Вернадский Владимир Иванович 

(1863-1945)

Владимир Иванович Вернадский был самым крупным минералогом, геохимиком и биогеохимиком мира. Среди минералогов и геохимиков мира, конечно, много талантливых исследователей, внесших свой вклад в эти дисциплины. Отдельные вопросы ими разрабатывались не менее глубоко, чем В. И. Вернадским. Однако по глубине понимания и широте охвата природных минералообразующих, геохимических и биогеохимических процессов, по силе анализа истории химических элементов земной коры и земного шара как космического тела в целом мы не знаем ученых ему равных.

В. И. Вернадский преобразовал описательную, статическую минералогию в динамическую, генетическую минералогию. Он создал ряд новых наук: геохимию – науку об истории химических элементов – «атомов» Земли и космоса; биогеохимию – науку о роли организмов в истории химических элементов Земли и о взаимосвязи организмов с земной корой; радиогеологию; учение о вечной мерзлоте и др.

Владимир Иванович Вернадский родился 12 марта 1863 г. в Петербурге семье профессора-экономиста Ивана Васильевича Вернадского, потомка украинских казаков.

В 1881 г. В. И. Вернадский окончил 1-ю классическую гимназию в Петербурге. Годы, проведенные в гимназии, оставили у него неприятные воспоминания. Классическая гимназия, по его словам, была классической только по названию. «Главным несчастьем было то, – писал он в 1916 г., – что в общем преподавателями древних языков в это время в России были или, как у нас, чуждые люди, сторонние русской жизни и интересов нашей страны и потому бессознательно добросовестно исполнявшие антинациональную официальную программу, или чиновники – полицейские, которым никакого дела не было до идейных заданий школы, более или менее добросовестно исполнявшие предписание такого же, как и они, начальства. Несомненно, других исполнителей для полицейской классической системы и нельзя было найти».

Интересы части гимназической молодежи сосредоточивались в различных кружках, работа в которых оставляла глубокий след в жизни их участников. «Странным образом, – вспоминал В. И. Вернадский, – стремление к естествознанию дала мне изуродованная классическая гимназия, благодаря той внутренней подпольной, неподозревавшейся жизни, которая в ней шла в тех случаях, когда в ее среду попадали живые, талантливые юноши-натуралисты». Однако в гимназический период В. И. Вернадский серьезно заинтересовался также историей, философией и славянскими языками.

Совершенно по-другому пошла его жизнь после поступления в Петербургский университет на естественное отделение физико-математического факультета. Состав профессоров Петербургского университета того времени был блестящим. Там читали лекции Менделеев, Сеченов, Меншуткин, Докучаев, Костычев, Иностранцев и другие. В воспоминаниях В. И. Вернадского о студенческих годах мы читаем: «На лекциях многих из них – на первом курсе на лекциях Менделеева, Бекетова, Докучаева – открылся перед нами новый мир, и мы все бросились страстно и энергично в научную работу, к которой мы были так несистематично и неполно подготовлены прошлой жизнью. Восемь лет гимназической жизни казались нам напрасно потерянным временем, тем ни к чему ненужным искусом, который заставила нас проходить вызывавшая глухое наше негодование правительственная система». Дмитрий Иванович Менделеев, по словам В. И. Вернадского, возбуждал «глубочайшее стремление человеческой личности к знанию и к его активному приложению».

В период учебы в университете В. И. Вернадский принимал участие в общественной жизни студенчества. Наиболее прогрессивная и культурная часть студенчества университета сосредоточивалась вокруг научно-литературного общества, ученым секретарем которого был А. И. Ульянов. Принимал участие в этом обществе и Владимир Иванович. В. А. Поссе, описывая научно-литературное общество, так характеризует В. И. Вернадского: «Там можно было увидеть добродушного, всегда ласково улыбающегося минералога Вернадского, очень мягкого на вид, но очень упорного в достижении раз поставленной цели. Мне кажется, что Вернадский, как и Сергей Ольденбург, уже тогда поставили своей задачей сделаться не только профессорами, но и академиками. И сделались».

Студенческие годы В. И. Вернадского протекали в кругу лиц, группировавшихся вокруг выдающегося русского ученого-почвоведа В. В. Докучаева, которого он считал своим учителем. В. В. Докучаев в это время создавал новую отрасль естествознания – почвоведение, науку о почве как самостоятельном естественноисторическом теле, возникающем и развивающемся в поверхностных условиях земной коры, где жизнь взаимодействует с неорганической природой.

В связи с изучением эволюции почв у В. В. Докучаева возник огромный интерес к генезису минералов и их истории как составной части истории почв. В. В. Докучаев оказал глубокое влияние на развитие научной деятельности В. И. Вернадского как минералога, геохимика и биогеохимика. Последний неоднократно отмечал это в своих работах. В частности, в 1940 г. он указывал, что В. В. Докучаев «впервые обратил мое внимание на динамическую сторону минералогии, изучение минералов во времени». Исследование всех природных объектов в динамике, с учетом пространства – времени и является характерной чертой всей научной деятельности В. И. Вернадского.

В качестве участника ряда геологических и почвенных экспедиций В. И. Вернадский в 1885-1890 гг. много работал в России и за границей. Он экскурсировал по наиболее интересным в геологическом и минералогическом отношении районам Европы, посетил горнопромышленные области Германии, Швейцарии, Австрии, Франции, Италии (Везувий), Англии, Норвегии, Польши, Чехословакии и других стран.

В 1888 г. он принял участие в Международном геологическом конгрессе, происходившем в Англии, участвовал в его заседаниях и ездил с экскурсией по Англии. Этот конгресс явился решающим событием в жизни В. И. Вернадского. Здесь он познакомился с А. П. Павловым и Ф. Н. Чернышевым. По предложению А. П. Павлова, который в то время читал курс минералогии в Московском университете, В. И. Вернадский в 1890 г. переехал в Москву, став доцентом Московского университета по кафедре минералогии.

С момента поступления в Московский университет В. И. Вернадский с головой уходит в педагогическую, научно-исследовательскую и научно-организационную деятельность. Университетский период, длившийся 21 год, представляет собой яркие страницы в жизни В. И. Вернадского. Он организует Минералогический музей Университета, собирая его разбросанные и в беспорядке находящиеся коллекции; в корне перестраивает преподавание минералогии; составляет свой курс минералогии, который, по словам В. В. Докучаева, характеризовался и новизной и широтой постановки вопросов.

В. И. Вернадский организует вокруг себя талантливую молодежь и формирует свою школу. В эти годы он привлекает к работе А. Е. Ферсмана, Я. В. Самойлова, К. А. Ненадкевича, В. В. Карандеева и др.

В этот период в университетах нашей страны почти непрерывно шли волнения студентов. Университет неоднократно закрывался, часть профессоров увольнялась, студенты подвергались высылке.

В 1911 г. он вместе с многими профессорами, в том числе К. А. Тимирязевым, П. Н. Лебедевым, Н. Д Зелинским, П. Г. Виноградовым, С. А. Чаплыгиным и другими, Владимир Иванович оставил Университет в знак протеста против снятия и увольнения университетского ректора А. А. Мануйлова и его заместителей. С этого времени В. И. Вернадский полностью перешел на работу в Академию наук. Академиком он был избран уже в 1909 г. Наряду с научной деятельностью он проводил большую научно-организационную работу в должности директора ряда учреждений, председателя различных комиссий, возглавляя разнообразные экспедиции.

Научная деятельность В. И. Вернадского по преобладанию у него интереса к тому или иному разделу естествознания может быть разделена на три периода. В первом периоде своей деятельности (1885-1910) он главным образом разрабатывал вопросы минералогии и кристаллографии. Во втором (1910-1925) на основе огромного геологического материала и преимущественно данных минералогии и химии он создавал и развивал геохимию. В третий (1925-1945), т. е. за последние 15-20 лет своей жизни, он, обобщая материалы геологических и биологических дисциплин в их взаимосвязи, создал биогеохимию и разрабатывал ее проблемы. За этот период В. И. Вернадский, подводя итоги всей своей деятельности и состояния всей мировой науки в области геологии, биогеохимии, геофизики и других дисциплин, создал монументальный труд «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения».

Разумеется, это деление условно, так как идеи геохимии и биогеохимии интересовали В. И. Вернадского и в более ранние периоды. Проблемы этих наук он не отрывал друг от друга, а иногда разрабатывал их одновременно.

