V takie "mineralogicheskie budni" okunulsya Vernadskij s pervyh let svoej samostoyatel'noj raboty. No v otlichie ot svoih kolleg on stal izuchat' mineraly ne tol'ko s prilezhaniem, no i s izumleniem.
V oblike holodnyh kamnej, oskolkov zemnoj tverdi -- mira zastyvshego i chuzhdogo zhizni -- molodoj uchenyj sumel oshchutit' dvizhenie, svoeobrazie sudeb; sumel ulovit' otbleski dalekih zvezd i neobychajnuyu, osobennuyu zhizn' glubokih nedr planety. Vot vyderzhka iz ego pis'ma zhene, datirovannogo 1888 godom:
"... Mineraly -- ostatki teh himicheskih reakcij, kotorye proishodili v raznyh tochkah zemnogo shara; eti reakcii idut soglasno zakonam, nam izvestnym, no kotorye, kak my mozhem dumat', nahodyatsya v tesnoj svyazi s obshchimi izmeneniyami, kakie preterpevaet Zemlya kak zvezda. Zadacha -- svyazat' eti raznye fazisy Zemli s obshchimi zakonami nebesnoj mehaniki. Mne kazhetsya, chto zdes' skryto eshche bol'she, esli prinyat' slozhnost' himicheskih elementov...
Togda proishozhdenie elementov nahoditsya v svyazi s razvitiem solnechnoj ili zvezdnoj sistem, i "zakony" himii poluchayut sovershenno druguyu okrasku.... Dlya etogo nuzhny strashnye znaniya i takoj smelyj um, kakoj, verno, eshche ne skoro yavitsya".
Carstvo mineralov ozhivalo v ego voobrazhenii. U kazhdogo minerala okazyvalas' svoya neobychajnaya istoriya. Vernadskij stal pervym i, pozhaluj, samym velikim istorikom etogo neobychajnogo i velichestvennogo carstva.
Pravda, v te gody, kogda byl napisan privedennyj vyshe otryvok, molodoj uchenyj vryad li pohodil na mudrogo i vozvyshennogo letopisca. On zanimalsya "chernovoj rabotoj" i otzyvalsya o svoih uspehah ne bez ironii (v pis'me Dokuchaevu): "Komichno, stremilsya bol'shim trudom poluchit' sillimanit, kogda on okazalsya vo vseh priborah, v kotoryh proizvodilis' opyty!"
(Opredelyaya sostav i strukturu minerala sillimanita, Vernadskij odnovremenno zainteresovalsya sostavom farfora -- iz nego byla sdelana laboratornaya ogneupornaya posuda. I neozhidanno vyyasnil, chto farfor sostoit iz amorfnogo veshchestva i kristallov, blizkih sillimanitu.)
Vozmozhno, schastlivaya nauchnaya sud'ba Vernadskogo-mineraloga ponachalu opredelyalas' nekotorymi vneshnimi obstoyatel'stvami.
Kak ya uzhe pisal, svoyu zarubezhnuyu stazhirovku on provodil v dvuh stranah: v Germanii i Francii. Dlya nemeckih uchenyh byla harakterna voshedshaya v pogovorku punktual'nost', tochnost' i dobrosovestnost' eksperimentov. U nih Vernadskij uchilsya provodit' laboratornye opyty i nablyudeniya.
Francuzskie mineralogi vtoroj poloviny XIX veka tozhe otdavali predpochtenie analizu, nakopleniyu i sistematizacii faktov. |to napravlenie, ne uchityvayushchee postoyannyh izmenenij, proishodyashchih v prirode, velo svoe proishozhdenie ot zamechatel'nyh rabot Karla Linneya. Klassifikaciya mineralov byla priznana ne tol'ko vazhnoj, no i edva li ne edinstvennoj cel'yu mineralogii. Drugimi slovami, vo Francii, kak i v Germanii, gospodstvovala "mineralografiya" (opisatel'naya mineralogiya).
Odnako vo francuzskoj mineralogii sushchestvovali i drugie, po-sushchestvu zabytye tradicii.
Velikij sovremennik Linneya Byuffon obladal umom odnovremenno i tochnym i poeticheskim. On sumel uvidet' v prirode samoe glavnoe: izmenchivost', razvitie, dvizhenie. S pervogo vzglyada, pisal on, kazhetsya, budto priroda ne izmenyaetsya, no pri bolee pristal'nom izuchenii vidish', chto ona izmenchiva v kazhdoj iz svoih chastej. "Ona segodnya ves'ma otlichaetsya ot togo, chem ona byla vnachale i chem ona stala v posledovatel'nosti vremen... Vse predmety fizicheskogo mira, kak i moral'nogo, nahodyatsya v nepreryvnom dvizhenii posledovatel'nyh variacij". Byuffon gluboko zadumyvalsya nad istoriej Zemli, zhivyh sushchestv, mineralov. On byl blestyashchim pisatelem: ego nauchnye trudy napisany hudozhestvenno; stilem ego voshishchalis' sovremenniki.
|ta populyarnost', kak ni stranno, povredila emu kak uchenomu. Prevoznosya ego vozvyshennyj slog i obraznye vyrazheniya, chitateli ne zamechali glavnogo -- mysli naturalista, vo mnogom neobychajnoj dlya svoego vremeni, glubokoj i vernoj. Ego schitali, kak sejchas prinyato govorit', populyarizatorom nauki. Predpolagalos', chto istinnogo uchenogo otlichaet stil' suhoj, zamyslovatyj i skuchnyj. Nikto ne zadumyvalsya o tom, chto Byuffon "populyariziruet" svoi sobstvennye vozzreniya.
