м, представление о связи формы кристалла с его строением.
Высказывалось мнение, что кристалл отличается от жидкости или
газа тем, что его молекулы крупнее, а потому уложены боле плотно,
прочно, упорядоченно.  Вернадский возражал против такого толкования,
казавшегося многим вполне естественным, но в действительности не
основанном на фактах. Последующие расчеты показали, что радиусы
отдельных ионов, входящих в кристаллы (лития, бериллия, железа),
меньше, чем радиусы ионов водорода, кислорода, хлора и т. п.
По мнению Вернадского, с точки зрения кристаллографии твердое тело и
кристалл --  это одно и то же. "Кристалл является единственной возможной
формой однородного твердого состояния материи". Другими словами,
для истинно твердого тела характерно зернистое (кристаллическое)
строение в отличие от воды или газа.  Подобно тому как жидкость
распадается на капли, твердое тело распадается на кристаллические
многогранники. "Можно сказать, что каплями твердого тела являются
кристаллические многогранники".


Сравнение кристаллика с каплей лежит где-то на грани научного и
художественного.  Это зримый образ, за которым угадывается глубокая
научная аналогия. Творческая мысль ученого разрывала путы, которые
накладывает опыт, вырывалась из круга известных истин, выявляя нечто
неожиданное, доселе неизвестное.


Вернадский писал: "... В научных исследованиях необходимо и законно
прибегать к гипотезам только в том случае, когда эти гипотетические
данные открывают перед нами новые явления или новые законности,
являются менее сложными, чем объясняемое ими явление, составляют
удобную и надежную руководящую нить в трудных и неясных вопросах,
стоящих перед исследователем".


В более поздних работах Вернадский продолжал параллельно с конкретными
исследованиями размышлять о путях и методах научного анализа.


Наконец, обратим внимание на одно подстрочное примечание
Вернадского. Известно, что нередко в кристаллах поляризованный
световой луч отклоняется в сторону.  Вернадский предложил для
обозначения этих отклонений употреблять старинные русские слова:
посолонь и противусолонь, обосновывая свое мнение так:


"Малоупотребительные выражения "посолонное" и "противусолонное"
движение превосходно передают понятия, для которых очень часто
употребляются образные сравнения с правой и левой рукой или со
времен Ампера в физике сравнивают с движением стрелки часов ("по
часовой стрелке" и "против часовой стрелки").  Однако в русском
языке существует старинное слово "посолон" --  движение по солнцу; в
связи с разнообразными теологическими спорами и расколами в церкви
Московской Руси это слово, начиная с XV века, приобрело широкое и
строго определенное значение в русском народе и церковно-общественной
литературе; тогда же выработались и соответствующие прилагательные. То
же слово (и глагол) существует и в морском языке поморов. Жизнь
русского народа выработала в этих словах выражение новому научному
понятию, для обозначения которого поэтому следует воспользоваться
сокровищницей русского языка, а не выдумывать новые образные
выражения".


Несмотря на частые и длительные поездки за границу, прекрасное знание
иностранных языков и учебу у зарубежных специалистов, Вернадский
оставался русским человеком. А может быть, именно хорошее знание
других стран и народов, уважение к ним определяют истинную любовь к
своей родине...


В творчестве Вернадского кристаллография занимала сравнительно скромное
место, хотя некоторые ее разделы интересовали его до последних лет
жизни. В частности, учение о симметрии, объединяющее геометрию,
физику и кристаллографию.


Вернадский занимался кристаллографией в тот период, когда ее
геометрическая часть приблизилась к совершенству, а стало быть,
не представляла больших возможностей для творчества. Химические
исследования связи состава и формы кристаллов еще только
начинались. Вернадский предсказал этому направлению большое будущее
(и не ошибся). Но сам по этому пути не последовал.


Он попытался возродить философию кристаллографии. Как некогда Кеплер
находил в снежинке отражение мировой гармонии, так и Вернадский
видел в кристаллах проявление какой-то глубокой закономерности
природы, строения мироздания.  Книга "Основы кристаллографии"
осталась незавершенной. Основные интересы ее создателя переместились
на другие отрасли знания. Он не разрабатывал частных вопросов
кристаллографии. Однако многолетние занятия этой наукой, поиски в ней
новых путей, размышления о строении материи и гармонии Вселенной во
многом определили его научную судьбу.


Для научных трудов XVII-XVIII веков очень характерны философские,
религиозные, художественные отступления, уводящие мысль читателя в
области, очень далекие от научных фактов.


