В 1902 году после открытия радия и полония начали вскрываться самые неожиданные последствия этого открытия.
В 1903 году Пьер Кюри открыл в радиоактивных элементах непрерывное, идущее вместе с распадом атома тепловое лучеиспускание, прямо пропорциональное количеству радиоактивно распадающихся атомов и времени. Кюри всегда интересовался геологическими науками и заключил, что материя земной коры проникнута атомами, практически являющимися неиссякаемым источником ее нагревания.
Через три года эти научные идеи получили подтверждение в работах английского физика Стрётта.
Столь важные и для геологической науки следствия новейших открытий физики были в то время только достоянием физиков. По крайней мере Вернадский узнал о них впервые лишь на Дублинском съезде Британской ассоциации наук в августе 1908 года.
Заседания происходили в здании Тринити-колледжа, принадлежавшего старинному Дублинскому университету. С докладом выступил профессор минералогии и кристаллографии Джон Джоли. Речь его была посвящена геологическому значению открытия явлений радиоактивности.
Джоли первый, как геолог, понял значение нового геологического фактора. Выступая перед виднейшими представителями науки, он попытался объяснить некоторые загадочные явления, давно уже установленные геологами.
Джоли объяснил, например, загадочное явление «плеохроичных двориков», или ореолов. Так называются окрашенные кольца вокруг микроскопических включений радиоактивных минералов, содержащихся в горных породах. Происхождение их объяснить никто не мог. Джоли существование этих «двориков» связывал с включениями радиоактивных минералов. В подтверждение своей догадки Джоли вместе с Резерфордом воспроизвел явление «двориков» в лаборатории, доказав их радиоактивное происхождение: они образуются в результате изменения окраски нерадиоактивных минералов под действием излучений радиоактивных включений.
– Существование «двориков», – добавил он, – как следов нахождения определенных радиоактивных элементов могло бы служить доказательством того, что процесс их распада шел в течение геологического времени с тем же темпом, с каким он идет сейчас.
Ссылаясь на точные числа присутствовавшего на заседании Стрётта, Джоли показал повсеместность атомов радия в земном веществе и атмосфере. Исходя из этих данных, он сделал вывод, что количество получаемого радиоизлучением тепла так велико, что, принимая во внимание постоянную температуру Земли, нахождение радия должно с глубиной практически уменьшаться.
– Если бы количество урана, тория и образовавшихся из них элементов в толще Земли такое же, какое мы наблюдаем вокруг нас, то Земля была бы расплавленным или раскаленным телом, – сказал он. – Во всяком случае, количества тепла, испускаемого радиоактивными элементами, совершенно достаточно для объяснения крупнейших геологических явлений, таких, как существование магмы в глубине с температурой около тысячи градусов, вулканических извержений, смещения континентов и создания гор, не говоря уже о горячих источниках.
Однако общепринятого объяснения этих явлений существованием внутри Земли тепла, оставшегося от ее космического происхождения, Джоли отвергнуть не решился.
– Ход радиоактивного распада совершенно независим от сил природы, известных на Земле, – заявил он дальше. – Изучая его, мы устанавливаем генеалогию вновь образующихся в его результате элементов. Количественные соотношения между ними неизменны, так как, разбиваясь, радиоактивные атомы дают начало новым элементам, имеющим свою, совершенно отличную индивидуальность. Явление радиоактивности самым основным образом меняет наши представления. Оно связывает материю со временем в том смысле, что элемент материи современной науки – атом – имеет строго определенную длительность, конечное существование и неизбежно распадается в ходе времени! – торжественно провозгласил Джоли в заключение.
Русскому гостю докладчик не мог сказать большего. Ученик Менделеева, Вернадский прибыл сюда еще с менделеевским представлением неизменности элементов, неделимости атома. Все это теперь в один миг рушилось.
Благодаря при прощании докладчика, Вернадский с полной искренностью сказал ему:
– Вы открыли мне глаза!
На другой день последовали выступления Джозефа Томсона, Стрётта, ныне лорда Релея, возведенного в звание пэра Англии за научные заслуги, и ученика Томсона – Эрнеста Резерфорда. Все это были химики и физики – экспериментаторы, последовательно после Максвелла занимавшие должность директора знаменитой Кавендишевской лаборатории, люди широкого кругозора, с огромными интересами и с глубоким охватом окружающего.
