Читаем без скачивания 100 великих научных достижений России - Виорель Ломов

После защиты магистерской диссертации по минералогии (1891) и докторской по кристаллографии (1897) ученый активно участвовал в геологических экспедициях по горнорудным районам Восточной и Центральной Европы, Крыма, Кавказа, Забайкалья, Урала, Ферганы. В 1909 г. Вернадский на съезде русских естествоиспытателей и врачей в Москве сделал доклад «Парагенезис химических элементов в земной коре», положивший официальное начало этой новой науке. Геохимик успешно занимался количественными оценками распределения химических элементов в земной коре и развивал представление о природных изоморфных рядах, открывшее путь к формулированию законов распределения. Новый метод исследования истории химических элементов с применением явления радиоактивности, которое Вернадский начал изучать первым в России, базировался на существовании генетической связи химических элементов. Результаты своих исследований ученый публиковал в выпусках «Опытов описательной минералогии».

В начале XX в. Вернадский уже был научным светилом мировой величины, создавшим новую естественно-научную дисциплину – геохимию, «описывающую судьбу и превращения атомов Земли и космоса». Вместе с другими выдающимися геохимиками – А.Е. Ферсманом, Ф.У. Кларком (США) и В.М. Гольдшмидтом (Норвегия) – он сформулировал основные задачи новой науки: исследование распространенности химических элементов и их распределения (вместе с изотопами) в Земле в целом; изучение закономерностей поведения (миграции элементов) химических элементов в геологических и техногенных процессах, ведущих к концентрации или рассеянию элементов, формированию горных пород и минералов, месторождений полезных ископаемых.

Ученый стал основоположником нескольких разделов геохимии:

– историю, условия накопления и геохимическую роль неживого органического вещества изучает органическая геохимия;

– геохимическое влияние техногенных процессов, связанных с деятельностью промышленных предприятий и техники исследует геохимия техногенеза;

– закономерности разделения изотопов элементов в геологических процессах и разработку критериев использования этих данных для решения теоретических и прикладных задач геологии постигает геохимия изотопов;

– космическими объектами (планетами, их спутниками, астероидами, метеоритами, космической пылью и др.) занимается геохимия космоса.

Логическим продолжением геохимии стала биогеохимия Вернадского (1916), содержавшая новый взгляд на окружающую природу и природу человека, – наука о роли организмов в истории химических элементов Земли и о взаимосвязи организмов с земной корой.

Значительный вклад в разработку всех этих направлений геохимии сделан коллегами и учениками Вернадского – Я.В. Самойловым, А.Е. Ферсманом, А.П. Виноградовым, Б.Б. Полыновым, А.И. Перельманом.

В 1927 г. Вернадский предложил Геохимическую классификацию элементов по признаку их геохимического сходства, то есть по признаку их совместной концентрации в определенных природных системах. В классификации он выделил шесть геохимических групп: благородные газы, благородные металлы, циклические элементы, рассеянные элементы, элементы сильнорадиоактивные и элементы редких земель.

Не забывал ученый и о комплектовании минералогической части музея АН, ставшего благодаря его стараниям Геологическим и минералогическим музеем мирового уровня. Первым директором его был сам Вернадский. Из каждой поездки за рубеж, из каждой экспедиции он привозил коллекции камней и метеоритов. Ежегодно со всех частей света присылали в музей по сотне и более коллекций. Есть в музее и минерал из Италии, названный именем ученого – вернадскит.

Проблему радиоактивности Вернадский изучал много лет. Осознав, какую огромную энергию можно извлечь из ядер урана, геолог поначалу занимался картированием месторождений радиоактивных минералов и сбором образцов, затем в 1909 г. создал специальное радиологическое отделение при Петербургской геохимической лаборатории, еще через несколько лет разработал атомную программу, одобренную и профинансированную правительством и частными лицами, организовал несколько экспедиций по поиску месторождений урана. Дойдя до идеи цепной реакции и ядерного синтеза, ученый не смог продолжить работы в этом направлении из-за социальных перемен, прервавших его научные исследования. И хотя в 1921 г. учеником Вернадского В.Г. Хлопиным был получен первый русский радий из ферганской руды, а по инициативе самого Вернадского в 1922 г. в Петербурге был создан Радиевый институт, Владимир Иванович остановился буквально на пороге создания атомной бомбы. И только через 10 лет, в 1930-е гг., Вернадский инициировал продолжение работ по поиску урана, а в июне 1940 г. создание Комиссии по урану, чем фактически положил начало ядерному проекту в СССР.

