Страница:
В 1885 году, по окончании университета, Вернадский, по приглашению Докучаева, получил место хранителя Минералогического музея. Затем, в течение нескольких лет, находился в заграничной командировке. Работал в Италии, в Германии. Во Франции у известных профессоров Фукэ и Лешателье изучал методы синтеза минералов. Побывал во многих минералогических музеях Швейцарии, Австрии, Англии, Норвегии, Польши. Работу Вернадского очень облегчало прекрасное знание языков. Как он скромно отметил в одной из анкет: «Владею всеми славянскими, романскими и германскими языками».
В 1888 году на Международном геологическом конгрессе в Англии Вернадский подружился с известным русским геологом А. П. Павловым. Это знакомство окончательно определило судьбу Вернадского. Павлов пригласил молодого ученого в Московский университет. С осени 1890 года Вернадский – приват-доцент университета. Буквально все в те годы являлось предметом постоянных раздумий Вернадского.
«…Много, много мыслей роится, – записывал он в дневнике, – когда сидишь в тенистом густом саду, когда сумерки скрывают яркость теней и как-то больше и глубже углубляют тебя в жизнь природы. А она здесь живет, и ты видишь эту жизнь в каждом листе, где роятся бесчисленные клеточки плазмы, видишь и слышишь ее в шуме, летании насекомых, движении червей, малошумном блуждании ежей и других более крупных жителей сада в сумерках. Та основа, которая определяет твою жизнь и отличает тебя от остальной природы, находится в каждом листе – есть ли и там „сознание“, которое для тебя de facto единственно важное отличие одушевленной природы от неодушевленной. Или этого сознания там нет, совсем нет? Но тогда сознание даже в жизнеодаренной природе играет случайную роль, является случайным аксессуаром, не есть непременное условие жизни. А если оно есть, то какова его форма и проявление в других существах и где граница между одушевленной и неодушевленной природой?»
В 1897 году Вернадский защитил в Петербургском университете докторскую диссертацию «О явлениях скольжения кристаллического вещества». В 1898 году его избрали профессором минералогии и кристаллографии Московского университета. В 1906 году он – адъюнкт по минералогии Петербургской академии наук; в 1909 году – экстраординарный, в 1912 году – ординарный академик.
Занимаясь изучением почв, Вернадский увлекся вопросами происхождения минералов и их историей. До Вернадского в минералогии преобладало чисто описательное направление. Минералы, как правило, изучались с точки зрения их физических свойств – формы, цвета, твердости и прочее. Вернадский начал развивать генетическую минералогию. Он первый взглянул на минералы как на закономерные продукты физико-химических процессов, постоянно протекающих в земной коре и в космосе.
«…Минералогия представляет собой химию земной коры, – писал Вернадский. – Она имеет задачей изучение как продуктов природных химических процессов, так называемых минералов, так и самих процессов. Она изучает изменение продуктов и процессов во времени, в различных естественных областях земной коры. Она исследует взаимные естественные ассоциации минералов (их парагенезис) и законности в их образовании».
И дальше:
«…Я положил в основу широкое изучение минералогических процессов земной коры, обращая основное внимание на процесс, а не только на исследование продукта процесса (минерала), на динамическое изучение процессов, а не только на статическое изучение их продуктов, причем, – после некоторых колебаний, – остановился для своей исследовательской работы главным образом на минералогии, а не на кристаллографии».
Благодаря работам Вернадского минералогия из сухой эмпирической науки превратилась в науку живую, развивающуюся.
В работе «Парагенезис химических элементов в земной коре» (1909) Вернадский разбил все химические элементы, слагающие Землю, на 18 групп – на так называемые природные изоморфные ряды. В каждый ряд он поместил те элементы, которые вполне могут заменять друг друга при образовании общих для них минералов. При этом Вернадский установил, что изоморфные ряды не являются постоянными, что они беспрерывно перемещаются и изменяются под влиянием изменения температур и давлений. Эти исследования Вернадского получили завершение в работах «Опыт описательной минералогии» и «История минералов земной коры», изданных соответственно в 1922 и 1925 годах. Благодаря указанным работам ученые получили возможность предсказывать, где и какие элементы можно встретить вместе, что, разумеется, сразу значительно облегчило чисто практические задачи отыскания тех или иных необходимых промышленности или сельскому хозяйству элементов.
Перейдя к систематическому изучению истории химических элементов в земной коре, Вернадский сформировал основы новой науки – геохимии. В строении земного шара он различал отдельные оболочки, или геосферы, отличающиеся друг от друга физико-химическими свойствами и термодинамическими условиями. Геосферы Вернадский рассматривал как области особых подвижных физико-химических равновесий. Между геосферами, указывал он, как между Землей и космосом, происходит постоянный обмен химическими элементами. Не принимая гипотезы Канта-Лапласа, Вернадский не считал, что внутри земного ядра имеется расплавленное ядро. Всю внутреннюю энергию земного шара, которая вызывает тектонические и вулканические явления, определяет миграции химических элементов и тому подобное, он относил за счет энергии радиоактивного распада.
Придавая огромное значение радиоактивным элементам, как возможным будущим источникам неограниченной энергии, Вернадский с 1910 года возглавил первые в России планомерные поиски месторождений радия и урана, первые химические исследования этих элементов, а также обосновал радиоактивный метод определения возраста горных пород.
«…Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое, – пророчески писал Вернадский в 1922 году. – Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного процесса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества».