Vernadskij priznaval bol'shoe vliyanie na svoi nauchnye vzlyady tvorchestva Byuffona: "... Leklerk de Byuffon (1707-1788), kotoryj byl eshche dalek ot sovremennyh predstavlenij o himicheskih elementah, dal v svoej istorii mineralov celyj ryad blestyashchih i cennyh obobshchenij..."; "V osnovu svoego universitetskogo kursa v Moskve ya klal ne Linneya, a Byuffona, kotoryj rassmatrival ne produkty, a processy. Byuffon pervyj, kotoryj nauchno pytalsya vyrazit' geologicheskoe vremya". Byuffon byl akademikom, znamenitost'yu. No ego idei ne pol'zovalis' populyarnost'yu na rodine. Molodomu Vernadskomu oni byli ochen' blizki. Skazalos' i vliyanie Dokuchaeva: "Pri chtenii v universitete mineralogii ya stal na put', v to vremya neobychnyj, v znachitel'noj mere v svyazi s moej rabotoj i obshcheniem v studencheskie i blizhajshie gody (1883-1897) s krupnym, zamechatel'nym russkim uchenym V. V. Dokuchaevym. On vpervye obratil moe vnimanie na dinamicheskuyu storonu mineralogii, izuchenie mineralov vo vremeni".
No, konechno, vybor vernogo napravleniya nauchnyh issledovanij eshche ne garantiruet uspeha. V tochnyh naukah ochen' cenitsya tochnaya mysl', ideya. Vse krupnye otkrytiya zdes' vyrazheny v forme nebol'shih zametok, statej. Put' dokazatel'stva celeustremlen. Cel' -- konkretnaya formulirovka idei.
V estestvoznanii pered issledovatelem -- neobychajno slozhnye ob容kty. Skazhem, mineral. |to i himicheskoe soedinenie, i (obychno) kristall, i geologicheskoe telo, i produkt opredelennyh reakcij, i nasledie nekoj geologicheskoj epohi, i poleznoe iskopaemoe... Vyrazit' vse eto v kakoj-to edinoj formulirovke vryad li vozmozhno. Zdes' cel' (opisanie minerala) sovpadaet s putem ee dostizheniya. Posleduyushchie raboty prizvany rasshiryat' i utochnyat' opisaniya. Dlya mineralogii, kak verno zametil Vernadskij, fakty izdavna dobyvalis' na praktike, "nakoplyalis' vekovym opytom rudokopa i rudoiskatelya, tehnika i metallurga, zemledel'ca, hudozhnika i gonchara... |ti znaniya, menyayas', peredavalis' ustno ot pokoleniya k pokoleniyu". I tol'ko posle togo kak byli nauchno ob容dineny prakticheskie znaniya, nachalis' special'nye issledovaniya, opyty, individual'nye poiski uchenyh. Poyavilas' teoreticheskaya mineralogiya.
Svoeobrazno opredelyaet Vernadskij predmet mineralogii, nazyvaya ee molekulyarnoj himiej Zemli v otlichie ot geohimii -- atomnoj himii Zemli. Esli geohimiya rassmatrivaet yavleniya, svyazannye s sud'boj atomov, to mineralogiya izuchaet molekuly, soedineniya atomov v planetarnyh usloviyah.
"Mezhdu obshchej himiej, izuchaemoj v nashih laboratoriyah, i himiej, izuchaemoj v prirodnoj laboratorii zemnoj kory, est' tesnejshaya svyaz'. Himiya zemnoj kory daet, odnako, bolee grandioznuyu kartinu yavlenij, otlichayushchuyusya ne tol'ko masshtabom, po sravneniyu s himiej nashih laboratorij, no i svoej slozhnost'yu, -- proyavleniem v nej takih himicheskih zakonnostej i pravil'nostej, kotorye poka eshche ne voshli v krug izucheniya himii.
Ob容ktami zemnoj himii, kak i ob容ktami obshchej himii, budut tela raznogo fizicheskogo sostoyaniya -- gazoobraznye, zhidkie i tverdye. Oni poluchayutsya v rezul'tate himicheskih reakcij".
Sledovatel'no, mineralogiya izuchaet ne tol'ko produkty himicheskih reakcij, proishodyashchih na Zemle (mineraly), no i sami himicheskie reakcii kak chast' istorii mineralov, opredelyayushchej ih sintez i raspad.
Eshche odna osobennost' mineralogii: neobhodimost' uchityvat' ogromnuyu dlitel'nost' geologicheskih intervalov vremeni (tysyachi, milliony let), v techenie kotoryh proishodyat bol'shinstvo himicheskih reakcij v zemnoj kore. CHast' etih reakcij osushchestvlyaetsya v nedostupnyh neposredstvennomu nablyudeniyu glubinah Zemli. Obychno prihoditsya vosstanavlivat' hod bylyh reakcij po ih produktam (mineralam). V obshchej himii, naprotiv, na pervoe mesto vystupaet laboratornyj opyt i nablyudenie za hodom reakcij. Konechno, i geohimiki vedut laboratornye issledovaniya, pomogayushchie im poznavat' (modelirovat') hod prirodnyh processov. "No vse zhe nablyudenie v pole i dlya mineralogii, kak i dlya geologii, yavlyaetsya osnovnym metodom iskaniya istiny".
Bolee togo. Vazhno pomnit' o tesnejshej svyazi mineralogii s praktikoj, tehnikoj: "Gornoe delo i izyskanie poleznyh iskopaemyh yavlyayutsya toj oblast'yu, otkuda iskoni, izveka mineralog cherpaet glavnyj material dlya svoej nauchnoj raboty". Kak vidno, Vernadskij ochertil pered mineralogiej obshirnejshuyu oblast' issledovanij, vklyuchayushchuyu kak tradicionnye razdely (opisanie mineralov, klassifikaciya, poznanie osobennostej sistemy mineralov, prakticheskoe ih ispol'zovanie), tak i novye (istoriya mineralov, ih rol' v zhizni Zemli i cheloveka). No kak spravit'sya s takoj titanicheskoj zadachej? Kto smozhet sozdat' novuyu mineralogiyu? "Dlya etogo nuzhny strashnye znaniya i takoj smelyj um..." Prervem izvestnuyu nam citatu. Proshlo nemnogim bolee desyati let, i Vernadskij nachal pisat' (i izdavat' otdel'nymi vypuskami) svoyu "Istoriyu mineralov zemnoj kory".
|tot kurs mineralogii soderzhit opisatel'nuyu chast' -- obyazatel'nuyu chast' lyuboj monografii o mineralah. Podobno razlichnym vidam rastenij ili zhivotnyh, kazhdyj mineral'nyj vid imeet svoj oblik, svoi osobennosti, nabor opredelennyh kachestv. Vse eto bezuslovno trebuetsya znat'... No etogo malo.