До В. И. Вернадского в минералогии существовало преимущественно описательное направление. Минералы изучались с точки зрения их внешних свойств: формы, цвета, твердости, размера и т. п. Мало внимания уделялось выяснению причин и условий образования минералов, закономерностям их взаимоотношений друг с другом, т. е. их парагенезису, а также очень мало освещались вопросы, относящиеся к их внутренним свойствам – их строению.

В. И. Вернадский развивает генетическую минералогию, рассматривает минералы как закономерные продукты физико-химических процессов, происходящих в земной коре и космосе. К более глубокому пониманию минералов и минералообразующих процессов он был подготовлен еще в студенческие годы. «Я уже благодаря моему интересу к почвоведению и составлению лекций В. В. Докучаева стоял на естественноисторической точке зрения» – писал позже В. И. Вернадский. На исторической основе он создает минералогию как химию Земли, указывает на необходимость изучать не только минералы, но и минералообразующие процессы и выдвигает парагенезис минералов как важный критерий в познании их происхождения. «Определение парагенезиса минерала в сущности является основным, краеугольным фактом всего нашего знания о химических реакциях земной коры. На нем необходимо основываться во всех наших выводах» – отмечает В. И. Вернадский в учебнике по минералогии еще в 1910 г.

Изучая минералы, В. И. Вернадский стремился восстановить условия их образования, восстановить процесс, в результате которого появились минералы. Он с успехом искал и находил причины процессов минералообразования и изучал сами процессы. «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».

В. И. Вернадский дал наиболее полное и правильное определение минералогии как науки и минерала как основного предмета исследования этой дисциплины. «Минералогия представляет собой химию земной коры,– писал он.– 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».

Известно, что силикаты и алюмосиликаты составляют подавляющую часть объема и веса земной коры. До работ В. И. Вернадского в науке господствовало мнение, развитое задолго до того Берцелиусом, что силикаты и алюмосиликаты являются солями кремневой кислоты. Таким путем алюминий в этой группе минералов рассматривался не как кислотообразующий элемент, а как элемент, обладающий основными свойствами. Кислотные свойства в алюмосиликатах приписывались только кремнию, точнее кремнезему.

В своей магистерской диссертации «О группе силлиманита и роли глинозема в силикатах» В. И. Вернадский становится на иную точку зрения по вопросу о роли алюминия в строении и химии алюмосиликатов. Исходя из минералогических фактов, он доказал и экспериментальным путем подтвердил, что алюминий в строении ряда важнейших минералов: полевых шпатов, лейцитов, цеолитов, слюд и т. д. – играет такую же кислотную роль, как кремний.

Такой взгляд на роль глинозема в строении алюмосиликатов и на их генезис имел принципиальное значение в минералогии, а для В. И. Вернадского он послужил исходным пунктом для его многочисленных талантливых работ. Работы в этой области, пользующиеся мировой известностью, начатые им в 1890-1891 гг., продолжались на протяжении всей его научной деятельности.

Обобщив огромный фактический природный материал по каолинам, слюдам и другим минералам, В. И. Вернадский разработал и выдвинул свою теорию строения алюмосиликатов – теорию каолинового или слюдяного ядра, которую впоследствии знаменитый французский химик Лешателье назвал гениальной. Суть этой теории сводится к тому, что в основе строения алюмосиликатов, т. е. важнейшей группы минералов, слагающих земную кору, лежит общее для этих минералов каолиновое ядро – остов, в состав которого входят два атома алюминия, два атома кремния и семь атомов кислорода.

Теория каолинового ядра включала ряд принципиальных положений, а именно: 1) Алюминий и кремний в минералах не соединяются друг с другом непосредственно, а только через атомы кислорода. 2) Алюминий является четырехвалентным элементом (одна валентность в смысле Вернера), и в каолиновом ядре гидроксильные группы и металлы связаны с алюминием, а не с кремнием. 3) Каолиновые ядра могут соединяться друг с другом, давая сложные образования, через кислород, связанный с кремнием.

Теория каолинового ядра явилась исключительно плодотворной для выяснения строения, генезиса и классификации минералов. Взгляды В. И. Вернадского на строение этой важнейшей группы минералов в значительной мере были позже подтверждены рентгеноструктурным анализом. Благодаря этим методам строение ряда минералов, в том числе и алюмосиликатов, внутреннее распределение в них различных слагающих их элементов изучены довольно хорошо. В настоящее время после относительно длительного рентгеновского изучения алюмосиликатов исследователи пришли к выводам, очень близким к выводам

В. И. Вернадского. Теперь считается установленным, что в основе строения алюмосиликатов лежат структурно равнозначные, могущие заменять друг друга тетраэдры SiО4 и АlO4, т. е. комплексы, состоящие из алюминия, кремния и кислорода, в центре которых находятся атомы алюминия или кремния, окруженные четырьмя атомами кислорода, расположенными по вершинам тетраэдра.

Следовательно, современные исследователи приходят в принципе к тем же выводам, к которым пришел В. И. Вернадский, а именно: кремний и алюминий в алюмосиликатах соединяются друг с другом непосредственно через атомы кислорода, расположенные в вершинах тетраэдра. Эти тетраэдры составляют как бы остов – каркас алюмосиликатов с довольно большими полостями, которые заполняются крупными катионами.

Таким образом, в этих алюмокремниевых тетраэдрах, составляющих основу алюмосиликатов, легко видеть каолиновое ядро В. И. Вернадского, представленное не на плоскости, а в пространстве. В своем отчете о заграничной командировке за 1932 г., т. е. спустя более 40 лет после разработки им своей теории строения алюмосиликатов, В. И. Вернадский мог написать: «В Берлине – Шарлоттенбурге (проф. Эйтель и Герлингер) я теперь впервые увидел в моделях, выведенных из рентгенометрических съемок, в пространстве, то каолиновое ядро, которое теоретически я вывел в 1891 г. и выразил на плоскости».

Интересна оценка положений В. И. Вернадского о строении алюмосиликатов, данная Шибольдом, одним из главных исследователей структуры силикатов уже современными рентгеновскими методами. Он писал: «Большой интерес представляет то обстоятельство, что предугаданное Вернадским с гениальной интуицией четверное кольцо действительно в принципе подтвердилось и наличие его доказано также в минералах, похожих на полевые шпаты».

Таким образом, современные исследования в значительной степени подтвердили основные положения теории В. И. Вернадского и тем самым показали, что научная деятельность минералогов последних десятилетий, и не только минералогов, но и кристаллохимиков, и геохимиков благодаря трудам В. И. Вернадского, благодаря его поразительной силе научного предвидения шла правильным путем.

В целях изучения строения и свойств каолинового ядра В. И. Вернадский совместно с К. А. Ненадкевичем и другими исследователями провел значительные экспериментальные работы.

В московский период научной деятельности В. И. Вернадский разрабатывал вопросы изоморфизма – одну из интереснейших и важнейших областей генетической минералогии и геохимии. В своей классической работе «Парагенезис химических элементов земной коры» он устанавливает «природные изоморфные ряды» химических элементов. Он распределяет химические элементы земной коры на 18 рядов. В каждый ряд им помещены элементы, которые, встречаясь совместно, могут заменять друг друга в минералах, образующихся в определенных, конкретных физико-химических условиях земной коры. При этом он устанавливает очень важное и правильное положение о том, что изоморфные ряды химических элементов не являются постоянными, а «перемещаются и изменяются под влиянием изменения температуры и давления», т. е. в одних условиях элементы одной ассоциации могут замещать друг друга, в других – те же самые элементы могут изоморфно замещаться элементами других групп и ассоциаций. В этой работе было доказано, что изоморфные замещения в условиях низких температур и давлений дают одни элементы, в условиях высоких давлений и низких температур – другие, там же, где господствуют высокие температуры и давления (зона застывания магм), – третьи. Из рядов В. И. Вернадского видно, что число элементов, способных заменять друг друга при образовании общих минералов, как правило, увеличивается с повышением температуры и давления.

Исследования В. И. Вернадского в области изоморфизма устанавливают руководящие принципы, дающие возможность предсказывать, где и какие элементы и в каких минералах можно встретить вместе, т. е. позволяют осознанно подходить к изучению распределения химических элементов в породах и минералах как продуктах различных процессов: магматических, метаморфических, осадочных и в продуктах стадий этих процессов. Это в свою очередь дает научные основания для поисков месторождений полезных ископаемых. Поскольку эти ряды непостоянны, естественно, что при переходе горной породы в обстановку других температур и давлений, что является обычным в земной коре, элементы перегруппировываются, происходит их рассеяние или концентрация, в том числе и образование промышленных месторождений.

