي حسب خاصية مهمة، وللجدال بأن الفرز يكشف شيئاً حقيقياً عن المادة.

الأحجام الذرية

كانت مساهمته الأكثر أصالة رسومية. رسم ماير مخططاً خطياً للحجم الذري كدالة للوزن الذري، وكان المنحنى الناتج يرتفع وينخفض في سلسلة من القمم والقيعان. هنا، مرسوماً على ورقة واحدة، كانت دورية العناصر - ليست مؤكدة، وليست مستنتجة من التناظر الكيميائي، بل مرئية. لقد حولت القانون الدوري من مخطط تصنيف إلى حقيقة فيزيائية تتطلب تفسيراً، ولم يستطع أي شخص رأى المنحنى أن يرفض النمط بسهولة باعتباره صدفة.

استمر ماير في المراجعة. كان جدول عام 1864 مرتباً أفقياً؛ أما نسخة لاحقة في عام 1870 فقد رُتبت عمودياً، مع إنهاء كل سلسلة بشكل صحيح بعنصر من مجموعة الفلزات القلوية الترابية.

هزيمة بفارق أشهر

بحلول الوقت الذي ظهرت فيه تلك النسخة الأكثر اكتمالاً، كان مندليف قد نشر جدوله. عمل الرجلان بشكل مستقل تماماً وتوصلا إلى نفس القانون بشكل جوهري، وقد ذكر ماير ذلك، معترفاً بأولوية مندليف.

ومع ذلك، كان هناك فرق حقيقي بينهما، وهذا يفسر التباين في شهرتهما. دفع مندليف بجدوله إلى مجال التنبؤ، مؤكداً على العناصر التي لم تُكتشف بعد واصفاً الخصائص التي سيتبين أنها تمتلكها. لم يفعل ماير ذلك. لم يؤكد على تنبؤات العناصر غير المعروفة ولم يفصل خصائصها المحتملة؛ لقد أسس النمط وكان راضياً بتركه كنمط. التنبؤ هو ما يجعل القانون العلمي مشهوراً، واسم مندليف موجود على القانون لهذا السبب.

على الأقل، حكمت الجمعية الملكية على العمل بدلاً من الاستعراض. في عام 1882، منحت ميدالية ديفي بشكل مشترك لماير ومندليف تقديراً لعملهما على القانون الدوري.

البنزين والكراسي العلمية

تقدمت مسيرة ماير المهنية بثبات: منصب في أكاديمية إيبرسفالد للغابات في عام 1866، وأستاذية في معهد كارلسروه للتكنولوجيا في عام 1868، وفي عام 1876 كرسي الكيمياء في جامعة توبنغن، الذي شغله لبقية حياته. تزوج من جوهانا فولكمان في عام 1866.

كما قدم مساهمة هيكلية ثانية غالباً ما يتم تجاهلها. في عام 1872، كان ماير أول من اقترح أن ذرات الكربون الست في حلقة البنزين مرتبطة ببعضها البعض بروابط أحادية فقط، مع توجيه التكافؤ الرابع لكل ذرة كربون إلى الداخل، نحو داخل الحلقة. كان اقتراحاً نقل قدرة الربط المتبقية للحلقة بعيداً عن الروابط الثابتة بين ذرات معينة إلى الهيكل ككل - وهي طريقة للتفكير في الجزيئات العطرية التي عاشت أطول من النموذج المحدد.

توبنغن، 1895

توفي لوثار ماير في توبنغن في 11 أبريل 1895، إثر سكتة دماغية، عن عمر يناهز أربعة وستين عاماً. في عام 1983، سُمي معدن تم تحديده حديثاً باسم "لوثارمايريت" (lotharmeyerite) تقديراً لعمله على القانون الدوري - وهو نصب تذكاري متواضع لرجل رأى نفس النمط العظيم الذي رآه مندليف، ورسمه بشكل أجمل، وقال ذلك بصوت عالٍ بعد فوات الأوان ببضعة أشهر.