И дальше:
«…В вопросе о радии ни одно государство и общество не могут относиться безразлично – как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии, ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли, капитала».
В 1911 году Вернадский ушел из Московского университета, поддержав протест ученых, направленный против действий тогдашнего министра народного просвещения Л. А. Кассо. Тогда же покинули стены Московского университета известные ученые – К. А. Тимирязев, Н. Д. Зелинский, С. А. Чаплыгин, Н. А. Умов, П. Н. Лебедев, П. П. Лазарев, Г. В. Вульф, С. А. Чаплыгин, П. Г. Виноградов и многие другие.
Университет Вернадский покидал с сожалением.
За время работы в Москве он создал великолепную школу отечественных минералогов. Среди его учеников были такие крупные специалисты как А. Е. Ферсман, Я. В. Самойлов, П. П. Пилипенко, К. А. Ненадкевич, В. В. Карандеев. «Представление о геохимии как о науке об истории атомов, – писал Вернадский, – возникло на фоне новой атомистики, новой химии и физики в тесной связи с тем представлением о минералогии, которое проводилось в Московском университете в 1890–1911 годах. Преподавание и научная минералогическая работа были здесь поставлены так, что на первое место выдвинута была история минералов, изучение их генезиса и их изменения, обычно в то время отходившие на второй план при изложении минералогии в высшей школе. При таком изложении минералогии геохимические проблемы выступали в ней в еще большем масштабе и более значительно, чем это было обычно в университетских курсах неорганической химии. Постепенно работа Минералогического кабинета Московского университета, а позже связанная с ней работа Минералогического музея Академии наук все более и более направлялась к геохимии».
С 1914 года Вернадский – директор Геологического и минералогического музея Академии наук.
В 1915 году, в связи с событиями первой мировой войны, по инициативе группы академиков была организована в составе Петербургской Академии наук специальная Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). В нее вошли А. И. Карпинский, М. А. Рыкачев, И. П. Павлов, Н. С. Курнаков, А. Е. Ферсман. Под председательством Вернадского Комиссия начала систематические поиски новых месторождений полезных ископаемых. изучение энергетических ресурсов России. «Для нас, – писал Вернадский, – выяснилось многое во время войны и прежде всего стало ясно всем то, что раньше было ясно немногим – наша экономическая зависимость от Германии, носящая совершенно недопустимый характер при правильном государственном управлении. То, что это сделалось ясным для русского общества, очевидно, является фактом величайшей важности, ибо последствием такого сознания неизбежно будет изменение положения дел. Одним из главнейших факторов такого освобождения является использование своими силами своего достояния».
В работах того времени Вернадский указывал, что в России используются только тридцать один элемент из шестидесяти одного, известного к тому времени; при этом лишь семнадцать – в достаточном количестве. При этом, указывал он, в стране имелись все геологические формации и все полезные ископаемые, существующие на земном шаре.
С июня 1917 года, отрезанный от столицы событиями революции и гражданской войны, Вернадский жил на Украине. Он был избран первым президентом основанной в 1919 году Академии наук Украинской ССР. Внимательно всматривался Вернадский в происходящее, еще внимательнее вникал в историю. «Читаю теперь много по старой жизни Юга России – древности России Толстого и Кондакова, – заносил он в дневник. – Как-то больно щемит сердце, когда вдумываешься в эти остатки старого быта, старой жизни, которая открывается нам в могилах. Куда все это исчезло? Совершенно ли пропала вся эта жизнь, от которой нам остались одни темные памятники?»
Изучая историю химических элементов в земной коре, Вернадский первый обратил внимание на огромную роль живого вещества – совокупности всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле – в процессах перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, в биосфере. Под биосферой он понимал самую верхнюю оболочку Земли, в которой протекают жизненные процессы. Эта оболочка простирается в атмосферу до высоты свыше десяти километров, на суше идет на глубину не менее трех километров и захватывает весь океан. Вследствие излучений, идущих от Солнца и из более отдаленных частей космоса, земная поверхность есть столько же произведение вещества и энергии нашей планеты, сколько и создание внешних сил космоса. Этим история биосферы резко отлична от истории других, более глубоких оболочек Земли. «Биосфера, – писал Вернадский, – в такой же, если не в большей степени есть создание Солнца, как и произведение Земли. Организмы – это дети Солнца». Организмы, считал Вернадский, принимают самое деятельное участие в миграции и накоплении таких важных и широко распространенных элементов, каковы углерод, кислород, азот, кальций, калий, кремний, фосфор, сера, железо, марганец, а также медь, ванадий, натрий, йод, радий. Организмы выделяют в атмосферу кислород, углекислоту, азот, воду, сероводород, аммиак, метан, водород и другие газы. «Можно сказать, – писал Вернадский, – что главным, может быть единственным трансформатором солнечной энергии в химическую является в биосфере живое вещество, и оно же разносит ее по всей нашей планете. Без него химические явления планеты, а следовательно и все вопросы, связанные с естественными производительными силами, получили бы совершенно иное освещение и были бы совсем иными, чем они являются ныне».
Особую роль в этих процессах Вернадский отводил растительным организмам.
«Присутствие свободного кислорода в атмосфере и в водах, – писал он, – есть проявление хлорофилльной функции. Подавляющая часть свободного кислорода земного шара есть продукт деятельности зеленых растений. Если бы зеленые растения не существовали, через несколько сотен лет на поверхности Земли не осталось бы следа свободного кислорода и главные химические превращения на Земле прекратились бы».