Разрабатывая вопросы изоморфизма, В. И. Вернадский развернул картину, отображающую колоссальные процессы перемещения химических элементов земной коры во времени и пространстве, изменения их сочетаний друг с другом и тем самым представил их историю.

В. И. Вернадский задумал и в значительной степени осуществил большую работу по описательной минералогии и по истории минералов земной коры. В этих работах он дал образцы описания самородных элементов, сернистых и селенистых соединений, а также историю и детальную классификацию природных вод.

Благодаря работам В. И. Вернадского минералогия получила научную основу и перспективы для дальнейшего развития и из сухой, казалось бы, эмпирической дисциплины, содержащей бесчисленное количество разрозненных фактов, стала подлинной наукой.

Характеризуя работу В. И. Вернадского в области минералогии, следует особо отметить его роль в организации минералогических музеев. Как уже отмечалось, им по сути был организован Минералогический музей Московского университета. Много сил и организационного таланта вложил В. И. Вернадский в развитие Минералогического музея Академии наук СССР.

Организацию музеев, сбор многочисленных коллекций он проводил в тесной связи с изучением природных минеральных богатств нашей страны и созданием классификации минералов. К организации музеев и сбору минералогических коллекций он привлекал широкие слои работников различных рудников и своих многочисленных учеников. В настоящее время Минералогический музей Академии наук СССР (c 1955 г. им. А. Е. Ферсмана) является одним из лучших музеев мира. Также в Москве находится геологический музей им. В. И. Вернадского.

Изучая минералы, а также процессы их возникновения, изменения и исчезновения, В. И. Вернадский закономерно перешел к изучению истории химических элементов, слагающих эти минералы. Это было естественным шагом в сторону углубления его представлений о физико-химических процессах земной коры, поскольку для него было ясно, что все минералы представляют собой временные постройки вечно мигрирующих элементов. Он хорошо знал, что минералы устойчивы только в тот период, пока они образуются. Кончился рост – кончилась их устойчивость, начинаются и с той или иной быстротой протекают процессы их изменения, процессы перегруппировки слагающих их элементов, их перемещения. Таким путем он переходит к более систематическому изучению истории химических элементов в земной коре и создает новую науку – геохимию в ее современном понимании. Эта наука, возникшая в нашем столетии, уже теперь оказывает сильное влияние на развитие всего комплекса геологических дисциплин, прокладывая новые пути подхода к минералам, минералогическим и породообразующим процессам, и определяет новое их понимание.

Геохимия вместе с тем дает огромный фактический материал, способствующий формированию у исследователей диалектического мышления, мышления, при помощи которого правильно понимаются противоречивые одновременно протекающие процессы (концентрация и рассеяние элементов, разложение старых и образование новых минералов и т. д.). Геохимия характеризует новую ступень нашего познания природы, она развивает метод физико-химического осмысливания процессов Земли.

Как всякая вновь возникающая в наше время наука вначале накапливает фактический материал и проходит подготовительную стадию своего развития в недрах других наук, так и геохимия проходила эту стадию главным образом в минералогии, с которой она тесно генетически связана. Отдельные геохимические факты и разрозненные идеи, вошедшие теперь в основу и арсенал геохимии, накапливались и высказывались раньше, как это всегда бывает, в подготовительный период формирования любой науки.

Вместе с тем следует подчеркнуть, что весь этот огромный, разрозненный фактический материал и отдельные выводы, относящиеся к частным вопросам геохимии, В. И. Вернадский охватил единой мыслью, единой идеей. Наряду с этим он сам внес много фактов, эмпирических обобщений и идей и поставил перед геохимией теоретические и практические проблемы дальнейшего исследования. Он впервые в ясной форме очертил объект исследования этой новой науки как истории химических элементов Земли, установив, таким образом, место геохимии среди других дисциплин естествознания, разработав проблемы геохимии и указав пути ее дальнейшего развития.

«Представление о геохимии как науке об истории земных атомов,– писал В. И. 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 гг. 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 еще в 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».

В. И. Вернадский так определяет геохимию как науку: «Геохимия научно изучает химические элементы, т. е. атомы земной коры и насколько возможно всей планеты. Она изучает их историю, их распределение и движение в пространстве – времени, их генетические на нашей планете соотношения. Она резко отличается от минералогии, изучающей в том же пространстве и в том же времени истории земли лишь историю соединений атомов – молекул и кристаллов».

В современном представлении в основные задачи геохимии входят: установление химико-минералогического состава Земли по геосферам, вскрытие фактов и установление законов, управляющих поведением, перемещением и сочетанием химических элементов в многообразных процессах и их продуктах (минералах и породах) различных геосфер Земли как во времени, так и в пространстве, выявление законов, определяющих процессы изменения химического состава Земли, концентрации и рассеяния химических элементов, включая, конечно, и такие концентрации, которые мы называем месторождениями.

В настоящее время мы пока что по существу можем изучать геохимические процессы только верхней части Земли – земной коры. Само понятие «земная кора» до работ Владимира Ивановича не имело научного определения.

Под земной корой В. И. Вернадский понимает оболочку Земли мощностью до 50-60 км. На этой глубине в силу колоссального давления вещество не может находиться в состоянии трех фаз. Здесь мы не можем, по мнению В. И. Вернадского, различать уже твердого, жидкого и газообразного состояния. Такое состояние вещества он называет глубинно-планетным.

В состав земной коры по его представлениям входят следующие оболочки: биосфера – оболочка, захваченная жизнью, граница которой определяется границей распространения жизни, под биосферой лежит стратисфера – оболочка осадочных пород, предел которой ставят явления метаморфизма; затем следует метаморфическая оболочка, которую он разбивает на две: верхнюю и нижнюю, и, наконец, гранитная оболочка, за которой идет базальтовая. Каждая из этих оболочек характеризуется своими физико-химическими условиями.

В. И. Вернадский выдвигает исключительную по своей глубине и значению мысль о тесной генетической связи оболочек земной коры между собой. Он считает, что в результате длительных геологических, геохимических и биогеохимических процессов вещество, сейчас слагающее оболочки, включая и гранитную, прошло стадию биосферы. Это, по его определению, «былые биосферы». Он выдвигает крайне интересную мысль, что граниты образуются только на материках и являются продуктом эволюции материков. Он неоднократно подчеркивал, что дно Тихого океана за всю геологическую историю Земли не было материком, вследствие чего там нет гранитов.

В связи с этим вполне естественно, что одной из главнейших задач геохимии В. И. Вернадский считает изучение подвижных равновесий, существующих между этими оболочками земной коры, и процессов, происходящих в пределах этих оболочек.

Много внимания уделял В. И. Вернадский изучению химического состава земной коры. Он уточнил имевшиеся данные по этому вопросу, распределил все элементы по доле их участия в сложении земной коры на 10 групп (декад) и установил новые кларки (среднее содержание элементов в земной коре).

В своих работах, и в частности в работе «Очерк геохимии», он дал образцы геохимического описания ряда элементов: кремния, алюминия, кислорода, углерода, марганца, радиоактивных элементов, а также таких рассеянных элементов, как йод, бром и другие; провел исследования по геохимии редких элементов: рубидия, цезия, таллия, индия, скандия, висмута и других элементов.

Большое внимание он уделяет классификации химических элементов в зависимости от их геохимической роли в истории земной коры, причем выделяет шесть групп и дает подробную геохимическую характеристику каждой группе.

Первая группа – благородные газы, по представлению В. И. Вернадского, не участвуют в главнейших процессах Земли, и ее элементы исключительно редко дают соединения.

Вторая группа – благородные металлы. Сюда относятся элементы платиновой группы и золота. Эта группа элементов характеризуется небольшим участием в сложении земной коры и относительной химической инертностью.

Третья группа – циклические или органогенные элементы играет главную роль в процессах земной коры. Эти элементы составляют основную массу земной коры – около 99,7% ее веса. Они активно участвуют в ее химических реакциях и, что существенно, находятся в непрерывных циклических процессах, проходящих между указанными оболочками земной коры. Каждый элемент, по мнению В. И. Вернадского, в определенной геосфере дает свойственные ему в этих условиях соединения, которые при переходе в иную геосферу образуют другие соединения, специфические для данной геосферы. Эти соединения в свою очередь разрушаются при переходе их в следующую оболочку, где создаются свои соединения и т. д. Однако, по представлениям В. И. Вернадского, тот или иной элемент в ходе геологического времени вновь возвращается в ту или иную оболочку, взятую нами за исходную, и вновь принимает форму того же соединения, в котором он в ней существовал раньше и т. д.

Этот процесс В. И. Вернадский характеризует следующим образом: «После более или менее продолжительных и более или менее сложных изменений элемент возвращается к первичному соединению и начинает новый цикл, завершающийся для элемента новым возвращением к первоначальному состоянию».

