Страница:
Комитет фонда постановил выдать Вернадскому сорок тысяч франков на продолжение его работ по живому веществу. Это была максимальная выдача. Она давала русскому ученому возможность на основе математических вычислений ввести в науку вопрос о биогеохимической энергии на нашей планете, продолжить выяснение геохимического значения живого вещества.
Осенью 1925 года Вернадский обязывался сдать научный отчет и таким образом отчитаться в полученной субсидии.
Отчет фонду становился, по сути дела, сводкой мыслей Вернадского о живом веществе и работой над новой книгой. Этой книгой, равной по значению его «Геохимии», была «Биосфера», вышедшая в 1926 году в России, через год во Франции, а затем переведенная на многие языки.
Те летние, солнечные дни в окрестностях Парижа повторяли вдохновенное лето в Шишаках, на Бутовой горе.
Так же с тетрадкой или книгой в руках бродил Владимир Иванович по предместьям Парижа или сидел в своем маленьком садике, то размышляя, то вычисляя. Математическим аппаратом он владел плохо и иногда вычислял целыми днями там, где математик обошелся бы часами. Не доверяя своим цифрам, Владимир Иванович прибегал к дружеской помощи знакомого математика Евгения Александровича Холодовского. Тот заново производил вычисления, и, если числа сходились, Вернадский писал свои формулы всюдности, давления и скорости жизни.
Теперь в верхней, поверхностной пленке нашей планеты его интересовали не геологические явления, а отражение строения космоса, связанного со строением и историей химических атомов.
Владимир Иванович считал невозможным изучение биосферы без учета связи биосферы со строением всего космического механизма.
«Космические излучения вечно и непрерывно льют на лик Земли мощный поток сил, придающий совершенно особый, новый характер частям планеты, граничащим с космическим пространством, – записывал он свои основные положения. – Благодаря космическим излучениям биосфера получает во всем своем строении новые, необычные и неизвестные для земного вещества свойства, и отражающий ее в космической среде лик Земли выявляет в этой среде новую, измененную космическими силами, картину земной поверхности. Вещество биосферы благодаря им проникнуто энергией. Оно становится активным, собирает и распределяет в биосфере полученную в форме излучений энергию, превращает ее в конце концов в энергию в земной среде, свободную, способную производить работу».
Вернадский видит в поверхностной земной оболочке не только область вещества, но и область энергии, источник изменения планеты внешними космическими силами.
«Лик Земли ими меняется, ими в значительной степени лепится, он есть не только отражение нашей планеты, проявление ее вещества и ее энергии – он одновременно является и созданием внешних сил космоса, – говорит Вернадский. – Благодаря этому история биосферы резко отлична от истории других частей планеты и ее значение в планетном механизме совершенно исключительное! Она в такой же, если не большей, степени есть создание Солнца, как и выявление процессов Земли».
Переходя на художественный способ выражения, Вернадский добавляет:
«Древние интуиции великих религиозных созданий человечества о тварях Земли – в частности, о людях, как детях Солнца, – гораздо ближе к истине, чем те, которые видят в тварях Земли только эфемерные создания слепых и случайных изменений земного вещества, земных сил».
Медленно и с трудом в течение всей своей сознательной жизни подходил Вернадский к пониманию механизма превращения солнечной энергии в земные силы. Бесконечное разнообразие красок, форм, движений в живой природе скрывает от нас этот механизм: ведь часть его составляем мы сами и наша жизнь.
Представление о биосфере как о земном и космическом механизме являлось теперь Вернадскому твердым научным фактом, непреложным эмпирическим обобщением.
Возбужденная необыкновенным подъемом, творческая мысль его захватывала все новые и новые области.
И вот в этот разгар стихийного буйства мысли и обобщений Вернадский получает резкое предложение Академии наук немедленно вернуться в Петроград с предупреждением, что в противном случае он будет исключен из числа академиков. Владимир Иванович отвечал, что выедет тотчас, как только сдаст свой научный отчет.
Он считал, что не может уехать, не выполнив всех принятых на себя перед «Фондом Розенталя» обязанностей.
Вместе с официальным ответом академии Владимир Иванович написал лично Карпинскому и тогдашнему заместителю народного комиссара просвещения М. Н. Покровскому.
Дело в том, что, получая командировку в Сорбонну, Вернадский заверил Покровского, что он не имеет ни малейшего намерения эмигрировать и обязательно возвратится в Россию. Теперь он писал Покровскому, что считает себя не вправе оставить Париж, не сдавши своего отчета организации, субсидировавшей его работу.
За два года пребывания в Париже Вернадского навещали приезжавшие сюда академики Иоффе, Лазарев, Ольденбург. Они подробно знакомились с его работами. Уверенный в том, что академия примет во внимание причины, задержавшие его в Париже, Владимир Иванович возвратился к прерванной работе. Но тут пришло извещение академии, что ввиду отказа Вернадского немедленно приехать он исключается из академиков.
Вернадский обратился в академию с новым объяснением, в котором, адресуясь к общему собранию, писал:
«Я не представляю свою жизнь без академии, но, как мне ни трудно с нею расставаться, я не могу возвратиться, не сдав своего научного отчета организации, субсидировавшей мою работу: это вопрос чести русского ученого, и академия не может не считаться с этим обстоятельством!»
Поспешное и неоправданное решение академии поставило Владимира Ивановича в необходимость устраивать свою жизнь по-эмигрантски и прежде всего искать какой-нибудь заработок. Ему хотелось все же не терять связи с родиной и поселиться поближе, в Праге, где у него были не только друзья по науке. По пути в Париж Вернадские оставили в Праге дочь. Нина кончила там медицинский факультет и вышла замуж за археолога Николая Петровича Толля. Теперь она работала в глазной поликлинике и в психиатрической больнице.