Vernadskij stal, mozhno skazat', Darvinom v mineralogii. On pokazal mineraly ne tol'ko kak otdel'nye osobi, no i vyyavil "obraz ih zhizni", svyaz' s okruzhayushchej sredoj, izmeneniya.
Glavnaya osobennost' zhivyh sushchestv -- nepovtorimost': odna osob' umiraet, rozhdaetsya drugaya; odin vid vymiraet, poyavlyaetsya sovsem drugoj. |volyuciya zhizni neobratima, u zhizni net vozmozhnosti vernut'sya k ranee projdennomu puti, vozrodit'sya tochno v prezhnih formah.
Dlya mira mineralov inoj zakon zhizni. Zdes' gospodstvuyut krugovoroty. Odni i te zhe mineraly, ischezaya, poyavlyayutsya vnov'. "Vse himicheskie reakcii zemnoj kory, naskol'ko mozhno ih prosledit' do sih por, predstavlyayut opredelennye cikly, opredelennye krugovye sistemy himicheskih izmenenij, kotorye postoyanno vnov' povtoryayutsya".
Kazalos' by, sama po sebe ideya prosta i ne nova. Izvestno, chto iz rastvora soli pri isparenii vody vypadayut kristally. Esli periodicheski dolivat' vodu, budut cheredovat'sya cikly rastvoreniya i vypadeniya. YAsno, chto dlya rasteniya, naprimer, podobnuyu ciklichnost' ne ustanovit': perestanesh' polivat' -- pogibnet, a potom polivaj ne polivaj -- ne ozhivet.
Uchenye prezhde ne obrashchali vnimanie na "zhiznennye cikly" mineralov. Schitali etu problemu dalekoj ot svoej nauki. No vot poyavilas' dinamicheskaya mineralogiya Vernadskogo, i stali yasny nedostatki prezhnego podhoda. Ved' mineral nado znat' v kazhdom periode ego zhizni, nado vyyasnit' ego "lyubimuyu" sredu, usloviya rozhdeniya i raspada. Bez etogo nevozmozhno ponyat', kakova rol' minerala v obshchej zhizni poverhnosti Zemli, kakovo ego obychnoe okruzhenie. A chem tochnee takoe znanie, tem legche iskat' i ispol'zovat' mineral.
Vernadskij opisal prirodnye geologicheskie tela, v kotorye ob容dinyayutsya mineraly, a takzhe i sfery Zemli, sostavlennye iz etih tel. Esli prezhde issledovalis' svojstva mineralov v svyazi s ih vnutrennimi kachestvami, to teper' te zhe svojstva izuchalis' i kak rezul'tat vozdejstviya okruzhayushchej sredy, osobennostej "zhizni", opredelennogo etapa razvitiya dannogo minerala.
(Mezhdu prochim, znamenityj fizik |. SHredinger predlozhil nazyvat' zhivye sushchestva osobymi aperiodicheskimi kristallami -- on usmotrel mnogo obshchego mezhdu formirovaniem organizma i kristallizaciej.)
Vernadskij osobenno podrobno rassmotrel mineral'nye tela -- krupnye prirodnye obrazovaniya, ob容dinyayushchie mineraly, svoeobraznye mineral'nye sodruzhestva. Podobnoe sovmestnoe rozhdenie mineralov nazyvaetsya paragenezisom. Vernadskij schital vazhnejshej zadachej opredelenie paragenezisa mineralov (na osnove obobshcheniya imeyushchihsya dannyh ili s pomoshch'yu teoreticheskih razrabotok). |ti znaniya neobhodimy dlya prakticheskoj celi -- poiskov i razvedki mestorozhdenij poleznyh iskopaemyh.
Paragenezis mineralov sushchestvenno ne menyalsya za geologicheskuyu istoriyu. Mozhno skazat', mineraly ochen' ustojchivy v svoih simpatiyah i ne sklonny narushat' slozhivshiesya soobshchestva.
Kak budto v carstve mineralov dolzhna sohranyat'sya odna i ta zhe obstanovka na protyazhenii vsej geologicheskoj istorii. Odnako v dejstvitel'nosti eto carstvo vremya ot vremeni ispytyvaet neobychajnye izmeneniya. Byvali epohi, kogda na Zemle skaplivalis' ogromnye massy l'da, pozdnee ischezavshie (i my zhivem v odnu iz lednikovyh epoh!). Olovyannyj kamen' -- kasiterit -- v naibol'shih kolichestvah nakaplivalsya v drevnejshej arhejskoj ere i sravnitel'no nedavno, v tretichnyj period. Dlya medi harakterno po krajnej mere chetyre podobnyh volny. "Edva li my nablyudaem polnuyu sinhronichnost' etih yavlenij vo vseh mestnostyah, no, nesomnenno, izvestnoe usilenie i oslablenie obrazovaniya teh ili inyh mineralov v zemnoj kore na protyazhenii geologicheskogo vremeni chasto nablyudayutsya. Ochen' rezko eto skazyvaetsya v istorii kamennogo uglya. Prichiny etih yavlenij neizvestny".
Obratim vnimanie na poslednyuyu frazu. Vernadskij znal gipotezy o rezkih izmeneniyah klimata na planete, o periodicheskih kosmicheskih vliyaniyah, menyavshih obychnoe techenie himicheskih reakcij na Zemle. I vse-taki schel nuzhnym podcherknut' neznanie. Pochemu?
Obychno uchenyj stremitsya dat' ne tol'ko opisanie, no i naibolee polnoe ob座asnenie yavleniyu. I tut on chasto nezametno dlya sebya nachinaet verit' v tochnost' i vernost' ne tol'ko svoih opisanij, no i ob座asnenij. Emu kazhetsya, chto delo sdelano, nado tol'ko utochnit' nekotorye detali. Problema reshena!
Esli takoe mnenie utverditsya, molodye uchenye budut prohodit' mimo budto by reshennoj problemy. Lish' mnogo pozzhe kto-to sumeet obnaruzhit' oshibku i otkroet nevedomoe v privychnom.