Вместе с тем он сам справедливо указывает, что «эти циклы обратимы лишь в главной части атомов, часть же элементов неизбежно и постоянно выходит из круговорота. Этот выход закономерен, т. е. круговой процесс не является вполне обратимым».

Четвертая геохимическая группа – рассеянные элементы. Эта группа элементов занимает незначительную часть в строении земной коры и характеризуется, как это следует из самого названия, сильным рассеянием по различным минералам и породам. В. И. Вернадский допускает, что эти элементы находятся, помимо химических соединений, и в форме свободных атомов. Он указывает, что они характеризуются нечетными атомными числами и особенным строением, что является одной из причин такого их распространения.

Пятая группа – радиоактивные элементы. Им В. И. Вернадский уделял особенно большое внимание. Радиоактивные элементы, по его мнению, представляют собой мощный источник тепловой энергии, обусловливающий все геохимические процессы земной коры, и в связи с этим он высказывает весьма ценную мысль о том, что число радиоактивных элементов не ограничивается сильно радиоактивными элементами и такими элементами, как калий, цезий, что известно и из работ физиков. В. И. Вернадский развивает положение о том, что радиоактивность, распад присущи всем элементам. «Не исключена возможность,– пишет он – и того, что бренность есть свойство всех элементов», т. е. все химические элементы Земли, или, говоря осторожнее, главная масса их, находится в радиоактивном распаде, определяя собой все геологические процессы земной коры.

Наконец, в шестую группу элементов В. И. Вернадский выделяет элементы группы редких земель. Характерной чертой этой группы элементов он считает их совместное нахождение и одинаковое поведение в процессах земной коры.

Большое внимание В. И. Вернадский уделял выяснению форм нахождения химических элементов в Земле. Для земной коры он выделяет четыре таких состояния химических элементов: 1) молекулы и их соединения в минералах, горных породах, жидких и газообразных массах; 2) элементы в живых организмах; 3) химические элементы в магмах, находящиеся под высоким давлением и при высокой температуре; 4) нахождение в виде рассеяния.

При геохимическом изучении должны приниматься во внимание все формы, поскольку химические элементы в длительной истории земной коры в той или иной своей массе переходят из одной формы, из одного состояния в другое.

Разрабатывая проблемы геохимии, В. И. Вернадский глубоко задумывается над источниками энергии, определяющими геохимические процессы земной коры, т. е. над причинами, определяющими процессы перемещения, концентрации и рассеяния в ней химических элементов. Он видит два главных энергетических источника геохимических процессов земной коры: тепловую энергию распада радиоактивных элементов и живое вещество, которое преобразует энергию солнечного света, главным образом красной части спектра (как это было установлено К. А. Тимирязевым).

В. И. Вернадский развивал положение, что основной энергетический источник всех геохимических процессов, идущих в земной коре, заключается в процессах радиоактивного распада. «Тепло,– писал он,– освобождающееся под влиянием непрестанного разрушения атомов определенных радиоактивных элементов (действительно имеющего место), совершенно достаточно для объяснения всех этих грандиозных явлений. Ни предполагаемому охлаждению и сжатию земного ядра, ни представлению о расплавленной некогда планете нет места среди известных нам геологических фактов. Они должны быть отброшены».

Можно не соглашаться с положением В. И. Вернадского, недооценивающим значение в геологических явлениях тепловой энергии Земли, унаследованной ею от ранних стадий. Можно оспаривать его идею о том, что Земля не проходила даже такой стадии – это другая область вопросов. Однако нельзя отрицать его положений о большой роли радиоактивных веществ в развитии геологических процессов земной коры, которые он так прекрасно обосновал.

В настоящее время идет напряженная исследовательская работа по поискам урановых руд и использованию энергии расщепления урана и других радиоактивных элементов. Вся эта проблема во всей полноте была поставлена В. И. Вернадским в его работах еще в 1910 г. Под его руководством были проведены первые в Советском Союзе исследования месторождений и химические работы по урану и радию. О значении радиоактивных элементов как источнике энергии он еще в 1922 г. писал: «И 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».

Однако В. И. Вернадский понимал, какая опасность грозит человеческому обществу в связи с этим. Как современно звучат следующие его слова, написанные еще в 1922 г.: «Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниваться все, им раньше пережитое. Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет. Это может случиться в ближайшие годы, может случиться через столетие. Но ясно, что это должно быть.

Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение?

Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно должна дать ему наука? 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».

Изучению радиоактивных элементов, определению возраста различных горных пород радиоактивными методами В. И. Вернадский придавал большое значение. Эти вопросы имеют огромное значение для практики, и в частности для поисков новых месторождений полезных ископаемых. В 1937 г. он выступает на XVII Международном геологическом конгрессе с блестящим докладом о радиогеологии. На этом конгрессе он был выбран вице-президентом Международной комиссии по определению возраста Земли радиоактивными методами.

Благодаря учению В. И. Вернадского мы можем проследить, как группа химических элементов слагает минералы и горные породы. Видим, как эта горная порода в ходе времени попадает в другие геологические условия, в которых она уже оказывается неустойчивой. Под воздействием ряда геологических факторов, в том числе под влиянием тепловой энергии, возникающей в результате распада радиоактивных элементов, горная порода переходит в состояние расплава – магмы. Мы видим как магма в силу известных геологических и физико-химических причин перемещается в пространстве. Одновременно в ней происходят перегруппировка и дифференциация элементов, идет ассимиляция вмещающих пород и потеря теплоты, начинаются процессы ее отвердевания. В результате группа элементов изменяет свои сочетания. Элементы входят в другие минералы. Но на этом не кончается их история. Идет, хотя и медленное, но постоянное изменение условий, причем в создании этих новых условий принимает участие и порода. Постепенное изменение геологической и физико-химической обстановки приводит к тому, что порода, возникшая при совершенно другом режиме, становится вновь заметно неустойчивой.

По-разному реагируют слагающие породу элементы на меняющуюся обстановку. Но при этом у них есть как бы общее стремление отбросить прежние сочетания и принять новые. Идет новая перегруппировка и пространственное перемещение – миграция элементов. Если это касается поверхностных условий земной коры выветривания, то часть элементов вовлекается в процесс жизни и на более или менее длительное время становится на другие исторические пути, отличные от путей основной массы элементов, слагающих данную породу. Далее мы видим, как химические элементы в силу вымирания организмов или их жизнедеятельности вновь переходят в неорганическое состояние.

Так протекает этот вековой процесс перемещения химических элементов, изменения их сочетаний друг с другом, превращения их в другие, более устойчивые сочетания элементов. В этих геохимических процессах намечаются как бы колоссальные циклы. Но эти циклы никогда не замыкаются и полностью не похожи друг на друга, не тождественны. Процессы природы полностью необратимы.

Геохимия имеет огромное практическое значение, особенно в процессах поисков, разведки и эксплуатации полезных ископаемых. Геохимический метод подхода и анализа природных процессов дал положительные результаты.

Таким образом, из анализа фактов, их эмпирических обобщений и теоретических исканий В. И. Вернадского под влиянием запросов жизни Родилась геохимия, под его руководством она превратилась в мощную, быстро развивающуюся науку.

Изучая историю химических элементов в земной коре, В. И. Вернадский впервые в должной мере, в ясной форме обращает внимание на роль живого вещества в геологических и геохимических процессах земной коры. Под живым веществом он понимает всю «совокупность живых организмов, сведенных к их весу, к их химическому составу и к их энергии». Он считает необходимым изучать живое вещество в геохимии так же, как изучаются горные породы и минералы, ибо оно играет огромную роль в динамике вещества, а также в химии и энергетике земной коры.

В связи с этим В. И. Вернадский со своими учениками, и особенно с А. П. Виноградовым, главное внимание в последние 20 лет жизни уделяет изучению химического состава животных и растительных организмов. Под его руководством производились многочисленные анализы различных растений и животных. Вместе с тем он глубоко продумывает значение живого вещества в реакциях и перемещениях химических элементов в верхней оболочке земной коры, захваченной жизнью, – биосфере. В результате этих работ В. И. Вернадский создает новую науку – биогеохимию, имеющую большое научное и народнохозяйственное значение.

Биогеохимия изучает роль организмов (живого вещества) в процессах перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов Земли в тесной взаимосвязи организмов с процессами земной коры.