Владимир Иванович сообщил чешским друзьям о своем положении. Они ответили приглашением прочесть в 1926 году курс геохимии металлов в Пражском университете на французском языке. Предполагалось затем сделать этот курс постоянным. Владимир Иванович, несколько успокоенный, вернулся к своим работам над отчетом.
В это время в Ленинграде Академия наук готовилась к торжествам по случаю двухсотлетия своего существования.
Юбилейные торжества происходили в сентябре 1925 года. Для участия в них в Ленинград приехал М. Н. Покровский. При встрече с Ольденбургом на торжественном заседании в присутствии президента и многих академиков Покровский сказал ему:
– Вы напрасно порвали отношения с Вернадским. Ясно, что он не мог и не должен был уезжать из Парижа, не сдавши там своего отчета… А вы его же и наказали!
В порядке проведения торжеств заместитель народного комиссара огласил постановление правительства о предоставлении академии десяти новых кафедр академиков. При обсуждении кандидатов на занятие этих кафедр прежде всего встал вопрос о Вернадском, которому и было послано предложение занять одну из этих кафедр. Он согласился, и, таким образом, все событие было исчерпано.
Правда, теперь у Вернадского оставалось обязательство перед Прагой, между тем как академия требовала немедленного приезда. Но по пути в Ленинград, остановившись в Праге, Вернадскому удалось договориться с чехами о переносе обещанного им курса на 1928 год.
В Праге Владимир Иванович закончил «Биосферу» и в начале марта с готовой рукописью этой книги явился в Ленинград.
Теперь в Академии наук он кафедры минералогии уже не занимал, а оставался только академиком – председателем Комиссии по изучению естественных производительных сил. Не медля ни часа, Владимир Иванович организовал при комиссии отдел живого вещества – будущую биогеохимическую лабораторию.
Пока задачи и цели вновь организованного биогеохимического отдела оставались для многих академических работников неясными, деятельность его не встречала сочувствия.
Один академик спрашивал у другого:
– Что это за отдел живого вещества? Чем там занимаются?
Другой редко отвечал просто:
– Не знаю!
Чаще он придумывал что-нибудь унизительное:
– Ищут золото в дохлых лягушках!
Даже в нижнем этаже радиевого института не понимали, что делается у них над головами.
– Что это паленым пахнет? – вдруг спрашивал кто-нибудь из сотрудников, опасливо оглядываясь кругом.
– Садиков кошек жжет! – отвечали ему.
– Зачем?
– Как зачем! Неужто вы не знаете, что из черных кошек приворотное зелье варят?
Владимир Сергеевич Садиков первым вернулся к Вернадскому на работу с живым веществом. Вернадский встретил его с радостью.
Вскоре приехал из Москвы Виноградов. По окончании Военно-медицинской академии его направили врачом в авиационный отряд, стоявший в Москве. Большую часть времени он проводил в химической лаборатории Н Д. Зелинского. Теперь его избрали преподавателем кафедры физической химии Военно-медицинской академии, и он вернулся в Ленинград. Владимир Иванович предложил ему работать с живым веществом хотя бы во время летних каникул.
– Когда мы из отдела комиссии сделаем биогеохимическую лабораторию академии, мы, разумеется, откомандируем вас в академию! – сказал он. – А сейчас предложу вам плавание на «Персее» и работу по химическому анализу фитопланктона на Мурманской биологической станции…
Владимир Иванович заведовал биогеохимической лабораторией океанологического института.
«Персей» – первое наше судно, специально оборудованное для научно-исследовательской работы и отлично приспособленное для плавания в полярных водах. Исследования по химии моря и морских организмов Виноградов провел на «Персее». В результате этих исследований появилась монография Виноградова «Химический элементарный состав морских организмов» и ряд работ по химии моря.
Проблему химического состава организмов Владимир Иванович считал самой важной для начального развития биогеохимии. Из библиографического отделения комиссии он перевел в новый отдел Марию Александровну Савицкую и поручил ей организацию картотеки по геохимии живых организмов. Мария Александровна знала латинский язык и отлично справлялась с входившими тогда в практику системами картотек. К тому же девушка окончила географический институт.
Говорят, что гениальным людям прежде всего свойственно умение подбирать своих сотрудников. Если это так, то Вернадскому следовало бы присвоить славу и честь гения за одно это качество. Оно сказывалось и на подборе младших научных и административных сотрудников.
Владимир Иванович, поднимаясь наверх, в отдел живого вещества, прежде всего направлялся к Савицкой. Обычно он выкладывал перед ней на стол из карманов кучи бумажек необыкновенного вида и размеров, большей частью узеньких и длинных, с двумя-тремя строчками быстрого и мелкого, но всегда разборчивого почерка. Мария Александровна ласково называла эти длинненькие обрывочки газетных полей, блокнотов, несберегаемых писем «хвостиками». С этих «хвостиков» она заносила на карточки литературу или данные химического состава исследованных организмов[6].
Вместе с «хвостиками» Вернадского и литературой, направлявшейся по его распоряжению к Савицкой для просмотра, поступали к ней и данные анализа, производимые сотрудниками отделов.
Анализы сотрудников Владимир Иванович просматривал на карточках с особенной тщательностью. Как-то, просмотрев карточку, только что переписанную Савицкой, Владимир Иванович сказал ей:
– Тут, Мария Александровна, какая-то ошибка. Таких чисел не может быть.
