Страница:
Подобные доводы не убеждали. Как бы ни преображалась минералогия, там, в далекой Москве, учиться от этого ничуть не интереснее, тем более когда нравятся другие науки...
И вдруг все изменилось. Отец сообщил, что его переводят служить в Москву. Александр теперь будет учиться в Московском университете. Это было, как тогда говорили, веление судьбы.
УЧИТЕЛЬ
Нет ничего сильнее жажды познания, силы сомнения...
Это стремление - есть основа вся.
кой научной деятельности.
В. И. Вернадский
Ферсман робко входит первый раз в минералогический кабинет Московского университета. От волнения не может говорить. Профессор Вернадский строго смотрит на него сквозь очки (заметим, что профессору тогда было 40 лет).
Выяснив, что перед ним новый студент, Вернадский направляет его в минералогическую лабораторию, к Павлу Карловичу Алексату. Тот оказался еще более строгим: указал новичку его стол - в углу, возле печки, и вручил охристо-желтый кусок минерала ярозита, добавив:
"С острова Челекен". Все еще смущенный, робеющий студент принялся изучать образец.
На следующий день в лабораторию зашел Вернадский.
Негромко поздоровался и стал подходить к каждому по очереди: "А что у вас?" Ферсману сказал: "Ярозит - минерал очень интересный. Содержание некоторых элементов в нем сильно варьирует. Например, алюминия и кальция.
Безусловно, это связано с составом тех минеральных масс, при выветривании которых образовался ярозит. Но должны были играть немаловажную роль и подземные воды. В этом вопросе еще много неясного".
Через несколько дней Ферсман убедился, что строги его новые преподаватели более всего к самим себе и к тем, кто не увлечен наукой. Обстановка в минералогическом кабинете была дружеской, радостной.
Конечно, студенту необходимо прежде всего огладевать впаниями, учиться проводить анализы. Но все-таки так едорово, когда перед тобой минерал, о котором еще многое остается неизвестным, и его историю предстоит расшифровывать так же, как археологам - загадочные письмена давно исчезнувших народов...
Лекции Вернадского произвели на Ферсмана двойственное впечатление. Они не отличались ораторским мастерством, броскими фразами, остроумными отступлениями. Вернадский говорил негромко, спокойно, просто. Но от этого еще отчетливой, ярче выявлялась новизна и красота идей, которыми он делился со слушателями.
Впервые открылась Ферсману истинная сущность минералогии. Прежде, во время бесед с учеными-химиками, будущее минералогии виделось ему в том, что она все более будет превращаться в химическую науку. В лабораториях, среди реторт и пробирок, химики будут поверять "алгеброй гармонию": алгеброй точных экспериментовгармонию природных процессов.
Он полностью разделял мнение великого шведского химика Берцелиуса, высказанное еще в 1822 году: "Минералогия как учение о неорганических соединениях, составляющих наш земной шар, является лишь частью химии, на данных которой она всецело и исторически основывается". И когда Ферсману говорили о новаторском курсе минералогии Вернадского, то имели в виду именно такой подход, воплощающий пророческую мысль Берцелиуса.
Действительность оказалась иной. Да, в начале своей научной деятельности Вернадский придерживался идеи включения минералогии в химию. Нужен был приток новых, основанных на экспериментах достижений бурно развивающейся химии в традиционную описательную минералогию. Однако теперь ситуация изменилась.
Вернадский по-прежнему утверждал, что существует теснейшая связь между общей химией, изучаемой в научных лабораториях, и химией, которую изучают минералоги в природной лаборатории земной коры. Но есть и важное различие. Химия земной коры даст более грандиозную картину явлений. По сравнению с лабораторной химией эта картина отличается не только масштабами, но и необычайной сложностью. Химические закономерности и соответствия, наблюдаемые в мире минералов, еще пе вошли в круг изучения химиками.
Для минералогии, как и для геологии, наблюдения в поле, в природной обстановке - основной метод искания истины.
Ферсмана эти мысли ошеломили. Он ощутил, заново пережил детскую свою любовь к поискам камней, к дальним путешествиям за минералами. Нет, не только в пыли коллекций, среди справочников и не только в лабораториях призван работать минералог! Минералы необходимо наблюдать, изучать в природной обстановке, подобно тому как наблюдают зоологи жизнь и взаимоотношения животных, а ботаники - растений.
На лекциях Вернадского шла речь и о различиях существования минералов и живых организмов. Все живое обладает одним особым качеством неповторимостью.
Неповторима каждая особь, неповторим вид или сообщество. За миллионы лет геологической истории пе было случая, чтобы вымерший вид возродился вновь. Эволюция жизни необратима.
В мире минералов господствуют замкнутые циклы, круговые системы химических изменений. Они постоянно повторяются. Минеральные виды древних эпох точно такие же, как более молодые или даже современные.
Минерал следует изучать на всех стадиях его существования, а не только тогда, когда он приобретает устойчивую структуру, становится "камнем". Надо постигать роль минерала в общей жизни Земли и его зависимость от внешней среды. Чем точнее такое знание, тем легче искать минералы, месторождения полезпых ископаемых...
И все-таки дело обстоит не так просто. Вернадский пе удовлетворяется определением наиболее общей закономерности. Мысль его идет дальше, глубже. Для некоторых минералов были эпохи "расцвета", широкого распространения. Например, для накопления калийной и поваренной солей особенно благоприятным временем был пермский период, а также более древний кембрийский и сравнительно молодая кайнозойская эра. Очень неравномерно в геологической истории накапливался и каменный уголь. Причины подобных явлений неизвестны.
Захватывающими были лекции Вернадского по истории развития физико-химических и геологических наук в повое время. Для него история науки не была подобием окаменелости, остающейся неизменной веками. Он утверждал: каждая эпоха по-новому осмысливает прошлое!
Воссоздание хода научной мысли было для Вернадского пе самоцелью. Он выяснял законы научного познания. История науки была для него орудием познания нового.
Он учил не просто науке или истории науки. Он стремился выработать у слушателей научное мировоззрение, особый взгляд на природу, основанный на фактах, опытах, наблюдениях, обобщениях.