Проблемы биогеохимии тесно связаны с рядом проблем геологии, минералогии, агрохимии, почвоведения, физиологии растений, геоботаники, биохимии и захватывают глубокие вопросы развития жизни на Земле, поскольку они касаются единства неорганической и органической природы. В настоящее время эволюция растительного и животного мира, вопросы минерального питания растений, ряд их болезней, равно как и болезни животных, не могут успешно разрабатываться без решения ряда вопросов биогеохимии, без учета распространения химических элементов, и особенно микроэлементов в почвах, водах, растениях той или иной области земной коры. В этом отношении большое значение имеет развиваемое сейчас А. П. Виноградовым учение о биогеохимических провинциях как о самостоятельных единицах, определяемых территорией, климатом, химико-петрографическим составом пород, слагающих эту территорию, основным химическим составом почв, вод, растительностью и животным миром.

Ведущие биогеохимические исследования касаются выявления влияния избытка или недостатка в почвах и водах того или иного элемента на разные организмы. Изучается реакция организмов на избыток или недостаток элементов в почвах и водах, их приспосабливаемость, заболевания, вымирание, появление новых индивидов и т. д.

Биогеохимия дает дополнительное освещение проблем изменчивости и наследственности организмов, т. е. основным законам дарвинизма. Исходя из данных биогеохимии, В. И. Вернадский утверждает, что «связь состава организма с химией земной коры и то огромное – первенствующее – значение, которое имеет живое вещество в механизме земной коры, указывают нам, что разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику – земной коре».

В. И. Вернадский открыл новую эпоху в понимании истории земной коры и происходящих в ней процессов. До его работ ученые – как биологи, так и геологи – недооценивали роли организмов и их влияния на геологические процессы. В. И. Вернадский показал, что организмы играют огромную роль в земной коре и в значительной мере определяют протекающие в ней процессы; изучение биологами организмов, а геологами минералов и горных пород нельзя проводить отдельно от биосферы.

Вес организмов, т. е. растений и животных, не превышает 0,01% веса земной коры. Однако роль этих организмов огромна, их значение становится особенно понятным, если принять во внимание быстроту размножения и вымирания ряда организмов, что обусловливает быстроту вовлечения химических элементов в геохимические процессы.

Большой заслугой В. И. Вернадского следует считать то, что он показывал роль живого вещества – организмов, как трансформаторов и переносчиков солнечной энергии и участие этой энергии в геолого-минералогических процессах земной коры.

Исследователям неорганического мира давно известно, что Солнце играет огромную роль в геологических процессах Земли; достаточно сослаться на роль в этих процессах воды, ветра и т. д. Однако роль организмов, особенно в химических процессах земной коры, в должной мере была оценена только в последнее время В. И. Вернадским. «Можно сказать,– отмечал он, – 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».

В. И. Вернадский правильно указывал на то, что наша планета через живое вещество и через радиоактивные элементы активно связана с космосом. «В земной коре есть всего два типа химически «активного» вещества: радиоактивные элементы и живое вещество – совокупность живых организмов.

Отвечающие им обоим небольшие доли массы земной коры, немного сотых ее процента (десятитысячные ее доли), в сущности вызывают все грандиозные геохимические (вероятно, в значительной части и геологические) процессы нашей планеты».

Выясняя роль живого вещества в процессах земной коры, следует иметь в виду, что здесь, понятно, речь идет не только о роли тех количеств органического вещества, которое накапливается и скопилось в земной коре за длительный период существования организмов в виде угля, нефти, торфа, известняков, почв и других органогенных образований. Живое вещество прямым и косвенным путем определяет собой и другие геологические, минералогические и геохимические процессы земной коры. Такие процессы, как выветривание горных пород и образование, например, осадочных месторождений железа, марганца, в основном определяются наличием свободного кислорода в атмосфере и водах.

На поверхности и в недрах земной коры идут многочисленные реакции с поглощением кислорода. Однако мы не знаем мощных реакций, в процессе которых выделялось бы большое количество свободного кислорода, кроме реакции, протекающей в листе зеленого растения.

«Присутствие свободного кислорода в атмосфере и в водах 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». Так характеризует В. И. Вернадский роль растительных организмов в геологогеохимических процессах Земли. В своих выводах он идет еще дальше и доказывает аналогичное явление и для свободного азота тропосферы, утверждая, что «земная газовая оболочка, наш воздух, есть создание жизни».

Геологи, минералоги и геохимики знают, какую роль в разрушении горных пород играет процесс окисления закисного железа в окисное, двухвалентного марганца – в более высокую степень валентности или окисления серы. Благодаря процессу окисления идет химическое разложение горных пород, различных руд и минералов, а следовательно, создаются предпосылки для перемещения, рассеяния и концентрации химических элементов. Этих процессов не было бы без свободного кислорода. Таким путем кислород, соединяясь с элементами с переменной валентностью, находящимися в составе минералов и пород, тем самым разрушает эти породы, делая эти породы и слагающие их элементы доступными для механического и химического перемещения.

Каждому исследователю, анализирующему органические и неорганические процессы, происходящие на поверхности земной коры, в ее недрах и в гидросфере, после работ В. И. Вернадского становится ясно, какую роль играет в этих процессах свободный кислород, находящийся в атмосфере.

Кислород, являясь исключительно активным элементом во всех процессах земной коры, приводит к движению огромные массы химических элементов, по весу во много раз превышающие вес кислорода.

Организмы выступают в роли средств концентрации некоторых элементов. Так, например, морские водоросли извлекают йод из морской воды и концентрируют его до 1000 раз, образуя источники для промышленного получения йода. Аналогичные явления мы наблюдаем с ванадием и другими элементами.

Следует отметить еще одну функцию, которую по представлениям В. И. Вернадского выполняют организмы в химии земной коры. Известно, что химические процессы, протекающие в земной коре, редко приводят к разделению элементов с очень близкими химическими свойствами. Существует целый ряд пар таких элементов: ниобий и тантал, никель и кобальт, бериллий и алюминий, группа элементов редких земель, цирконий и гафний и др. Тем более мы не знаем реакций земной коры, в которых разделялись бы друг от друга изотопы одного и того же элемента. В. И. Вернадский поставил вопрос: не разделяются ли эти изотопы реакциями биогеохимического характера? Работы Биогеохимичеекой лаборатории, а впоследствии Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского показали, что проблема, поставленная им, правильна. Действительно, оказалось, что некоторые организмы в процессе их жизнедеятельности концентрируют в себе определенные изотопы.

Изучая роль живого вещества в химии земной коры, В. И. Вернадский выявляет и устанавливает ряд закономерностей размножения организмов и делает ряд эмпирических и теоретических обобщений в этой области.

При таком широком рассмотрении роли живого вещества в жизни Земли В. И. Вернадский не мог не касаться ряда общих, подчас философских проблем. Так, он ставит вопрос о количестве живого вещества в различные геологические периоды истории Земли и о его количественных и качественных изменениях. Не менее интересна постановка вопроса о появлении жизни на Земле, а также в связи с этим о соотношении органической и неорганической природы. Эти вопросы у В. И. Вернадского тесно переплетаются с другой проблемой, волнующей геологов, а именно: о происхождении Земли как планеты и о путях ее развития.

В. И. Вернадский необыкновенно силен, когда он собирает и описывает факты, делает эмпирические и теоретические, из этих фактов вытекающие обобщения. Однако он не проявляет такой силы, когда входит в область решения проблем, не могущих быть в настоящее время полностью обоснованными фактическим материалом. В таких случаях он проявляет колебания и иногда вступает в противоречия с самим собой. Остановимся для примера кратко на взглядах В. И. Вернадского о количестве живого вещества в биосфере в различные периоды истории Земли. В одной из своих работ он пишет: «Таким образом количество живого вещества, по-видимому, является планетной константой со времени архейской эпохи, т. е. за все дление геологического времени».

Однако было бы неверным делать окончательный вывод о его взглядах по этому вопросу на основании отдельных ранних работ. В последующих работах В. И. Вернадский, возвращаясь к обсуждению затронутой проблемы, пришел к более правильному выводу: «По-видимому, масса живого вещества растет в ходе геологического времени, и процесс захвата земной коры живым веществом еще не закончен».