Vernadskij hotel nacelit' issledovatelej na problemu, kotoruyu schital vazhnoj i nedostatochno razrabotannoj. V nashi dni vyyasnilos', chto on byl sovershenno prav.
Sejchas my ne stanem proslezhivat' sud'bu nekotoryh nauchnyh predskazanij Vernadskogo. Ob etom rech' pojdet pozzhe. Vernemsya k mineralogii.
Vernadskij postroil svoyu "Istoriyu mineralov zemnoj kory" tak, chto vvedenie, zanimayushchee nemaluyu chast' knigi, posvyashcheno teorii mineralogii (hotya i v opisaniyah otdel'nyh mineral'nyh grupp teoreticheskie voprosy rassmatrivayutsya postoyanno). V sovremennyh kursah mineralogii obychno sohranyaetsya podobnoe razdelenie.
Rassmatrivaya mineraly v ih svyazi s okruzhayushchej sredoj, Vernadskij vynuzhden byl ohvatit' mnogie milliony let geologicheskoj istorii i obshirnejshie oblasti planety, geologicheskie obolochki -- atmosferu, gidrosferu, zemnuyu koru. On osobo vydelil kolloidal'nye sistemy. Do nego mineralogi ne obrashchali vnimaniya na geologicheskuyu rol' kolloidov. Inogda upominali o nih v svyazi s deyatel'nost'yu organizmov.
V oblasti zhizni kolloidov mnogo -- osobenno v vode. I sami zhivye sushchestva mozhno schitat' raznovidnost'yu kolloidov. Podobno organizmam, kolloidy smertny, "imeyut na Zemle ochen' vremennoe sushchestvovanie; oni neizbezhno dolzhny perejti v kristallicheskie tela".
I vnov' Vernadskij podcherkivaet: "|ta oblast' yavlenij eshche malo ohvachena teoriej, a empiricheskij material mineralogii ne sveden i ne obrabotan".
Zamechatel'noe kachestvo: v gustom lesu geologicheskih problem raspoznavat' puti, vedushchie daleko vpered, zabytye ili ne uvidennye drugimi.
Govorya o kolloidah, Vernadskij otmechal u nih kak by dve formy sushchestvovaniya: bliz zemnoj poverhnosti, gde nahodyatsya zhivye organizmy, i glubzhe -- v zemnoj kore. Zdes' oni chasto obrazuyut psevdomorfozy, to est' zapolnyayut formy, svojstvennye drugim mineralam ili telam.
Psevdomorfozy raznoobrazny.
Nekogda v shahte pogib rudokop. Kakovo zhe bylo izumlenie shahterov, kogda shest'desyat let spustya oni natknulis' pod zemlej na cheloveka, splosh' sostoyashchego iz sernistogo zheleza! |ta psevdomorfoza voshla v istoriyu pod imenem piritovogo cheloveka.
Neredki psevdomorfozy drevnih derev'ev. |ti derev'ya zhili, shumeli listvoj desyatki millionov let nazad. V tverdom kolloide opale, zamenivshem s godami drevesinu, sohranyaetsya dazhe mikroskopicheskoe kletochnoe stroenie.
Psevdomorfozy redko imeyut prakticheskoe znachenie. No dlya nauki oni ochen' cenny. Po nim mozhno vosstanovit' prohodivshie kogda-to pod zemlej himicheskie reakcii. A eshche, kak osobo otmetil Vernadskij, psevdomorfozy ukazyvayut na inye, chem nyne, prirodnye usloviya, sushchestvovavshie v toj ili inoj mestnosti.
Otdalenno napominaet psevdomorfoz drugoe interesnoe yavlenie -- izomorfizm. Na nego obratili vnimanie eshche v nachale proshlogo veka: mnogie odinakovye po forme mineraly (izomorfnye) mogut razlichat'sya po svoemu himicheskomu sostavu. Pozzhe bylo vyskazano predpolozhenie: izomorfizm -- eto obrazovanie tverdyh rastvorov. V kristallah, kak i v zhidkostyah, odni atomy mogut smeshivat'sya s drugimi, no ne pri svobodnom peremeshchenii, a v tochkah peresecheniya nevidimyh linij kristallicheskih reshetok. Podobnye tverdye smesi elementov shiroko rasprostraneny v prirode. Oni pridayut harakternye cherty odnim i tem zhe mineralam, nahodyashchimsya v raznyh mestorozhdeniyah: primesi obychno otlichayutsya mezhdu soboj. Tak, voda kazhdogo morya imeet individual'nyj himicheskij sostav. Hotya v obshchem vody vsemirnogo okeana bolee ili menee odnorodny.
Vernadskij vystroil izomorfnye ryady himicheskih elementov, sposobnyh davat' "kristallicheskie rastvory". Eshche v 1909 godu, kogda ideya "kristallicheskih rastvorov" ne pol'zovalas' populyarnost'yu sredi naturalistov, Vernadskij perenes ee iz himii v geologiyu.
Kak rastenie, prisposobivsheesya k novoj srede, ideya, perejdya iz odnoj nauki v druguyu, priobretaet novuyu formu. V himii osobennosti izomorfnyh ryadov opredelyalis' v zavisimosti ot tipov himicheskih soedinenij. V geologii dlya prirodnyh izomorfnyh ryadov na pervoe mesto vyhodyat vneshnie usloviya: temperatura, davlenie, sily molekulyarnye i elektricheskie. Dlya zemnoj kory harakterny imenno tverdye rastvory, potomu chto himicheski chistye veshchestva zdes' obrazuyutsya chrezvychajno redko.
Izomorfizm i paragenezis mineralov pomogayut geologu ponyat' usloviya obrazovaniya mestorozhdenij poleznyh iskopaemyh, osobennosti zhizni zemnoj kory. Vernadskij, mozhno skazat', skvoz' kristally i laboratornye reaktivy videl vsyu Zemlyu. V mineralogii on zanimalsya ne tol'ko obshchimi problemami. Naibolee znamenity ego issledovaniya soedinenij kremniya -- samyh rasprostranennyh mineralov na Zemle. Po podschetam Vernadskogo, zemnaya kora (do glubiny 16 kilomegrov) na vosem'desyat pyat' procentov sostoit iz silikatov.