Наибольшее внимание привлек Резерфорд. Это был довольно плотный, невысокий человек с голубыми, очень веселыми глазами и выразительным лицом. Он беспрерывно двигался на кафедре, говорил очень громко, не умея снижать голоса, и в этом чувствовалась простота и искренность новозеландского фермера, сыном которого он был.
Через несколько лет Резерфорд указал, что изучение радиоактивности привело быстро к пониманию, как устроен атом.
Всем известная теперь модель атома по Резерфорду есть не что иное, как некая солнечная система, состоящая из ядра – солнца и электронов – планет.
Все это противоречило основам тогдашней физики, казавшимся незыблемыми. Ведь электроны, вращаясь вокруг центра, должны терять свою кинетическую энергию и рано или поздно упасть на ядро! Трудно было освоиться и с новым понятием материи, атом которой состоит из ядра и находящихся в постоянном движении электронов подобно тому, как находятся в непрерывном движении планеты Солнечной системы.
И тем не менее научная подготовка Вернадского, научная атмосфера, в которой он сам жил и мыслил, были таковы, что ему понадобились не века, не годы, а только часы и дни для того, чтобы примкнуть полностью к научному движению, в корне менявшему все основы человеческого мировоззрения, основы всех наук.
Отсюда начинается научный подвиг Вернадского – долгая и страстная борьба с геологами за новое решение геологических проблем. В геологии тогда господствовала теория Канта – Лапласа. Землю представляли остывающим огненным шаром, на котором зародилась жизнь, как только достаточно охладилась его кора. Геологи сравнительно недалеко отходили от библейских дат сотворения мира – 7000 лет назад. Они считали возраст Земли в 100–200 миллионов лет.
Джоли, указывая на достаточность радиоактивного тепла для объяснения ряда явлений, не решился вступить в борьбу с привычной огненно-жидкой теорией происхождения Земли.
Это сделал Вернадский.

Глава XII
ПУТЬ В КОСМОС

Химическое единство мира, единство химических элементов есть научный факт.

Из книг, полученных во время отсутствия хозяев и стопкой сложенных на письменном столе в кабинете, Владимир Иванович обратил внимание на книгу «Данные геохимии» американского химика Кларка, только что вышедшую в свет.
Кларк всю жизнь занимался геологическими проблемами, стремясь установить количественный состав земной коры и отдельных ее частей. Собрав огромный материал, Кларк привел числовые данные по главнейшим химическим элементам. Он шел путем, указанным ранее другими учеными, но поставил задачей получение конкретных, точных, а не приблизительных чисел.
Владимир Иванович оценил достоинства книги, но заметил и пропуски необходимейших данных о почвах, о живом веществе, о новой литературе.
Через несколько дней, передавая книгу Ферсману, он сказал:
– Числа Кларка интересны и нужны, мы ими будем пользоваться, но на фоне новой атомистики, новой химии и физики геохимия представляется мне наукой об истории земных атомов, а не о количественном составе земной коры. Вот такую геохимию мы и будем развивать теперь.
Представление о геохимии как науке об истории земных атомов возникло у Вернадского просто и естественно, почти незаметно. Оно было подготовлено постановкой преподавания минералогии, работой над «Историей минералов земной коры», «Опытом описательной минералогии». Тут все, начиная с генезиса минералов, направлялось к геохимии, и создаваемой Вернадским новой науке не хватало только названия.
Впервые произнесенное за полвека до того Шенбейном, а теперь Кларком слово «геохимия» нашло у Вернадского готовое, хотя и совершенно иное, чем у них, содержание.
Вернадский ставил задачей новой науки – изучение истории атомов, понимаемых как химические элементы на нашей планете. Но уже в первом своем чисто геохимическом выступлении он вышел далеко за пределы поставленной задачи. В изучении земных атомов он видит путь к познанию космоса.
В конце декабря 1909 года в Москве собрался очередной XII съезд русских врачей и естествоиспытателей. На открытии геологической секции Владимир Иванович выступал с докладом «Парагенезис химических элементов в земной коре».
Стройный, нисколько не горбящийся и оттого кажущийся выше, он, как всегда, явился за три минуты до начала заседания и ровно в восемь часов поднялся на кафедру. Интерес к докладу был огромный. Исследования Вернадского по распределению рубидия, цезия, лития, таллия и других элементов в земной коре пользовались большой известностью. В них Владимир Иванович стремился выяснить количественный состав Земли и найти закономерность парагенезиса этих элементов.