Говоря о напряженной биохимической энергии живых организмов, Вернадский приводил такой пример. Разложить каолин на его составные части, с выделением свободных глинозема и кремнезема, в лаборатории можно лишь при температуре около тысячи градусов, диатомеи же осуществляют такой процесс при обычной дневной температуре.
Почти тридцать лет жизни Вернадский посвятил изучению химического состава и распространенности животных и растительных организмов. Он поставил систематические экспериментальные исследования по выяснению роли организмов в перемещении химических элементов в земной коре – биосфере, обосновав новую науку – биогеохимию. «Связь состава организмов, – писал он в книге „Биогеохимические очерки“ (1940), – с химией земной коры и то огромное – первенствующее – значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывает нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику – к земной коре».
Даже указанных работ было бы достаточно, чтобы войти в плеяду выдающихся ученых, однако главным своим достижением Вернадский считал созданное им учение о ноосфере. Какие бы события ни захватывали ученого, в голове его постоянно шел бесконечный, непрерывный процесс – подготовка главной книги жизни, как он ее называл.
«Гуляю, брожу, много очень думаю и читаю, – записал он в дневнике еще 19 июля 1917 года. – Сейчас главной работой является набрасывание давних моих размышлений и мыслей о живом веществе с геохимической точки зрения. Мне хочется связно изложить – сколько могу без книг, выписок (оставил в Петрограде) и подсчетов – мои мысли. Над ними думаю и к ним постоянно возвращаюсь десятки лет. Излагаю так, что дальнейшая обработка может пойти прямо и точно. Сейчас уже написал более 40 страниц и думаю, что перед отъездом закончу. Несомненно тут у меня много нового; и многое новое открывается при обработке; подхожу к новым заданиям и вопросам. Так или иначе, я ясно чувствую, что надо было это сделать, так как тот или иной, это результат всей моей прошлой научной работы. И вместе с тем глубокое неудовлетворение результатом – столь обычное для меня чувство, что я делаю не настоящую научную работу. Отчасти чувство „ученого“ – настоящей научной работой кажется опыт, анализ, измерение, новый факт, – а не обобщение. А тут все главное – и все новое в обобщении.
С другой стороны, в этой работе я как-то спокойно смотрю на окружающее, ибо я сталкиваюсь в ней с такой стороной жизни, которая сводит на нет волнения окружающего, даже в такой трагический момент, какой мы переживаем. Перед всем живым веществом мелким кажется весь ход истории. И странно, я через самый грубый на первый взгляд материализм мог бы подойти этим путем к странным и очень далеким от материализма философским выводам. Их вводить не хочу, но их возможности указываю. Едва ли возможно целиком жизнь свести на физико-химическое. Но это не будет и утешением, ибо в общую схему мироздания она все же войдет. А не этого хочет мятущийся ум».
В 1920–1921 годах Вернадский преподавал в Таврическом университете (Ставрополь). В 1921 году – вернулся в Петроград.
По инициативе Вернадского в течение ряда лет были созданы многие научные учреждения, внесшие свою роль в развитие советской науки – Институт географии, Институт минералогии и геохимии, Радиевый институт, Керамический институт, Оптический институт, Комиссия по изучению вечной мерзлоты, Комиссия по минеральным водам, Метеоритный комитет, Комиссия по изотопам, наконец, Совет по изучению производительных сил России.
В 1923–1926 годах Вернадский находился в длительной заграничной командировке. Он прочел цикл лекций в Сорбонне, написал несколько книг. Кое-кто считал, что Вернадского вполне можно причислить к так называемым невозвращенцам, но сам Вернадский думал иначе: он – работал. Он читал лекции в Праге, вел опыты в Польше и во Франции – в Радиевом институте М. Кюри-Склодовской. На лекции Вернадского собирались представители самых различных научных дисциплин, посещали их и два молодых французских исследователя – Тейяр де Шарден и Эдуард Леруа. Они позаимствовали у Вернадского термин биосфера, в свою очередь Вернадский воспользовался термином, придуманным Э. Леруа – ноосфера.
Много путешествуя, Вернадский внимательно вглядывался в окружающее. Чувство историчности пронизывало все его размышления. Находясь в Греции он записал в дневнике:
«…Странным образом при осмотре музея в Акрополе и остатков древнейшей скульптуры в Афинах передо мной стали как живые далекие впечатления виденного в том же направлении раньше, и я от скульптуры переходил к общим мыслям о законах человеческого творчества. В общем, они всюду одни – в религии, науке, искусстве. Быстрое достижение предела – а затем такая же возможность быстрого упадка. Неужели это неизбежно? Неужели единственным спасением от такого положения является постоянная смена, возбуждение все нового интереса, бросание всех старых путей, искание новых? Есть ли упадок – результат, причина психологического характера или он тесно связан с ограниченностью человеческого существа вообще?…
Обратный путь из Олимпии в Афины, где я ехал целый день по знакомой дороге, дал мне очень много. И странную смесь составляли идеи и мысли, возбуждаемые чтением и впечатлениями оригинального нового. Удивительные здесь красные закаты и заходы солнца, странная растительность, контуры ландшафтов. В первый раз видел удивительно красивое фиолетовое море и ярко-синие дали. Но странным образом и чтение все более и более отвлекает к тем же вопросам упадка и роста человеческого сознания. Ведь если упадок есть неизбежное следствие достижения наибольшего совершенства, то все человеческое миросозерцание должно строиться на сознании имения или возможности имения абсолютного. Таково миросозерцание верующих людей, к какой бы религии они ни принадлежали. А между тем все в душе моей противоречит такому сознанию. Меня интересуют будущие шаги человеческой мысли и человеческого сознания в предположении их неуклонного роста. И я стараюсь фантазией и мыслью почувствовать это будущее в проблесках нового, что теперь является в науке. В науке я вижу всюду зарождение этих новых ростков. И мы, уже немолодые ее деятели, должны идти им навстречу, стараться внести их в наше мировоззрение – только в этом и есть возможность обеспечить возможно долгий неуклонный прогресс человеческого знания».
