Для человека религиозного (каким был Ньютон) вполне естественна вера в чудеса, не доступные разумению. Для ученого (каким тоже был Ньютон) необходима вера в знания. Вот почему он столь противоречиво оценивал "чудесное предвидение" будущего. Как физик он отрицал такую возможность, как теолог верил в нее.
В наши дни вера в науку преобладает. Прогноз погоды, предписание врача, предсказание лунных затмений... Очень многое в нашей жизни (включая планы хозяйственного развития и личные планы) определяется наперед в надежде не на чудесные озарения, а на точный научный расчет, на знание.
И все-таки существуют люди, обладающие даром пророчества. К ним безусловно следует отнести Вернадского. Не все его предсказания сбылись, не всегда он был прав. Однако вряд ли кто-нибудь другой из естествоиспытателей и организаторов науки умел заглядывать так далеко вперед, как он. Некоторые его идеи не были по достоинству оценены в свое время, и черед им настал только в наши дни или еще настанет в будущем.
В чем секрет его удач? Для человека, хорошо знающего прошлое и понимающего настоящее, должно открываться будущее -- не во всех деталях, но все-таки более или менее отчетливо.
Ростки будущего, предпосылки, предтечи -- повсюду. Они щедро рассыпаны на страницах книги Природы -- в полях и лесах, в космосе, в слоях горных пород, кристаллах, окаменелостях, в почве... Будущее вокруг нас, только распознать его не всегда просто, а подчас и невозможно. Чем обширнее и точнее наши знания, тем вернее предвидения.
Ньютон для познания небесных явлений использовал физику и математику, а историю людей пытался постичь с помощью религиозных книг. Вернадский всегда обращался к природе и к наукам, изучающим ее. Он соотносил развитие науки с историей человечества, с практическими потребностями общества. Это позволяло ему предвидеть ход научной мысли и будущее создаваемых им наук и научных организаций.
ПРОШЛОЕ -- ДЛЯ БУДУЩЕГО
... В. Гершель, немец по происхождению, был привезен в Англию из Ганновера королем Георгием III (1738-1820, король с 1760), тоже немцем. Ехал он в Англию придворным музыкантом, а стал великим английским ученым-астрономом, впервые выделившим звездные миры как "звездные острова" во Вселенной -- теперешние галаксии (спиральные туманности). Ему помогала сестра, Каролина Гершель, намного пережившая брата и продолжавшая потом его работу...
Читая такое описание, вряд ли догадаешься, что его автор не историк, не биограф В. Гершеля, не астроном. А книга, откуда описание взято, посвящена... Здесь угадать и вовсе невозможно: химическому строению биосферы Земли и ее окружения!
Теперь, пожалуй, не вызовет удивления имя автора описания: В. И. Вернадский.
Для чего же понадобилось автору монографии по геохимии подробно рассказывать об астрономе позапрошлого века?
Прежде чем поразмыслить над этим вопросом, немного усложним его. Возможно, это облегчит нам поиски верного решения.
Простую задачу решить подчас трудно только потому, что а ней недостаточно полно сформулированы условия: мысль мечется, ища ответа, или, напротив, упирается в один привычный, явный и, казалось бы, естественный ответ.
Итак, усложним свой вопрос еще одним примером. "Причина полярных сияний по теории, которая была дана Гольдштейном в 1879 г. и разработана Биркеляндом в 1896 г., Стермером, Вечартом, Макленом связана с электронами, исходящими из Солнца... Идея о связи полярных сияний с электричеством была высказана М. В. Ломоносовым в 1743 г. и независимо от него В. Франклином, в Америке, в 1750 г. Многолетние наблюдения Ломоносова по своей точности сохраняют значение свое и сейчас...
Открытая и изученная в XX в. ионосфера в действительности была ясно очерчена в своих основных чертах английским физиком и математиком Д. Бальфур-Стюартом, но его правильный вывод был понят много позже, много лет после его смерти".
Наш второй пример приблизил нас к Земле, после полета к далеким галактикам. Так все-таки для чего ученый столь подробно занимался историей науки?
Для того, чтобы показать мир идей в движении и в единстве. Примерно так же, как историю минералов или природных вод. Движение и единство идей невозможно ощутить вне истории науки.
Представьте себе сад с незнакомыми для вас растениями. Как определить, какое растение вскоре зацветет, а которое уже отцвело, на каком дереве следует ждать плодов, а какое не плодоносит, в какое время суток раскрываются и закрываются цветы? Нельзя угадать, на каком растении ягоды появляются ежегодно, а на каком-один лишь раз.
Вот и наука словно сад идей, простых и сложных, заурядных и поражающих воображение. Идеи развиваются в отличие or растений в сложных взаимодействиях, образуя причудливые сплетения. Понять, почему они развивались так, а не иначе; какие из них перестали развиваться и устарели, сохраняясь лишь в силу традиций или предрассудков; какие мысли высказывались ранее, а позже не были оценены и забылись, -- понять все это, не зная истории, невозможно. Идеи прошлого явно или неявно влияют на современность. И обратно: с уровня, достигнутого сегодня наукой, чуть иначе видится прошлое (хотя, и не всегда это "иначе" означает "вернее").
"Каждое поколение научных исследователей, -- писал Вернадский в начале нашего века, -- ищет и находит в истории науки отражение научных течений своего времени. Двигаясь вперед, наука не только создает новое, но и неизбежно переоценивает старое, пережитое".
История науки -- это, по существу, и есть наука. Любой ученый постоянно обращается к достижениям своих предшественников. Наука -- коллективное творчество, и каждое поколение ученых лишь достраивает (отчасти перестраивая) то, что было создано до них.
Многие считают, будто для ученого самое главное -- изобрести некую оригинальную идею, никем еще не высказанную. Однако абсолютно новых идей, если они дельные, почти никогда не бывает. Идея представляется новой только тем, кто плохо знает историю научной и философской мысли.
Иногда слышишь: "Да что это за научный труд? Сплошные ссылки на других, бесконечные цитаты, а своего совсем мало".
Обилие ссылок в научных работах нередко скрывает отсутствие новых мыслей и оригинальной точки зрения у автора. Но бывает и совсем иначе.