Наука - коллективное творение. Опа созидается усилиями тысячей тысяч специалистов, и не только ученых.
Научпое знание развивается не в абсолютном пространство, а в определенной социальной среде, в неразрывной связи с другими проявлениями человеческого духа, с прогрессом техники и промышленности, с уровнем знаний и заблуждениями определенной исторической эпохи. И вновь проблема решается пе так просто. Научное творчество остается достоянием и достижением личности. Нс безликие, однообразные массы научных работников движутся по магистральным направлениям в мире знаний. Требуются яркие, одаренные, вдохновенные, целеустремленные личности, идущие непроторенными путями, открывающие новое.
Идеи отдельных мыслителей оставались пе понятыми современниками. Порой проходили сотни лет, пока эти достижения становились достоянием науки, философии, техники. Новое знание вырабатывают не машины, а незаурядные, оригинальные личности. Так говорил Вернадский.
Мысли Вернадского не блестели ярко и быстро угасающе, как искры или падающие звезды. Они, словно семена, проникали в глубины разума и там расцветали. Они заставляли вновь и вновь обдумывать проблемы, сомневаться и искать, чтобы стать наконец твоими собственными, глубоко прочувствованными убеждениями.
Влияние Вернадского на Ферсмана было огромным.
В начале 1941 года, вспоминая зарождение в нашей стране учения о химической жизни Земли, Александр Евгеньевич говорил:
"Так складывались наши представления, скажем вернее, - наши научные мечты, когда тридцать лет тому назад, в старом здании Московского университета вокруг профессора В. И. Вернадского зажигался огонь новых исканий, полных веры в науку и жизнь.
И в стенах минералогического кабинета... зародились новые вехи новой науки и, вдохновляемые творческими порывами Владимира Ивановича, рождались и новые научные течения, и новые люди, и новые пути смелых исканий" [Ферсман А. Е. Избранные труды. М., 1959, т. V, с. 530.].
УНИВЕРСИТЕТ
Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживавшихся господствующих взглядов.
В. И. Вернадский
Студенческая пора была для Александра Ферсмана одухотворена самостоятельными научными исследованиями, стремлением не только узнать известное, но и вторгнуться мыслью в неведомое.
В Московском университете Ферсман стал геологом.
И хотя учился там недолго (с 1903 по 1907 год), достиг очепь многого.
"Я окунулся, - писал он, - в мир глубокой и продуманной постановки новых научных проблем с тем философским подходом, который этим проблемам всегда давал В. И. Вернадский".
Уже в 1904 году вышла в свет первая научная работа Ферсмана. В этом же году он был избран секретарем минералогического кружка университета.
За годы учебы в университете Ферсман опубликовал семь научных статей. Он был всецело увлечен минералогией и запустил некоторые другие предметы. Но благодаря своим научным исследованиям смог закончить университет.
Он научился самостоятельно мыслить, и это помогало находить более или менее удовлетворительные ответы даже на те вопросы, с которыми не успел ознакомиться по лекциям или учебникам. А главное то, что не интересующие его курсы - скажем, ботаника - стали для пего неизбежными, хотя и докучттыми занятиями, приближающими момент перехода к самостоятельной любимой работе. Подобно этому однообразные многочисленные анализы открывают путь к интересным выводам, обобщениям.
Кстати, в университете он научился кропотливой лабораторной работе, многочасовым опытам, требующим длительной сосредоточенности, терпения, самодисциплины.
"Нашу пеструю семью, то целыми ночами выпаривавшую химические растворы, то принимавшую бурное участие в студенческих сходках, объединял главный помощник В. И. Вернадского - Павел Карлович Алексат, строгий, сухой на вид. Под его руководством мы прошли блестящую школу. Чрезвычайно требовательный, он заставлял нас проверять анализы много раз, до тех пор, пока они не давали положительного результата", - вспоминал Ферсман.
В. И. Вернадский настаивал, чтобы его ученики систематически просматривали минералы, "набивая" глаз па сотнях, тысячах образцов, чтобы учились определять присылавшиеся в университет собрания камней и умели точно их инвентаризировать.
Это было время нелегкой работы, нередко продолжавшейся 13-14 часов в сутки. Ферсман вынес из этого периода самое важное в жизни - умение работать.
Но, как мы знаем, для Вернадского работа минералога была в значительной степени геологической, полевой, связанной с непосредственными наблюдениями природы.
Он очень большое значение придавал экскурсиям и экспедициям.
Ферсман с другими студентами-минералогами регулярно совершал экскурсии в окрестностях Москвы (прежде пределы города были значительно меньше нынешних). На каменоломне в Дорогомилове изучали кристаллы кварца и кальцита. В обрывах на берегу Москвы-реки у Хорошева наблюдали минеральные особенности окаменелых раковин аммонитов. Каменоломпя в Подольске открывала картины химической жизни известняков: их превращения в доломиты, окремнения, обогащения некоторыми минералами па контакте с лежащими выше глинами юрского возраста.
В Подольском карьере Ферсман обнаружил слоечки листоватого палыгорскита. И еще одна находка, удивительная. В трещинах нередко встречались мелкие сталактиты и сталагмиты, натеки известняка. А в одном месте они были зелеными!
Отобрали образцы. Провели химические анализы. Выяснилось: красящим веществом были соли никеля. Откуда они взялись?
Разгадка оказалась проста. Выше обнажения, на поверхности земли лежал железный лом с остатками никелевых изделий... Выходит, минеральные массы в этих трещинах возникали за последние десятки лет, а на химическом их составе сказалась деятельность людей.
...Пройдут годы, и Ферсман вновь вернется к изучению геологической деятельности человека. Теперь он уже будет оперировать цифрами, многочисленными данными в масштабах всей планеты. Но как знать, не были ли студенческие впечатления тем первым толчком, который сдвигает мысль в определенном направлении, чтобы затем постепенно прийти к фундаментальным открытиям?
Ферсману очень нравились минералогические экскурсии. Вернадский в 1904 году, отправляясь в экспедицию на Украину, спутником своим выбрал Ферсмана и еще одного студента.