Вот к примеру, как начал свой опыт теории структуры кристаллов (1784
год) основатель кристаллографии Ренэ Жюст Гаюн, которого очень высоко
ценил Вернадский: "С какой бы точки зрения не рассматривать Природу,
всегда поражает обилие и разнообразие ее творений. Украшая и оживляя
поверхность земного шара постоянным чередованием живых существ,
она в то же время в своих расселинах тайно подвергает обработке
неорганические вещества и как бы играя, порождает бесконечное
разнообразие геометрических форм".


Или еще --  отрывок первой главы труда Михаила Ломоносова "О слоях
земных" (1759 год): "Велико есть дело достигать во глубину земную
разумом, куда рукам и оку досягнуть возбраняет натура; странствовать
размышлением в преисподней, проникать рассуждением сквозь тесные
расселины, и вечною ночью помраченные вещи и деяния выводить на
солнечную ясность".


Позже, когда отдельные научные дисциплины расширились, оформились,
подобные "излишества" были отброшены, ученые старались в своих
научных трудах не отвлекаться от вполне определенных проблем вполне
определенных наук.  Вернадский возродил традиции основоположников
классической науки.


Он сравнительно рано выработал для себя главные принципы научного
исследования.  В "Основах кристаллографии" они уже отчетливо
видны. Изучение кристаллов стало как бы основой для выработки этих
принципов. В дальнейшем мы поговорим о них особо, а сейчас ограничимся
их перечислением.


Проводить детальный анализ.


Видеть за частным общее.


Не ограничиваться описанием явления, а глубоко исследовать его сущность
и связь с другими явлениями.


Не избегать вопроса: "почему"?


Прослеживать историю идей.


Собирать как можно больше сведений о предмете исследований из
литературных источников (преимущественно научных), обращаясь к
оригиналам.


Изучать общие закономерности научного познания (думать о том,
как думаешь).


Связывать науку с другими областями знания, с общественной жизнью.


Не только решать проблемы, но и находить новые, нерешенные.



МИНЕРАЛЫ

Минералогия XIX века во многом разделяла судьбу кристаллографии. Здесь
также господствовали описания и классификации. Проводилась
"бухгалтерская опись" минералов --  занятие полезное, если оно не
становится чрезмерным.


Казалось, а чем еще заниматься минералогам? Собирать коллекции;
распределять, систематизировать минералы; находить между ними сходства
и различия; пользоваться разработанными методами геометрической
кристаллографии; изучать химический состав и физические свойства. Разве
не достаточно всего этого? В конце концов речь идет о камнях, холодных,
неподвижных камнях. Они не изменяются, не движутся и требуют только
точного описания, классификации, а далее, конечно, можно говорить об
их практическом применении.


В такие "минералогические будни" окунулся Вернадский с первых лет
своей самостоятельной работы. Но в отличие от своих коллег он стал
изучать минералы не только с прилежанием, но и с изумлением.


В облике холодных камней, осколков земной тверди --  мира застывшего и
чуждого жизни --  молодой ученый сумел ощутить движение, своеобразие судеб;
сумел уловить отблески далеких звезд и необычайную, особенную жизнь
глубоких недр планеты.  Вот выдержка из его письма жене, датированного
1888 годом:


"... Минералы --  остатки тех химических реакций, которые происходили
в разных точках земного шара; эти реакции идут согласно законам,
нам известным, но которые, как мы можем думать, находятся в
тесной связи с общими изменениями, какие претерпевает Земля как
звезда. Задача --  связать эти разные фазисы Земли с общими законами
небесной механики. Мне кажется, что здесь скрыто еще больше, если
принять сложность химических элементов...


Тогда происхождение элементов находится в связи с развитием солнечной
или звездной систем, и "законы" химии получают совершенно другую
окраску.... Для этого нужны страшные знания и такой смелый ум, какой,
верно, еще не скоро явится".


Царство минералов оживало в его воображении. У каждого минерала
оказывалась своя необычайная история. Вернадский стал первым и,
пожалуй, самым великим историком этого необычайного и величественного
царства.


Правда, в те годы, когда был написан приведенный выше отрывок, молодой
ученый вряд ли походил на мудрого и возвышенного летописца. Он
занимался "черновой работой" и отзывался о своих успехах не без
иронии (в письме Докучаеву): "Комично, стремился большим трудом
получить силлиманит, когда он оказался во всех приборах, в которых
производились опыты!"


(Определяя состав и структуру минерала силлиманита, Вернадский
одновременно заинтересовался составом фарфора --  из него была сделана
лабораторная огнеупорная посуда. И неожиданно выяснил, что фарфор
состоит из аморфного вещества и кристаллов, близких силлиманиту.)


Возможно, счастливая научная судьба Вернадского-минералога поначалу
определялась некоторыми внешними обстоятельствами.