В книгах Вернадского то и дело попадаются указания на чужие работы, приводятся мнения множества специалистов. Значит ли это, что труды Вернадского -- сплошной пересказ всем известных истин? Вряд ли надо доказывать ошибочность такого мнения. (Имеются научные работы, где почти нет цитат, отсутствуют ссылки на других исследователей и вместе с тем нет ни одного нового факта или новой мысли.)
Идея шарообразности Земли и ее вращения вокруг Солнца, как известно, была высказана за тысячу с лишним лет до Коперника, в затем многократно повторялась некоторыми мыслителями. Но это ничуть не мешает нам восхищаться научным достижением Коперника.
Мы отдаем должное открытию Америки Колумбом. Но ведь, как выяснилось, он не был первым европейцем, достигшим Нового Света. Более того, американские индейцы -- выходцы из Азии. Они "открыли" и заселили Америку за много тысячелетий до Колумба. И все-таки в истории географии имя Колумба сохранится навсегда.
Существуют ученые, стремящиеся всеми силами доказать, что они первыми высказали ту или иную научную идею. Вернадский ничего подобного не делал. Напротив, он тщательно отыскивал своих идейных предшественников, называл тех, кто прежде него высказывал более или менее сходные мысли...
Все мы пользуемся приблизительно одним набором слов. Это не мешает одним высказывать мудрые мысли, а другим теми же словами -- пустые банальности. Ученый мыслит крупными "готовыми блоками". У большинства людей из этих блоков идей (цитат) получаются стандартные конструкции. Настоящий мастер сумеет соорудить из них нечто замечательное.
Говорят, одного скульптора спросили: "Как вы создаете свои произведения?" Он ответил: "Беру глыбу мрамора и отсекаю все лишнее".
Примерно то же происходит в науке. Самое главное -- отбросить все "лишнее", выбрать из великого множества идей наиболее верные, перспективные, выстроив их в единую систему.
Правда, вряд ли Вернадский проводил свои исследования по такому принципу. Да и для скульптора главная трудность работы заключается вовсе не в "освобождении" задуманного им изваяния из каменной глыбы. Главное - создать в своем воображении образ, а уж воплотить его-это, как говорится, дело техники.
Нельзя написать более или менее интересную, толковую книгу, просто подобрав без лишних забот подходящие цитаты и организовав их в определенном порядке. Соответствующих теме цитат набирается великое множество. Они лежат тяжелым, неподъемным грузом. Так возвышается на строительной площадке груда строительных материалов. Прежде чем приступить к делу, требуется очистить площадку, освободить место для здания.
Вернадский, работая над книгой, всегда имел соответствующие картотеки, выписки и т. п. Весь этот "строительный материал" он использовал, подобно искусному архитектору, для реализации своего собственного оригинального проекта. Первой шла его мысль. Подтверждая и разъясняя ее, Вернадский использовал чужой материал-как бы кирпичи и колонны для архитектурного сооружения.
Продолжая сравнение, можно сказать, что Вернадский не был мастером, добывающим строительный материал (для науки это факты), не был инженером, изобретающим новые конструкции (для науки это оригинальные гипотезы и теории), хотя всем этим он все-таки занимался, и не безуспешно. Он был прежде всего архитектором. Подчас исследователей интересуют только современные научные достижения. Можно сказать, такие ученые любуются самым верхним этажом, не обращая внимания на все величественное создание человеческого разума. Такая точка зрения ограничивает кругозор исследователя.
Немецкий ученый Т. Верле в 1900 году ознакомился с книгой великого философа Канта, изданной в 1839 году, и высоко оценил высказанные в ней идеи о механизме и причинах знаменитого лиссабонского землетрясения 1755 года, стершего город с лица земли. Верле счел нужным отметить, что на взглядах Канта заметно влияние идей крупного ученого Гоффа.
Верге продемонстрировал плохое знание истории науки. Ведь Гофф начал писать свои работы через двадцать лет после смерти Канта!
Подобные казусы не часты, а вот так называемые изобретения велосипедов происходят постоянно. Хорошее знание истории гарантирует от бесполезной траты времени -- своего и чужого.
Итак, прошлое науки сохраняется в ней самой, составляет ее основу, служит почвой, на которой расцветают (или вянут) современные идеи.
Ученому необходимо хорошо знать историю своей отрасли знания. Такой вывод вполне естественно следует из разбора взглядов Вернадского на историю науки. Но вывод этот все-таки не объясняет до конца глубокий интерес ученого к истории наук, очень далеких от его непосредственных исследований.
Например, говоря о проблеме времени и пространства в геологии, а точнее в области жизни, биосфере, он упоминает о трудах Ньютона. Это понятно. Но, упомянув теорию тяготения Ньютона, Вернадский не ограничился этим. Он отметил, что на научные взгляды Ньютона повлиял интерес великого физика к теологии (науке о религии) и его вера в святое писание, а значит -- в конец света. Далее Вернадский напоминает, что Ньютон не удовлетворялся своей гипотезой о действии всемирного тяготения на расстоянии "как бы мгновенно". "Сохранились указания, однако, -- продолжает Вернадский, -- что Ньютон искал объяснения мгновенного действия тяготения в развитии идей Фотье дю Дюийе (1664-1753), швейцарского ученого, объяснявшего тяготение давлением мелких двигающихся частиц, заполняющих Космос".
Вспомним современную гипотезу гравитонов -- частиц, "ответственных" за тяготение. Пожалуй, Дюийе первым высказал предположение о существовании гравитонов; но многие ли физики знают об этом? Конечно, современные представления о частицах существенно отличаются от прежних, господствовавших до нашего века. И все-таки идея гравитонов уходит далеко в прошлое... Да, но зачем об этом писать не в истории физики, а в книге по геохимии?
Или -- другой пример. Вернадский кратко прослеживает путь иаучной мысли от "пустого" пространства Ньютона к всемирному эфиру и дальше -- к пространству-времени Эйнштейна, сделав такую оговорку: "Идея о физическом пространстве-времени не принадлежит Эйнштейну, а развивалась много раньше и имеет длинную историю. Корни ее идут в XVIII в.; научный, не философский вывод, был, мне кажется, впервые сделан венгерским математиком М. Паладием (1859-1924) в Будапеште".