Путешествовали они по украинской земле весной, в пору обновления природы. Житомир, Бердичев, Полтавская губерния, Киевская... Трудно сейчас в полной мере восстановить детали этой поездки. По-видимому, исследовались преимущественно выходы очень древних гранитных массивов, где встречались вкрапления графита. Один из образцов графита в граните из Глуховцов (под Бердичевым) имелся в коллекции Московского университета. Подобные находки отмечались по р. Тетерев на Житомирщине.
Не исключено, что во время этих маршрутов Ферсман впервые глубоко задумался над подземной судьбой углерода. На юге Африки, например, углерод предстает в кимберлитовых жерлах драгоценными вкраплениями алмаза.
Но чаще он приобретает облик невзрачного, маркого графита. Что тому причиной? Влияние геологической среды, условий образования? А если возможны переходы алмазов в графит и графита в алмаз?..
Вернадский познакомил своих спутников с минералами почв и химическими особенностями знаменитого чернозема, который он изучал когда-то под руководством своего учителя В. В. Докучаева. И в душе молодого Ферсмана пробуждалось ощущение единства природы Земли во всех ее проявлениях. Опадающая белизна цветущих садов, жирные пласты чернозема - биокосного тела, неотделимо соединяющего в себе живое (корни растений, микробы, червей) и неживое, косное, минеральное, зернистая твердь гранита, поднятого могучими геологическими силами с многокилометровых глубин, выброшенного волнами времени из невообразимых далей миллионолетий.
Что общего между мимолетным, недолгим и вечным, между живым, биокосным и минеральным? А общее, оказывается, есть: при выветривании гранита образуются химические соединения и минералы, частично попадающие в почву, а из почвы - в растения. Но это еще не все.
Остатки растений возвращаются в почву, активно участвуя в ее химической жизни. В результате создаются новые соединения, проникающие в подземные воды и горные породы... Так рождались новые идеи о круговращениях химических элементов и соединений, о непростых судьбах атомов на Земле и в земных недрах.
Невозможно более или менее достоверно восстановить ход и строй мыслей начинающего ученого Ферсмана. Однако именно в эти годы Вернадский разрабатывал основы геохимии, новой обширной области знаний. И Ферсману через несколько лет суждено будет стать одним из первых геохимиков...
Но пока еще все это не реализовано. В 1904 году Ферсман - не будем этого забывать - только приступал к научным исследованиям, был еще студентом-третьекурсником. Формально от него требовалось немного: проходить курс наук, определяемый программой университета.
И даже, заметим, минералогические экскурсии официально не входили в этот курс, а многие преподаватели считали их чудачеством Вернадского.
После окончания совместных маршрутов с Вернадским Ферсман направился в Крым. Там, по собственному признанию, "усердно экскурсировал" и в результате привез в Московский университет "довольно много" образцов.
В Минералогическом музее он не застал никого из коллег, так как вернулся слишком рано, 9 августа. На рабочих столах и на полу лежали груды образцов Румянцевской коллекции, доставленной в университет. И Ферсман, взяв помощника, принялся разбирать минералы.
Так он начинал работать: азартно, с полной самоотдачей. Так работал он всю жизнь, щедро растрачивая свою энергию.
Казалось бы, при такой увлеченности молодой ученый очеиь легко будет впадать в преувеличения и свои научные идеи не сможет оценивать критически. На это предположение можно найти ответ в письме Ферсмана Вернадскому, датированном 15 августа 1906 года. Как бы извиняясь, Ферсман сообщает: "Только попал в лабораторию - 2 недели болели глаза". И дальше: "Кончил статью о баритах... Получилось нечто скучное и растянутое... Хотя статья о палыгорските написана мной, тем не меиее я не решаюсь послать ее Вам, так как многое в ней является слишком смелым и недоказанным в характеристике палыгорскита как самостоятельного минерального вида" [Александр Евгеньевич Ферсман. М., 1965, с. 433.].
Очень важное признание: Ферсман действительно склонен к "слишком смелым и недоказанным" идеям. Но в то же время сам ясно это видит и учитывает. В двадцать три года он наделен не только способностью фантазировать и увлекаться, свойственной юности, но и умением сомневаться, критически оценивать свои и чужие идеи, приобретаемым обычно в зрелые годы. Плодотворнейшее для научных исканий сочетание!
ПЕРВАЯ КОМАНДИРОВКА
Как ни совершенно крыло птицы, оно никогда не смогло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Факты - это воздух ученого, без них вы никогда не сможете взлететь. Без них ваши теории - пустые потуги.
И. П. Павлов
По рекомендации Вернадского Ферсмана оставили при университете для подготовки к профессорскому званию (или, по-современному, в аспирантуре). Для повышения квалификации его направили за границу, где имелось более совершенное лабораторное оборудование, в частности для оптических и геометрических исследований кристаллов,
В лаборатории Гейдельбергского университета Ферсман вел кристаллографические исследования алмаза под руководством известного специалиста - В. М. Гольдшмидта.
Очень быстро трудолюбивый, аккуратный, упорный русский ученый завоевал уважение и доверие своего руководителя.
Ферсман, к удивлению пунктуальных немецких коллег, работал с утра до позднего вечера. В Доисках лучших образцов оп бывал в различных городах Германии. Перед ним проходили сотни, тысячи кристалликов алмаза. Целые россыпи драгоценных сверкающих камней. Отобранные кристаллы через банк отправлялись в Гейдельберг.
В лаборатории с "царем минералов" обращались по-деловому. Ферсман с помощью гониометра (угломера), усовершенствованного Гольдшмидтом, проводил бесчисленные измерения граней кристаллов.
Обычно подобная процедура, многократно повторяемая для одного минерала, не имеет большого значения. Еще Н. Стено открыл так называемый закон постоянства грапных углов: в кристаллах одного и того же вещества углы между соответствующими гранями неизменны. На этом законе основан один из методов определения минералов.