Мария Александровна робко заметила:
– Владимир Иванович, ведь это другой вид ряски!
– Я знаю, что вид другой. Но разница слишком значительна. Отложите эту карточку. Я попрошу проверить анализ еще раз.
И когда через некоторое время пришел новый анализ, Мария Александровна убедилась, что Владимир Иванович был прав.
С тех пор как Мария Александровна стала работать непосредственно у Вернадского, она не переставала удивляться заведенным в отделе порядкам. Владимир Иванович никогда никому не делал замечаний, и, вероятно, поэтому более всего на свете боялись и здесь и внизу навлечь на себя его выговор. Никто не следил за сотрудниками, когда кто уходил или приходил, но в какой бы неожиданный час ни показывался в отделе Вернадский, он заставал всех на своих местах.
Однажды в радиевый институт прислали какого-то молодого инженера-практиканта. Он воспользовался отсутствием докучливого контроля и стал приходить, когда ему было удобно.
Однако продолжалось это недолго. Владимир Иванович позвал его к себе и сказал спокойно:
– У меня нельзя числиться, у меня надо работать!
Практикант в институте более не появлялся.
Выход в свет в 1926 году «Биосферы», а через год и «Очерков геохимии» пристыдил привычных консерваторов духа и заставил их уважать новый отдел.
Биогеохимический отдел должен был, по мысли Вернадского, вести работы по определению среднего веса, химического состава и геохимической энергии организмов.
Определение геохимической энергии живого вещества Вернадский считал основной задачей.
До биогеохимических работ русского ученого химическая работа организмов в биосфере никак не учитывалась. В сущности, у натуралистов соответствующих понятий совсем не было.
Из тех основных проявлений живого вещества в биосфере – веса, химического состава и энергии – именно проявление геохимической энергии менее всего затрагивалось научной мыслью. Это понятно. Вес живого вещества нетрудно определить, когда известно количество составляющих его отдельных организмов и средний вес одного неделимого. Не более трудно определить средний химический состав организма в весовых или атомных процентах. Если до работ русского ученого и появлялось слишком мало данных такого рода, то дело было не в трудности задачи, а в пренебрежении ее значением.
Трудность заключалась в том, как количественно выразить геохимическую энергию однородного живого вещества.
Жизнедеятельность организмов сводится к дыханию, питанию и размножению, но производит и меняет движение химических элементов биосферы главным образом размножение организмов. Это свойство организмов всегда считалось основным для живого, той непроходимой гранью, которая отделяет его от мертвой, косной материи.
Натуралисты собрали огромный запас фактов, точных наблюдений в этой области, но до появления «Биосферы» Вернадского не существовало ни одной работы, где размножение организмов рассматривалось бы с точки зрения его значения в организованности биосферы, в бытии планеты.
Конечно, основные законы размножения, самоочевидные, как аксиомы, были известны с давних времен. Все крупнейшие натуралисты в той или иной форме приходили к мысли, высказанной Дарвином и Уоллесом: если не будет внешних препятствий, всякий организм в разное, определенное для него время может размножением покрыть весь земной шар, произвести потомство, равное по объему массе океана или земной коры.
Было также хорошо известно, что размножение организмов совершается по типу геометрической прогрессии, что при этом мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные.
Но лишь Вернадский изучил такого рода эмпирические обобщения в их совокупности, нашел для них математическое обоснование и показал огромное их значение для понимания мира.
С докладом «О размножении организмов и его значении в строении биосферы» Вернадский выступил в Ленинградском обществе естествоиспытателей немедленно после своего возвращения из Парижа. Внешне спокойный, как будто наглухо замкнутый от людей своей постоянной задумчивостью, внутренне он горел творческой радостью найденных обобщений и выводов.
Из них два основных положения подчеркнул он.
Первое – это значение числа, которое так ярко проявляется в области биогеохимических явлений, взятых в масштабе планеты. Число царит здесь так же, как оно царит в движении небесных светил и в мире сложных систем атомов.
Яркая, вечно изменчивая, полная красок, случайностей, не поддающаяся нашему чувству разнообразия живая природа, в сущности, построена на мере и числе. Она согласована в своих тончайших проявлениях и, по существу, является частью одного стройного целого, единой структуры, одного механизма. Вес, размеры, количество потомства, быстрота его воспроизведения численно обусловлены размерами планеты и ее газовым веществом. А в связи с этим отражение живого в химических процессах Земли, в составе и характере атмосферы является их результатом, поддающимся исчислению и предвидению. Планеты и организм неразрывно и численно связаны. Число должно охватить область живого на нашей планете так же, как оно охватывает область больших явлений космоса.
В этом отношении Вернадский не находил разницы между живым и косным.
Второй важнейший вывод из сделанного им охвата биологических явлений числом и мерой Вернадский видел в неизбежности признания в этой области определенного, не случайного порядка природы, в необходимости аналогии с организованностью, а не со слепым стечением случайностей.
«Геохимия» Вернадского, а затем и в особенности его «Биосфера» открыли не одним натуралистам тот необыкновенный мир, который все могли видеть и никто до счастливого русского гения не видел, кроме разве другого такого же счастливого и такого же русского гения – Федора Ивановича Тютчева.
Владимир Иванович даже в детстве не писал стихов и часто прозу предпочитал поэзии, но с маленьким томиком Тютчева он постоянно советовался, как с единомышленником. Они оба были мыслителями – один в пауке, другой – в искусстве, и ученый, как это ни странно, искал и находил поддержку своим эмпирическим обобщениям у поэта.