Может показаться, что ученый демонстрирует свою эрудицию -- и только. Слишком уже далеко от главной темы уходит он, обращаясь в прошлое. Однако Вернадского совершенно невозможно подозревать в самолюбовании. Бахвалиться своей эрудицией он не мог хотя бы потому, что она и без того явно видна в его работах. Кроме того, он никогда не считал эрудицию выдающимся, особенным достоинством ученого. Остается одно наиболее убедительное объяснение. Вернадский в своих специальных трудах уделял много (излишне много?) внимания истории науки потому, что... любил заниматься историей науки!
Эта область знания увлекала его не только поучительными фактами о тех или иных событиях духовной жизни. Ему хотелось выяснять закономерности развития научной мысли. Историю он связывал с теорией науки. Он исследовал науку как особый процесс, как необыкновенное явление природы.
За последние десятилетия обрела широкую популярность наука о науке (наукознание, науковедение). Ее начинают обычно с крупной монографии Джона Бернала о значении науки в развитии общества. Позже пришла пора обобщения количественных данных: роста числа публикаций, увеличение ассигнований на науку, усиление научной техники и пр. Получила признание мысль о необычайном подъеме науки и техники в нашу эпоху (о научно-технической революции).
В наукознании определились отдельные разделы, а число публикаций на тему науки и научно-технической революции продолжает увеличиваться. Количество не всегда переходит в качество, и многие авторы предпочитают повторять на разные лады (или критиковать) идеи Д. Бернала, Д. Прайса, Т. Куна и других известных исследователей. Но вот одна особенность: практически не встречаются ссылки на В. И. Вернадского. А ведь он едва ли не первым всерьез занимался науковедением. Еще в 1912 году Вернадский писал о наступлении эпохи расцвета наук о природе. По его мнению, дело не только в бурном прогрессе научной мысли. Впервые наука начала вторгаться во все сферы человеческой жизни, влиять на искусство, философию, технику, на бытовой уклад жизни и социальные условия. Наука -- новый фактор всемирной истории.
Позже, развивая эти идеи, он отметил, что научная мысль активно вовлечена в изменение природы и стала, по существу, новым геологическим фактором, новой силой, опредляющей развитие нашей планеты.
Придя к этой мысли еще до 1927 года, Вернадский затем обобщил свои отдельные заметки в крупном труде: "Научная мысль как планетное явление". К сожалению, эта работа оставалась неопубликованной до самого последнего времени.
Знания, по мнению Вернадского, накапливаются неравномерно. Периоды относительно медленного прогресса науки сменяются периодами усиления ("взрыва").
"Мы живем в особую эпоху, находимся на гребне взрывной волны научного творчества". Отличается это время общим, практически одновременным наступлением на всей линии науки. Идет коренное изменение представлений о времени, пространстве, энергии, материи; вводятся новые понятия (кванты энергии, элементарные частицы, взрывающиеся галактики и звезды и т. п.). Научная мысль все дальше проникает в прошлое -- на миллиарды лет (для галактик). Науки о человеке начинают соединяться с науками о природе.
Вернадского следует считать одним из основателей науковедения. Его замечания по истории науки обычно воспринимаются разрозненно. Однако они образуют единое целое и представляют собой исследования не только исторические, но и теоретические.
Двуликий Янус древних римлян стал с годами символом лицемерия. Подобные превращения характерны для богов. Боги не вечны. Сначала им преклоняются. Проходит срок, символы утрачивают свой сокровенный смысл, мифологические образы тускнеют, традиции забываются. Приходит черед ироническим усмешкам и сомнениям. Вот и Янус: некогда он олицетворял время. Одно его лицо смотрит назад, в прошлое, другое -- вперед, в будущее. Смысл аллегории ясен: будущее открыто тому, кто хорошо видит прошлое, понимает его. Прошлое и будущее смыкаются, образуя то, что мы называем временем.
Вернадский постоянно помнил: на фоне прошлого современные воззрения выглядят выпукло, живо, в развитии (во времени). Появляется возможность для верной оценки новых достижений и для обоснованной критики.
Особенно важно обращаться к истории в периоды научных революций, когда легко заблудиться в лабиринтах новых идей и фактов. "История науки является в такие моменты орудием достижения нового".
В своих научных исканиях Вернадский не полагался на волю случая. Он старался знать как можно больше, сознательно и планомерно проводя исследования.
Но ведь случай подчас бывает счастливым. Отвергая всякие случайности и полагаясь только на выработанные самим собой ориентиры, ученый поневоле становится ограниченным, излишне прямолинейным, самоуверенным. Необходимы постоянные сомнения, поиски новых вариантов, неудовлетворенность и неожиданность.
Да, неожиданность! Она особенно ценится в науке. Именно ее никак нельзя заранее продумать, предусмотреть, ожидать.
Не полагаясь на случайность, Вернадский сознательно стремился использовать все ее преимущества. И в этом ему очень помогла история науки.
Случайность можно планомерно использовать. Скажем, надо выбрать из равнозначных объектов один. Знаменитый Буриданов осел, как известно, так и не смог предпочесть одну из двух совершенно одинаковых охапок сена, находившихся от него на совершенно одинаковом расстоянии. Чтобы избежать столь печальной участи, осел мог бы бросить жребий; какая охапка случайно выпадет по жребию, с той и начинать.
С научными идеями несколько иначе. Ломая голову над проблемой, ученый продумывает множество возможных вариантов ответа. Существуют даже специальные рекомендации, помогающие воспользоваться тем или другим методом поисков. Один из подобных методов взял на вооружение Вернадский.
Он обращался к истории науки, не ограничиваясь какими-нибудь конкретными, наперед намеченными областями знания. Среди великого множества идей и событий замечал вдруг нечто неожиданное для себя, сопоставлял это с настоящим. Не обязательно найденная идея должна была верно отвечать на вопрос. Надо интересоваться не только достижениями, получившими признание, но и, казалось бы, второстепенными, опровергнутыми идеями. Иногда даже ложная мысль может направить на верный путь.
