ロタール・マイヤー：周期律を発見したもう一人の人物

1869年、ドミトリ・メンデレーエフが周期表を発表した。その数ヶ月後、ロタール・マイヤーも自身の周期表を発表した。それは独立して到達したもので、物理的測定に基づいていたが、包括的な発表としては遅すぎた。マイヤーはロシア人であるメンデレーエフの優先権を不満なく認め、1882年に王立協会は彼らの間でデービーメダルを分割した。歴史は王立協会ほど公平ではなかったが、周期律には2人の発見者がおり、その一人は血液を通じて化学にたどり着いたドイツの医師であった。

医師の息子

マイヤーは1830年8月19日、オルデンブルク公国のファーレルで、医師フリードリヒ・アウグスト・マイヤーとアンナ・ビーアマンの息子として生まれた。オルデンブルクのアルテス・ギムナジウムで教育を受け、医師の息子として期待された通り、医学の道に進んだ。

彼の訓練は、19世紀ドイツ科学の絶頂期を巡るツアーのようである。1851年からのチューリッヒ大学では、偉大な生理学者カール・ルートヴィヒの下で医学を学んだ。1853年からのヴュルツブルクでは、細胞病理学の創始者ルドルフ・ウィルヒョーの下で病理学を学んだ。ハイデルベルクでは化学の講座を持っていたロベルト・ブンゼンの下で働き、彼こそがマイヤーを方向転換させた人物であった。1858年、マイヤーは一酸化炭素が血液に及ぼす影響に関する論文でブレスラウ大学から化学の博士号を取得した。満足せず、その後ケーニヒスベルクへ行き、フランツ・エルンスト・ノイマンの下で数理物理学を学び、グスタフ・キルヒホフも彼に影響を与えた。

この組み合わせこそが、彼が後に行ったすべての鍵である。マイヤーは生理学、病理学、化学、数理物理学の訓練を受けた医師であり、物理学者のように元素にアプローチした。つまり、測定可能でプロット可能な量を求めたのである。

酸素とヘモグロビン

医学の訓練はすぐに報われた。マイヤーは酸素が血液中のヘモグロビンと結合することを認識した。これは、呼吸を曖昧な生命プロセスから、ガスと血液中の物質との間の特定の化学的結合へと変える洞察であった。これは生理化学の基礎石の一つであり続けており、まだ30歳になっていない男の仕事であった。

1864年の本

1859年、ハビリタシオン（教授資格）取得後、マイヤーはブレスラウで物理学と化学の私講師となった。5年後、彼は『現代化学理論』（Die modernen Theorien der Chemie）を出版し、名声を博した。この本には、原子価に従って6つの族に分類された28の元素からなる初期の周期表が含まれていた。

その意義は、遠くから見ると見落としやすい。1864年の化学には長い元素リストはあったが、それらを整理するための受け入れられた原則はなかった。マイヤーの表は、重要な特性によって元素を体系的に分類し、その分類が物質について何か現実的なものを明らかにしていると主張する、真の最初の試みであった。

原子容

彼の最も独創的な貢献はグラフィカルなものであった。マイヤーは原子量を関数として原子容の折れ線グラフを描き、その結果生じた曲線は一連の山と谷を描いた。一枚の紙に描かれたこれこそが、元素の周期性であった。それは主張されたものでも、化学的類推から推論されたものでもなく、目に見えるものであった。それは周期律を分類スキームから説明を必要とする物理的事実へと変え、その曲線を見た者は誰一人として、そのパターンを偶然として簡単に片付けることはできなかった。

マイヤーは改訂を続けた。1864年の表は水平に配置されていたが、1870年のさらなるバージョンは垂直に配置され、各系列はアルカリ土類金属グループの元素によって適切に終了していた。

数ヶ月の差で敗北

そのより完全なバージョンが登場した時、メンデレーエフはすでに発表していた。二人は完全に独立して働き、実質的に同じ法則に到達しており、マイヤーはメンデレーエフの優先権を認めてそう述べた。

しかし、彼らの間には現実的な違いがあり、それが名声の乖離を説明している。メンデレーエフは自身の表を予言のビジネスへと押し進め、未発見の元素を強調し、それらが持つであろう特性を記述した。マイヤーはそうしなかった。彼は未知の元素の予測を強調したり、その可能性のある特性を詳述したりはしなかった。彼はパターンを確立し、それをパターンとしてそのままにしておくことに満足していた。予測こそが科学的法則を有名にするものであり、その理由でメンデレーエフの名前が法則に残っているのである。

少なくとも王立協会は、ショーマンシップではなく仕事を評価した。1882年、周期律に関する彼らの業績を認め、マイヤーとメンデレーエフに共同でデービーメダルを授与した。

ベンゼンと講座

マイヤーのキャリアは着実に上昇した。1866年にエーバースヴァルデ林業アカデミーの職、1868年にカールスルーエ工科大学の教授職、そして1876年にはテュービンゲン大学の化学講座に就き、生涯の終わりまで務めた。1866年にヨハンナ・フォルクマンと結婚した。

彼はまた、しばしば見過ごされる2つ目の構造的貢献も行った。1872年、マイヤーはベンゼン環の6つの炭素原子が単結合のみで互いに結合しており、各炭素原子の第4原子価が環の内側に向いていると最初に示唆した。これは、環の残りの結合能力を特定の原子間の固定された結合から離し、構造全体へと移す提案であり、特定のモデルを超えて生き残った芳香族分子についての考え方であった。

テュービンゲン、1895年

ロタール・マイヤーは1895年4月11日、脳卒中のためテュービンゲンで64歳で亡くなった。1983年、周期律に関する彼の業績を称え、新しく特定された鉱物がロタールマイヤー石（lotharmeyerite）と名付けられた。これは、メンデレーエフと同じ偉大なパターンを見出し、より美しく描き、そして数ヶ月遅れてそれを声に出した男へのささやかな記念碑である。