Еще прежде чем закончена была «Биосфера», Владимир Иванович, работая над книгой, держал в уме тютчевский эпиграф к ней:
Если бы мы стали искать теперь поэтическую характеристику Вернадского, то обратились бы также к Тютчеву:
Если он и отличался от множества других прохожих, то тем лишь, что выходил из дому и возвращался обратно в одно и то же время, с точностью часового механизма. Доживавшие у больших окон своих дореволюционных квартир старушки нередко сверяли по Вернадскому свои старомодные часы.
Постоянная настроенность Вернадского на высокое мышление казалась среди его ученых друзей естественной и понятной. Если же уровень разговора при нем понижался, Владимир Иванович просто замолкал, предоставляя говорить Наталье Егоровне, или же вовсе уходил к себе в кабинет.
При всех условиях, даже под Новый год, в десять часов он гасил свет в кабинете и ложился спать.
В остальном в нем решительно не было ничего необыкновенного.
А между тем Владимир Иванович в то же самое время, ставя в радиевом институте работы по изучению характера химических элементов в живом веществе, действительно по высям творения шагал, как бог.
Для этих исследований требовалось определение атомного веса элементов, выделенных из организмов. Таких определений никто никогда не делал, вероятно, потому, что никто никогда не сомневался в полной тождественности атомов, строящих вещество живых тел природы и косных.
Колоссальное значение новых исследований Вернадского связано было с открытием атомов разного строения, обладающих одинаковыми химическими свойствами.
Модель строения атома, предложенная датским ученым Нильсом Бором, позволила разобраться в некоторых основных свойствах атома, чрезвычайно важных для понимания его природы.
Аналогия строения атома со строением планетной системы заключается в том, что в обеих системах можно различить центральное тело, резко превосходящее по своим размерам движущиеся вокруг него меньшие тела, и в том, что в общем объеме системы атома и системы планет материальные тела составляют ничтожную его часть.
Устанавливая периодическую систему элементов, Д. И. Менделеев исходил из атомного веса химического элемента и. располагая элементы по их химическим свойствам, считал, что они должны располагаться пропорционально атомным весам. Некоторые элементы не подчинились этому правилу, и Менделеев решил, что веса их определены неправильно, и при проверке это подтвердилось. Однако для двух групп элементов, не подчинившихся правилу, объяснений не находилось до тех пор, пока не было раскрыто строение атома.
В 1916 году молодой англичанин Г. Мозли доказал, что основным в периодической системе Менделеева является не атомный вес, а место, занимаемое элементом в периодической системе, порядок их чередования: порядок же этот определяется количеством электронов, вращающихся вокруг ядра в атоме.
С тех пор этот порядок распределения химических элементов стали называть атомными числами элемента или числами Мозли.
Так менделеевская система элементов превратилась в систему атомов.
Несколько раньше другой англичанин, Ф. Содди, показал, что атомы разного строения могут обладать одинаковыми химическими свойствами. Такие атомы получили название изотопов, то есть занимающих одно и то же место в периодической системе элементов и имеющих одно и то же атомное число, число Мозли.
Изучение изотопов открыло целый ряд интересных, а часто совершенно необъяснимых явлений.
Оказалось, например, что многие элементы состоят из смеси изотопов и смесь изотопов химически неразделима. Возможность изучать изотопы в чистом виде представилась лишь в связи с радиоактивным распадом некоторых элементов. Так, например, выяснилось, что уран и радий в результате радиоактивного распада переходят в свинец атомного веса 206,0, а торий – в свинец атомного веса 208,0. Обыкновенный же свинец всегда имеет атомный вес около 207,2. Очевидно, что он состоит из смеси свинцов того и другого атомного веса всегда в одной и той же пропорции.
Для огромного большинства элементов выяснилось постоянство смесей изотопов. Это обстоятельство и позволило Д. И. Менделееву строить свою периодическую систему, исходя из постоянства атомных весов. Но из того же постоянства смесей следует, что изотопы не разделяются во время природных процессов, образующих минералы и горные породы, так как эти процессы представляют собой химические реакции.
Новое изменение во взглядах на атом и химический элемент не могло не отразиться на изучении живого вещества. Вернадский обратил внимание на преобладание в живом веществе чистых химических элементов, то есть состоящих из одного изотопа, и выдвинул гипотезу огромного значения. Он предположил, что организм различно относится к изотопам, смесями которых являются земные химические элементы, что живое вещество способно разлагать смеси изотопов и избирать из них некоторые.
Гипотеза Вернадского, таким образом, допускает существование коренного материального различия между веществом, строящим организм, и веществом, строящим косную материю, и различие это заключается в характере химических элементов, строящих организм.
Элементы, строящие организм, являются однородными, чистыми; косную же материю строят смеси изотопов.
Последовавшее затем открытие изотопов водорода и кислорода и существование в природе тяжелой воды как будто опровергали гипотезу Вернадского. Однако тут же выяснилось, что организм относится к тяжелой воде иначе, чем к обыкновенной воде, то есть различает два водорода, и, следовательно, Вернадский вправе предполагать, что организм обладает общей способностью различно относиться к разным изотопам одного и того же элемента.
Если бы избирательная способность организмов подтвердилась и для других элементов, Вернадский открыл бы огромную область совершенно новых геологических и биологических явлений, нашел бы объяснения целому ряду доселе не объясненных фактов.
Осенью 1925 года Вернадский обязывался сдать научный отчет и таким образом отчитаться в полученной субсидии.
Отчет фонду становился, по сути дела, сводкой мыслей Вернадского о живом веществе и работой над новой книгой. Этой книгой, равной по значению его «Геохимии», была «Биосфера», вышедшая в 1926 году в России, через год во Франции, а затем переведенная на многие языки.