Для него идеи прошлого становились генераторами идей будущего. Вернадский не был профессиональным историком. История науки помогала ему верно понимать настоящее, вести научные исследования и заглядывать далеко вперед. История интересовала его не как перечень тех или иных событий, летопись, хроника. Он даже не обработал и не издал своих лекций по истории науки. Он стремился познать закономерности истории, осмыслить события, уловить неявные течения, скрытые пути научной мысли.
ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОТЕРМИЯ
"Зарождение геохимии подземных вод, или, как сейчас принято называть, гидрогеохимии, можно датировать 1929 г., когда В. И. Вернадский в известном докладе в Российском минералогическом обществе впервые сформулировал содержание этой отрасли".
Так писал известный советский гидрогеолог А. М. Овчинников, подчеркнув, что его труд посвящен новой науке, "создавшейся под влиянием замечательных идей академика В. И. Вернадского".
Подземные воды -- объект гидрогеологии. Воды надземные, атмосферные изучает метеорология. Всемирный океан -- объект океанологии. Гидрологи исследуют поверхностные воды: реки, озера. Научные интересы гляциологов сосредоточены на поверхностных льдах Земли, а мерзлотоведов -- на льдах подземных.
Однако как бы мы ни дробили земные воды, изучая порознь их отдельные группы, водотоки и водоемы, все это будет нашим произволом, условностью, облегчающей познание деталей, но скрывающей от нас важнейшее обстоятельство: единство всех природных вод планеты.
Наука, посвященная химии всех природных вод, -- гидрохимия основана Вернадским, который особо отмечал единство всех вод Земли.
"Любое проявление природы -- глетчерный лед, безмерный океан, река, почвенные растворы, гейзер, минеральный источник -- составляет единое целое, прямо или косвенно, но глубоко связанное между собой", -- писал Вернадский, обосновывая выделение особой области знания -- гидрохимии.
Как ни сложно выделить новую область знания, значительно труднее доказать необходимость подобной процедуры. Могут найтись охотники конструировать науки по принципу составления сложных слов. Например, если есть биогеохимия и гидрогеохимия, то почему бы не сконструировать подобным образом термины: биогеофизика или гидрогеофизика? Или еще: атмогеохимия, атмобиохимия, гидробиохимия и т. д.
В принципе вовсе не исключено, что появятся науки о геохимии и геофизике газов Земли, геофизике природных вод и пр. Но обособятся они не потому, что кто-то придумал новый термин. Требуется прежде всего провести научное исследование, а уж как и кем будет найдено точное и благозвучное (это тоже важно!) название для нового учения -- дело второстепенное. Недаром Вернадский был назван основателем гидрогеохимии, тогда как термин такой им не употреблялся (его впервые предложили несколько советских ученых, и в числе их А. М. Овчинников).
Вернадский не ограничивал, как мы знаем, геохимию природных вод конкретными пределами земной коры. Область распространения минерала, имеющего формулу $Н_2О$, -- гидросфера охватывает и каменную оболочку планеты, и низы атмосферы, и, конечно, Мировой океан.
В земной коре существуют очаги расплавленной магмы. Магма может изливаться на поверхность или застывать на глубине. И никто из геологов не станет разграничивать изучение магм, находящихся в расплавненном или твердом состоянии. Просто отмечаются магматические породы и магма, из которой они образуются и в которую временами переходят, находясь на соответствующих глубинах.
Тот же принцип исследования применил Вернадский для воды, Он взглянул на нее как минералог. Ну и что, если в условиях, господствующих близ земной поверхности, минерал находится в жидком (преимущественно) состоянии? От этого он не перестает быть минералом,
"Природные воды, рассматриваемые как минералы, являются сложными динамическими системами равновесия, находящимися в теснейшей связи с окружающей их средой... Все, что происходит с любой водой в одном каком-нибудь месте, отражается в действительности на всей ее земной массе".
Обратим внимание на понятие динамического равновесия, которое часто использовал Вернадский для характеристики состояния сфер Земли. Почему не просто -- равновесие? Ведь за миллионы лет все природные процессы должны как будто сбалансироваться между собой, прийти к полному равновесию. Нередко так и считается: человек, мол, нарушает равновесие природных процессов.
На примере природных вод ясно видно отсутствие каких-либо равновесии (кроме динамических) близ земной поверхности. Вода находится в постоянных круговоротах. Из атмосферы, где она присутствует в форме пара, попадает на поверхность земли, проникает в недра, захватывается минералами, входит в кристаллические решетки. С поверхности вода испаряется, под землей движется, рано или поздно выходя на поверхность. В минералах она сохраняется сравнительно долго, погружаясь вместе с ними в зонах прогибания земной коры на десять-двадцать километров. Там под влиянием высоких давлений и температур минералы преобразуются, изменяясь подчас неузнаваемо и теряя воду.
Кроме того, в приполярных районах вода, замерзая, превращается в лед (а точнее, в разновидности льда, так как лед бывает разный по структуре и физическим свойствам). А лед -- самое настоящее кристаллическое тело, твердый минерал. Правда, он не слишком долговечен на Земле. За тысячелетия (самое большее за миллионы лет) он проходит цикл превращений в воду и водяной пар. Есть еще одно вместилище природных вод -- живые существа. В них (в нас) вода, как известно, составляет более половины всей массы. Но и здесь она не задерживается надолго.
Вода находится в непрерывном движении, переходя из геосферы в геосферу, из минерала в минерал, из одного физического состояния в другое. Постоянный приток солнечной энергии -- главная движущая сила этого круговорота, как, впрочем, и всех других круговоротов атомов и минералов на Земле. Если говорить о равновесии системы природных вод, то только о равновесии вихрей, круговоротов, движения. Вернадский особо выделил свойство текучести, изменчивости воды. Если взглянуть на Землю в ее сиюминутном состоянии, сделав как бы мгновенный фотоснимок, то отчетливо будут видны моря и океаны, реки и озера, облака и подземные воды. Но глаз геолога должен, кроме того, уходить в глубь миллионолетий. Для Вернадского, создавшего генетическую минералогию -историю минералов Земли, -- было совершенно логично исследовать историю одной из самых интересных, распространенных и важных минеральных групп нашей планеты -- природных вод.