Odin iz izvestnejshih mineralov, vhodyashchij v sostav mnogih gornyh porod, -- kvarc -- okis' kremniya. Na osnove okisla kremniya, kak schitalos', obrazuyutsya raznoobraznye mineraly, i v chisle ih bol'shaya gruppa, soderzhashchaya alyuminij.
Vernadskij razrabotal original'nuyu teoriyu stroeniya etih soedinenij. V ee osnove -- ideya sushchestvovaniya slozhnyh alyuminievo-kremnievyh kislot. V nih vodorod mozhet zameshchat'sya metallami. Soli etih kislot poluchili nazvanie alyumosilikatov. Tak mogut obrazovat'sya ochen' slozhnye po sostavu mineraly.
V zone vyvetrivaniya pod dejstviem vneshnih agentov (vody gazov, zhivyh sushchestv, solnechnyh luchej) alyumosilikaty razlagayutsya. Iz nih vynosyatsya metally. V vide konechnogo produkta ostaetsya mineral kaolinit, soderzhashchij kremnij, alyuminij, vodorod i vodu (sejchas schitaetsya, chto vmesto vody v kaoline nahoditsya gidroksil'naya gruppa ON). Vernadskij predpolozhil, chto kristallicheskuyu osnovu alyumosilikatov obrazuet osobaya, slozhno postroennaya zamknutaya konstrukciya atomov, soderzhashchaya alyuminij-kislorodnye i kremne-kislorodnye gruppy (kompleksy). |tu konstrukciyu on nazval kaolinovym yadrom. Zamknutaya (kol'cevaya) struktura yadra obespechivaet emu vysokuyu ustojchivost'.
Ideyu kaolinovogo yadra Vernadskij razrabatyval, kak i mnogie drugie svoi idei, ochen' dolgo. Vyskazav ee v konce proshlogo veka, on neodnokratno vozvrashchalsya k nej, dopolnyaya i utochnyaya ee. Interesno, chto stat'yu 1928 goda on zakanchivaet ne obshchimi vyvodami, kak prinyato, a voprosami (shest' voprositel'nyh znakov v vos'mi poslednih predlozheniyah!). Dva voprosa otnosyatsya k samoj gipoteze kaolinovogo yadra. Vernadskij veril v nee, no ne hotel, chtoby kto-to prinimal na veru ego vyvody. Naprotiv, on prizyval osmyslit' ih kriticheski.
Znamenatel'na poslednyaya fraza stat'i: "|ta vozmozhnost' stavit' novye nauchnye problemy delaet zakonnym vvedenie novyh vozzrenij vmesto staroj teorii stroeniya alyumosilikatov". Mysl' vernaya. Besplodny dlya nauki teorii, kotorye pretenduyut na polnoe ob座asnenie prirodnyh yavlenij, no ne otkryvayut issledovatelyu novyh gorizontov nevedomogo.
Mezhdu prochim, v bolee pozdnej stat'e (1938) Vernadskij vyskazal mnenie, chto kol'cevye struktury, podobnye kaolinovomu yadru, imeyutsya i u drugih mineralov. I vnov' v konce stat'i voprosy. Vernadskij postoyanno, celeustremlenno uglublyalsya v trudnuyu problemu stroeniya zemnyh silikatov i alyumosilikatov. On vel v etom sluchae, kak prinyato govorit', uzko special'nye mineralogicheskie issledovaniya.
Vprochem, verno li nazyvat' ih uzko special'nymi? Uglublyayas' v temu, on ne ogranichival eyu svoj umstvennyj gorizont. Uzkie issledovaniya byli dlya nego, v konechnom schete, stupenyami vedushchimi vverh, k novym voprosam i poiskam, na bolee vysokij uroven' poznaniya, otkryvayushchij eshche bolee dalekie perspektivy.
Harakterno nachalo odnoj iz ego "chastnyh" mineralogicheskih rabot: "Izuchenie prirodnyh silikatov i alyumosilikatov daleko vyvodit nas za predely mineralogii".
"Geohimiya izuchaet himicheskie elementy -- t. e. atomy -- zemnoj kory i naskol'ko vozmozhno zemnogo shara. Ona izuchaet ih istoriyu, ih raspredelenie vo vremeni i v prostranstve. Ona rezko otlichaetsya ot mineralogii, izuchayushchej v tom zhe prostranstve i v tom zhe vremeni lish' istoriyu soedinenij atomov -- molekuly i kristally".
Nam, sovremennikam atomnyh reaktorov, atom predstaet kak real'nost', kak staryj znakomyj, kak nechto samo soboj razumeyushcheesya. I net nichego osobennogo v opredelenii Vernadskim predmeta geohimii. K tomu zhe termin "geohimiya" poyavilsya eshche v seredine proshlogo veka, kogda v 1838 godu shvejcarskij uchenyj SHenbejn predlozhil issledovat' himicheskuyu prirodu veshchestva Zemli, Pozzhe o tom zhe govoril v svoih lekciyah i rabotah D. I. Mendeleev. A v nachale nashego veka byl opublikovan klassicheskij trud amerikanskogo mineraloga F. Klarka, gde byli obobshcheny svedeniya o himicheskom sostave vsej zemnoj kory i ee otdel'nyh chastej. Obychno schitaetsya, chto s vyhoda v svet etoj raboty nachalas' geohimiya.
Odnako eshche ran'she, v konce XIX veka, Vernadskij v svoem universitetskom kurse mineralogii zalozhil osnovy etoj nauki. Rassmatrivaya istoriyu mineralov ot ih rozhdeniya do raspada, a zatem do sleduyushchih sintezov, Vernadskij ne mog ogranichit'sya izucheniem odnih lish' himicheskih soedinenij (mineralov). On rassmatrival ih sostavnye chasti -- himicheskie elementy.
Predmet geohimii byl nalico, i razrabotka osnovnyh problem dosgigla bol'shoj polnoty i detal'nosti. Ne upotreblyalos' tol'ko nazvanie novoj nauki -- geohimiya. Nu chto zhe, glavnoe -- sushchnost' nauki, a ne imya.