Однако углы все-таки могут меняться, если кристаллы данного минерала формировались при разных температуре и давлении. Вдобавок у алмаза грани очень часто округлы"
как бы оплавлены, и во времена Ферсмана этому не было найдено удовлетворительного объяснения.
Ферсман детально обследовал и сами грани, зарисовывая все выступы и выемки на них, штриховку, фигуры растворения. Его подробнейшие записи и зарисовки накапливались.
Казалось бы, обычная работа кристаллографа. Сотни специалистов в разных странах проводили подобные измерения, не находя в них ничего особенного. Скучное, "нетворческое" занятие. А Ферсман предавался ему с такой самоотдачей, так неистово, будто каждый день сулил ему крупные научные открытия.
И открытия действительно были. Только не каждый день и не сразу. Научные открытия такого рода подготавливаются исподволь, неприметно, слагаясь из тысяч и тысяч опытов, замеров, наблюдений. Словно песчинка к песчинке, накапливаются новые факты до той поры, пока но появится огромный массив фактов.
Песчинки, образующие крупные скопления, начинают существовать по законам больших масс. Так возникают песчапые гряды или обвалы на крутых песчаных склопах.
"Горы" накопленных фактов в одних случаях подавляют мысль, мешая осмыслить сведения. В других - пробуждают глубокие идеи, обобщения.
Ферсман но был только лишь накопителем фактов. Он управлял ими, организовывал их, классифицировал, осмысливал. Вел научные поиски. Жаждал открыть закономерности изменения форм алмазов для того, чтобы затем восстановить условия образования кристаллов. Ведь главная загадка алмаза скрыта в недоступных глубинах планеты, там, где рождается этот очень твердый драгоценнейший минерал.
Стремление разгадать загадку природы, постоянная направленность к дальним, значительным целям научной работы помогали ему преодолевать трудности, вдохновляли. Без такого духовного подъема невозможно плодотворно трудиться в науке, да и в других областях тоже.
"Упорная работа по алмазу отнимала у меня до пятнадцати часов в сутки, - вспоминал Ферсман. - Лишь в отдельные дни удавалось вырваться и посетить каменоломни, рудники, фабрики восточной Германии, осмотреть музеи и главным образом большие партии драгоценных камней".
В летние месяцы он предпринимал длительные путешествия. Как бы увлеченно ни занимался измерениями кристаллов, это оставалось лишь частью его паучных интересов. Лабораторные исследования алмазов меркли перед безмерным величием лаборатории земной природы.
Во Франции он обследует гипсы Монмартра - знаменитой обители молодых поэтов, художников, музыкантов, песчаники Фонтенбло, потухшие вулканы плато Оверпи.
В горах Швейцарии - рудоносные жилы. В Милане целый день проводит на крыше собора, наблюдая за работами по реставрации резьбы из мрамора.
Он быстро минует или очень бегло осматривает места, ради которых любопытствующие туристы пересекают океаны. "Я задумал поехать посмотреть мало кем посещаемые рудники Вольтерры, Соффионы, Тосканы, подняться на вершины каррарских Альп. Но главной целью своего путешествия я наметил остров Эльбу.., минералы которого сверкали всеми красками во всех музеях мира".
Свой замысел он осуществил. Это не была легкая прогулка по курортным местам. Начался апрель, но в Италии еще шли холодные дожди со снегом. Ферсман - в летнем костюме, с рюкзачком за плечами, геологическим молотком в руке и в соломенной шляпе на голове - выглядел подозрительно и нелепо. Он сильно страдал от ^холода и сырости (не будем забывать и о его мучительной болезни печени). Вдобавок, когда оп переправлялся на Эльбу, бушевал шторм.
Затем начались его странствия по острову. В двуколке, пешком, карабкаясь по скалам, он изучал остров. Работал преимущественно в западной части острова. Отсюда "родом" знаменитые минералы Эльбы. Почему именно отсюда? Не потому ли, что здесь - гранитный массив?
В карьерах добывались оловянный камень, турмалин, горный хрусталь и поллукс - единственное природное соединение цезия и окиси кремния. Минералы находились не в граните, а в светлых пегматитовых жилах, рассекающих массив. Чем объясняется минералогическое богатство пегматитов при относительной бедности гранитов? Или пегматиты - это какое-то особое рудоносное вещество? Но откуда все-таки опо берется и почему рудоносное?
Вопросов было много. Наивно надеяться найти на них ответ тут же, на островке. Возможно, обоснованные варианты ответа появятся после того, как он в Гейдельберге исследует сотни образцов, которые оп выслал отсюда...
При всем своем неистовом научном темпераменте оп умел сдерживаться, обуздывать свою фантазию и не спешить со скороспелыми идеями. В конце концов даже самая верная идея останется сомнительной гипотезой до тех пор, пока не будет убедительно доказана. Например, идея естественного отбора была впервые высказана философом Г. Спенсером и биологом А. Уоллесом, но вошла в науку только благодаря трудам Дарвина, доказавшего правильность идеи.
Возвращаясь в Германию, Ферсман совершил еще несколько нелегких горных маршрутов в Альпах, после чего в полном изнеможении добрался до Гейдельборга.
Из всех ярких путерых впечатлений крепче всего врезался в память гранитный массив Эльбы с пегматитовыми рудоносными жилами,
А в лаборатории Гольдшмидта внов^ кропотливая работа с алмазами, а иногда, обычно в выходные дни, и с другими минералами. Пришла пора обобщать накопленные факты.
ДИАМАНТ
Да, тем творение прекрасней,
Чем нами взятый материал
Нам неподвластней:
Стих, мрамор, сардоникс, металл.
Т. Готье
Первая фундаментальная монография А. Е. Ферсмана "Алмаз" ("Диамант", она была написана по-немецки)
увидела свет в 1911 году. Создавалась она раньше, в 1907-1909 годах, в Гейдельберге (соавтором Ферсмана был Гольдшмидт). Поэтому книга свидетельствует о научных достижениях "аспиранта".
В этой работе очень велика описательная часть: перечисления многочисленных результатов лабораторных исследований. Исключительно хороши выполненные Ферсманом и ставшие классическими зарисовки кристаллов алмаза, световых картин, наблюдавшихся на гониометре.