В наши дни вера в науку преобладает. Прогноз погоды, предписание врача, предсказание лунных затмений... Очень многое в нашей жизни (включая планы хозяйственного развития и личные планы) определяется наперед в надежде не на чудесные озарения, а на точный научный расчет, на знание.
И все-таки существуют люди, обладающие даром пророчества. К ним безусловно следует отнести Вернадского. Не все его предсказания сбылись, не всегда он был прав. Однако вряд ли кто-нибудь другой из естествоиспытателей и организаторов науки умел заглядывать так далеко вперед, как он. Некоторые его идеи не были по достоинству оценены в свое время, и черед им настал только в наши дни или еще настанет в будущем.
В чем секрет его удач? Для человека, хорошо знающего прошлое и понимающего настоящее, должно открываться будущее -- не во всех деталях, но все-таки более или менее отчетливо.
Ростки будущего, предпосылки, предтечи -- повсюду. Они щедро рассыпаны на страницах книги Природы -- в полях и лесах, в космосе, в слоях горных пород, кристаллах, окаменелостях, в почве... Будущее вокруг нас, только распознать его не всегда просто, а подчас и невозможно. Чем обширнее и точнее наши знания, тем вернее предвидения.
Ньютон для познания небесных явлений использовал физику и математику, а историю людей пытался постичь с помощью религиозных книг. Вернадский всегда обращался к природе и к наукам, изучающим ее. Он соотносил развитие науки с историей человечества, с практическими потребностями общества. Это позволяло ему предвидеть ход научной мысли и будущее создаваемых им наук и научных организаций.
ПРОШЛОЕ -- ДЛЯ БУДУЩЕГО
... В. Гершель, немец по происхождению, был привезен в Англию из Ганновера королем Георгием III (1738-1820, король с 1760), тоже немцем. Ехал он в Англию придворным музыкантом, а стал великим английским ученым-астрономом, впервые выделившим звездные миры как "звездные острова" во Вселенной -- теперешние галаксии (спиральные туманности). Ему помогала сестра, Каролина Гершель, намного пережившая брата и продолжавшая потом его работу...
Читая такое описание, вряд ли догадаешься, что его автор не историк, не биограф В. Гершеля, не астроном. А книга, откуда описание взято, посвящена... Здесь угадать и вовсе невозможно: химическому строению биосферы Земли и ее окружения!
Теперь, пожалуй, не вызовет удивления имя автора описания: В. И. Вернадский.
Для чего же понадобилось автору монографии по геохимии подробно рассказывать об астрономе позапрошлого века?
Прежде чем поразмыслить над этим вопросом, немного усложним его. Возможно, это облегчит нам поиски верного решения.
Простую задачу решить подчас трудно только потому, что а ней недостаточно полно сформулированы условия: мысль мечется, ища ответа, или, напротив, упирается в один привычный, явный и, казалось бы, естественный ответ.
Итак, усложним свой вопрос еще одним примером. "Причина полярных сияний по теории, которая была дана Гольдштейном в 1879 г. и разработана Биркеляндом в 1896 г., Стермером, Вечартом, Макленом связана с электронами, исходящими из Солнца... Идея о связи полярных сияний с электричеством была высказана М. В. Ломоносовым в 1743 г. и независимо от него В. Франклином, в Америке, в 1750 г. Многолетние наблюдения Ломоносова по своей точности сохраняют значение свое и сейчас...
Открытая и изученная в XX в. ионосфера в действительности была ясно очерчена в своих основных чертах английским физиком и математиком Д. Бальфур-Стюартом, но его правильный вывод был понят много позже, много лет после его смерти".
Наш второй пример приблизил нас к Земле, после полета к далеким галактикам. Так все-таки для чего ученый столь подробно занимался историей науки?
Для того, чтобы показать мир идей в движении и в единстве. Примерно так же, как историю минералов или природных вод. Движение и единство идей невозможно ощутить вне истории науки.
Представьте себе сад с незнакомыми для вас растениями. Как определить, какое растение вскоре зацветет, а которое уже отцвело, на каком дереве следует ждать плодов, а какое не плодоносит, в какое время суток раскрываются и закрываются цветы? Нельзя угадать, на каком растении ягоды появляются ежегодно, а на каком-один лишь раз.
Вот и наука словно сад идей, простых и сложных, заурядных и поражающих воображение. Идеи развиваются в отличие or растений в сложных взаимодействиях, образуя причудливые сплетения. Понять, почему они развивались так, а не иначе; какие из них перестали развиваться и устарели, сохраняясь лишь в силу традиций или предрассудков; какие мысли высказывались ранее, а позже не были оценены и забылись, -- понять все это, не зная истории, невозможно. Идеи прошлого явно или неявно влияют на современность. И обратно: с уровня, достигнутого сегодня наукой, чуть иначе видится прошлое (хотя, и не всегда это "иначе" означает "вернее").
"Каждое поколение научных исследователей, -- писал Вернадский в начале нашего века, -- ищет и находит в истории науки отражение научных течений своего времени. Двигаясь вперед, наука не только создает новое, но и неизбежно переоценивает старое, пережитое".
История науки -- это, по существу, и есть наука. Любой ученый постоянно обращается к достижениям своих предшественников. Наука -- коллективное творчество, и каждое поколение ученых лишь достраивает (отчасти перестраивая) то, что было создано до них.
Многие считают, будто для ученого самое главное -- изобрести некую оригинальную идею, никем еще не высказанную. Однако абсолютно новых идей, если они дельные, почти никогда не бывает. Идея представляется новой только тем, кто плохо знает историю научной и философской мысли.
Иногда слышишь: "Да что это за научный труд? Сплошные ссылки на других, бесконечные цитаты, а своего совсем мало".
Обилие ссылок в научных работах нередко скрывает отсутствие новых мыслей и оригинальной точки зрения у автора. Но бывает и совсем иначе.