Vliyanie Vernadskogo yavno skazalos' na pervom kurse lekcij po geohimii, prochitannyh A. E, Fersmanom v Moskve (opublikovany v 1914 godu v zhurnale "Priroda"). "Kipit laboratoriya prirody, -- pisal Fersman, -- v raznyh ugolkah ee na tysyachi sposobov idut himicheskie reakcii... Obshchie zakony fiziki i himii napravlyayut eti reakcii, a tysyachi razlichnyh deyatelej, to edva ulovimyh, to ogromnogo znacheniya, vliyayut na ih harakter". Zadacha geohimika -- issledovat' eti reakcii, sistemy himicheskih ravnovesij i opredelyayushchie ih prirodnye yavleniya. Ob etom zhe pisal Vernadskij v "Istorii mineralov", a ran'she govoril v svoix lekciyah. Pochemu zhe togda sam Vernadskij tol'ko v 1923 godu chetko sformuliroval osnovnuyu zadachu geohimii -- izuchenie istorii atomov zemnoj kory?
Konec proshlogo veka byl trudnym periodom dlya atomnoj gipotezy. Privychnyj dlya nas atom v to vremya ne sushchestvoval v nauke. Bolee togo, pol'zovalis' uspehom vyskazyvaniya, vovse otricayushchie atomy. Naprimer, izvestnyj v proshlom veke russkij filosof N. N. Strahov pisal: "CHem podrobnee nam rasskazyvayut o raspolozhenii atomov, ob ih razlichnyh silah, o vrashchatel'nyh, kolebatel'nyh i vsyakih drugih dvizheniyah, tem menee my dolzhny etomu verit'". "Ni fizika, ni himiya ne predstavlyayut ni odnogo hotya skol'ko-nibud' tverdogo dokazatel'stva v pol'zu atomov... Okazyvaetsya, chto atomy ni na chto vpolne ne godny i ni dlya chego vpolne ne nuzhny". I nakonec: "My vpolne i so vsevozmozhnoyu yasnost'yu ubezhdeny, chto atomy ne sushchestvuyut".
Mozhet pokazat'sya: kakaya erunda! Ved' eto pisalos' v to vremya, kogda byla davno priznana sistema Mendeleeva, provedeny analizy spektrov himicheskih elementov na Zemle i v kosmose, dokazavshie edinstvo Vselennoj v ee mel'chajshih proyavleniyah -- atomah...
Net, my sovershaem podmenu. Udalyayas' v proshloe, perenosim tuda nashi tepereshnie nauchnye ponyatiya. A ved' atom proshlogo veka i atom nyneshnego veka -- nechto sovershenno raznoe, shodnoe tol'ko po nazvaniyu. Osnovatel' klassicheskoj fiziki N'yuton schel veroyatnym, chto veshchestvo sostoit iz tverdyh, nepronicaemyh, podvizhnyh chastic, nedelimyh ("nikakaya sila ne mozhet razdelit' togo, chto bog sozdal cel'nym"). V sushchnosti, kritiki atomnoj gipotezy obrushivalis' na etot nedelimyj atom.
V nashem veke nepronicaemyj i nedelimyj atom byl nizvergnut. No nauka ne otkazalas' ot atoma. Naprotiv, on stal central'noj figuroj mnogih sovremennyh nauk: novyj atom, pronicaemyj, delimyj, neredko samoproizvol'no raspadayushchijsya. Vot ob etom atome i napisal Vernadskij. Atom proshlogo veka ne vyzyval u Vernadskogo "doveriya". Takoj atom ne sledovalo delat' oporoj novoj nauki.
Pervye geohimicheskie stat'i Vernadskogo otnosyatsya k nachalu nashego veka. V nih privodyatsya svedeniya o povedenii otdel'nyh himicheskih elementov ili ih grupp. Pozzhe, v 1923 godu, chitaya lekcii v Parizhe, Vernadskij obobshchil svoi prezhnie geohimicheskie issledovaniya i razrabotal celyj ryad fundamental'nyh idej. Interesna ego klassifikaciya himicheskih elementov. On razdelil ih po osobennostyam rasprostraneniya i povedeniya na Zemle.
Naibolee krupnoj, absolyutno preobladayushchej gruppoj stali ciklicheskie elementy. V chislo ih vhodyat atomy, slagayushchie zhivye organizmy. Na dolyu elementov, vhodyashchih vo vse ostal'nye gruppy, ostaetsya vsego lish' tri desyatyh procenta ot massy zemnoj kory. Kazalos' by, nichtozhnaya chast'. Odnako znachenie nekotoryh redkih dlya Zemli elementov mozhet byt' ogromnym. Tak, radioaktivnye elementy, nepreryvno izluchayushchie energiyu, proizvodyat znachitel'nuyu geohimicheskuyu rabotu.
YAvlenie radioaktivnosti bylo otkryto fizikami v konce proshlogo veka. Vskore byli sdelany pervye popytki ispol'zovat' radioaktivnye izlucheniya v medicine dlya unichtozheniya rakovyh opuholej. Vernadskij stal odnim iz pervyh geologov, ocenivshih v polnoj mere znachenie radioaktivnosti dlya poznaniya zhizni zemnoj kory. V 1909 godu, vystupiv s dokladom v Akademii nauk, on obratil vnimanie uchenyh ne tol'ko na neobhodimost' peresmotra nekotoryh teoreticheskih predstavlenij v geologii i geohimii, no i razvernul plan prakticheskih meropriyatij, poiskov mestorozhdenij radioaktivnyh mineralov v Rossii. S neobychajnoj prozorlivost'yu Vernadskij podcherknul budushchee znachenie radioaktivnyh veshchestv dlya strany. Geohimicheskaya rol' radioaktivnogo raspada elementov predstavlyalas' Vernadskomu isklyuchitel'no vazhnoj prezhde vsego kak istochnik energii, a takzhe kak faktor, izmenyayushchij sootnoshenie himicheskih elementov v zemnoj kore: odni iz nih razrushayutsya, drugie nakaplivayutsya kak produkty raspada.