Как я уже писал, свою зарубежную стажировку он проводил в двух странах:
в Германии и Франции. Для немецких ученых была характерна вошедшая в
поговорку пунктуальность, точность и добросовестность экспериментов. У
них Вернадский учился проводить лабораторные опыты и наблюдения.


Французские минералоги второй половины XIX века тоже отдавали
предпочтение анализу, накоплению и систематизации фактов. Это
направление, не учитывающее постоянных изменений, происходящих
в природе, вело свое происхождение от замечательных работ Карла
Линнея. Классификация минералов была признана не только важной,
но и едва ли не единственной целью минералогии. Другими словами,
во Франции, как и в Германии, господствовала "минералография"
(описательная минералогия).


Однако во французской минералогии существовали и другие, по-существу
забытые традиции.


Великий современник Линнея Бюффон обладал умом одновременно и точным и
поэтическим. Он сумел увидеть в природе самое главное: изменчивость,
развитие, движение. С первого взгляда, писал он, кажется, будто
природа не изменяется, но при более пристальном изучении видишь, что
она изменчива в каждой из своих частей. "Она сегодня весьма отличается
от того, чем она была вначале и чем она стала в последовательности
времен... Все предметы физического мира, как и морального, находятся
в непрерывном движении последовательных вариаций".  Бюффон глубоко
задумывался над историей Земли, живых существ, минералов. Он был
блестящим писателем: его научные труды написаны художественно; стилем
его восхищались современники.


Эта популярность, как ни странно, повредила ему как ученому. Превознося
его возвышенный слог и образные выражения, читатели не замечали
главного --  мысли натуралиста, во многом необычайной для своего
времени, глубокой и верной. Его считали, как сейчас принято говорить,
популяризатором науки. Предполагалось, что истинного ученого отличает
стиль сухой, замысловатый и скучный. Никто не задумывался о том,
что Бюффон "популяризирует" свои собственные воззрения.


Вернадский признавал большое влияние на свои научные взляды творчества
Бюффона: "... Леклерк де Бюффон (1707-1788), который был еще далек
от современных представлений о химических элементах, дал в своей
истории минералов целый ряд блестящих и ценных обобщений..."; "В
основу своего университетского курса в Москве я клал не Линнея, а
Бюффона, который рассматривал не продукты, а процессы. Бюффон первый,
который научно пытался выразить геологическое время".  Бюффон был
академиком, знаменитостью. Но его идеи не пользовались популярностью на
родине. Молодому Вернадскому они были очень близки. Сказалось и влияние
Докучаева: "При чтении в университете минералогии я стал на путь, в то
время необычный, в значительной мере в связи с моей работой и общением
в студенческие и ближайшие годы (1883-1897) с крупным, замечательным
русским ученым В. В.  Докучаевым. Он впервые обратил мое внимание на
динамическую сторону минералогии, изучение минералов во времени".


Но, конечно, выбор верного направления научных исследований еще
не гарантирует успеха. В точных науках очень ценится точная мысль,
идея. Все крупные открытия здесь выражены в форме небольших заметок,
статей. Путь доказательства целеустремлен. Цель --  конкретная
формулировка идеи.


В естествознании перед исследователем --  необычайно сложные
объекты. Скажем, минерал. Это и химическое соединение, и (обычно)
кристалл, и геологическое тело, и продукт определенных реакций, и
наследие некой геологической эпохи, и полезное ископаемое... Выразить
все это в какой-то единой формулировке вряд ли возможно.  Здесь цель
(описание минерала) совпадает с путем ее достижения. Последующие
работы призваны расширять и уточнять описания. Для минералогии,
как верно заметил Вернадский, факты издавна добывались на практике,
"накоплялись вековым опытом рудокопа и рудоискателя, техника и
металлурга, земледельца, художника и гончара... Эти знания, меняясь,
передавались устно от поколения к поколению".  И только после того
как были научно объединены практические знания, начались специальные
исследования, опыты, индивидуальные поиски ученых. Появилась
теоретическая минералогия.


Своеобразно определяет Вернадский предмет минералогии, называя
ее молекулярной химией Земли в отличие от геохимии --  атомной химии
Земли. Если геохимия рассматривает явления, связанные с судьбой атомов,
то минералогия изучает молекулы, соединения атомов в планетарных
условиях.


"Между общей химией, изучаемой в наших лабораториях, и химией,
изучаемой в природной лаборатории земной коры, есть теснейшая
связь. Химия земной коры дает, однако, более грандиозную картину
явлений, отличающуюся не только масштабом, по сравнению с химией
наших лабораторий, но и своей сложностью, --  проявлением в ней таких
химических законностей и правильностей, которые пока еще не вошли в
круг изучения химии.


Объектами земной химии, как и объектами общей химии, будут тела разного
физического состояния --  газообразные, жидкие и твердые. Они получаются
в результате химических реакций".