В книгах Вернадского то и дело попадаются указания на чужие работы, приводятся мнения множества специалистов. Значит ли это, что труды Вернадского -- сплошной пересказ всем известных истин? Вряд ли надо доказывать ошибочность такого мнения. (Имеются научные работы, где почти нет цитат, отсутствуют ссылки на других исследователей и вместе с тем нет ни одного нового факта или новой мысли.)
Идея шарообразности Земли и ее вращения вокруг Солнца, как известно, была высказана за тысячу с лишним лет до Коперника, в затем многократно повторялась некоторыми мыслителями. Но это ничуть не мешает нам восхищаться научным достижением Коперника.
Мы отдаем должное открытию Америки Колумбом. Но ведь, как выяснилось, он не был первым европейцем, достигшим Нового Света. Более того, американские индейцы -- выходцы из Азии. Они "открыли" и заселили Америку за много тысячелетий до Колумба. И все-таки в истории географии имя Колумба сохранится навсегда.
Существуют ученые, стремящиеся всеми силами доказать, что они первыми высказали ту или иную научную идею. Вернадский ничего подобного не делал. Напротив, он тщательно отыскивал своих идейных предшественников, называл тех, кто прежде него высказывал более или менее сходные мысли...
Все мы пользуемся приблизительно одним набором слов. Это не мешает одним высказывать мудрые мысли, а другим теми же словами -- пустые банальности. Ученый мыслит крупными "готовыми блоками". У большинства людей из этих блоков идей (цитат) получаются стандартные конструкции. Настоящий мастер сумеет соорудить из них нечто замечательное.
Говорят, одного скульптора спросили: "Как вы создаете свои произведения?" Он ответил: "Беру глыбу мрамора и отсекаю все лишнее".
Примерно то же происходит в науке. Самое главное -- отбросить все "лишнее", выбрать из великого множества идей наиболее верные, перспективные, выстроив их в единую систему.
Правда, вряд ли Вернадский проводил свои исследования по такому принципу. Да и для скульптора главная трудность работы заключается вовсе не в "освобождении" задуманного им изваяния из каменной глыбы. Главное - создать в своем воображении образ, а уж воплотить его-это, как говорится, дело техники.
Нельзя написать более или менее интересную, толковую книгу, просто подобрав без лишних забот подходящие цитаты и организовав их в определенном порядке. Соответствующих теме цитат набирается великое множество. Они лежат тяжелым, неподъемным грузом. Так возвышается на строительной площадке груда строительных материалов. Прежде чем приступить к делу, требуется очистить площадку, освободить место для здания.
Вернадский, работая над книгой, всегда имел соответствующие картотеки, выписки и т. п. Весь этот "строительный материал" он использовал, подобно искусному архитектору, для реализации своего собственного оригинального проекта. Первой шла его мысль. Подтверждая и разъясняя ее, Вернадский использовал чужой материал-как бы кирпичи и колонны для архитектурного сооружения.
Продолжая сравнение, можно сказать, что Вернадский не был мастером, добывающим строительный материал (для науки это факты), не был инженером, изобретающим новые конструкции (для науки это оригинальные гипотезы и теории), хотя всем этим он все-таки занимался, и не безуспешно. Он был прежде всего архитектором. Подчас исследователей интересуют только современные научные достижения. Можно сказать, такие ученые любуются самым верхним этажом, не обращая внимания на все величественное создание человеческого разума. Такая точка зрения ограничивает кругозор исследователя.
Немецкий ученый Т. Верле в 1900 году ознакомился с книгой великого философа Канта, изданной в 1839 году, и высоко оценил высказанные в ней идеи о механизме и причинах знаменитого лиссабонского землетрясения 1755 года, стершего город с лица земли. Верле счел нужным отметить, что на взглядах Канта заметно влияние идей крупного ученого Гоффа.
Верге продемонстрировал плохое знание истории науки. Ведь Гофф начал писать свои работы через двадцать лет после смерти Канта!
Подобные казусы не часты, а вот так называемые изобретения велосипедов происходят постоянно. Хорошее знание истории гарантирует от бесполезной траты времени -- своего и чужого.
Итак, прошлое науки сохраняется в ней самой, составляет ее основу, служит почвой, на которой расцветают (или вянут) современные идеи.
Ученому необходимо хорошо знать историю своей отрасли знания. Такой вывод вполне естественно следует из разбора взглядов Вернадского на историю науки. Но вывод этот все-таки не объясняет до конца глубокий интерес ученого к истории наук, очень далеких от его непосредственных исследований.
Например, говоря о проблеме времени и пространства в геологии, а точнее в области жизни, биосфере, он упоминает о трудах Ньютона. Это понятно. Но, упомянув теорию тяготения Ньютона, Вернадский не ограничился этим. Он отметил, что на научные взгляды Ньютона повлиял интерес великого физика к теологии (науке о религии) и его вера в святое писание, а значит -- в конец света. Далее Вернадский напоминает, что Ньютон не удовлетворялся своей гипотезой о действии всемирного тяготения на расстоянии "как бы мгновенно". "Сохранились указания, однако, -- продолжает Вернадский, -- что Ньютон искал объяснения мгновенного действия тяготения в развитии идей Фотье дю Дюийе (1664-1753), швейцарского ученого, объяснявшего тяготение давлением мелких двигающихся частиц, заполняющих Космос".
Вспомним современную гипотезу гравитонов -- частиц, "ответственных" за тяготение. Пожалуй, Дюийе первым высказал предположение о существовании гравитонов; но многие ли физики знают об этом? Конечно, современные представления о частицах существенно отличаются от прежних, господствовавших до нашего века. И все-таки идея гравитонов уходит далеко в прошлое... Да, но зачем об этом писать не в истории физики, а в книге по геохимии?
Или -- другой пример. Вернадский кратко прослеживает путь иаучной мысли от "пустого" пространства Ньютона к всемирному эфиру и дальше -- к пространству-времени Эйнштейна, сделав такую оговорку: "Идея о физическом пространстве-времени не принадлежит Эйнштейну, а развивалась много раньше и имеет длинную историю. Корни ее идут в XVIII в.; научный, не философский вывод, был, мне кажется, впервые сделан венгерским математиком М. Паладием (1859-1924) в Будапеште".