V nachale nashego veka anglijskij uchenyj Dzhon Dzholi vyskazal mysl' o razogreve zemnyh nedr v rezul'tate nepreryvnogo izlucheniya energii radioaktivnogo raspada. Raschety pokazali, chto etoj energii vpolne dostatochno dlya polnogo rasplavleniya zemnoj kory. Kazalos' by, vpolne mozhno ogranichit'sya etoj energiej.
Vernadskij predpolozhil, chto radioaktivnaya energiya v glubinah Zemli mozhet polnost'yu pogloshchat'sya na meste, ne rasplavlyaya porody, a rashoduyas' na geohimicheskie reakcii sinteza mineralov, a takzhe na peremeshchenie veshchestva zemnoj kory. "|to vyyasnit budushchee. Nesomnenen, vo vsyakom sluchae, samyj osnovnoj fakt, -- fakt sushchestvovaniya atomnoj aktivnoj energii v zemnoj kore..."
Odnovremenno s obshchimi processami radioaktivnosti, stol' vazhnymi dlya poznaniya zhizni nedr, Vernadskij zanimalsya konkretnymi issledovaniyami sudeb otdel'nyh radioaktivnyh mineralov, osobennostej ih raspredeleniya v Zemle, perehodov v raznye formy, vydeleniya geliya pri radioaktivnom raspade i ego peremeshcheniya. |ti raboty Vernadskogo stali osnovoj novoj otrasli znaniya, osoboj vetvi geohimii -- radiogeologii, izuchayushchej prevrashcheniya radioaktivnyh elementov i mineralov, ih rol' v zhizni zemnoj kory, peremeshchenie, istoriyu, formy nakopleniya.
Radioaktivnye elementy preimushchestvenno rasseivayutsya v prirode. No sushchestvuyut prirodnye agenty, sposobstvuyushchie ih nakopleniyu. Naprimer, na Madagaskare byli obnaruzheny skopleniya uranovogo minerala otenita v bogatyh torfom peschanikah. Syuda perenosili uran v rastvorennom sostoyanii podzemnye i poverhnostnye vody, vymyvayushchie ego iz kristallicheskih porod. Osazhdeniyu urana sposobstvovali organicheskie veshchestva.
Privodya etot primer, Vernadskij podcherknul ego tipichnost': "Koncentraciya urana organicheskim veshchestvom -- fakt isklyuchitel'nyj v ego geohimicheskoj istorii, tak kak vse drugie izvestnye nam processy sposobstvuyut ego rasseivaniyu".
Vzglyad naturalista pronikal v glubiny veshchestva, obnaruzhival v yavleniyah vidimogo mira skrytye sootvetstviya, vyzvannye vzaimodejstviem atomov. Kak tochno skazal Fersman, dlya Vernadskogo atom byl "toj opornoj tochkoj mira, vokrug kotoroj stroitsya i zhizn' i vsya Vselennaya".
Radioaktivnye elementy, sila atomnoj energii, po mneniyu Vernadskogo, opredelyayut osobennosti povedeniya veshchestva zemnoj kory v glubokih gorizontah. A na poverhnosti planety reshayushchuyu rol' v geohimicheskih processah igrayut zhivye organizmy i energiya Solnca.
Zemnaya kora, kamennyj pokrov planety imeet sravnitel'no nebol'shuyu moshchnost' -- v srednem okolo tridcati kilometrov (chto eto v sravnenii s diametrom Zemli -- bolee dvenadcati tysyach kilometrov!). Odnako imenno zdes', v zemnoj kore, osushchestvlyayutsya moguchie krugovoroty veshchestva, napravlyaemye i dvizhimye s odnoj storony (s poverhnosti planety) luchistoj energiej Solnca, s drugoj (iz glubin) -- energiej radioaktivnogo raspada atomov.
ZHivye sushchestva zaderzhivayut chast' solnechnoj energii, dostigayushchej poverhnosti planety. Zemnye rasteniya kak by vpityvayut solnechnye luchi, perevodya v processe fotosinteza luchistuyu energiyu v energiyu sinteza slozhnyh organicheskih soedinenij. Kak zametil K. A, Timiryazev, v skazochnoj Lapute osmeyannyj Sviftom, mudrec pytalsya izvlech' solnechnyj luch iz ogurca, a teper' tem zhe samym, v sushchnosti, zanimayutsya biologi, poznayushchie fotosintez.
Dlya Vernadskogo zhivye organizmy predstali v novom svete -- kak osobaya geohimicheskaya sila. Mysliteli proshlogo poroj sravnivali zhivye sushchestva s plenkoj, pokryvayushchej zemnoj shar, podobno pleseni, obvolakivayushchej kruglyj plod. Podcherkivalas' "paraziticheskaya" rol' zhizni, kotoraya pitaetsya sokami velikolepnogo kosmicheskogo ploda, nazyvaemogo Zemlej.
V dejstvitel'nosti rol' zhizni na Zemle inaya, utverzhdal Vernadskij.
Nekotoraya chast' himicheskih elementov planety nahoditsya v sostoyanii rasseyaniya. Dlya nih fakticheski ne imeet znacheniya energiya svyazi, molekulyarnaya. Na pervoe mesto u nih vyhodit atomnaya energiya (poetomu ee mozhno nazyvat' v geohimii "energiej elementov v sostoyanii rasseyaniya").
Glavnaya massa elementov zemnoj kory otnositsya k ciklicheskoj gruppe. Oni koncentriruyutsya v vide mestorozhdenij poleznyh iskopaemyh, moshchnyh plastov i rudnyh tel. Znachit, sushchestvuyut kakie-to sily, opredelyayushchie nakoplenie himicheskih elementov i protivodejstvuyushchie ih rasseivaniyu.
Odna iz glavnyh sil takogo roda - zhivye sushchestva, bios. Izuchenie geologicheskoj roli zhizni stol' zhe vazhno, kak i radiogeohimicheskie issledovaniya. Neobhodimo osobo vydelit' oblast' geohimii, svyazannuyu s izucheniem povedeniya atomov pod vozdejstviem zhivyh sushchestv. Vernadskij nazval otkrytuyu im novuyu oblast' nauki biogeohimiej.