Те летние, солнечные дни в окрестностях Парижа повторяли вдохновенное лето в Шишаках, на Бутовой горе.
Так же с тетрадкой или книгой в руках бродил Владимир Иванович по предместьям Парижа или сидел в своем маленьком садике, то размышляя, то вычисляя. Математическим аппаратом он владел плохо и иногда вычислял целыми днями там, где математик обошелся бы часами. Не доверяя своим цифрам, Владимир Иванович прибегал к дружеской помощи знакомого математика Евгения Александровича Холодовского. Тот заново производил вычисления, и, если числа сходились, Вернадский писал свои формулы всюдности, давления и скорости жизни.
Теперь в верхней, поверхностной пленке нашей планеты его интересовали не геологические явления, а отражение строения космоса, связанного со строением и историей химических атомов.
Владимир Иванович считал невозможным изучение биосферы без учета связи биосферы со строением всего космического механизма.
«Космические излучения вечно и непрерывно льют на лик Земли мощный поток сил, придающий совершенно особый, новый характер частям планеты, граничащим с космическим пространством, – записывал он свои основные положения. – Благодаря космическим излучениям биосфера получает во всем своем строении новые, необычные и неизвестные для земного вещества свойства, и отражающий ее в космической среде лик Земли выявляет в этой среде новую, измененную космическими силами, картину земной поверхности. Вещество биосферы благодаря им проникнуто энергией. Оно становится активным, собирает и распределяет в биосфере полученную в форме излучений энергию, превращает ее в конце концов в энергию в земной среде, свободную, способную производить работу».
Вернадский видит в поверхностной земной оболочке не только область вещества, но и область энергии, источник изменения планеты внешними космическими силами.
«Лик Земли ими меняется, ими в значительной степени лепится, он есть не только отражение нашей планеты, проявление ее вещества и ее энергии – он одновременно является и созданием внешних сил космоса, – говорит Вернадский. – Благодаря этому история биосферы резко отлична от истории других частей планеты и ее значение в планетном механизме совершенно исключительное! Она в такой же, если не большей, степени есть создание Солнца, как и выявление процессов Земли».
Переходя на художественный способ выражения, Вернадский добавляет:
«Древние интуиции великих религиозных созданий человечества о тварях Земли – в частности, о людях, как детях Солнца, – гораздо ближе к истине, чем те, которые видят в тварях Земли только эфемерные создания слепых и случайных изменений земного вещества, земных сил».
Медленно и с трудом в течение всей своей сознательной жизни подходил Вернадский к пониманию механизма превращения солнечной энергии в земные силы. Бесконечное разнообразие красок, форм, движений в живой природе скрывает от нас этот механизм: ведь часть его составляем мы сами и наша жизнь.
Представление о биосфере как о земном и космическом механизме являлось теперь Вернадскому твердым научным фактом, непреложным эмпирическим обобщением.
Возбужденная необыкновенным подъемом, творческая мысль его захватывала все новые и новые области.
И вот в этот разгар стихийного буйства мысли и обобщений Вернадский получает резкое предложение Академии наук немедленно вернуться в Петроград с предупреждением, что в противном случае он будет исключен из числа академиков. Владимир Иванович отвечал, что выедет тотчас, как только сдаст свой научный отчет.
Он считал, что не может уехать, не выполнив всех принятых на себя перед «Фондом Розенталя» обязанностей.
Вместе с официальным ответом академии Владимир Иванович написал лично Карпинскому и тогдашнему заместителю народного комиссара просвещения М. Н. Покровскому.
Дело в том, что, получая командировку в Сорбонну, Вернадский заверил Покровского, что он не имеет ни малейшего намерения эмигрировать и обязательно возвратится в Россию. Теперь он писал Покровскому, что считает себя не вправе оставить Париж, не сдавши своего отчета организации, субсидировавшей его работу.
За два года пребывания в Париже Вернадского навещали приезжавшие сюда академики Иоффе, Лазарев, Ольденбург. Они подробно знакомились с его работами. Уверенный в том, что академия примет во внимание причины, задержавшие его в Париже, Владимир Иванович возвратился к прерванной работе. Но тут пришло извещение академии, что ввиду отказа Вернадского немедленно приехать он исключается из академиков.
Вернадский обратился в академию с новым объяснением, в котором, адресуясь к общему собранию, писал:
«Я не представляю свою жизнь без академии, но, как мне ни трудно с нею расставаться, я не могу возвратиться, не сдав своего научного отчета организации, субсидировавшей мою работу: это вопрос чести русского ученого, и академия не может не считаться с этим обстоятельством!»
Поспешное и неоправданное решение академии поставило Владимира Ивановича в необходимость устраивать свою жизнь по-эмигрантски и прежде всего искать какой-нибудь заработок. Ему хотелось все же не терять связи с родиной и поселиться поближе, в Праге, где у него были не только друзья по науке. По пути в Париж Вернадские оставили в Праге дочь. Нина кончила там медицинский факультет и вышла замуж за археолога Николая Петровича Толля. Теперь она работала в глазной поликлинике и в психиатрической больнице.
Владимир Иванович сообщил чешским друзьям о своем положении. Они ответили приглашением прочесть в 1926 году курс геохимии металлов в Пражском университете на французском языке. Предполагалось затем сделать этот курс постоянным. Владимир Иванович, несколько успокоенный, вернулся к своим работам над отчетом.
В это время в Ленинграде Академия наук готовилась к торжествам по случаю двухсотлетия своего существования.