Вполне естественно, что было бы очень трудно научно обосновать постоянство живого вещества во все геологические эпохи Земли. Этот взгляд Владимира Ивановича противоречил бы как фактическому материалу современного естествознания, так и современному, опирающемуся на него мировоззрению. Трудно допустить, чтобы жизнь с ее современными функциями сразу захватила всю планету. Более правильным является предположение, что с ходом геологического времени живое вещество постепенно захватывало новые участки планеты, увеличиваясь в количественном отношении и меняя свой состав и свои химические функции. Достаточно сослаться на историю таких элементов, как кальций, фосфор и фтор, вошедшие в живое вещество в больших количествах с развитием позвоночных животных, чтобы понять, что качество, а следовательно, и функции живого вещества менялись с ходом геологического времени. Мнение Владимира Ивановича о постоянстве живого вещества противоречило бы основным положениям эволюции животных и растительных организмов. Большое значение эволюции организмов в изменении количества живого вещества в истории Земли признавал и сам В. И. Вернадский. По этому поводу в одной из своих работ он писал: «Создание эволюционным путем новых форм жизни, приспосабливающихся к новым условиям ее бытия, увеличивает всюдность жизни, расширяет ее область. Жизнь этим путем вносится в такие места биосферы, в которых она раньше не существовала».

Нет также установившегося взгляда В. И. Вернадского на проблему о начале и появлении жизни на нашей планете, хотя он этому вопросу уделял исключительное внимание. В развитие своего взгляда по этому вопросу он неоднократно в своих работах ссылался на Реди, принцип которого может быть сформулирован в словах: «Все живое от живого». Поэтому поводу В. И. Вернадский писал:

«Мы должны сохранить эмпирический принцип Реди и признать за научный факт, до сих пор не поколебленный, что во все течение геологического времени все время существовала непроходимая граница между живым (другими словами, между совокупностью всех организмов) и косным веществами, что вся жизнь происходит из живого и что в течение всего этого времени имели место те же явления обмена химическими элементами между этими двумя проявлениями природы, как это и теперь наблюдается». Вместе с тем он сам колеблется в своих утверждениях и пишет: «Возможны такие условия в земной истории, когда не было биосферы и существовали на земной коре физико-химические явления или состояния, которые сейчас в ней отсутствуют и которые были необходимы для абиогенеза. Возможно и то, что есть нам неизвестные физико-химические явления (не учтенные принципом Реди), которые допускают абиогенез, происходящий и ныне на Земле, но по своей незначительности и недостаточной точности наших обычных методов исследования ускользающие от внимания».

В. И. Вернадский не отрицает возможности представления о том, что синтез организма может явиться результатом открытий в науке. Он считал реальным предположение о привносе на Землю жизни с других планет. Чтобы показать причину неуверенности Владимира Ивановича в этом вопросе, сошлемся на взгляды К. А. Тимирязев.

Старший современник Владимира Ивановича Климент Аркадьевич Тимирязев, касаясь проблемы связи организмов с неорганической природой, в своей знаменитой работе «Исторический метод в биологии» писал: «Изучение жизненных явлений, точно так же, как изучение форм живых существ, убеждает в единстве органического мира, но о генетической связи этого единого органического мира с миром неорганическим науке пока ничего неизвестно. Не будем, однако, делать из этого вывода преждевременного заключения; история науки служит нам предостережением; вспомним, что еще на нашу память химия приходила к такому же отрицательному выводу по отношению к возможности синтеза органического вещества, и воздержимся от повторения такой же, быть может, ошибки по отношению к органической форме».

Успехи органической химии уже после смерти К. А. Тимирязева свидетельствуют о справедливости его мнений.

В кратком обзоре работ В. И. Вернадского по биогеохимии мы, естественно, не могли охватывать всего сделанного им в этой области. Однако уже из указанного видно, какими глубокими проблемами биогеохимии он занимался. Пусть не все проблемы им решены. Пусть некоторые выводы изменятся с ходом времени. Важно то, что он талантливо поставил эти проблемы. Даже те вопросы, при решении которых он делал неверные выводы или колебался, имеют огромное значение для науки, поскольку они поставлены, и тем самым заставляют искать правильные пути решения.

Являясь ученым с исключительно широким кругозором и разрабатывая важнейшие теоретические проблемы, В. И. Вернадский одновременно ведет широкую научно-организационную и научно-производственную работу. Деятельность его в этом направлении широко развернулась во время первой мировой войны и особенно после революции.

Он, как и Д. И. Менделеев, ратовал за изучение и всемерное развитие производительных сил России. Он заявлял, что в недрах страны имеются все виды полезных ископаемых. Утверждая это, он исходил из тех развитых им положений, что на территории нашей необъятной страны имеются породы почти всех геологических формаций, что в ее недрах протекали и протекают геологические, в том числе и рудообразующие процессы, присущие всем остальным частям земного шара, и что каждый вид полезного ископаемого образуется несколькими путями, а потому на нашей территории могут встретиться месторождения того или другого элемента, если не того же самого генезиса, что в других странах, то другого.

Он обвинял царское правительство в том, что оно не охраняло России от иноземного засилья, не могло само использовать и развить в должной мере производительных сил страны, тем самым ставя Россию в экономическую зависимость, увеличивало силы врага – Германии.

«Для нас выяснилось многое во время войны,– писал Владимир Иванович, – 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 дела.

Одним из главнейших факторов такого освобождения является использование своими силами своего достояния».

Теоретические положения В. И. Вернадского о наличии в недрах страны разнообразных полезных ископаемых полностью подтвердились широко проведенными послереволюционными геологическими исследованиями.

К настоящему время выявлены и изучаются минеральные ресурсы практически всех элементов менделеевской системы, в то время как в начале ХХ в использовалось только 30 элементов, причем часть из них ввозилась из-за границы.

В отличие от многих ученых В. И. Вернадский прекрасно понимал, что задача ученого сводится не только к открытию или установлению какой-либо закономерности или явления, и не только к выдвижению идеи. Он считал совершенно обязательным создавать все необходимые организационные формы для того, чтобы подтвердить и обосновать свои идеи, извлечь максимально больше пользы из открытия как для науки, так и для промышленности.

В. И. Вернадский был прекрасным организатором, он энергично и настойчиво проводил свои идеи в жизнь, ломая возникающие преграды. Для изучения производительных сил России Вернадский создает Комиссию по изучению естественных производительных сил страны (КЕПС).

На основе больших работ, проведенных этой комиссией под руководством В. И. Вернадского, по его инициативе организуется ряд учреждений: Институт географии, Институт минералогии и геохимии им. М. В. Ломоносова, Радиевый институт, Керамический институт, Биогеохимическая лаборатория (Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского), Оптический институт, Комиссия по изучению вечной мерзлоты (Институт мерзлотоведения им. акад. В. А. Обручева), Комиссия по минеральным водам, Комитет по метеоритам, Комиссия по изотопам и другие.

В. И. Вернадский был организатором и первым Президентом Украинской Академии наук. Показательно, что все институты, в организации которых он играл ведущую роль, были созданы в советский период, хотя о создании некоторых из них он ставил вопрос еще в дореволюционное время.

В. И. Вернадский много сделал в области изучения истории русской науки. Этому вопросу он придавал большое значение и как огромное упущение отмечал тот факт, что «поразительно мало развита история знаний». Он на свои средства до революции провел работу по сбору рукописных материалов М. В. Ломоносова и передал их Академии наук. В. И. Вернадский осветил роль и значение М. В. Ломоносова в русской и мировой науке. Он провел большую работу по созданию Комиссии по истории знаний, превратившейся потом в Институт истории естествознания и техники Академии наук СССР.

В. И. Вернадский был большим патриотом. Он любил свой народ, верил в его силы и не сомневался в победе советского народа над гитлеровской Германией. Он много думал об организации научной работы славянских стран. Он прекрасно понимал, что после войны сильно возрастет роль русского – советского народа в международных делах и еще больше возрастет роль русских ученых. Так в своем дневнике за 21 сентября 1944 г. Владимир Иванович писал: «Сейчас по окончании войны моральное значение в мировой среде русских ученых должно сильно подняться, так как их роль в достижениях войны огромна и мы должны считаться с огромным ростом русской науки в ближайшем будущем.

Мировое значение русской науки и русского языка в мировой науке будет очень велико, ранее небывалое».

Владимир Иванович Вернадский был строгим и внимательным учителем. Почти все минералоги и геохимики СССР, а также ряд минералогов и геохимиков в зарубежных странах (Франция, Чехословакия и др.) являются учениками В. И. Вернадского. Из его учеников в СССР можно назвать академика А. Е. Ферсмана, академика А. Д. Архангельского, проф. В. Я. Самойлова, проф. П. П. Пилипенко, В. И. Крыжановского, чл.-корр. АН СССР К. А. Ненадкевича, акад. А. П. Виноградова, проф. Н. А. Смольянинова, О. М. Шубникову и др.

Он был членом Французской и Чехословацкой Академий наук, в которых имел своих учеников и состоял также членом ряда научных заграничных обществ, в том числе Британской Ассоциации наук.