Может показаться, что ученый демонстрирует свою эрудицию -- и только. Слишком уже далеко от главной темы уходит он, обращаясь в прошлое. Однако Вернадского совершенно невозможно подозревать в самолюбовании. Бахвалиться своей эрудицией он не мог хотя бы потому, что она и без того явно видна в его работах. Кроме того, он никогда не считал эрудицию выдающимся, особенным достоинством ученого. Остается одно наиболее убедительное объяснение. Вернадский в своих специальных трудах уделял много (излишне много?) внимания истории науки потому, что... любил заниматься историей науки!
Эта область знания увлекала его не только поучительными фактами о тех или иных событиях духовной жизни. Ему хотелось выяснять закономерности развития научной мысли. Историю он связывал с теорией науки. Он исследовал науку как особый процесс, как необыкновенное явление природы.
За последние десятилетия обрела широкую популярность наука о науке (наукознание, науковедение). Ее начинают обычно с крупной монографии Джона Бернала о значении науки в развитии общества. Позже пришла пора обобщения количественных данных: роста числа публикаций, увеличение ассигнований на науку, усиление научной техники и пр. Получила признание мысль о необычайном подъеме науки и техники в нашу эпоху (о научно-технической революции).
В наукознании определились отдельные разделы, а число публикаций на тему науки и научно-технической революции продолжает увеличиваться. Количество не всегда переходит в качество, и многие авторы предпочитают повторять на разные лады (или критиковать) идеи Д. Бернала, Д. Прайса, Т. Куна и других известных исследователей. Но вот одна особенность: практически не встречаются ссылки на В. И. Вернадского. А ведь он едва ли не первым всерьез занимался науковедением. Еще в 1912 году Вернадский писал о наступлении эпохи расцвета наук о природе. По его мнению, дело не только в бурном прогрессе научной мысли. Впервые наука начала вторгаться во все сферы человеческой жизни, влиять на искусство, философию, технику, на бытовой уклад жизни и социальные условия. Наука -- новый фактор всемирной истории.
Позже, развивая эти идеи, он отметил, что научная мысль активно вовлечена в изменение природы и стала, по существу, новым геологическим фактором, новой силой, опредляющей развитие нашей планеты.
Придя к этой мысли еще до 1927 года, Вернадский затем обобщил свои отдельные заметки в крупном труде: "Научная мысль как планетное явление". К сожалению, эта работа оставалась неопубликованной до самого последнего времени.
Знания, по мнению Вернадского, накапливаются неравномерно. Периоды относительно медленного прогресса науки сменяются периодами усиления ("взрыва").
"Мы живем в особую эпоху, находимся на гребне взрывной волны научного творчества". Отличается это время общим, практически одновременным наступлением на всей линии науки. Идет коренное изменение представлений о времени, пространстве, энергии, материи; вводятся новые понятия (кванты энергии, элементарные частицы, взрывающиеся галактики и звезды и т. п.). Научная мысль все дальше проникает в прошлое -- на миллиарды лет (для галактик). Науки о человеке начинают соединяться с науками о природе.
Вернадского следует считать одним из основателей науковедения. Его замечания по истории науки обычно воспринимаются разрозненно. Однако они образуют единое целое и представляют собой исследования не только исторические, но и теоретические.
Двуликий Янус древних римлян стал с годами символом лицемерия. Подобные превращения характерны для богов. Боги не вечны. Сначала им преклоняются. Проходит срок, символы утрачивают свой сокровенный смысл, мифологические образы тускнеют, традиции забываются. Приходит черед ироническим усмешкам и сомнениям. Вот и Янус: некогда он олицетворял время. Одно его лицо смотрит назад, в прошлое, другое -- вперед, в будущее. Смысл аллегории ясен: будущее открыто тому, кто хорошо видит прошлое, понимает его. Прошлое и будущее смыкаются, образуя то, что мы называем временем.
Вернадский постоянно помнил: на фоне прошлого современные воззрения выглядят выпукло, живо, в развитии (во времени). Появляется возможность для верной оценки новых достижений и для обоснованной критики.
Особенно важно обращаться к истории в периоды научных революций, когда легко заблудиться в лабиринтах новых идей и фактов. "История науки является в такие моменты орудием достижения нового".
В своих научных исканиях Вернадский не полагался на волю случая. Он старался знать как можно больше, сознательно и планомерно проводя исследования.
Но ведь случай подчас бывает счастливым. Отвергая всякие случайности и полагаясь только на выработанные самим собой ориентиры, ученый поневоле становится ограниченным, излишне прямолинейным, самоуверенным. Необходимы постоянные сомнения, поиски новых вариантов, неудовлетворенность и неожиданность.
Да, неожиданность! Она особенно ценится в науке. Именно ее никак нельзя заранее продумать, предусмотреть, ожидать.
Не полагаясь на случайность, Вернадский сознательно стремился использовать все ее преимущества. И в этом ему очень помогла история науки.
Случайность можно планомерно использовать. Скажем, надо выбрать из равнозначных объектов один. Знаменитый Буриданов осел, как известно, так и не смог предпочесть одну из двух совершенно одинаковых охапок сена, находившихся от него на совершенно одинаковом расстоянии. Чтобы избежать столь печальной участи, осел мог бы бросить жребий; какая охапка случайно выпадет по жребию, с той и начинать.
С научными идеями несколько иначе. Ломая голову над проблемой, ученый продумывает множество возможных вариантов ответа. Существуют даже специальные рекомендации, помогающие воспользоваться тем или другим методом поисков. Один из подобных методов взял на вооружение Вернадский.
Он обращался к истории науки, не ограничиваясь какими-нибудь конкретными, наперед намеченными областями знания. Среди великого множества идей и событий замечал вдруг нечто неожиданное для себя, сопоставлял это с настоящим. Не обязательно найденная идея должна была верно отвечать на вопрос. Надо интересоваться не только достижениями, получившими признание, но и, казалось бы, второстепенными, опровергнутыми идеями. Иногда даже ложная мысль может направить на верный путь.