И вдруг все изменилось. Отец сообщил, что его переводят служить в Москву. Александр теперь будет учиться в Московском университете. Это было, как тогда говорили, веление судьбы.
УЧИТЕЛЬ
Нет ничего сильнее жажды познания, силы сомнения...
Это стремление - есть основа вся.
кой научной деятельности.
В. И. Вернадский
Ферсман робко входит первый раз в минералогический кабинет Московского университета. От волнения не может говорить. Профессор Вернадский строго смотрит на него сквозь очки (заметим, что профессору тогда было 40 лет).
Выяснив, что перед ним новый студент, Вернадский направляет его в минералогическую лабораторию, к Павлу Карловичу Алексату. Тот оказался еще более строгим: указал новичку его стол - в углу, возле печки, и вручил охристо-желтый кусок минерала ярозита, добавив:
"С острова Челекен". Все еще смущенный, робеющий студент принялся изучать образец.
На следующий день в лабораторию зашел Вернадский.
Негромко поздоровался и стал подходить к каждому по очереди: "А что у вас?" Ферсману сказал: "Ярозит - минерал очень интересный. Содержание некоторых элементов в нем сильно варьирует. Например, алюминия и кальция.
Безусловно, это связано с составом тех минеральных масс, при выветривании которых образовался ярозит. Но должны были играть немаловажную роль и подземные воды. В этом вопросе еще много неясного".
Через несколько дней Ферсман убедился, что строги его новые преподаватели более всего к самим себе и к тем, кто не увлечен наукой. Обстановка в минералогическом кабинете была дружеской, радостной.
Конечно, студенту необходимо прежде всего огладевать впаниями, учиться проводить анализы. Но все-таки так едорово, когда перед тобой минерал, о котором еще многое остается неизвестным, и его историю предстоит расшифровывать так же, как археологам - загадочные письмена давно исчезнувших народов...
Лекции Вернадского произвели на Ферсмана двойственное впечатление. Они не отличались ораторским мастерством, броскими фразами, остроумными отступлениями. Вернадский говорил негромко, спокойно, просто. Но от этого еще отчетливой, ярче выявлялась новизна и красота идей, которыми он делился со слушателями.
Впервые открылась Ферсману истинная сущность минералогии. Прежде, во время бесед с учеными-химиками, будущее минералогии виделось ему в том, что она все более будет превращаться в химическую науку. В лабораториях, среди реторт и пробирок, химики будут поверять "алгеброй гармонию": алгеброй точных экспериментовгармонию природных процессов.
Он полностью разделял мнение великого шведского химика Берцелиуса, высказанное еще в 1822 году: "Минералогия как учение о неорганических соединениях, составляющих наш земной шар, является лишь частью химии, на данных которой она всецело и исторически основывается". И когда Ферсману говорили о новаторском курсе минералогии Вернадского, то имели в виду именно такой подход, воплощающий пророческую мысль Берцелиуса.
Действительность оказалась иной. Да, в начале своей научной деятельности Вернадский придерживался идеи включения минералогии в химию. Нужен был приток новых, основанных на экспериментах достижений бурно развивающейся химии в традиционную описательную минералогию. Однако теперь ситуация изменилась.
Вернадский по-прежнему утверждал, что существует теснейшая связь между общей химией, изучаемой в научных лабораториях, и химией, которую изучают минералоги в природной лаборатории земной коры. Но есть и важное различие. Химия земной коры даст более грандиозную картину явлений. По сравнению с лабораторной химией эта картина отличается не только масштабами, но и необычайной сложностью. Химические закономерности и соответствия, наблюдаемые в мире минералов, еще пе вошли в круг изучения химиками.
Для минералогии, как и для геологии, наблюдения в поле, в природной обстановке - основной метод искания истины.
Ферсмана эти мысли ошеломили. Он ощутил, заново пережил детскую свою любовь к поискам камней, к дальним путешествиям за минералами. Нет, не только в пыли коллекций, среди справочников и не только в лабораториях призван работать минералог! Минералы необходимо наблюдать, изучать в природной обстановке, подобно тому как наблюдают зоологи жизнь и взаимоотношения животных, а ботаники - растений.
На лекциях Вернадского шла речь и о различиях существования минералов и живых организмов. Все живое обладает одним особым качеством неповторимостью.
Неповторима каждая особь, неповторим вид или сообщество. За миллионы лет геологической истории пе было случая, чтобы вымерший вид возродился вновь. Эволюция жизни необратима.
В мире минералов господствуют замкнутые циклы, круговые системы химических изменений. Они постоянно повторяются. Минеральные виды древних эпох точно такие же, как более молодые или даже современные.
Минерал следует изучать на всех стадиях его существования, а не только тогда, когда он приобретает устойчивую структуру, становится "камнем". Надо постигать роль минерала в общей жизни Земли и его зависимость от внешней среды. Чем точнее такое знание, тем легче искать минералы, месторождения полезпых ископаемых...
И все-таки дело обстоит не так просто. Вернадский пе удовлетворяется определением наиболее общей закономерности. Мысль его идет дальше, глубже. Для некоторых минералов были эпохи "расцвета", широкого распространения. Например, для накопления калийной и поваренной солей особенно благоприятным временем был пермский период, а также более древний кембрийский и сравнительно молодая кайнозойская эра. Очень неравномерно в геологической истории накапливался и каменный уголь. Причины подобных явлений неизвестны.
Захватывающими были лекции Вернадского по истории развития физико-химических и геологических наук в повое время. Для него история науки не была подобием окаменелости, остающейся неизменной веками. Он утверждал: каждая эпоха по-новому осмысливает прошлое!
Воссоздание хода научной мысли было для Вернадского пе самоцелью. Он выяснял законы научного познания. История науки была для него орудием познания нового.
Он учил не просто науке или истории науки. Он стремился выработать у слушателей научное мировоззрение, особый взгляд на природу, основанный на фактах, опытах, наблюдениях, обобщениях.
Наука - коллективное творение. Опа созидается усилиями тысячей тысяч специалистов, и не только ученых.
