CC BY
25
В.И. ВЕРНАДСКИЙ В УНИВЕРСИТЕТЕ И АКАДЕМИИ НАУК
Удивительна фигура В.И. Вернадского: прошло 60 лет после его кончины, а сделанное им в геохимии остается в фундаменте нашей науки. Его идеи остаются одной из основ современной геохимии, в значительной мере на них базируется современный университетский курс геохимии. При этом нужно помнить, в какой период истории России, полной потрясений и трагедий, он жил и работал.
После окончания в 1885 г. Петербургского университета и командировки в европейские университеты в 1890 г. В.И. Вернадский был приглашен А.П. Павловым возглавить кабинет минералогии в Московском университете. С этого момента началась творческая работа Владимира Ивановича в минералогии и создаваемой им науке, которая потом стала называться геохимией. На эти годы приходится начало грандиозной работы по созданию «Опыта описательной минералогии» и «Истории минералов земной коры»; начало систематических работ по «спектроскопии земной коры». Итог — знаменитая речь на съезде Физико-химического общества и статья 1910 г. под названием «Парагенезис химических элементов в земной коре».
В это время две идеи стали лейтмотивом работы Владимира Ивановича: во-первых, в защищенной им в 1891 г. диссертации он обосновал роль алюминия как химического аналога кремния и ввел понятие об алюмосиликатах; во-вторых, он стал рассматривать минералы как продукты природных химических процессов. Первая идея привела Вернадского к стройному взгляду на химическую структуру огромного царства минералов. Он сформулировал понятие о кремниевых кислотах, алюмокремниевых кислотах, борокрем-ниевых кислотах и т.п. как о кислотной основе природных солей. Возникла идея о каолиновом ядре в качестве кислотного остатка алюмосиликатов. Но если структурная роль алюминия как аналога кремния в полевых шпатах полностью подтвердилась новым
методом рентгеноструктурного анализа, то позиция алюминия в структуре каолинита оказалась другой. В.И. Вернадский даже купил новый ренгтенострук-турный аппарат, чтобы опровергнуть расшифровку Л. Полинга. (Кстати, сотрудник Вернадского Бруно Бруновский не только подтвердил расшифровку Полинга, но и впервые в науке определил структуру сложного минерала катаплеита.) Идея о химической природе титаносиликатов, цирконосиликатов и других сложных минералов, несмотря на то что конкретная позиция в их структурах титана, циркония, ниобия иная, чем кремния, была реабилитирована в красивой работе В.В. Бакакина и Н.В. Белова, посвященной интерпретации структуры бафертисита.
Идея же о распределении ряда редких элементов в породах и минералах земной коры возникла на основании результатов систематических работ на приобретенном им немецком спектрографе. По-видимому, Вернадского поразило, что в «каждой пылинке, в каждой капле», как он писал, природного вещества можно встретить все химические элементы, проблема лишь в чувствительности метода анализа. Он сформулировал свой знаменитый принцип всеобщего, «микрокосмического» рассеяния химических элементов, обратив при этом внимание, что для некоторых элементов (он назвал их рассеянными) рассеяние оказалось основной формой их нахождения в природе.
Эти наблюдения вместе с появляющимися данными о распространенности химических элементов в метеоритах, данными о составе звезд привели Вернадского к формулировке представлений о единстве химического состава вещества Вселенной, даже количественного единства (хотя он писал аккуратнее: «в пределах порядка величины»). Эти идеи и сегодня лежат в основе геохимии, хотя и оказалось, к несчастью, что, как утверждают астрофизики, мы видим и можем изучать современными методами не более 4% материи-энергии космоса.
Не все идеи, высказанные Вернадским в ходе формирования его взлядов в геохимии, подтвердились. Например, на первых порах он, не зная, по-видимому, о фундаментальном открытии Мозли, допускал существование в космическом пространстве элементов, которые могли бы находиться в Периодической системе между водородом и гелием. Эмпирическим основанием для такого предположения были наблюдаемые в спектрах звезд линии, которые тогда не идентифицировались как линии известных элементов. Но оказалось, что эти линии принадлежат обычным элементам, но соответствуют более высокой энергии возбуждения. Вернадский, естественно, к своему предположению в дальнейшем не возвращался. Другой пример: он говорил о «бренности» всех элементов, полагая, что само явление радиоактивности вызвано взаимодействием вещества с потоками космических лучей. В настоящее время радиоактивность установлена у более чем 30 природных изотопов, но вопрос нельзя считать решенным: во-первых, Вселенная существует «только» 14—15 млрд лет, а во-вторых, например, у А.Д. Сахарова была даже идея о возможной нестабильности протона, что вело бы к потрясению наших представлений о происхождении Вселенной. А открытие искусственной радиоактивности и идентификация так называемых космогенных изотопов в земной атмосфере, лунном грунте и метеоритах по-своему, на современном языке, воспроизводит идею Вернадского.