Юбилейные торжества происходили в сентябре 1925 года. Для участия в них в Ленинград приехал М. Н. Покровский. При встрече с Ольденбургом на торжественном заседании в присутствии президента и многих академиков Покровский сказал ему:
– Вы напрасно порвали отношения с Вернадским. Ясно, что он не мог и не должен был уезжать из Парижа, не сдавши там своего отчета… А вы его же и наказали!
В порядке проведения торжеств заместитель народного комиссара огласил постановление правительства о предоставлении академии десяти новых кафедр академиков. При обсуждении кандидатов на занятие этих кафедр прежде всего встал вопрос о Вернадском, которому и было послано предложение занять одну из этих кафедр. Он согласился, и, таким образом, все событие было исчерпано.
Правда, теперь у Вернадского оставалось обязательство перед Прагой, между тем как академия требовала немедленного приезда. Но по пути в Ленинград, остановившись в Праге, Вернадскому удалось договориться с чехами о переносе обещанного им курса на 1928 год.
В Праге Владимир Иванович закончил «Биосферу» и в начале марта с готовой рукописью этой книги явился в Ленинград.
Теперь в Академии наук он кафедры минералогии уже не занимал, а оставался только академиком – председателем Комиссии по изучению естественных производительных сил. Не медля ни часа, Владимир Иванович организовал при комиссии отдел живого вещества – будущую биогеохимическую лабораторию.
Глава XXII
ПОРЯДОК ПРИРОДЫ
Одни и те же законы господствуют как в великих небесных светилах и в планетных системах, так и в мельчайших молекулах, быть может, даже в еще более ограниченном пространстве отдельных атомов.
Пока задачи и цели вновь организованного биогеохимического отдела оставались для многих академических работников неясными, деятельность его не встречала сочувствия.
Один академик спрашивал у другого:
– Что это за отдел живого вещества? Чем там занимаются?
Другой редко отвечал просто:
– Не знаю!
Чаще он придумывал что-нибудь унизительное:
– Ищут золото в дохлых лягушках!
Даже в нижнем этаже радиевого института не понимали, что делается у них над головами.
– Что это паленым пахнет? – вдруг спрашивал кто-нибудь из сотрудников, опасливо оглядываясь кругом.
– Садиков кошек жжет! – отвечали ему.
– Зачем?
– Как зачем! Неужто вы не знаете, что из черных кошек приворотное зелье варят?
Владимир Сергеевич Садиков первым вернулся к Вернадскому на работу с живым веществом. Вернадский встретил его с радостью.
Вскоре приехал из Москвы Виноградов. По окончании Военно-медицинской академии его направили врачом в авиационный отряд, стоявший в Москве. Большую часть времени он проводил в химической лаборатории Н Д. Зелинского. Теперь его избрали преподавателем кафедры физической химии Военно-медицинской академии, и он вернулся в Ленинград. Владимир Иванович предложил ему работать с живым веществом хотя бы во время летних каникул.
– Когда мы из отдела комиссии сделаем биогеохимическую лабораторию академии, мы, разумеется, откомандируем вас в академию! – сказал он. – А сейчас предложу вам плавание на «Персее» и работу по химическому анализу фитопланктона на Мурманской биологической станции…
Владимир Иванович заведовал биогеохимической лабораторией океанологического института.
«Персей» – первое наше судно, специально оборудованное для научно-исследовательской работы и отлично приспособленное для плавания в полярных водах. Исследования по химии моря и морских организмов Виноградов провел на «Персее». В результате этих исследований появилась монография Виноградова «Химический элементарный состав морских организмов» и ряд работ по химии моря.
Проблему химического состава организмов Владимир Иванович считал самой важной для начального развития биогеохимии. Из библиографического отделения комиссии он перевел в новый отдел Марию Александровну Савицкую и поручил ей организацию картотеки по геохимии живых организмов. Мария Александровна знала латинский язык и отлично справлялась с входившими тогда в практику системами картотек. К тому же девушка окончила географический институт.
Говорят, что гениальным людям прежде всего свойственно умение подбирать своих сотрудников. Если это так, то Вернадскому следовало бы присвоить славу и честь гения за одно это качество. Оно сказывалось и на подборе младших научных и административных сотрудников.
Владимир Иванович, поднимаясь наверх, в отдел живого вещества, прежде всего направлялся к Савицкой. Обычно он выкладывал перед ней на стол из карманов кучи бумажек необыкновенного вида и размеров, большей частью узеньких и длинных, с двумя-тремя строчками быстрого и мелкого, но всегда разборчивого почерка. Мария Александровна ласково называла эти длинненькие обрывочки газетных полей, блокнотов, несберегаемых писем «хвостиками». С этих «хвостиков» она заносила на карточки литературу или данные химического состава исследованных организмов[6].
Вместе с «хвостиками» Вернадского и литературой, направлявшейся по его распоряжению к Савицкой для просмотра, поступали к ней и данные анализа, производимые сотрудниками отделов.
Анализы сотрудников Владимир Иванович просматривал на карточках с особенной тщательностью. Как-то, просмотрев карточку, только что переписанную Савицкой, Владимир Иванович сказал ей:
– Тут, Мария Александровна, какая-то ошибка. Таких чисел не может быть.
Мария Александровна робко заметила:
– Владимир Иванович, ведь это другой вид ряски!
– Я знаю, что вид другой. Но разница слишком значительна. Отложите эту карточку. Я попрошу проверить анализ еще раз.
И когда через некоторое время пришел новый анализ, Мария Александровна убедилась, что Владимир Иванович был прав.