Следовательно, минералогия изучает не только продукты химических
реакций, происходящих на Земле (минералы), но и сами химические
реакции как часть истории минералов, определяющей их синтез и распад.


Еще одна особенность минералогии: необходимость учитывать огромную
длительность геологических интервалов времени (тысячи, миллионы лет),
в течение которых происходят большинство химических реакций в земной
коре. Часть этих реакций осуществляется в недоступных непосредственному
наблюдению глубинах Земли. Обычно приходится восстанавливать ход
былых реакций по их продуктам (минералам).  В общей химии, напротив,
на первое место выступает лабораторный опыт и наблюдение за ходом
реакций. Конечно, и геохимики ведут лабораторные исследования,
помогающие им познавать (моделировать) ход природных процессов.
"Но все же наблюдение в поле и для минералогии, как и для геологии,
является основным методом искания истины".


Более того. Важно помнить о теснейшей связи минералогии с практикой,
техникой: "Горное дело и изыскание полезных ископаемых являются той
областью, откуда искони, извека минералог черпает главный материал
для своей научной работы".  Как видно, Вернадский очертил перед
минералогией обширнейшую область исследований, включающую как
традиционные разделы (описание минералов, классификация, познание
особенностей системы минералов, практическое их использование), так и
новые (история минералов, их роль в жизни Земли и человека). Но как
справиться с такой титанической задачей? Кто сможет создать новую
минералогию? "Для этого нужны страшные знания и такой смелый ум..."
Прервем известную нам цитату. Прошло немногим более десяти лет,
и Вернадский начал писать (и издавать отдельными выпусками) свою
"Историю минералов земной коры".


Этот курс минералогии содержит описательную часть --  обязательную часть
любой монографии о минералах. Подобно различным видам растений или
животных, каждый минеральный вид имеет свой облик, свои особенности,
набор определенных качеств. Все это безусловно требуется знать...
Но этого мало.


Вернадский стал, можно сказать, Дарвином в минералогии. Он показал
минералы не только как отдельные особи, но и выявил "образ их жизни",
связь с окружающей средой, изменения.


Главная особенность живых существ --  неповторимость: одна особь умирает,
рождается другая; один вид вымирает, появляется совсем другой. Эволюция
жизни необратима, у жизни нет возможности вернуться к ранее пройденному
пути, возродиться точно в прежних формах.


Для мира минералов иной закон жизни. Здесь господствуют
круговороты. Одни и те же минералы, исчезая, появляются вновь. "Все
химические реакции земной коры, насколько можно их проследить до сих
пор, представляют определенные циклы, определенные круговые системы
химических изменений, которые постоянно вновь повторяются".


Казалось бы, сама по себе идея проста и не нова. Известно, что из
раствора соли при испарении воды выпадают кристаллы. Если периодически
доливать воду, будут чередоваться циклы растворения и выпадения. Ясно,
что для растения, например, подобную цикличность не установить:
перестанешь поливать --  погибнет, а потом поливай не поливай --  не оживет.


Ученые прежде не обращали внимание на "жизненные циклы"
минералов. Считали эту проблему далекой от своей науки. Но вот
появилась динамическая минералогия Вернадского, и стали ясны недостатки
прежнего подхода. Ведь минерал надо знать в каждом периоде его жизни,
надо выяснить его "любимую" среду, условия рождения и распада. Без
этого невозможно понять, какова роль минерала в общей жизни поверхности
Земли, каково его обычное окружение. А чем точнее такое знание,
тем легче искать и использовать минерал.


Вернадский описал природные геологические тела, в которые объединяются
минералы, а также и сферы Земли, составленные из этих тел. Если
прежде исследовались свойства минералов в связи с их внутренними
качествами, то теперь те же свойства изучались и как результат
воздействия окружающей среды, особенностей "жизни", определенного
этапа развития данного минерала.


(Между прочим, знаменитый физик Э. Шредингер предложил называть
живые существа особыми апериодическими кристаллами --  он усмотрел
много общего между формированием организма и кристаллизацией.)


Вернадский особенно подробно рассмотрел минеральные тела --  крупные
природные образования, объединяющие минералы, своеобразные минеральные
содружества. Подобное совместное рождение минералов называется
парагенезисом. Вернадский считал важнейшей задачей определение
парагенезиса минералов (на основе обобщения имеющихся данных или
с помощью теоретических разработок). Эти знания необходимы для
практической цели --  поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.


Парагенезис минералов существенно не менялся за геологическую
историю. Можно сказать, минералы очень устойчивы в своих симпатиях
и не склонны нарушать сложившиеся сообщества.


Как будто в царстве минералов должна сохраняться одна и та же
обстановка на протяжении всей геологической истории. Однако