Теперь от докладчика ожидали обобщений в этом направлении, и Владимир Иванович не обманул ожиданий. Он представил слушателям восемнадцать природных изоморфных рядов, в которых и дал общую схему распределения химических элементов в земной коре. Изоморфные ряды Вернадского открывали законы распределения парагенезиса химических элементов.
Касаясь работ Кларка и выработанной его последователем, норвежцем Фохтом, таблицы валового состава земной коры и отдельных ее участков, Вернадский обратил внимание слушателей на явную недостаточность количественного метода исследования в данной области.
– В земной коре, – сказал он, – порядок чисел, выражающих распространенность разных химических элементов, колеблется в огромном масштабе. В миллионы и десятки миллионов раз одни элементы более распространены, чем другие. Одно дело – индий и галлий – соединения, которые никогда до сих пор не были встречены нигде в весомом количестве, и другое дело – кислород и кремний, составляющие по весу более двух третей всей земной коры, всюду находящиеся в любых количествах. То и другое принадлежит к явлениям разного порядка, не сравнимым и не укладывающимся в рамки одного, обычного количественного химического анализа. Их так же мало можно сравнивать и из этого сравнения черпать обобщения, как мало можно сравнивать движения материальных предметов на земной поверхности с движениями эфира. Масштабы движений несравнимы. Бесполезно относить в одну логическую категорию явления, наблюдаемые при движении мельчайшей материальной частицы, производимой машиной на земной поверхности, и движения электрона или атома гелия, хотя бы законы этих движений одинаково выражались формулами механики. Мы придем этим путем к абстрактным, малосодержательным, с точки зрения натуралиста, обобщениям. Так же мало сравнимы друг с другом обычные и редкие элементы земной коры.
И вот для редких элементов Вернадский выдвигает новый путь изучения – изучение распространения их следов в минералах и участках земной коры, изучение их рассеяния среди природных химических соединений.
Подлинный натуралист-мыслитель, Вернадский неуклонно стремился создать из бесчисленных отрывочных научных фактов стройную и по возможности полную картину величественной жизни Вселенной.
– Для рассеяния элементов, – говорил он дальше, – найден могущественный метод исследования. Бунзен и Кирхгофф применили спектральный анализ к химии, положили начало спектроскопии минералов и земной коры, но, к сожалению, эта область знания не обратила на себя того внимания, какое выпало на долю спектроскопии небесных пространств. А между тем здесь мы обладаем более тонкими и разнообразными приемами исследования. Улучшение методов качественного химического анализа создало еще более чувствительные приемы, чем анализ спектра. В последние годы явления радиоактивности еще дальше раздвинули рамки исследования следов вещества. Фактов накопилось много, но не осознана даже общая картина, ими создаваемая. Чтобы охватить ее в немногих словах, надо обратить внимание только на одну основную ее черту. В каждой капле и пылинке вещества на земной поверхности по мере увеличения тонкости наших исследований мы открываем все новые и новые элементы. Получается впечатление микрокосмического характера их рассеяния. В песчинке или капле, как в микрокосмосе, отражается общий состав космоса. В ней могут быть найдены все те же элементы, какие наблюдаются на земном шаре, в небесных пространствах. Они находятся всюду и могут быть везде констатированы – они собраны в состоянии величайшего рассеяния…
Владимир Иванович не был блестящим оратором. Высокий, глуховатый голос быстро гас в больших помещениях, не доходя до средних и задних рядов слушателей. Стоя на кафедре, он оставался неподвижным: сколько бы времени ни длилась его речь, черты лица неизменно выражали только серьезность и глубину мысли. Не нуждаясь в конспектах и предварительных набросках, он все-таки держал их перед собой. Открывая геологическую секцию XII съезда врачей и естествоиспытателей, Владимир Иванович говорил около трех часов, ни разу не справившись с рукописью, лежавшею перед ним. Но если бы не было этих листков, он, вероятно бы, отказался говорить.
И все же каждое его выступление, будь то простая лекция или торжественный доклад, завораживало слушателей. Конечно, он прекрасно знал свой предмет, его историю, его литературу, но одно это не могло бы привлечь внимания слушателей равной учености. Вернадский держал в напряжении аудиторию новизною идей и обобщений, окружавших старое содержание.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38