С тех пор как Мария Александровна стала работать непосредственно у Вернадского, она не переставала удивляться заведенным в отделе порядкам. Владимир Иванович никогда никому не делал замечаний, и, вероятно, поэтому более всего на свете боялись и здесь и внизу навлечь на себя его выговор. Никто не следил за сотрудниками, когда кто уходил или приходил, но в какой бы неожиданный час ни показывался в отделе Вернадский, он заставал всех на своих местах.
Однажды в радиевый институт прислали какого-то молодого инженера-практиканта. Он воспользовался отсутствием докучливого контроля и стал приходить, когда ему было удобно.
Однако продолжалось это недолго. Владимир Иванович позвал его к себе и сказал спокойно:
– У меня нельзя числиться, у меня надо работать!
Практикант в институте более не появлялся.
Выход в свет в 1926 году «Биосферы», а через год и «Очерков геохимии» пристыдил привычных консерваторов духа и заставил их уважать новый отдел.
Биогеохимический отдел должен был, по мысли Вернадского, вести работы по определению среднего веса, химического состава и геохимической энергии организмов.
Определение геохимической энергии живого вещества Вернадский считал основной задачей.
До биогеохимических работ русского ученого химическая работа организмов в биосфере никак не учитывалась. В сущности, у натуралистов соответствующих понятий совсем не было.
Из тех основных проявлений живого вещества в биосфере – веса, химического состава и энергии – именно проявление геохимической энергии менее всего затрагивалось научной мыслью. Это понятно. Вес живого вещества нетрудно определить, когда известно количество составляющих его отдельных организмов и средний вес одного неделимого. Не более трудно определить средний химический состав организма в весовых или атомных процентах. Если до работ русского ученого и появлялось слишком мало данных такого рода, то дело было не в трудности задачи, а в пренебрежении ее значением.
Трудность заключалась в том, как количественно выразить геохимическую энергию однородного живого вещества.
Жизнедеятельность организмов сводится к дыханию, питанию и размножению, но производит и меняет движение химических элементов биосферы главным образом размножение организмов. Это свойство организмов всегда считалось основным для живого, той непроходимой гранью, которая отделяет его от мертвой, косной материи.
Натуралисты собрали огромный запас фактов, точных наблюдений в этой области, но до появления «Биосферы» Вернадского не существовало ни одной работы, где размножение организмов рассматривалось бы с точки зрения его значения в организованности биосферы, в бытии планеты.
Конечно, основные законы размножения, самоочевидные, как аксиомы, были известны с давних времен. Все крупнейшие натуралисты в той или иной форме приходили к мысли, высказанной Дарвином и Уоллесом: если не будет внешних препятствий, всякий организм в разное, определенное для него время может размножением покрыть весь земной шар, произвести потомство, равное по объему массе океана или земной коры.
Было также хорошо известно, что размножение организмов совершается по типу геометрической прогрессии, что при этом мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные.
Но лишь Вернадский изучил такого рода эмпирические обобщения в их совокупности, нашел для них математическое обоснование и показал огромное их значение для понимания мира.
С докладом «О размножении организмов и его значении в строении биосферы» Вернадский выступил в Ленинградском обществе естествоиспытателей немедленно после своего возвращения из Парижа. Внешне спокойный, как будто наглухо замкнутый от людей своей постоянной задумчивостью, внутренне он горел творческой радостью найденных обобщений и выводов.
Из них два основных положения подчеркнул он.
Первое – это значение числа, которое так ярко проявляется в области биогеохимических явлений, взятых в масштабе планеты. Число царит здесь так же, как оно царит в движении небесных светил и в мире сложных систем атомов.
Яркая, вечно изменчивая, полная красок, случайностей, не поддающаяся нашему чувству разнообразия живая природа, в сущности, построена на мере и числе. Она согласована в своих тончайших проявлениях и, по существу, является частью одного стройного целого, единой структуры, одного механизма. Вес, размеры, количество потомства, быстрота его воспроизведения численно обусловлены размерами планеты и ее газовым веществом. А в связи с этим отражение живого в химических процессах Земли, в составе и характере атмосферы является их результатом, поддающимся исчислению и предвидению. Планеты и организм неразрывно и численно связаны. Число должно охватить область живого на нашей планете так же, как оно охватывает область больших явлений космоса.
В этом отношении Вернадский не находил разницы между живым и косным.
Второй важнейший вывод из сделанного им охвата биологических явлений числом и мерой Вернадский видел в неизбежности признания в этой области определенного, не случайного порядка природы, в необходимости аналогии с организованностью, а не со слепым стечением случайностей.
«Геохимия» Вернадского, а затем и в особенности его «Биосфера» открыли не одним натуралистам тот необыкновенный мир, который все могли видеть и никто до счастливого русского гения не видел, кроме разве другого такого же счастливого и такого же русского гения – Федора Ивановича Тютчева.
Владимир Иванович даже в детстве не писал стихов и часто прозу предпочитал поэзии, но с маленьким томиком Тютчева он постоянно советовался, как с единомышленником. Они оба были мыслителями – один в пауке, другой – в искусстве, и ученый, как это ни странно, искал и находил поддержку своим эмпирическим обобщениям у поэта.
Еще прежде чем закончена была «Биосфера», Владимир Иванович, работая над книгой, держал в уме тютчевский эпиграф к ней:
В признании неизменного порядка природы Вернадский видел тот элемент научного миропонимания, который резко отделяет научное мировоззрение ближайшего будущего от старого представления о мире слепого случая, царившего в дни его юности.
Невозмутимый строй во всем,
Созвучье полное в природе.