Научпое знание развивается не в абсолютном пространство, а в определенной социальной среде, в неразрывной связи с другими проявлениями человеческого духа, с прогрессом техники и промышленности, с уровнем знаний и заблуждениями определенной исторической эпохи. И вновь проблема решается пе так просто. Научное творчество остается достоянием и достижением личности. Нс безликие, однообразные массы научных работников движутся по магистральным направлениям в мире знаний. Требуются яркие, одаренные, вдохновенные, целеустремленные личности, идущие непроторенными путями, открывающие новое.
Идеи отдельных мыслителей оставались пе понятыми современниками. Порой проходили сотни лет, пока эти достижения становились достоянием науки, философии, техники. Новое знание вырабатывают не машины, а незаурядные, оригинальные личности. Так говорил Вернадский.
Мысли Вернадского не блестели ярко и быстро угасающе, как искры или падающие звезды. Они, словно семена, проникали в глубины разума и там расцветали. Они заставляли вновь и вновь обдумывать проблемы, сомневаться и искать, чтобы стать наконец твоими собственными, глубоко прочувствованными убеждениями.
Влияние Вернадского на Ферсмана было огромным.
В начале 1941 года, вспоминая зарождение в нашей стране учения о химической жизни Земли, Александр Евгеньевич говорил:
"Так складывались наши представления, скажем вернее, - наши научные мечты, когда тридцать лет тому назад, в старом здании Московского университета вокруг профессора В. И. Вернадского зажигался огонь новых исканий, полных веры в науку и жизнь.
И в стенах минералогического кабинета... зародились новые вехи новой науки и, вдохновляемые творческими порывами Владимира Ивановича, рождались и новые научные течения, и новые люди, и новые пути смелых исканий" [Ферсман А. Е. Избранные труды. М., 1959, т. V, с. 530.].
УНИВЕРСИТЕТ
Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживавшихся господствующих взглядов.
В. И. Вернадский
Студенческая пора была для Александра Ферсмана одухотворена самостоятельными научными исследованиями, стремлением не только узнать известное, но и вторгнуться мыслью в неведомое.
В Московском университете Ферсман стал геологом.
И хотя учился там недолго (с 1903 по 1907 год), достиг очепь многого.
"Я окунулся, - писал он, - в мир глубокой и продуманной постановки новых научных проблем с тем философским подходом, который этим проблемам всегда давал В. И. Вернадский".
Уже в 1904 году вышла в свет первая научная работа Ферсмана. В этом же году он был избран секретарем минералогического кружка университета.
За годы учебы в университете Ферсман опубликовал семь научных статей. Он был всецело увлечен минералогией и запустил некоторые другие предметы. Но благодаря своим научным исследованиям смог закончить университет.
Он научился самостоятельно мыслить, и это помогало находить более или менее удовлетворительные ответы даже на те вопросы, с которыми не успел ознакомиться по лекциям или учебникам. А главное то, что не интересующие его курсы - скажем, ботаника - стали для пего неизбежными, хотя и докучттыми занятиями, приближающими момент перехода к самостоятельной любимой работе. Подобно этому однообразные многочисленные анализы открывают путь к интересным выводам, обобщениям.
Кстати, в университете он научился кропотливой лабораторной работе, многочасовым опытам, требующим длительной сосредоточенности, терпения, самодисциплины.
"Нашу пеструю семью, то целыми ночами выпаривавшую химические растворы, то принимавшую бурное участие в студенческих сходках, объединял главный помощник В. И. Вернадского - Павел Карлович Алексат, строгий, сухой на вид. Под его руководством мы прошли блестящую школу. Чрезвычайно требовательный, он заставлял нас проверять анализы много раз, до тех пор, пока они не давали положительного результата", - вспоминал Ферсман.
В. И. Вернадский настаивал, чтобы его ученики систематически просматривали минералы, "набивая" глаз па сотнях, тысячах образцов, чтобы учились определять присылавшиеся в университет собрания камней и умели точно их инвентаризировать.
Это было время нелегкой работы, нередко продолжавшейся 13-14 часов в сутки. Ферсман вынес из этого периода самое важное в жизни - умение работать.
Но, как мы знаем, для Вернадского работа минералога была в значительной степени геологической, полевой, связанной с непосредственными наблюдениями природы.
Он очень большое значение придавал экскурсиям и экспедициям.
Ферсман с другими студентами-минералогами регулярно совершал экскурсии в окрестностях Москвы (прежде пределы города были значительно меньше нынешних). На каменоломне в Дорогомилове изучали кристаллы кварца и кальцита. В обрывах на берегу Москвы-реки у Хорошева наблюдали минеральные особенности окаменелых раковин аммонитов. Каменоломпя в Подольске открывала картины химической жизни известняков: их превращения в доломиты, окремнения, обогащения некоторыми минералами па контакте с лежащими выше глинами юрского возраста.
В Подольском карьере Ферсман обнаружил слоечки листоватого палыгорскита. И еще одна находка, удивительная. В трещинах нередко встречались мелкие сталактиты и сталагмиты, натеки известняка. А в одном месте они были зелеными!
Отобрали образцы. Провели химические анализы. Выяснилось: красящим веществом были соли никеля. Откуда они взялись?
Разгадка оказалась проста. Выше обнажения, на поверхности земли лежал железный лом с остатками никелевых изделий... Выходит, минеральные массы в этих трещинах возникали за последние десятки лет, а на химическом их составе сказалась деятельность людей.
...Пройдут годы, и Ферсман вновь вернется к изучению геологической деятельности человека. Теперь он уже будет оперировать цифрами, многочисленными данными в масштабах всей планеты. Но как знать, не были ли студенческие впечатления тем первым толчком, который сдвигает мысль в определенном направлении, чтобы затем постепенно прийти к фундаментальным открытиям?
Ферсману очень нравились минералогические экскурсии. Вернадский в 1904 году, отправляясь в экспедицию на Украину, спутником своим выбрал Ферсмана и еще одного студента.