Связанной с этой проблемой и одной из самых молодых геологических наук, получившей на протяжении прошлого века развитие во многих странах мира, стала радиогеология Вернадского.

Состоя в трех (из восьми) отделений АН СССР – геолого-географическом, физико-математическом и химических наук, ученый до последних дней был не «свадебным генералом», а полководцем науки.

В 1940 г., когда Владимиру Ивановичу было 77 лет, вышли в свет его «Биогеохимические очерки», в 1944 г. – «Несколько слов о ноосфере». Последние годы Вернадский возглавлял Комитет по метеоритам и космической пыли, Комиссию по изотопам, участвовал в работе Международного комитета по геологическому времени и др.

На сегодня геохимия заняла ведущее место среди наук о Земле, подтвердив предсказание Вернадского о ее центральной роли среди наук о веществе.

ГЕОХИМИЯ ФЕРСМАНА

Геолог, минералог, геохимик; государственный и общественный деятель; пропагандист и популяризатор наук о Земле; профессор, заведующий кафедрами Московского городского народного университета им. А.Л. Шанявского, Высших женских Бестужевских курсов, Петроградского (Ленинградского) университета, ректор Географического института; академик, вице-президент АН СССР, организатор и председатель Уральского филиала АН СССР; член многих зарубежных академий и научных обществ; ученый секретарь Комиссии по изучению естественных производительных сил России при АН; председатель специальной Комиссии сырья и химических материалов Комитета военно-технической помощи; старший хранитель минералогического отделения Геологического и минералогического музея Санкт-Петербургской АН; директор Минералогического музея АН СССР; руководитель многочисленных геологических экспедиций; организатор и директор Минералогического, Геохимического институтов АН СССР, Института геохимии, минералогии и кристаллографии им. М.В. Ломоносова, Института геологических наук АН СССР; основатель и редактор журнала «Природа»; лауреат Премии им. В.И. Ленина, Сталинской премии I степени и других премий, кавалер ордена Трудового Красного Знамени, обладатель медали Волластона и др. отечественных и иностранных наград, Александр Евгеньевич Ферсман (1883–1945) является одним из основоположников геохимии.

А.Е. Ферсман, внесший вклад в развитие наук о Земле не меньший, чем В.И. Вернадский, создал вместе со своим учителем современную геохимию, изучающую историю атомов и элементов в земной коре. Этих ученых, посвятивших свою жизнь новой науке, подарившей им мировую известность, можно назвать «поэтами камня» (А.Н. Толстой).

А.Е. Ферсман

Александр Евгеньевич часто говорил, что его «жизнь – это история любви к камню», и эта любовь воплотилась у Ферсмана в целую пирамиду трудов. Ученый создал два десятка фундаментальных монографий по геохимии. Написал 1500 статей по минералогии и кристаллографии, по химии и геологии, по астрономии и географии, по археологии и аэрофотосъемке, по биологии и почвоведению, по философии и искусству. Издал ряд научно-популярных книг, ставших классикой жанра. Составил и прочитал несколько учебных курсов по геохимии. Открыл промышленные месторождения полезных природных ископаемых – апатиты, серу, медь, никель, редкоземельные элементы и т. д. Организовал и руководил множеством геологических экспедиций, университетских кафедр, академических и отраслевых институтов. Возглавил десятки государственных и иных комиссий. Внес неоценимую лепту в создание минерально-сырьевой базы государства. Ну и наконец, огранил геохимию как алмаз.

Что же главное в работах Ферсмана?

Пожалуй, идея единства и тесной связи всех наук о Земле – геологии, географии, геофизики, геохимии, петрографии, теории рудных месторождений и т. д.

Еще – мысли и теории, относящиеся к энергетике геохимических процессов. До Ферсмана редко кто рассматривал взаимосвязь природных процессов с законами термодинамики. Геохимик впервые проследил зарождение, дифференциацию и кристаллизацию химических элементов при остывании природных растворов (расплавов, магм). Обобщив огромный фактический материал, накопленный предшественниками, Ферсман дал исчерпывающее толкование этого механизма. Ученый объяснил закономерности совместного нахождения в земной коре минералов и химических элементов, связанных общими условиями образования (парагенезис), впервые представил распределение элементов по различным оболочкам, или геосферам, Земли, истолковал образование различных типов рудных месторождений.