Для него идеи прошлого становились генераторами идей будущего. Вернадский не был профессиональным историком. История науки помогала ему верно понимать настоящее, вести научные исследования и заглядывать далеко вперед. История интересовала его не как перечень тех или иных событий, летопись, хроника. Он даже не обработал и не издал своих лекций по истории науки. Он стремился познать закономерности истории, осмыслить события, уловить неявные течения, скрытые пути научной мысли.
ГИДРОГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОТЕРМИЯ
"Зарождение геохимии подземных вод, или, как сейчас принято называть, гидрогеохимии, можно датировать 1929 г., когда В. И. Вернадский в известном докладе в Российском минералогическом обществе впервые сформулировал содержание этой отрасли".
Так писал известный советский гидрогеолог А. М. Овчинников, подчеркнув, что его труд посвящен новой науке, "создавшейся под влиянием замечательных идей академика В. И. Вернадского".
Подземные воды -- объект гидрогеологии. Воды надземные, атмосферные изучает метеорология. Всемирный океан -- объект океанологии. Гидрологи исследуют поверхностные воды: реки, озера. Научные интересы гляциологов сосредоточены на поверхностных льдах Земли, а мерзлотоведов -- на льдах подземных.
Однако как бы мы ни дробили земные воды, изучая порознь их отдельные группы, водотоки и водоемы, все это будет нашим произволом, условностью, облегчающей познание деталей, но скрывающей от нас важнейшее обстоятельство: единство всех природных вод планеты.
Наука, посвященная химии всех природных вод, -- гидрохимия основана Вернадским, который особо отмечал единство всех вод Земли.
"Любое проявление природы -- глетчерный лед, безмерный океан, река, почвенные растворы, гейзер, минеральный источник -- составляет единое целое, прямо или косвенно, но глубоко связанное между собой", -- писал Вернадский, обосновывая выделение особой области знания -- гидрохимии.
Как ни сложно выделить новую область знания, значительно труднее доказать необходимость подобной процедуры. Могут найтись охотники конструировать науки по принципу составления сложных слов. Например, если есть биогеохимия и гидрогеохимия, то почему бы не сконструировать подобным образом термины: биогеофизика или гидрогеофизика? Или еще: атмогеохимия, атмобиохимия, гидробиохимия и т. д.
В принципе вовсе не исключено, что появятся науки о геохимии и геофизике газов Земли, геофизике природных вод и пр. Но обособятся они не потому, что кто-то придумал новый термин. Требуется прежде всего провести научное исследование, а уж как и кем будет найдено точное и благозвучное (это тоже важно!) название для нового учения -- дело второстепенное. Недаром Вернадский был назван основателем гидрогеохимии, тогда как термин такой им не употреблялся (его впервые предложили несколько советских ученых, и в числе их А. М. Овчинников).
Вернадский не ограничивал, как мы знаем, геохимию природных вод конкретными пределами земной коры. Область распространения минерала, имеющего формулу $Н_2О$, -- гидросфера охватывает и каменную оболочку планеты, и низы атмосферы, и, конечно, Мировой океан.
В земной коре существуют очаги расплавленной магмы. Магма может изливаться на поверхность или застывать на глубине. И никто из геологов не станет разграничивать изучение магм, находящихся в расплавненном или твердом состоянии. Просто отмечаются магматические породы и магма, из которой они образуются и в которую временами переходят, находясь на соответствующих глубинах.
Тот же принцип исследования применил Вернадский для воды, Он взглянул на нее как минералог. Ну и что, если в условиях, господствующих близ земной поверхности, минерал находится в жидком (преимущественно) состоянии? От этого он не перестает быть минералом,
"Природные воды, рассматриваемые как минералы, являются сложными динамическими системами равновесия, находящимися в теснейшей связи с окружающей их средой... Все, что происходит с любой водой в одном каком-нибудь месте, отражается в действительности на всей ее земной массе".
Обратим внимание на понятие динамического равновесия, которое часто использовал Вернадский для характеристики состояния сфер Земли. Почему не просто -- равновесие? Ведь за миллионы лет все природные процессы должны как будто сбалансироваться между собой, прийти к полному равновесию. Нередко так и считается: человек, мол, нарушает равновесие природных процессов.
На примере природных вод ясно видно отсутствие каких-либо равновесии (кроме динамических) близ земной поверхности. Вода находится в постоянных круговоротах. Из атмосферы, где она присутствует в форме пара, попадает на поверхность земли, проникает в недра, захватывается минералами, входит в кристаллические решетки. С поверхности вода испаряется, под землей движется, рано или поздно выходя на поверхность. В минералах она сохраняется сравнительно долго, погружаясь вместе с ними в зонах прогибания земной коры на десять-двадцать километров. Там под влиянием высоких давлений и температур минералы преобразуются, изменяясь подчас неузнаваемо и теряя воду.
Кроме того, в приполярных районах вода, замерзая, превращается в лед (а точнее, в разновидности льда, так как лед бывает разный по структуре и физическим свойствам). А лед -- самое настоящее кристаллическое тело, твердый минерал. Правда, он не слишком долговечен на Земле. За тысячелетия (самое большее за миллионы лет) он проходит цикл превращений в воду и водяной пар. Есть еще одно вместилище природных вод -- живые существа. В них (в нас) вода, как известно, составляет более половины всей массы. Но и здесь она не задерживается надолго.
Вода находится в непрерывном движении, переходя из геосферы в геосферу, из минерала в минерал, из одного физического состояния в другое. Постоянный приток солнечной энергии -- главная движущая сила этого круговорота, как, впрочем, и всех других круговоротов атомов и минералов на Земле. Если говорить о равновесии системы природных вод, то только о равновесии вихрей, круговоротов, движения. Вернадский особо выделил свойство текучести, изменчивости воды. Если взглянуть на Землю в ее сиюминутном состоянии, сделав как бы мгновенный фотоснимок, то отчетливо будут видны моря и океаны, реки и озера, облака и подземные воды. Но глаз геолога должен, кроме того, уходить в глубь миллионолетий. Для Вернадского, создавшего генетическую минералогию -историю минералов Земли, -- было совершенно логично исследовать историю одной из самых интересных, распространенных и важных минеральных групп нашей планеты -- природных вод.