В последние годы здоровье Владимира Ивановича начало сильно ухудшаться, но он не прекращал научной работы, большую часть времени работая дома. Часто его можно было видеть на заседаниях Отделения геолого-географических наук, ученых советах институтов. Он также посещал заседания внеакадемических учреждений, где принимал активное участие и делал ценные замечания. Нередко он вызывал сотрудников к себе на квартиру, внимательно беседовал с ними и давал им ценные советы и указания для дальнейшей работы.

В последние годы своей жизни В. И. Вернадский много работал над большим трудом «Химическое строение биосферы и ее окружение».

В декабре 1942 г. он писал в своем дневнике: «Готовлюсь к уходу из жизни. Никакого страха. Распадение на атомы и молекулы... ясно для меня, что творческая научная мысль дошла до конца. Смогу кончить «Химическое строение биосферы и ее окружение» и может быть организовать, что было начал в 1940 г., геохимическую карту Московской области на основе геологической карты».

Указанная работа представляет исключительный интерес для науки. В этой работе он рассматривает Землю как неразрывную часть космоса, подводит итоги нашим современным знаниям о земной коре, ее строении и происходящих в ней процессах. Особое внимание в этой книге обращено на биосферу. Для ее определения исследуется роль живого вещества в процессах земной коры, а также уделяется внимание человеку с его техникой как новому фактору, влияющему на ход процессов, происходящих на Земле.

В работе в связи с изучением Земли и происходящих в ней процессов рассматривается ряд смежных с геологией, геохимией проблем. Высказывается большое число идей и направлений и поставлен ряд проблем, заслуживающих дальнейшего развития. В этой работе в общих чертах подведены итоги всей научной деятельности В. И. Вернадского, и она, безусловно, несмотря на ряд спорных и устаревших данных (в свете современной науки), окажет огромное влияние на развитие науки о Земле.

В. И. Вернадский показал, насколько мощный аппарат создала природа в лице человека для познания самого себя. Он неоднократно в своих дневниках и работах, и особенно в только что упомянутом труде, останавливается на развитии новой оболочки Земли (ноосфере), создаваемой человеком, его техникой, его мыслью. Он указывает, что в результате совокупности природных процессов и человеческой деятельности меняется облик верхней части Земли и меняются идущие в ней процессы.

Сознавая близкую кончину, В. И. Вернадский начал работу над своими воспоминаниями. Этот интересно задуманный труд мог бы представить огромный интерес, так как Владимир Иванович эти воспоминания начал писать и писал в тесной связи с историей науки и ее творцами. Он сам указывал, что за свою жизнь видел очень много интересных людей, пережил много интересных событий, а потому сам очень сожалел, что эта работа не будет закончена.

Одной из последних научных работ Владимира Ивановича был доклад о необходимости изучения минералогии космоса, зачитанный на совещании минералогов в 1944 г.

В конце декабря 1944 г. Владимир Иванович Вернадский тяжело заболел и 6 января 1945 г. скончался. Владимир Иванович похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище, на могиле установлен мраморный монолит с прекрасным изваянием головы В. И. Вернадского.

В. И. Вернадский был активным участником целой эпохи в развитии науки. В это время и под влиянием его деятельности перестраивалась и создавалась новая минералогия, зарождалась и развивалась геохимия, радиогеология и биогеохимия и другие им созданные науки. Вокруг В. И. Вернадского и его идей образовались крупные коллективы минералогов, геохимиков и биогеохимиков. В России и затем в Советском Союзе создалась мощная школа В. И. Вернадского, которая сейчас продолжает плодотворно работать, развивая его идеи огромного научного и народнохозяйственного значения.

---

ВЕРНАДСКИЙ Владимир Иванович (28 февраля (12 марта) 1863 – 6 января 1945) – советский естествоиспытатель, минералог и кристаллограф, один из основоположников геохимии и биогеохимии, академик. Родился в Петербурге в семье профессора экономиста И. В. Вернадского. В 1885 окончил Петербургский университет. В университете слушал лекции Д. И. Менделеева, В. В. Докучаева, И. М. Сеченова, П. А. Костычева, А. А. Иностранцева, А. И. Воейкова, А. М. Бутлерова, Д. П. Коновалова. С 1886 – хранитель минералогического музея Петербургского университета. В 1888-90 был в заграничной командировке. В 1885-90 работал в почвенных и геологических экспедициях и экскурсиях. С осени 1890 – приват-доцент минералогии Московского университета. В 1891 защитил диссертацию на степень магистра геологии и геогнозии. В 1897 защитил докторскую диссертацию.

Со следующего года – профессор минералогии и кристаллографии Московского университета. В 1906 был избран адъюнктом Петербургской АН С 1909 – экстраординарный, а с 1912 – ординарный академик. Вернадский участвовал в земском движении в защиту высшей школы против реакционной политики министерства народного просвещения. Дважды избирался в Государственный совет от университета. В 1911 был в числе профессоров, ушедших из университета в знак протеста против реакционных мер министра народного просвещения Л. А. Кассо. С 1914 – директор Геологического и минералогического музея АН. В связи с первой мировой войной, в 1915 по инициативе группы академиков во главе с Вернадский была организована в составе Академии наук Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). В нее входили крупнейшие ученые: А. П. Карпинский. А. С. Фаминцын, М. А. Рыкачев, И. П. Павлов, Н. С. Курнаков и др. Комиссия под председательствомВернадского в том же году начала систематические поиски новых месторождений полезных ископаемых, изучение энергетических ресурсов и т. д. После революции комиссия продолжила свою работу по вопросам размещения промышленности (приближение ее к источникам сырья), изыскания всех видов сырья для промышленности, поисков и использования ископаемого топлива, электрификации.

С июня 1917 Вернадский жил на Украине. Составил детальный проект opганизации Украинской АН, которая начала работать, в 1919. Он был первым президентом этой Академии. В 1920-1921 – профессор Таврического университета (Симферополь). В 1921 возвратился в Петроград. В 1922 организовал Государственный радиевый институт (Петроград), директором которого был до 1939. В 1923-26 Вернадский ездил в заграничную командировку, был во Франции, Чехословакии и Польше, где читал лекции в Карловом университет (Прага) и Сорбонне (Париж) и проводил экспериментальные исследования в Радиевом институте М. Кюри-Склодовской (Париж). В 1926Вернадский основал Комиссию по истории знаний АН СССР. Председателем последней он был до 1930. В 1926-30 гг. В. вновь возглавлял КЕПС, с которой все время не прерывал связи. В 1927-29 ездил в командировку во Францию, Голландию, Чехословакию, Норвегию и Германию.

В 1927 организовал в АН Отдел живого вещества, преобразованный в 1929 в Биогеохимическую лабораторию, директором этой лаборатории В. был с момента её основания. В. был одним из организаторов Комиссии по изучению вечной мерзлоты (1929-31) преобразованной затем в институт. На 17-м Международном геологическом конгрессе в Москве (1937) организовал Международную комиссию по определению абсолютного возраста геологических пород радиоактивными методами. Был избран вице-президентом этой комиссии. По инициативе В. еще в 1921 был основан Метеоритный отдел при Минералогическом музее АН преобразованный в Комиссию, а затем в Комитет по метеоритам, председателем которого он был с 1931. В том же году В. совместно с другими учеными организовал Комиссию по изотопам, ее председателем он был с 1940.

В 1943 Вернадский была присуждена Сталинская премия за многолетние выдающиеся работы в области науки и техники. Вернадский уделял исключительное внимание подготовке кадров. Почти все минералоги и геохимики Советского Союза, а также ряд минералогов и геохимиков зарубежных стран были его учениками. Он был членом Чехословацкой (с 1926) и Парижской (с 1928) академий наук, в которых имел своих учеников, состоял членом многих русских и иностранных научных обществ. Умер в Москве. Похоронен на Новодевичьем кладбище.

В своих исследованиях Вернадский выдвинул крупнейшие проблемы, представляющие большое практическое значение. К их числу относятся проблемы рассеянных и редких элементов, поисков радиоактивных элементов, роли организмов в геохимических процессах, определения возраста горных пород, строения силикатов. В области кристаллографии наибольшее значение имеют его «Основы кристаллографии» (1904), в которых Владимир Иванович развивает мысли о связи кристаллической формы с физико-химическим строением вещества.

