Шарль Жане ( фр. [ʃaʁl ʒanɛ] ; 15 июня 1849 – 7 февраля 1932) был французским инженером, директором компании, изобретателем и биологом. Он также известен своей левоступенчатой периодической таблицей химических элементов. [3]
Жане окончил École Centrale Paris в 1872 году, [1] : 57 и несколько лет работал химиком и инженером на нескольких фабриках в Пюто (1872), Руане (1873–74) и Сент-Уане (1875–76). [1] : 61–65 Затем он был нанят Филиппом Альфонсом Дюпоном на фабрике Société A. Dupont & Cie, которая производила костяные пуговицы и тонкие щетки. Он женился на Берте Мари Антонии Дюпон, дочери владельца, в ноябре 1877 года и проработал там до конца своей жизни, находя время для исследований в различных областях науки. [1]
Коллекция Джанета из 50 000 окаменелостей и других образцов была разбросана после его смерти. [2] [4] Его исследования морфологии голов муравьев, ос и пчел, а также его микрофотографии были замечательного качества. [5] Он также работал над биологией растений и написал ряд статей по эволюции. Он был изобретателем и спроектировал большую часть своего собственного оборудования, включая формикарий , в котором колония муравьев становится видимой, образуясь между двумя стеклянными панелями. [6] В 1927 году он обратил свое внимание на периодическую таблицу и написал серию из шести статей на французском языке, которые были напечатаны в частном порядке и никогда не получили широкого распространения. Его единственная статья на английском языке была плохо отредактирована и давала смутное представление о его мыслях. [7]
Параллельно с профессиональной деятельностью Жане начал университетский курс в Сорбонне в 1886 году. Он стал членом Французского энтомологического общества и Французского зоологического общества . Первым в своем классе он начал диссертацию о муравьях и получил докторскую степень по естественным наукам в 1900 году. Еще до окончания учебы Французская академия наук регулярно публиковала его исследования в своих отчетах и в 1896 году наградила его премией Тора. [8] [9] В 1899 году он был избран президентом Французского зоологического общества. В 1900 году он усовершенствовал свои искусственные гнезда и показал их на Всемирной выставке в Париже. [10] Он привлек внимание журналистов, которые описали интерес общественности к муравьям. В 1909 году Французская академия наук наградила его премией Кювье [11] за его работы в области зоологии.
Жане исследовал Парижский бассейн и особенно его мел . [12] По просьбе Эдмона Эбера и его геологической лаборатории в Высшей практической школе высших исследований он организовал геологическую экскурсию [13] вокруг Бове для студентов Сорбоннского университета и MNHN . Он собрал коллекцию ископаемых и доисторических предметов. По его оценкам, она содержала около 50 000 предметов. [2] Значительная часть коллекции включала окаменелости из региональных отложений, которые теперь исчезли или почти недоступны, например, пески Брашо (частично покрытые расширением города Бове). Он также разработал метод сохранения хрупких оболочек этих геологических слоев. [14]
Представлены и другие местные третичные отложения, такие как ипрский и лютетский ярусы из регионов Шомон-ан-Вексен , Парн , Гриньон , Шамбор и Муи . Коллекция также включала многочисленные иглокожие , для которых он написал статью в соавторстве с Люсьеном Куэно . [15] В меловых отложениях области Бове он обнаружил три новых вида белемнитов . [16] Это Actinocamax grossouvrei , Actinocamax toucasi и Actinocamax alfridi . [17]
Джанет особенно интересовали общественные перепончатокрылые .
В 1894 году он наблюдал за гнездом шершней с момента его зарождения до смерти последнего рабочего. [18] За эти 5 месяцев наблюдений он открыл трофаллаксис личинок шершней. [19] [20] Он изобрел вертикальное искусственное гнездо, которое долгое время оставалось инструментом для энтомологов. Этот тип гнезда позволил ему понять, как некоторые насекомые живут за счет муравьев. Он удивился, например, тому, что чешуйница украла каплю сладкой жидкости, которой обменивались два муравья. [21] Затем он провел углубленные исследования внутренней анатомии муравьев, где попытался показать их организацию в метамерах . [22] У молодой королевы муравьев он обнаружил трансформацию летательных мышц после того, как она оторвала крылья. Он продемонстрировал, что эти мышцы превращаются в липидные клетки, обеспечивая необходимую энергию для этой королевы, которая не питается в течение долгих месяцев, необходимых для создания своей колонии. [23]
В конце концов, 22 из 24 заметок, которые он предложил Французской академии наук, были связаны с общественными насекомыми. Он постепенно пытался связать этологию с физиологией насекомых посредством гистологических срезов. [5] Морис Метерлинк писал:
Необходимо упомянуть инженера Шарля Жане, чьи бесчисленные исследования, изыскания, сообщения, монографии, точные, ясные, безупречные и украшенные анатомическими таблицами, ставшими классикой, продолжали в течение почти пятидесяти лет обогащать мирмекологию, а также многие другие науки. Он один из тех великих деятелей, которым справедливость воздается только после их смерти. [24]
Основываясь на своих исследованиях метамерии насекомых , Джанет стремился представить общего предка для животных и растений. По мнению Джанета, метазоа произошли от колоний жгутиконосцев . Джанет изучал Volvox s. Для него Volvox , [25] который не эволюционировал с момента своего расхождения с фитофлагеллятами , является живым ископаемым, которое сильно напоминает о начале животного царства.