О подобных «ошибках» ученого я говорю, конечно, не для того, чтобы умалить его огромное значение, а чтобы понять логику его мысли, оценить тот колоссальный интеллектуальный труд, каким дается настоящая наука.
Как мы знаем, завершилась работа В.И. Вернадского в Московском университете в должности экстраординарного (1898—1902) и ординарного (1902—1911) профессора тем, что он в 1911 г. покинул университет вместе с многими профессорами и преподавателями, включая выбранного ректора, в знак протеста против политики правительства. Он переехал в Петербург, где уже был избран действительным членом-адъюнктом (1906), экстраординарным академиком (1908) и затем ординарным академиком (1912) Императорской Петербургской Академии наук. Начался новый этап его плодотворной деятельности.
Огромна организационная деятельность В.И. Вернадского в Академии наук. По его инициативе и под его председательством организована Комиссия по изучению естественных производительных сил России (1915), первые выпуски трудов которой начали публиковаться еще до революции. Эта комиссия работала до 1930 г. (потом была преобразована в различные научные учреждения) и дала общую картину ресурсов развивающегося государства. В рамках этой комиссии Владимир Иванович создает (1927) биогеохимический отдел (с 1928 г. — Биогеохимическая лаборатория АН СССР, с 1943 г. — Лаборатория
геохимических проблем АН СССР, а с 1947 г. — Институт геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского АН СССР). С 1911 г. Владимир Иванович заведовал Минералогическим музеем, а с 1913 г. он стал директором Геологического и минералогического музея Академии наук. В 1922 г. по его инициативе создан Государственный радиевый институт, в котором были сосредоточены новые для науки исследования радиоактивности, включенные позже в работы по атомному проекту; Владимир Иванович был директором этого института до 1939 г. Вернадский возглавил созданную опять же по его инициативе Комиссию по истории науки, философии и техники Российской академии наук (1921), которая впоследствии была преобразована в Комиссию по истории знаний и в Институт истории естествознания и техники; поддержал работы по метеоритике в нашей стране. С 1921 по 1939 г. он заведовал метеоритным отделом Минералогического музея в Ленинграде, возглавлял созданную им Метеоритную комиссию (1933). На базе этой комиссии впоследствии (1939) был создан под его председательством Комитет по метеоритам АН СССР, где были сосредоточены соответствующие работы в нашей стране, который стал одним из мировых центров исследований внеземного вещества, но был ликвидирован в годы так называемой перестройки.
В 1939—1945 гг. В.И. Вернадский — председатель Комиссий АН СССР по изучению тяжелой воды, изотопам, определению геологического возраста горных пород, минеральным водам, изучению вечной мерзлоты, а также Комиссии по проблеме урана при президиуме АН СССР, руководит исследованиями причин возникновения эндемических заболеваний. Вернадский выступает с многочисленными записками, докладами по самым разным вопросам академической жизни. Он один из самых авторитетных членов Академии наук.
В разных университетах Европы в разные годы Владимир Иванович прочитал лекции по геохимии, а в 1940-е гг. он предложил своему ученику А.П. Виноградову разработать и читать курс геохимии в Московском университете. Итогом стало открытие в МГУ первой в стране кафедры геохимии (1952). Здесь можно было бы поставить многоточие, но нельзя не сказать о параллельной деятельности В.И. Вернадского в годы Гражданской войны в начале 1920-х гг.: он член-основатель и первый президент Украинской академии наук (1918—1919), профессор, а затем ректор Таврического университета (1919—1920) и пр.
И все это происходило на фоне сложнейшего периода жизни нашей страны — В.И. Вернадский был членом ЦК партии кадетов и членом Государственного совета от Академии наук и университетов (в 1906, 1908, 1915 гг.), товарищем (заместителем) министра образования во Временном правительстве (1917). В 1918 г. переехал в Киев, затем в Симферополь. По некоторым сведениям, при отходе врангелевской армии из
Крыма Вернадскому предложили уехать в Англию, но он отказался и вместе с несколькими академиками (в частности с В.А. Обручевым) вернулся в Петроград, где был на несколько дней арестован ЧК. В 1922 г. он уезжает («был командирован») в Чехию и затем во Францию, где, получив материальную поддержку, работал в минералогической лаборатории Музея естественной истории в Париже и в Радиевом институте у Марии Кюри. Друзья в СССР, академики А.Е. Ферсман и Е.Г. Ольденбург, из-за угрозы исключения из Академии наук как эмигранта, настойчиво просят его вернуться, но Владимир Иванович посчитал, что должен отчитаться за полученный грант, и остался во Франции до 1926 г. Он не входил в круги белоэмигра-ции и, закончив научные работы, возвратился в СССР, где его, конечно, сразу восстановили в академии.