Минералогия, как указывал Вернадский, является химией и историей минералов земной коры. В противовес существовавшей до него точке зрения на минералы как на нечто статическое, как на часть установившейся «системы природы» в смысле К. Линнея, В.И. Вернадский предложил эволюционную теорию минералов, которая получила свое завершение в «Опыте описательной минералогии» (1908-22) и «Истории минералов земной коры» (1925). Целью минералогии, по Вернадскому, является установление химического состава минералов; выяснение условий химических реакций, приведших к генезису минералов и их парагенезису (к тому или иному размещению и сочетанию минералов в связи с геологическими процессами), изучение условий изменения минералов в различных геологических сферах. Главным методом в минералогии Вернадский считал химический анализ и синтез минералов. Но в то же время, указывал Вернадский, необходимо параллельно пользоваться наблюдением в поле для выяснения парагенезиса и изучения псевдоморфоз. Рассматривая вслед за С. Аррениусом изоморфную смесь как твердый раствор, Вернадскийпредложил заменить в минералогии понятие изоморфизма понятием «изоморфные смеси» (1910). Он отмечал, что большая часть минералов представляет собой изоморфные смеси и что существуют ряды химических элементов, которые в природе дают изоморфные смеси соединений, аналогичных по химической формуле. Такие ряды, которых он всего наметил 20, Вернадский назвал изоморфными. В каждый ряд им помешены элементы, которые в определенных условиях земной коры могут заменять друг друга образовании общих для них минералов. Приэтом он установил, что изоморфные ряды не являются постоянными, а перемещаются и изменяются под влиянием изменения температуры и давления. Исследования Вернадского. в области изоморфизма установили водящие принципы, дающие возможность предсказывать, где и какие элементы можно встретить вместе, т. е. позволили сознательно подходить к изучению распределения химических элементов в породах и минералах как продуктах различных условий и процессов – магматических, метаморфических, осадочных. Это, в свою очередь, поставило на научную основу поиски месторождений полезных ископаемых. Особенно большое значение имеют его исследования строения важнейшей группы минералов – силикатов и алюмосиликатов, составляющих большую часть земной коры: полевых шпатов, слюд и др. Эти работы Вернадского, начатые еще в 1891, были собраны в книге «Земные силикаты, алюмосиликаты и их аналоги» (1937). До Вернадского алюмосиликаты рассматривались как соли кремневых кислот. Он установил, что окись алюминия может входить в состав сложных алюмокремниевых кислот, и разработал свою теорию строения алюмосиликатов. Согласно этой теории в основе строения многих алюмосиликатов лежит общее для этих минералов каолиновое ядро, в состав которого входят 2 атома алюминия, 2 атома кремния и 7 атомов кислорода. Он рассматривает полевые шпаты, слюды и другие алюмосиликаты как соли алюмокремниевой кислоты. Теория каолинового ядра, которая была исключительно плодотворной при выяснении строения, генезиса и классификации алюмосиликатов, не потеряла своего научного значения и до настоящего времени. Современные рентгенографические исследования подтвердили основные положения минералогия, представлений Вернадского.

Вернадский создал новую науку – геохимию, имеющую своей задачей изучение истории химических элементов на нашей планете. Геохимия возникла на основе новой атомистики, новой химии и физики, в тесной связи с той генетической минералогией, которую развивал Вернадский в Московском университете. В строении земного шараВернадский различал оболочки или геосферы, отличающиеся друг от друга физико-химическими свойствами и термодинамическими условиями. Геосферы он рассматривал как области подвижных физико-химических равновесий. Между геосферами, указывал Вернадский, как и между Землей и космосом, происходит обмен химическими элементами. С этой точки зрения он распределил все элементы периодической системы Менделеева на 6 групп в зависимости от их геохимической роли в строении и процессах земной коры: 1) благородные газы, 2) благородные металлы, 3) циклические элементы, 4) рассеянные элементы, 5) сильно радиоактивные элементы, 6) элементы группы редких земель. В. указывает, что циклические элементы (С, О, Na, S, Ca, Fe и др.) участвуют в круговых процессах. «Эти циклы обратимы лишь в главной части атомов. Часть же элементов неизбежно и постоянно выходит из круговорота. Этот выход закономерен, т. е. круговой процесс не является вполне обратимым» («Очерки геохимии», 1934). Остальные элементы участвуют в циклах в гораздо меньшей степени. Вернадский изучал также редкие и рассеянные химические элементы, которые, помимо нахождения в виде подмеси в изоморфных соединениях, встречаются часто в рассеянном состоянии. Он первым ввел в России спектральный метод анализа для решения геохимических задач.

Много внимания уделил Вернадский изучению химического состава земной коры, океана, атмосферы. Он уточнил их химический состав, разбил все элементы по их распространенности в этих оболочках на декады, установил более точное содержание редких элементов в земной коре и т. д. В «Очерках геохимии» (1924-27, 1930, 1934) В. изложил историю кремния и силикатов, марганца, брома, йода, углерода, радиоактивных элементов в земной коре. Геохимию многих других химических элементов дал его ученик А. Е. Ферсман, который показал исключительное значение геохимии для поисков полезных ископаемых.

Радиогеологические исследования Вернадского касаются роли радиоактивных элементов в эволюции земного шара. Он отрицал гипотезу Канта-Лапласа и поэтому не считал, что внутри земного шара имеется расплавленное ядро. Всю внутреннюю энергию земного шара, которая вызывает тектонические и вулканические явления, определяет миграцию химических элементов, Вернадский относил за счет энергии радиоактивного распада. Радиоактивные элементы находятся главным образом в гранитной оболочке. Под этой оболочкой, по Вернадскому, и образуются очаги магмы под влиянием радиоактивного тепла. Придавая очень большое значение радиоактивным элементам как источникам энергии, В. начиная с 1910 провел первые в России поиски месторождений радия и урана, первые химические исследования на радий и уран, а также выдвинул проблему определения возраста пород по радиоактивному методу. Проблеме радиоактивности он придавал огромное значение и непрерывно ею занимался. Еще в 1922 («Очерки и речи») Вернадский писал: «Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им раньше пережитое. 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».

Изучая историю химических элементов в земной коре, Вернадский впервые обратил внимание на огромную роль живого вещества – совокупности растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле – в истории перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, биосфере. Последние 20 лет своей 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) и создал новую науку – биогеохимию, имеющую большое теоретическое и практическое значение. Вернадский обратил внимание на существование организмов-концентратов Fe, Si, Ca, V и других химических элементов, на огромную роль микроорганизмов в процессах выветривания горных пород и на образование месторождений при участии организмов. Он дал определение биосфере и считал, что гранитная оболочка – это переработанные осадочные породы, т. е. «былые биосферы». Вернадский справедливо утверждал: «Связь состава организмов 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 полечена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику – к земной коре» (Вернадский В. И., Биогеохимические очерки, 1940). Изучая геохимическую роль организмов в жизни земной коры, Владимир Иванович пришел к выводу, что свободный атмосферный кислород, без которого по-другому бы шли все процессы на Земле и земная кора имела бы другой облик, есть продукт жизнедеятельности зелёных растений. Основываясь на работах Клемента Аркадиевича Тимирязева о роли растений в преобразовании, лучистой энергии Солнца, Вернадский показал роль этой энергии в преобразованном живыми организмами виде в геологических и геохимических процессах земной коры. Вместе с замечательными идеями, вошедшими в науку, Вернадский высказал некоторые, нередко считающиеся ошибочными положения. Он считал, что жизнь существовала вечно и никогда не могла возникнуть из неорганических веществ. Вернадский отрицал возможность синтеза живого белка.

Рассматривая вслед за Р. Ж. Гаюи воду как минерал, В. в своем труде «История минералов земной коры» дал минералогию воды. Здесь он показал, что природные воды неразрывно связаны с твердым веществом земной коры, с ее газовым режимом и организмами. Хотя земная кора дисимметрична в отношении резкого разделения вод суши и океанических бассейнов, В. постоянно подчеркивал единство и взаимосвязь природных вод Земли Таким образом, Вернадский показал, что гидрогеология – это наука не только о подземных водах, как полагали до него, но и о природных водах вообще.

На протяжении почти всей своей деятельности В обращался к вопросам истории науки. Он читал лекции по истории естествознания, писал о М.В.Ломоносове, дал блестящий очерк истории кристаллографии и т. д. Его статьи по истории науки частично опубликованы в книге «Очерки и речи» (1922).

Именем Вернадского названы: хребет Вернадского (Курильские острова), влк. Вернадского (Курильские острова).

Список литературы

1. Власов К. В. Владимир Иванович Вернадский / К. В. Власов // Люди русской науки. Очерки о выдающихся деятелях естествознания и техники. Геология и география. – Москва : Государственное изд-во физико-математической литературы, 1962. – С. 135-157.