В 1926 году Вернадский основал Комиссию по истории знаний Академии наук СССР. Был ее председателем до 1930 года. Развитие индустриализации и сельского хозяйства потребовало широких поисков и разработки запасов разнообразных руд, и Вернадский вновь возглавил Комиссию по изучению естественных производительных сил России. Но в конце тридцатых годов научные интересы Вернадского сосредоточились, наконец, на главной книге жизни.
«…Работаю над книгой об основных понятиях геохимии, – писал он Ферсману, – в их историческом охвате, над которой работаю – почти непрерывно – с 1916 года, теперь двадцать два года. Еще надо прожить года два-три, чтобы ее закончить. Работаю, не смотря вперед, как будто мне это обеспечено. Смотрю на эту книгу, как на задачу моей жизни… Всю революцию я пережил, обдумывая книгу, и, мне кажется, никогда не переставал о ней думать и для нее работать… А сейчас в нашей области знания происходит такой сдвиг понимания человеком реальности, который, вероятно, больше того, или того же порядка, как в V–VII столетии до рождества Христова – времени Будды, Конфуция, великих греков».
И в письме к геологу Б. Л. Личкову: «…Вот какова человеческая жизнь! Конечно, несколько дерзко было начать писать главную книгу жизни в 73 года».
Научные интересы Вернадского самым естественным путем подвели его к фундаментальным научным, философским и науковедческим проблемам, которые волновали самых крупных ученых и философов тех лет – А. Эйнштейна, Н. Бора, Д. Бернала, Б. Рассела и других. Работа Вернадского «Научная мысль как планетное явление» (изданная после смерти ученого) заставила задуматься исследователей о всепланетных последствиях общественного прогресса, развития науки и техники, о возникновении реального, совершенно нового вселенского объекта, формирующегося под воздействием человеческой деятельности, научной мысли и основанного на ней общественного труда. Исследования Вернадского позволили его последователям по новому взглянуть на весь процесс развития природы, социальной жизни, науки и техники. Причем под таким углом зрения, который как раз был необходим для раскрытия неизвестных прежде глобальных черт этого гигантского всесветного процесса.
Планетарный характер учения о ноосфере подавался Вернадским следующим образом. Развитие мировой науки подчиняется таким же объективно существующим закономерностям, как развитие любого природного явления. Другими словами, этот процесс, вызванный в свое время людьми, никак уже не зависит от субъективных желаний и интересов отдельных людей. В эпоху ноосферы, считал Вернадский, наука изменяет Землю двояким образом. Во-первых, мощная техника, основанная на достижениях наук, производит очевидный и всеми наблюдаемый эффект, а, во вторых, сама наука, в высшем интеллектуальном смысле, изменяет Землю. Разумеется, такой процесс должен быть охарактеризован именно как процесс планетарный, совершенно аналогичный таким процессам, как смена геологических эпох в развитии Земли или эволюция видов. По убеждению Вернадского, с некоторых пор сама мировая наука выступает как мощная геологическая, планетарная сила. История ее развития характеризуется распространением научного знания по всему земному шару, захватом знанием все новых стран и континентов. Научное знание в наше время действительно носит глобальный характер, оно действительно охватывает всю планету, и человек, создатель и носитель знания, выдвигается на Земле на первое место – как ведущая геологическая сила. При этом не следует противопоставлять человека природе, указывал Вернадский, не следует говорить о человеке, как о некоей чуждой силе, – ведь он является такой же частью природы, как все другие существа.
О значительности научного замысла Вернадского можно судить по тому, что знаменитую монографию «Научная мысль как планетное явление» он рассматривал всего лишь как своего рода философское введение в огромный итоговый труд, который собирался назвать «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения».
К сожалению, труд этот остался незавершенным, написанные части увидели свет только после смерти ученого.
На описываемые мировые процессы Вернадский смотрел оптимистически. Он считал, что дальнейшее развитие ноосферы навсегда очистит человеческое общество от варварских войн, голода, тяжелых болезней, нищеты. Даже накануне второй мировой войны, уже понимая неизбежность ужасных последствий такой войны, он писал:
«…Цивилизация „культурного человечества“ – поскольку она является формой организации новой геологической силы, создающейся в биосфере, – не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологически сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было. Реальная обстановка в наше бурное и кровавое время не может дать развиться и победить силам варваризации, которые сейчас как будто выступают на видное место. Все страхи и рассуждения обывателей, а также некоторых представителей гуманитарных и философских дисциплин о возможности гибели цивилизации связаны с недооценкой силы и глубины геологического процесса, каким является происходящий ныне, нами переживаемый, переход биосферы в ноосферу».