Путешествовали они по украинской земле весной, в пору обновления природы. Житомир, Бердичев, Полтавская губерния, Киевская... Трудно сейчас в полной мере восстановить детали этой поездки. По-видимому, исследовались преимущественно выходы очень древних гранитных массивов, где встречались вкрапления графита. Один из образцов графита в граните из Глуховцов (под Бердичевым) имелся в коллекции Московского университета. Подобные находки отмечались по р. Тетерев на Житомирщине.
Не исключено, что во время этих маршрутов Ферсман впервые глубоко задумался над подземной судьбой углерода. На юге Африки, например, углерод предстает в кимберлитовых жерлах драгоценными вкраплениями алмаза.
Но чаще он приобретает облик невзрачного, маркого графита. Что тому причиной? Влияние геологической среды, условий образования? А если возможны переходы алмазов в графит и графита в алмаз?..
Вернадский познакомил своих спутников с минералами почв и химическими особенностями знаменитого чернозема, который он изучал когда-то под руководством своего учителя В. В. Докучаева. И в душе молодого Ферсмана пробуждалось ощущение единства природы Земли во всех ее проявлениях. Опадающая белизна цветущих садов, жирные пласты чернозема - биокосного тела, неотделимо соединяющего в себе живое (корни растений, микробы, червей) и неживое, косное, минеральное, зернистая твердь гранита, поднятого могучими геологическими силами с многокилометровых глубин, выброшенного волнами времени из невообразимых далей миллионолетий.
Что общего между мимолетным, недолгим и вечным, между живым, биокосным и минеральным? А общее, оказывается, есть: при выветривании гранита образуются химические соединения и минералы, частично попадающие в почву, а из почвы - в растения. Но это еще не все.
Остатки растений возвращаются в почву, активно участвуя в ее химической жизни. В результате создаются новые соединения, проникающие в подземные воды и горные породы... Так рождались новые идеи о круговращениях химических элементов и соединений, о непростых судьбах атомов на Земле и в земных недрах.
Невозможно более или менее достоверно восстановить ход и строй мыслей начинающего ученого Ферсмана. Однако именно в эти годы Вернадский разрабатывал основы геохимии, новой обширной области знаний. И Ферсману через несколько лет суждено будет стать одним из первых геохимиков...
Но пока еще все это не реализовано. В 1904 году Ферсман - не будем этого забывать - только приступал к научным исследованиям, был еще студентом-третьекурсником. Формально от него требовалось немного: проходить курс наук, определяемый программой университета.
И даже, заметим, минералогические экскурсии официально не входили в этот курс, а многие преподаватели считали их чудачеством Вернадского.
После окончания совместных маршрутов с Вернадским Ферсман направился в Крым. Там, по собственному признанию, "усердно экскурсировал" и в результате привез в Московский университет "довольно много" образцов.
В Минералогическом музее он не застал никого из коллег, так как вернулся слишком рано, 9 августа. На рабочих столах и на полу лежали груды образцов Румянцевской коллекции, доставленной в университет. И Ферсман, взяв помощника, принялся разбирать минералы.
Так он начинал работать: азартно, с полной самоотдачей. Так работал он всю жизнь, щедро растрачивая свою энергию.
Казалось бы, при такой увлеченности молодой ученый очеиь легко будет впадать в преувеличения и свои научные идеи не сможет оценивать критически. На это предположение можно найти ответ в письме Ферсмана Вернадскому, датированном 15 августа 1906 года. Как бы извиняясь, Ферсман сообщает: "Только попал в лабораторию - 2 недели болели глаза". И дальше: "Кончил статью о баритах... Получилось нечто скучное и растянутое... Хотя статья о палыгорските написана мной, тем не меиее я не решаюсь послать ее Вам, так как многое в ней является слишком смелым и недоказанным в характеристике палыгорскита как самостоятельного минерального вида" [Александр Евгеньевич Ферсман. М., 1965, с. 433.].
Очень важное признание: Ферсман действительно склонен к "слишком смелым и недоказанным" идеям. Но в то же время сам ясно это видит и учитывает. В двадцать три года он наделен не только способностью фантазировать и увлекаться, свойственной юности, но и умением сомневаться, критически оценивать свои и чужие идеи, приобретаемым обычно в зрелые годы. Плодотворнейшее для научных исканий сочетание!
ПЕРВАЯ КОМАНДИРОВКА
Как ни совершенно крыло птицы, оно никогда не смогло бы поднять ее ввысь, не опираясь на воздух. Факты - это воздух ученого, без них вы никогда не сможете взлететь. Без них ваши теории - пустые потуги.
И. П. Павлов
По рекомендации Вернадского Ферсмана оставили при университете для подготовки к профессорскому званию (или, по-современному, в аспирантуре). Для повышения квалификации его направили за границу, где имелось более совершенное лабораторное оборудование, в частности для оптических и геометрических исследований кристаллов,
В лаборатории Гейдельбергского университета Ферсман вел кристаллографические исследования алмаза под руководством известного специалиста - В. М. Гольдшмидта.
Очень быстро трудолюбивый, аккуратный, упорный русский ученый завоевал уважение и доверие своего руководителя.
Ферсман, к удивлению пунктуальных немецких коллег, работал с утра до позднего вечера. В Доисках лучших образцов оп бывал в различных городах Германии. Перед ним проходили сотни, тысячи кристалликов алмаза. Целые россыпи драгоценных сверкающих камней. Отобранные кристаллы через банк отправлялись в Гейдельберг.
В лаборатории с "царем минералов" обращались по-деловому. Ферсман с помощью гониометра (угломера), усовершенствованного Гольдшмидтом, проводил бесчисленные измерения граней кристаллов.
Обычно подобная процедура, многократно повторяемая для одного минерала, не имеет большого значения. Еще Н. Стено открыл так называемый закон постоянства грапных углов: в кристаллах одного и того же вещества углы между соответствующими гранями неизменны. На этом законе основан один из методов определения минералов.
Однако углы все-таки могут меняться, если кристаллы данного минерала формировались при разных температуре и давлении. Вдобавок у алмаза грани очень часто округлы"
как бы оплавлены, и во времена Ферсмана этому не было найдено удовлетворительного объяснения.