Но везде и всегда он продолжал интенсивную научную работу. Научные интересы В.И. Вернадского охватывают огромный круг вопросов. Он продолжал издавать отдельными выпусками фундаментальные труды «Опыт описательной минералогии» и «История минералов земной коры». Его книга по истории природных вод остается классической до сих пор. Он завершил свои размышления о создаваемой им науке геохимии, написав и сдав в типографию первый вариант «Очерков геохимии» перед отъездом во Францию, но эта книга не вышла в свет (мы смогли включить «Очерки» только в новейшее издание трудов академика В.И. Вернадского). Он написал «Очерки геохимии» снова, первое издание вышло в 1927 г. Потом этот замечательный труд издавался неоднократно и сегодня входит в список книг, обязательных для студентов-геохимиков.
Владимир Иванович обратил внимание на огромное значение для геологии явления радиоактивности прежде всего (но не только) в качестве источника энергии и меры абсолютного возраста. Именно в лаборатории Вернадского его ученик К.А. Ненадке-вич выполнил одно из первых в мире определений абсолютного возраста уранинита из пегматитов Карелии ураново-свинцовым методом, причем Владимир Иванович отметил геологическую древность этих пегматитов (более 2 млрд лет). Уже в 1911 г. в Академии наук им была организована первая в мире Радиевая экспедиция в Среднюю Азию на Тюя-Муюнские месторождения, а в 1922 г. он выступает с докладом, в котором произнес свои знаменитые слова о том, будет ли готово человечество к освоению нового огромного и неисчерпаемого источника эгнергии. Эти соображения Вернадский подытожил в своей речи на XVII сессии Международного геологического конгресса в 1937 г.
Но, конечно, главной областью научной работы В.И. Вернадского в эти годы была разработана концепция биосферы. Как известно, он пришел к пониманию принципиальной роли «живого вещества» (термин Вернадского, за который его, мягко говоря, критиковали и рассыпали наборы его книг
в 1930-е гг.) еще в начале XX столетия, но особенно он продвинулся в этом направлении как раз в самые тяжелые годы его жизни — в конце 1910-х — начала 1920-х гг. В 1926 г. вышла его знаменитая книга «Биосфера», сначала не замеченная, хотя одновременно появилось ее французское издание, но начиная с 60-х гг. XX в. многократно переиздаваемая вплоть до настоящего времени.
В 1922—1932 гг. он написал и издал биогеохимические очерки, вышедшие позже отдельным сборником. Он собрал в одной книге свои работы по общим названием «Живое вещество», но набор этой книги был рассыпан в начале 30-х гг. (книгу с таким названием на основе рукописей мы смогли издать лишь в 1970-е гг.). Наконец, он работал над последним биогеохимическим очерком «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения», который удалось издать в первый раз только в 1965 г., да и то с купюрами. Он готовил к изданию совершенно не понятую в то время и опубликованную лишь в 1968 г. (опять же с огромными купюрами) книгу о научной мысли как планетном явлении. Лишь небольшой отрывок, касающийся этих проблем, был опубликован в 1944 г. в ставшей знаменитой статье «Несколько слов о ноосфере».
В этих статьях и книгах содержится россыпь мыслей и идей: он обосновал необходимость появления биогеохимии как науки о биосфере (его идея заключается в следующем: чтобы описывать биосферу как систему, необходимо найти тот элемент, элементарное начало, которое является общим для живого вещества и среды его обитания, а это — химический элемент); выделил в качестве компонентов биосферы живое, косное и биокосное (термин Вернадского) вещество, связанные законами организованности, как он писал, биосферы; сформулировал 1-й и 2-й биогеохимические принципы, одним из которых является утверждение о стремлении к максимально возможной сложности структуры биосферы как основы ее стабильности; обратил внимание на постоянство в течение всей геологической истории биосферы геохимических функций живого вещества, указал при этом, что носителями одной и той же функции могут быть в разное время разные организмы; высказал мысль, что все необходимые для нормального функционирования биосферы геохимические функции выполняют микроорганизмы; говорил о «геологической вечности» жизни. На основании понимания роли живого вещества в формировании атмосферы он допускал существование жизни на Венере и Марсе (здесь не обсуждается современное состояние этой проблемы); исследовал проблему особой симметрии живого вещества, в отличие от косного; ввел идею автотрофности человечества.
Владимир Иванович Вернадский верил в Разум человека, к господству которого, по его мысли, неизбежно ведет история человечества.
А.А. Ярошевский