В Боровом, куда во время войны был эвакуирован Вернадский, каждый день ученого был наполнен неустанным трудом. По давней привычке он рано ложился и рано вставал. Это позволяло Вернадскому сохранять физическую форму, несмотря на возраст.
В 1888 году на Международном геологическом конгрессе в Англии Вернадский подружился с известным русским геологом А. П. Павловым. Это знакомство окончательно определило судьбу Вернадского. Павлов пригласил молодого ученого в Московский университет. С осени 1890 года Вернадский – приват-доцент университета. Буквально все в те годы являлось предметом постоянных раздумий Вернадского.
«…Много, много мыслей роится, – записывал он в дневнике, – когда сидишь в тенистом густом саду, когда сумерки скрывают яркость теней и как-то больше и глубже углубляют тебя в жизнь природы. А она здесь живет, и ты видишь эту жизнь в каждом листе, где роятся бесчисленные клеточки плазмы, видишь и слышишь ее в шуме, летании насекомых, движении червей, малошумном блуждании ежей и других более крупных жителей сада в сумерках. Та основа, которая определяет твою жизнь и отличает тебя от остальной природы, находится в каждом листе – есть ли и там „сознание“, которое для тебя de facto единственно важное отличие одушевленной природы от неодушевленной. Или этого сознания там нет, совсем нет? Но тогда сознание даже в жизнеодаренной природе играет случайную роль, является случайным аксессуаром, не есть непременное условие жизни. А если оно есть, то какова его форма и проявление в других существах и где граница между одушевленной и неодушевленной природой?»
В 1897 году Вернадский защитил в Петербургском университете докторскую диссертацию «О явлениях скольжения кристаллического вещества». В 1898 году его избрали профессором минералогии и кристаллографии Московского университета. В 1906 году он – адъюнкт по минералогии Петербургской академии наук; в 1909 году – экстраординарный, в 1912 году – ординарный академик.
Занимаясь изучением почв, Вернадский увлекся вопросами происхождения минералов и их историей. До Вернадского в минералогии преобладало чисто описательное направление. Минералы, как правило, изучались с точки зрения их физических свойств – формы, цвета, твердости и прочее. Вернадский начал развивать генетическую минералогию. Он первый взглянул на минералы как на закономерные продукты физико-химических процессов, постоянно протекающих в земной коре и в космосе.
«…Минералогия представляет собой химию земной коры, – писал Вернадский. – Она имеет задачей изучение как продуктов природных химических процессов, так называемых минералов, так и самих процессов. Она изучает изменение продуктов и процессов во времени, в различных естественных областях земной коры. Она исследует взаимные естественные ассоциации минералов (их парагенезис) и законности в их образовании».
И дальше:
«…Я положил в основу широкое изучение минералогических процессов земной коры, обращая основное внимание на процесс, а не только на исследование продукта процесса (минерала), на динамическое изучение процессов, а не только на статическое изучение их продуктов, причем, – после некоторых колебаний, – остановился для своей исследовательской работы главным образом на минералогии, а не на кристаллографии».
Благодаря работам Вернадского минералогия из сухой эмпирической науки превратилась в науку живую, развивающуюся.
В работе «Парагенезис химических элементов в земной коре» (1909) Вернадский разбил все химические элементы, слагающие Землю, на 18 групп – на так называемые природные изоморфные ряды. В каждый ряд он поместил те элементы, которые вполне могут заменять друг друга при образовании общих для них минералов. При этом Вернадский установил, что изоморфные ряды не являются постоянными, что они беспрерывно перемещаются и изменяются под влиянием изменения температур и давлений. Эти исследования Вернадского получили завершение в работах «Опыт описательной минералогии» и «История минералов земной коры», изданных соответственно в 1922 и 1925 годах. Благодаря указанным работам ученые получили возможность предсказывать, где и какие элементы можно встретить вместе, что, разумеется, сразу значительно облегчило чисто практические задачи отыскания тех или иных необходимых промышленности или сельскому хозяйству элементов.
Перейдя к систематическому изучению истории химических элементов в земной коре, Вернадский сформировал основы новой науки – геохимии. В строении земного шара он различал отдельные оболочки, или геосферы, отличающиеся друг от друга физико-химическими свойствами и термодинамическими условиями. Геосферы Вернадский рассматривал как области особых подвижных физико-химических равновесий. Между геосферами, указывал он, как между Землей и космосом, происходит постоянный обмен химическими элементами. Не принимая гипотезы Канта-Лапласа, Вернадский не считал, что внутри земного ядра имеется расплавленное ядро. Всю внутреннюю энергию земного шара, которая вызывает тектонические и вулканические явления, определяет миграции химических элементов и тому подобное, он относил за счет энергии радиоактивного распада.
Придавая огромное значение радиоактивным элементам, как возможным будущим источникам неограниченной энергии, Вернадский с 1910 года возглавил первые в России планомерные поиски месторождений радия и урана, первые химические исследования этих элементов, а также обосновал радиоактивный метод определения возраста горных пород.
«…Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое, – пророчески писал Вернадский в 1922 году. – Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного процесса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества».
И дальше:
«…В вопросе о радии ни одно государство и общество не могут относиться безразлично – как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии, ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли, капитала».