Eshche raz sleduet ogovorit'sya. Vernadskij obladal udivitel'noj sposobnost'yu videt' velikoe, bol'shoe v malom, perehodit' ot chastnostej k obobshcheniyam. Govorya slovami V. Blejka (v perevode S. YA. Marshaka),
V odnom mgnoven'e videt' vechnost',
Ogromnyj mir -- v zerne peska,
V edinoj gorsti -- beskonechnost'
I nebo -- v chashechke cvetka.
V 1827 godu anglijskij botanik Robert Broun byl udivlen, zametiv v mikroskop, kak samoproizvol'no dvizhetsya v vode tonchajshaya cvetochnaya pyl'ca. Dvizhenie pyl'cy bylo besporyadochnym. Mnogie gody emu ne nahodilos' ubeditel'nogo ob座asneniya. Lish' v nashem veke bylo dokazano, chto pyl'ca dvizhetsya pod dejstviem postoyannoj "bombardirovki" molekul i atomov zhidkosti. Tak utverdilos' v fizike ponyatie brounovskogo teplovogo haoticheskogo dvizheniya atomov i molekul. Odnim iz pervyh teoretikov brounovskogo dvizheniya stal A. |jnshtejn.
|jnshtejn nachal svoj put' v nauke s izucheniya haotichnogo brounovskogo dvizheniya atomov. Pozzhe on vsyu svoyu zhizn' stremilsya sozdat' edinuyu teoriyu, ohvatyvayushchuyu ves' mirovoj poryadok. On umer, tak i ne zavershiv etu svoyu rabotu. Da i segodnya podobnaya edinaya teoriya ostaetsya mechtoj.
Rabota naturalista ne imeet cel'yu vyrazit' vsyu slozhnost' mira v forme matematicheskih abstrakcij. Sozdanie cel'noj zakonchennoj teorii otstupaet dlya naturalista na vtoroj plan. Beskonechnoe raznoobrazie proyavlenij prirody ne ostavlyaet nikakoj nadezhdy na kakoe-to tochnoe i universal'noe ob座asnenie. CHem pristal'nee issleduetsya ob容kt, tem bol'she otkryvaetsya v nem nevedomogo. Nichtozhnye chasticy veshchestva -- atomy -- bluzhdayut povsyudu beskonechnoj cheredoj, drozhat, slovno tugo natyanutye pruzhinki, v uzlah kristallicheskih reshetok, vitayut v vozduhe i vode... Oni dazhe ne bluzhdayut i ne vitayut -- oni slagayut vozduh, vodu i zemnye nedra. Samaya izoshchrennaya fantaziya ne vossozdast shemu, tochno otrazhayushchuyu eti bespreryvnye i mnogoobraznye vihri atomov, opredelyayushchie zhizn' nezhivogo i zhivogo.
Tak, mozhet byt', zdes' my vnov', kak v mire brounovskogo dvizheniya, vstrechaemsya s haosom? Nam kazhetsya, budto sushchestvuyut nekotorye zakonomernosti, my nahodim ih. No vskore vyyasnyaetsya, chto dejstvitel'nost' neizmerimo slozhnee. |to postoyannoe uslozhnenie, po mere togo kak my staraemsya postich' prirodu, ne privedet li v konce koncov k sverhslozhnoj kartine, kotoruyu vernee vsego budet nazvat' haosom? Podobnye somneniya postoyanno trevozhili naturalistov.
A mozhet byt', takoj dejstvitel'no put' poznaniya prirody: haos na pervoj stupeni, posle dolgogo i trudnogo voshozhdeniya po lestnice poznaniya -- vyhod k polnomu ponimaniyu poryadka mira. No dal'she prodolzhenie pod容ma postepenno otkryvaet mir v ego neveroyatnoj slozhnosti, ne dostupnoj ponimaniyu, i vnov' vozvrashchaet na vershine poznaniya k priznaniyu gospodstva haosa. Velikij N'yuton nachal razmyshlyat' nad mirovym haosom i sumel postroit' svoyu versiyu mira, gde gospodstvovala garmoniya. Odnako pozzhe, na sklone let, on s pechal'noj mudrost'yu priznalsya, chto pohozh na rebenka, skladyvayushchego raznocvetnye kameshki na beregu, togda kak pered nim rasstilaetsya bezmernyj okean nevedomogo.
Dlya Vernadskogo bylo neskol'ko inache. On rano nauchilsya priznavat' nevedomoe, no odnovremenno vse bolee ubezhdalsya v sushchestvovanii "sozvuch'ya polnogo v prirode" i vse glubzhe pronikal mysl'yu v skrytye sootvetstviya prirodnyh yavlenij.
Pervye shagi v etom napravlenii on sdelal vo vremya ucheby v universitete, slushaya blestyashchie lekcii Mendeleeva: "Skol'ko v eto vremya rozhdalos' myslej i zaklyuchenij, neredko shedshih sovsem ne tuda, kuda vela logicheskaya mysl' lektora, dejstvovavshego na nas vsej svoej lichnost'yu i svoim yarkim krasochnym oblikom". Mendeleev "podcherkival znachenie estestvennyh prirodnyh processov -- zemnyh i kosmicheskih: himicheskij element yavlyalsya v nih ne abstraktnym, vydelennym iz Kosmosa ob容ktom, a predstavlyalsya oblechennym plot'yu i krov'yu sostavnoj, ne vydelyaemoj chast'yu edinogo celogo -- planety i Kosmosa".
Tak vspominal Vernadskij o svoih pervyh (1880-1881) neyasnyh perezhivaniyah i vpechatleniyah, kotorym pozzhe suzhdeno bylo oformit'sya i voplotit'sya v formu nauchnyh geohimicheskih issledovanij.
<=====+++++ 8 pages with 11 photographs +++++=====>
Pozzhe, kogda Vernadskij stal professorom Moskovskogo universiteta (v 1894 godu), on ispytyval i period somnenij: "V poslednee vremya u menya byl celyj ryad sporov po voprosam mirosozercaniya... Staryj vopros o sushchestvovanii okruzhayushchego nas mira m