Несколько лет спустя появилась теория, называемая ортобионтикой [26] , в которой Джанет изложил план организации живых существ.
В конечном счете, основанная на чрезмерном теоретизировании, которое превалирует над его наблюдениями, подорванная текстом, наполненным сложными неологизмами, все переведенными на математический язык, эта теория осталась недоступной. Она также была крайне плохо принята в Revue générale des Sciences pures et appliquées (Общее обозрение чистых и прикладных наук). [27]
_-_Classification_atomique_en_spirale.jpg/1280px-1928_(avril)_-_Classification_atomique_en_spirale.jpg)
В возрасте 78 лет Джанет начал исследовать атомы. Его интересовали свойства атомов и организация их ядер. Чтобы синтезировать свои идеи, он размышлял о периодической классификации атомных элементов. [28] Для него их физико-химические свойства тесно связаны с их арифметическим и графическим расположением. [29]
Более того, идеальная регулярность, которую он наблюдает на всех уровнях своей таблицы, является для Жане доказательством того, что он открыл правильный закон распределения. В 1930 году он даже предлагает проверить его, сопоставив свою классификацию с совсем недавней квантовой теорией. [30] При этом он первым сформулировал правило, описывающее порядок, в котором электроны заполняют подоболочки атома. Это правило, позднее открытое заново, с 1936 года среди англоговорящих обычно называется правилом Маделунга или правилом Клечковского (советского происхождения с 1962 года и используемым во Франции). Конфиденциально, классификация Жане останется полностью проигнорированной во Франции. Благодаря этим удивительным спиральным фигурам она вновь появится 40 лет спустя среди американских химиков [31] перед новым затмением. Она считалась допустимой альтернативой [32] знаменитой классификации Менделеева под названием Left Step Table около десятилетия. Эрик Шерри, американский историк (UCLA), популяризировал форму Джанета в таких журналах, как Scientific American [33] или Pour la Science . [34] Он также посвящает целую главу своей последней работы [35] Чарльзу Джанету, которого он считает второстепенным деятелем с точки зрения известности, но главным с точки зрения идей.
Джанет исходил из того, что ряд химических элементов представляет собой непрерывную последовательность, которую он представлял в виде спирали, начерченной на поверхностях четырех вложенных друг в друга цилиндров. С помощью различных геометрических преобразований он вывел несколько поразительных конструкций, одной из которых является его « периодическая таблица с левым шагом », в которой водород и гелий размещены над литием и бериллием . Только позже он понял, что его расположение идеально согласуется с квантовой теорией и электронной структурой атома. Он поместил актиноиды под лантаноидами за двадцать лет до Гленна Сиборга и продолжил ряд до элемента 120 .
Таблица Жане отличается от стандартной таблицы тем, что элементы s-блока размещены справа, так что подоболочки периодической таблицы располагаются в порядке ( n − 3)f , ( n − 2)d , ( n − 1)p , n s, слева направо. Тогда нет необходимости прерывать последовательность или перемещать блок f в «сноску». Он считал, что не будет найдено никаких элементов тяжелее числа 120, поэтому он не предусматривал блок ag. С точки зрения атомных квантовых чисел , каждая строка соответствует одному значению суммы ( n + ℓ), где n — главное квантовое число , а ℓ — азимутальное квантовое число . Таким образом, таблица соответствует правилу Маделунга , которое гласит, что атомные подоболочки заполняются в порядке возрастания значений ( n + ℓ) . Философ химии Эрик Шерри много писал в пользу левоступенчатой периодической таблицы Джанета, и она все чаще обсуждается как кандидат на оптимальную или наиболее фундаментальную форму периодической таблицы. [36]
Джанет также предполагал элемент ноль, чей «атом» состоял бы из двух нейтронов , [37] и он предположил, что это будет связью с зеркальной таблицей элементов с отрицательными атомными номерами – по сути, антиматерией . Он также задумал тяжелый водород (дейтерий). Он умер как раз перед открытием нейтрона, позитрона и тяжелого водорода. [3] Его работа была наиболее заметно поддержана Эдвардом Г. Мазурсом . [31]
Арманд Жане, [38] : 5 Брат Шарля также был инженером и энтомологом. Арманд стал известен как лепидоптеролог [5] и был президентом Société entomologique de France в 1911 году. [38]