В 1911 году Вернадский ушел из Московского университета, поддержав протест ученых, направленный против действий тогдашнего министра народного просвещения Л. А. Кассо. Тогда же покинули стены Московского университета известные ученые – К. А. Тимирязев, Н. Д. Зелинский, С. А. Чаплыгин, Н. А. Умов, П. Н. Лебедев, П. П. Лазарев, Г. В. Вульф, С. А. Чаплыгин, П. Г. Виноградов и многие другие.
Университет Вернадский покидал с сожалением.
За время работы в Москве он создал великолепную школу отечественных минералогов. Среди его учеников были такие крупные специалисты как А. Е. Ферсман, Я. В. Самойлов, П. П. Пилипенко, К. А. Ненадкевич, В. В. Карандеев. «Представление о геохимии как о науке об истории атомов, – писал Вернадский, – возникло на фоне новой атомистики, новой химии и физики в тесной связи с тем представлением о минералогии, которое проводилось в Московском университете в 1890–1911 годах. Преподавание и научная минералогическая работа были здесь поставлены так, что на первое место выдвинута была история минералов, изучение их генезиса и их изменения, обычно в то время отходившие на второй план при изложении минералогии в высшей школе. При таком изложении минералогии геохимические проблемы выступали в ней в еще большем масштабе и более значительно, чем это было обычно в университетских курсах неорганической химии. Постепенно работа Минералогического кабинета Московского университета, а позже связанная с ней работа Минералогического музея Академии наук все более и более направлялась к геохимии».
С 1914 года Вернадский – директор Геологического и минералогического музея Академии наук.
В 1915 году, в связи с событиями первой мировой войны, по инициативе группы академиков была организована в составе Петербургской Академии наук специальная Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). В нее вошли А. И. Карпинский, М. А. Рыкачев, И. П. Павлов, Н. С. Курнаков, А. Е. Ферсман. Под председательством Вернадского Комиссия начала систематические поиски новых месторождений полезных ископаемых. изучение энергетических ресурсов России. «Для нас, – писал Вернадский, – выяснилось многое во время войны и прежде всего стало ясно всем то, что раньше было ясно немногим – наша экономическая зависимость от Германии, носящая совершенно недопустимый характер при правильном государственном управлении. То, что это сделалось ясным для русского общества, очевидно, является фактом величайшей важности, ибо последствием такого сознания неизбежно будет изменение положения дел. Одним из главнейших факторов такого освобождения является использование своими силами своего достояния».
В работах того времени Вернадский указывал, что в России используются только тридцать один элемент из шестидесяти одного, известного к тому времени; при этом лишь семнадцать – в достаточном количестве. При этом, указывал он, в стране имелись все геологические формации и все полезные ископаемые, существующие на земном шаре.
С июня 1917 года, отрезанный от столицы событиями революции и гражданской войны, Вернадский жил на Украине. Он был избран первым президентом основанной в 1919 году Академии наук Украинской ССР. Внимательно всматривался Вернадский в происходящее, еще внимательнее вникал в историю. «Читаю теперь много по старой жизни Юга России – древности России Толстого и Кондакова, – заносил он в дневник. – Как-то больно щемит сердце, когда вдумываешься в эти остатки старого быта, старой жизни, которая открывается нам в могилах. Куда все это исчезло? Совершенно ли пропала вся эта жизнь, от которой нам остались одни темные памятники?»
Изучая историю химических элементов в земной коре, Вернадский первый обратил внимание на огромную роль живого вещества – совокупности всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле – в процессах перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, в биосфере. Под биосферой он понимал самую верхнюю оболочку Земли, в которой протекают жизненные процессы. Эта оболочка простирается в атмосферу до высоты свыше десяти километров, на суше идет на глубину не менее трех километров и захватывает весь океан. Вследствие излучений, идущих от Солнца и из более отдаленных частей космоса, земная поверхность есть столько же произведение вещества и энергии нашей планеты, сколько и создание внешних сил космоса. Этим история биосферы резко отлична от истории других, более глубоких оболочек Земли. «Биосфера, – писал Вернадский, – в такой же, если не в большей степени есть создание Солнца, как и произведение Земли. Организмы – это дети Солнца». Организмы, считал Вернадский, принимают самое деятельное участие в миграции и накоплении таких важных и широко распространенных элементов, каковы углерод, кислород, азот, кальций, калий, кремний, фосфор, сера, железо, марганец, а также медь, ванадий, натрий, йод, радий. Организмы выделяют в атмосферу кислород, углекислоту, азот, воду, сероводород, аммиак, метан, водород и другие газы. «Можно сказать, – писал Вернадский, – что главным, может быть единственным трансформатором солнечной энергии в химическую является в биосфере живое вещество, и оно же разносит ее по всей нашей планете. Без него химические явления планеты, а следовательно и все вопросы, связанные с естественными производительными силами, получили бы совершенно иное освещение и были бы совсем иными, чем они являются ныне».
Особую роль в этих процессах Вернадский отводил растительным организмам.
«Присутствие свободного кислорода в атмосфере и в водах, – писал он, – есть проявление хлорофилльной функции. Подавляющая часть свободного кислорода земного шара есть продукт деятельности зеленых растений. Если бы зеленые растения не существовали, через несколько сотен лет на поверхности Земли не осталось бы следа свободного кислорода и главные химические превращения на Земле прекратились бы».
Говоря о напряженной биохимической энергии живых организмов, Вернадский приводил такой пример. Разложить каолин на его составные части, с выделением свободных глинозема и кремнезема, в лаборатории можно лишь при температуре около тысячи градусов, диатомеи же осуществляют такой процесс при обычной дневной температуре.