Глава XXIII
ХИМИЯ ЖИЗНИ
Сходство планетной системы и строения атома не кажется случайным совпадением – оно является проявлением единства вселенной.
Если бы мы стали искать теперь поэтическую характеристику Вернадского, то обратились бы также к Тютчеву:
Но в те времена, к которым относится наш рассказ, можно было видеть только, как Владимир Иванович шагал по набережной, направляясь в минералогическую лабораторию или в радиевый институт.
По высям творенья, как бог, он шагал…
Если он и отличался от множества других прохожих, то тем лишь, что выходил из дому и возвращался обратно в одно и то же время, с точностью часового механизма. Доживавшие у больших окон своих дореволюционных квартир старушки нередко сверяли по Вернадскому свои старомодные часы.
Постоянная настроенность Вернадского на высокое мышление казалась среди его ученых друзей естественной и понятной. Если же уровень разговора при нем понижался, Владимир Иванович просто замолкал, предоставляя говорить Наталье Егоровне, или же вовсе уходил к себе в кабинет.
При всех условиях, даже под Новый год, в десять часов он гасил свет в кабинете и ложился спать.
В остальном в нем решительно не было ничего необыкновенного.
А между тем Владимир Иванович в то же самое время, ставя в радиевом институте работы по изучению характера химических элементов в живом веществе, действительно по высям творения шагал, как бог.
Для этих исследований требовалось определение атомного веса элементов, выделенных из организмов. Таких определений никто никогда не делал, вероятно, потому, что никто никогда не сомневался в полной тождественности атомов, строящих вещество живых тел природы и косных.
Колоссальное значение новых исследований Вернадского связано было с открытием атомов разного строения, обладающих одинаковыми химическими свойствами.
Модель строения атома, предложенная датским ученым Нильсом Бором, позволила разобраться в некоторых основных свойствах атома, чрезвычайно важных для понимания его природы.
Аналогия строения атома со строением планетной системы заключается в том, что в обеих системах можно различить центральное тело, резко превосходящее по своим размерам движущиеся вокруг него меньшие тела, и в том, что в общем объеме системы атома и системы планет материальные тела составляют ничтожную его часть.
Устанавливая периодическую систему элементов, Д. И. Менделеев исходил из атомного веса химического элемента и. располагая элементы по их химическим свойствам, считал, что они должны располагаться пропорционально атомным весам. Некоторые элементы не подчинились этому правилу, и Менделеев решил, что веса их определены неправильно, и при проверке это подтвердилось. Однако для двух групп элементов, не подчинившихся правилу, объяснений не находилось до тех пор, пока не было раскрыто строение атома.
В 1916 году молодой англичанин Г. Мозли доказал, что основным в периодической системе Менделеева является не атомный вес, а место, занимаемое элементом в периодической системе, порядок их чередования: порядок же этот определяется количеством электронов, вращающихся вокруг ядра в атоме.
С тех пор этот порядок распределения химических элементов стали называть атомными числами элемента или числами Мозли.
Так менделеевская система элементов превратилась в систему атомов.
Несколько раньше другой англичанин, Ф. Содди, показал, что атомы разного строения могут обладать одинаковыми химическими свойствами. Такие атомы получили название изотопов, то есть занимающих одно и то же место в периодической системе элементов и имеющих одно и то же атомное число, число Мозли.
Изучение изотопов открыло целый ряд интересных, а часто совершенно необъяснимых явлений.
Оказалось, например, что многие элементы состоят из смеси изотопов и смесь изотопов химически неразделима. Возможность изучать изотопы в чистом виде представилась лишь в связи с радиоактивным распадом некоторых элементов. Так, например, выяснилось, что уран и радий в результате радиоактивного распада переходят в свинец атомного веса 206,0, а торий – в свинец атомного веса 208,0. Обыкновенный же свинец всегда имеет атомный вес около 207,2. Очевидно, что он состоит из смеси свинцов того и другого атомного веса всегда в одной и той же пропорции.
Для огромного большинства элементов выяснилось постоянство смесей изотопов. Это обстоятельство и позволило Д. И. Менделееву строить свою периодическую систему, исходя из постоянства атомных весов. Но из того же постоянства смесей следует, что изотопы не разделяются во время природных процессов, образующих минералы и горные породы, так как эти процессы представляют собой химические реакции.
Новое изменение во взглядах на атом и химический элемент не могло не отразиться на изучении живого вещества. Вернадский обратил внимание на преобладание в живом веществе чистых химических элементов, то есть состоящих из одного изотопа, и выдвинул гипотезу огромного значения. Он предположил, что организм различно относится к изотопам, смесями которых являются земные химические элементы, что живое вещество способно разлагать смеси изотопов и избирать из них некоторые.
Гипотеза Вернадского, таким образом, допускает существование коренного материального различия между веществом, строящим организм, и веществом, строящим косную материю, и различие это заключается в характере химических элементов, строящих организм.
Элементы, строящие организм, являются однородными, чистыми; косную же материю строят смеси изотопов.
Последовавшее затем открытие изотопов водорода и кислорода и существование в природе тяжелой воды как будто опровергали гипотезу Вернадского. Однако тут же выяснилось, что организм относится к тяжелой воде иначе, чем к обыкновенной воде, то есть различает два водорода, и, следовательно, Вернадский вправе предполагать, что организм обладает общей способностью различно относиться к разным изотопам одного и того же элемента.
Если бы избирательная способность организмов подтвердилась и для других элементов, Вернадский открыл бы огромную область совершенно новых геологических и биологических явлений, нашел бы объяснения целому ряду доселе не объясненных фактов.