Ферсман детально обследовал и сами грани, зарисовывая все выступы и выемки на них, штриховку, фигуры растворения. Его подробнейшие записи и зарисовки накапливались.
Казалось бы, обычная работа кристаллографа. Сотни специалистов в разных странах проводили подобные измерения, не находя в них ничего особенного. Скучное, "нетворческое" занятие. А Ферсман предавался ему с такой самоотдачей, так неистово, будто каждый день сулил ему крупные научные открытия.
И открытия действительно были. Только не каждый день и не сразу. Научные открытия такого рода подготавливаются исподволь, неприметно, слагаясь из тысяч и тысяч опытов, замеров, наблюдений. Словно песчинка к песчинке, накапливаются новые факты до той поры, пока но появится огромный массив фактов.
Песчинки, образующие крупные скопления, начинают существовать по законам больших масс. Так возникают песчапые гряды или обвалы на крутых песчаных склопах.
"Горы" накопленных фактов в одних случаях подавляют мысль, мешая осмыслить сведения. В других - пробуждают глубокие идеи, обобщения.
Ферсман но был только лишь накопителем фактов. Он управлял ими, организовывал их, классифицировал, осмысливал. Вел научные поиски. Жаждал открыть закономерности изменения форм алмазов для того, чтобы затем восстановить условия образования кристаллов. Ведь главная загадка алмаза скрыта в недоступных глубинах планеты, там, где рождается этот очень твердый драгоценнейший минерал.
Стремление разгадать загадку природы, постоянная направленность к дальним, значительным целям научной работы помогали ему преодолевать трудности, вдохновляли. Без такого духовного подъема невозможно плодотворно трудиться в науке, да и в других областях тоже.
"Упорная работа по алмазу отнимала у меня до пятнадцати часов в сутки, - вспоминал Ферсман. - Лишь в отдельные дни удавалось вырваться и посетить каменоломни, рудники, фабрики восточной Германии, осмотреть музеи и главным образом большие партии драгоценных камней".
В летние месяцы он предпринимал длительные путешествия. Как бы увлеченно ни занимался измерениями кристаллов, это оставалось лишь частью его паучных интересов. Лабораторные исследования алмазов меркли перед безмерным величием лаборатории земной природы.
Во Франции он обследует гипсы Монмартра - знаменитой обители молодых поэтов, художников, музыкантов, песчаники Фонтенбло, потухшие вулканы плато Оверпи.
В горах Швейцарии - рудоносные жилы. В Милане целый день проводит на крыше собора, наблюдая за работами по реставрации резьбы из мрамора.
Он быстро минует или очень бегло осматривает места, ради которых любопытствующие туристы пересекают океаны. "Я задумал поехать посмотреть мало кем посещаемые рудники Вольтерры, Соффионы, Тосканы, подняться на вершины каррарских Альп. Но главной целью своего путешествия я наметил остров Эльбу.., минералы которого сверкали всеми красками во всех музеях мира".
Свой замысел он осуществил. Это не была легкая прогулка по курортным местам. Начался апрель, но в Италии еще шли холодные дожди со снегом. Ферсман - в летнем костюме, с рюкзачком за плечами, геологическим молотком в руке и в соломенной шляпе на голове - выглядел подозрительно и нелепо. Он сильно страдал от ^холода и сырости (не будем забывать и о его мучительной болезни печени). Вдобавок, когда оп переправлялся на Эльбу, бушевал шторм.
Затем начались его странствия по острову. В двуколке, пешком, карабкаясь по скалам, он изучал остров. Работал преимущественно в западной части острова. Отсюда "родом" знаменитые минералы Эльбы. Почему именно отсюда? Не потому ли, что здесь - гранитный массив?
В карьерах добывались оловянный камень, турмалин, горный хрусталь и поллукс - единственное природное соединение цезия и окиси кремния. Минералы находились не в граните, а в светлых пегматитовых жилах, рассекающих массив. Чем объясняется минералогическое богатство пегматитов при относительной бедности гранитов? Или пегматиты - это какое-то особое рудоносное вещество? Но откуда все-таки опо берется и почему рудоносное?
Вопросов было много. Наивно надеяться найти на них ответ тут же, на островке. Возможно, обоснованные варианты ответа появятся после того, как он в Гейдельберге исследует сотни образцов, которые оп выслал отсюда...
При всем своем неистовом научном темпераменте оп умел сдерживаться, обуздывать свою фантазию и не спешить со скороспелыми идеями. В конце концов даже самая верная идея останется сомнительной гипотезой до тех пор, пока не будет убедительно доказана. Например, идея естественного отбора была впервые высказана философом Г. Спенсером и биологом А. Уоллесом, но вошла в науку только благодаря трудам Дарвина, доказавшего правильность идеи.
Возвращаясь в Германию, Ферсман совершил еще несколько нелегких горных маршрутов в Альпах, после чего в полном изнеможении добрался до Гейдельборга.
Из всех ярких путерых впечатлений крепче всего врезался в память гранитный массив Эльбы с пегматитовыми рудоносными жилами,
А в лаборатории Гольдшмидта внов^ кропотливая работа с алмазами, а иногда, обычно в выходные дни, и с другими минералами. Пришла пора обобщать накопленные факты.
ДИАМАНТ
Да, тем творение прекрасней,
Чем нами взятый материал
Нам неподвластней:
Стих, мрамор, сардоникс, металл.
Т. Готье
Первая фундаментальная монография А. Е. Ферсмана "Алмаз" ("Диамант", она была написана по-немецки)
увидела свет в 1911 году. Создавалась она раньше, в 1907-1909 годах, в Гейдельберге (соавтором Ферсмана был Гольдшмидт). Поэтому книга свидетельствует о научных достижениях "аспиранта".
В этой работе очень велика описательная часть: перечисления многочисленных результатов лабораторных исследований. Исключительно хороши выполненные Ферсманом и ставшие классическими зарисовки кристаллов алмаза, световых картин, наблюдавшихся на гониометре.