Почти тридцать лет жизни Вернадский посвятил изучению химического состава и распространенности животных и растительных организмов. Он поставил систематические экспериментальные исследования по выяснению роли организмов в перемещении химических элементов в земной коре – биосфере, обосновав новую науку – биогеохимию. «Связь состава организмов, – писал он в книге „Биогеохимические очерки“ (1940), – с химией земной коры и то огромное – первенствующее – значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывает нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику – к земной коре».
Даже указанных работ было бы достаточно, чтобы войти в плеяду выдающихся ученых, однако главным своим достижением Вернадский считал созданное им учение о ноосфере. Какие бы события ни захватывали ученого, в голове его постоянно шел бесконечный, непрерывный процесс – подготовка главной книги жизни, как он ее называл.
«Гуляю, брожу, много очень думаю и читаю, – записал он в дневнике еще 19 июля 1917 года. – Сейчас главной работой является набрасывание давних моих размышлений и мыслей о живом веществе с геохимической точки зрения. Мне хочется связно изложить – сколько могу без книг, выписок (оставил в Петрограде) и подсчетов – мои мысли. Над ними думаю и к ним постоянно возвращаюсь десятки лет. Излагаю так, что дальнейшая обработка может пойти прямо и точно. Сейчас уже написал более 40 страниц и думаю, что перед отъездом закончу. Несомненно тут у меня много нового; и многое новое открывается при обработке; подхожу к новым заданиям и вопросам. Так или иначе, я ясно чувствую, что надо было это сделать, так как тот или иной, это результат всей моей прошлой научной работы. И вместе с тем глубокое неудовлетворение результатом – столь обычное для меня чувство, что я делаю не настоящую научную работу. Отчасти чувство „ученого“ – настоящей научной работой кажется опыт, анализ, измерение, новый факт, – а не обобщение. А тут все главное – и все новое в обобщении.
С другой стороны, в этой работе я как-то спокойно смотрю на окружающее, ибо я сталкиваюсь в ней с такой стороной жизни, которая сводит на нет волнения окружающего, даже в такой трагический момент, какой мы переживаем. Перед всем живым веществом мелким кажется весь ход истории. И странно, я через самый грубый на первый взгляд материализм мог бы подойти этим путем к странным и очень далеким от материализма философским выводам. Их вводить не хочу, но их возможности указываю. Едва ли возможно целиком жизнь свести на физико-химическое. Но это не будет и утешением, ибо в общую схему мироздания она все же войдет. А не этого хочет мятущийся ум».
В 1920–1921 годах Вернадский преподавал в Таврическом университете (Ставрополь). В 1921 году – вернулся в Петроград.
По инициативе Вернадского в течение ряда лет были созданы многие научные учреждения, внесшие свою роль в развитие советской науки – Институт географии, Институт минералогии и геохимии, Радиевый институт, Керамический институт, Оптический институт, Комиссия по изучению вечной мерзлоты, Комиссия по минеральным водам, Метеоритный комитет, Комиссия по изотопам, наконец, Совет по изучению производительных сил России.
В 1923–1926 годах Вернадский находился в длительной заграничной командировке. Он прочел цикл лекций в Сорбонне, написал несколько книг. Кое-кто считал, что Вернадского вполне можно причислить к так называемым невозвращенцам, но сам Вернадский думал иначе: он – работал. Он читал лекции в Праге, вел опыты в Польше и во Франции – в Радиевом институте М. Кюри-Склодовской. На лекции Вернадского собирались представители самых различных научных дисциплин, посещали их и два молодых французских исследователя – Тейяр де Шарден и Эдуард Леруа. Они позаимствовали у Вернадского термин биосфера, в свою очередь Вернадский воспользовался термином, придуманным Э. Леруа – ноосфера.
Много путешествуя, Вернадский внимательно вглядывался в окружающее. Чувство историчности пронизывало все его размышления. Находясь в Греции он записал в дневнике:
«…Странным образом при осмотре музея в Акрополе и остатков древнейшей скульптуры в Афинах передо мной стали как живые далекие впечатления виденного в том же направлении раньше, и я от скульптуры переходил к общим мыслям о законах человеческого творчества. В общем, они всюду одни – в религии, науке, искусстве. Быстрое достижение предела – а затем такая же возможность быстрого упадка. Неужели это неизбежно? Неужели единственным спасением от такого положения является постоянная смена, возбуждение все нового интереса, бросание всех старых путей, искание новых? Есть ли упадок – результат, причина психологического характера или он тесно связан с ограниченностью человеческого существа вообще?…
Обратный путь из Олимпии в Афины, где я ехал целый день по знакомой дороге, дал мне очень много. И странную смесь составляли идеи и мысли, возбуждаемые чтением и впечатлениями оригинального нового. Удивительные здесь красные закаты и заходы солнца, странная растительность, контуры ландшафтов. В первый раз видел удивительно красивое фиолетовое море и ярко-синие дали. Но странным образом и чтение все более и более отвлекает к тем же вопросам упадка и роста человеческого сознания. Ведь если упадок есть неизбежное следствие достижения наибольшего совершенства, то все человеческое миросозерцание должно строиться на сознании имения или возможности имения абсолютного. Таково миросозерцание верующих людей, к какой бы религии они ни принадлежали. А между тем все в душе моей противоречит такому сознанию. Меня интересуют будущие шаги человеческой мысли и человеческого сознания в предположении их неуклонного роста. И я стараюсь фантазией и мыслью почувствовать это будущее в проблесках нового, что теперь является в науке. В науке я вижу всюду зарождение этих новых ростков. И мы, уже немолодые ее деятели, должны идти им навстречу, стараться внести их в наше мировоззрение – только в этом и есть возможность обеспечить возможно долгий неуклонный прогресс человеческого знания».
В 1926 году Вернадский основал Комиссию по истории знаний Академии наук СССР. Был ее председателем до 1930 года. Развитие индустриализации и сельского хозяйства потребовало широких поисков и разработки запасов разнообразных руд, и Вернадский вновь возглавил Комиссию по изучению естественных производительных сил России. Но в конце тридцатых годов научные интересы Вернадского сосредоточились, наконец, на главной книге жизни.
«…Работаю над книгой об основных понятиях геохимии, – писал он Ферсману, – в их историческом охвате, над которой работаю – почти непрерывно – с 1916 года, теперь двадцать два года. Еще надо прожить года два-три, чтобы ее закончить. Работаю, не смотря вперед, как будто мне это обеспечено. Смотрю на эту книгу, как на задачу моей жизни… Всю революцию я пережил, обдумывая книгу, и, мне кажется, никогда не переставал о ней думать и для нее работать… А сейчас в нашей области знания происходит такой сдвиг понимания человеком реальности, который, вероятно, больше того, или того же порядка, как в V–VII столетии до рождества Христова – времени Будды, Конфуция, великих греков».
И в письме к геологу Б. Л. Личкову: «…Вот какова человеческая жизнь! Конечно, несколько дерзко было начать писать главную книгу жизни в 73 года».
Научные интересы Вернадского самым естественным путем подвели его к фундаментальным научным, философским и науковедческим проблемам, которые волновали самых крупных ученых и философов тех лет – А. Эйнштейна, Н. Бора, Д. Бернала, Б. Рассела и других. Работа Вернадского «Научная мысль как планетное явление» (изданная после смерти ученого) заставила задуматься исследователей о всепланетных последствиях общественного прогресса, развития науки и техники, о возникновении реального, совершенно нового вселенского объекта, формирующегося под воздействием человеческой деятельности, научной мысли и основанного на ней общественного труда. Исследования Вернадского позволили его последователям по новому взглянуть на весь процесс развития природы, социальной жизни, науки и техники. Причем под таким углом зрения, который как раз был необходим для раскрытия неизвестных прежде глобальных черт этого гигантского всесветного процесса.
Планетарный характер учения о ноосфере подавался Вернадским следующим образом. Развитие мировой науки подчиняется таким же объективно существующим закономерностям, как развитие любого природного явления. Другими словами, этот процесс, вызванный в свое время людьми, никак уже не зависит от субъективных желаний и интересов отдельных людей. В эпоху ноосферы, считал Вернадский, наука изменяет Землю двояким образом. Во-первых, мощная техника, основанная на достижениях наук, производит очевидный и всеми наблюдаемый эффект, а, во вторых, сама наука, в высшем интеллектуальном смысле, изменяет Землю. Разумеется, такой процесс должен быть охарактеризован именно как процесс планетарный, совершенно аналогичный таким процессам, как смена геологических эпох в развитии Земли или эволюция видов. По убеждению Вернадского, с некоторых пор сама мировая наука выступает как мощная геологическая, планетарная сила. История ее развития характеризуется распространением научного знания по всему земному шару, захватом знанием все новых стран и континентов. Научное знание в наше время действительно носит глобальный характер, оно действительно охватывает всю планету, и человек, создатель и носитель знания, выдвигается на Земле на первое место – как ведущая геологическая сила. При этом не следует противопоставлять человека природе, указывал Вернадский, не следует говорить о человеке, как о некоей чуждой силе, – ведь он является такой же частью природы, как все другие существа.
О значительности научного замысла Вернадского можно судить по тому, что знаменитую монографию «Научная мысль как планетное явление» он рассматривал всего лишь как своего рода философское введение в огромный итоговый труд, который собирался назвать «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения».
К сожалению, труд этот остался незавершенным, написанные части увидели свет только после смерти ученого.
На описываемые мировые процессы Вернадский смотрел оптимистически. Он считал, что дальнейшее развитие ноосферы навсегда очистит человеческое общество от варварских войн, голода, тяжелых болезней, нищеты. Даже накануне второй мировой войны, уже понимая неизбежность ужасных последствий такой войны, он писал:
«…Цивилизация „культурного человечества“ – поскольку она является формой организации новой геологической силы, создающейся в биосфере, – не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологически сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было. Реальная обстановка в наше бурное и кровавое время не может дать развиться и победить силам варваризации, которые сейчас как будто выступают на видное место. Все страхи и рассуждения обывателей, а также некоторых представителей гуманитарных и философских дисциплин о возможности гибели цивилизации связаны с недооценкой силы и глубины геологического процесса, каким является происходящий ныне, нами переживаемый, переход биосферы в ноосферу».
В Боровом, куда во время войны был эвакуирован Вернадский, каждый день ученого был наполнен неустанным трудом. По давней привычке он рано ложился и рано вставал. Это позволяло Вернадскому сохранять физическую форму, несмотря на возраст.