Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)

Глава 14 Труды по истории кристаллографии

Предельная ясность, четкость и непогрешимая логичность изложения характеризуют все печатные работы А. В. Шубникова. Самые сложные, сугубо специальные темы под его пером становились понятными и доступными даже для читателей, стоявших в стороне от науки. Этому способствовало то, что, касаясь, казалось бы, узконаучного вопроса, Алексей Васильевич всегда умел приходить к широко обобщающем и глубоким выводам, намечавшим далекие перспективы для затронутой проблемы. Отсюда ясно, что выделять в его творчестве собственно научно-популярные работы чрезвычайно трудно, а вернее,— просто невозможно. В каждой из них обязательно присутствуют собственные оригинальные достижения автора, изложенные исключительно просто и вместе с тем строго научно. В качестве примера приведем две книги, давно уже ставшие классическими настольными пособиями для специалистов и в то же время написанными популярно для широкого круга читателей. Речь идет о детально разобранных в предыдущих главах двух знаменитых монографиях А. В. Шубникова [80, 132]. Без преувеличения можно сказать, что все современные кристаллографы-ростовики и теоретики-симметристы начали свой путь с изучения этих книг и применения в научной практике сформулированных в них положений.

Книги эти не утратили своей жизненности и в настоящее время: сегодняшняя молодежь изучает их с таким же увлечением, как и их предшественники сорок с лишним лет тому назад. Книга о симметрии уже после смерти А. В. Шубникова вышла вторым, существенно дополненным, изданием.

Широкой популярностью пользовалась книга [134], написанная А. В. Шубниковым в соавторстве с Е. Е. Флинтом и Г. Б. Бокием. Новаторский подход к изложению начал науки о кристаллах, обилие свежего и оригинального материала создали этой книге громкую известность. Здесь нет возможности дать детальный анализ многочисленных и разнообразных публикаций ученого по различным вопросам кристаллографии, физики, симметрии, обобщающих высказываний по истории науки и философии, дискуссионных выступлений, критических заметок, воспоминаний и др. Сама широта и неограниченность тематики наглядно свидетельствует об огромном диапазоне интересов ученого. Некоторое понятие о содержании этих работ можно получить с помощью библиографического списка опубликованных трудов А. В. Шубникова.

Особую ценность представляют публикации, посвященные истории науки, в частности кристаллографии. Закономерности развития науки о кристаллах всегда особо интересовали Алексея Васильевича и находили отражение в ряде его блестящих работ.

Выдающиеся корифеи нашей науки В. И. Вернадский, П. Грот, М. Лауэ и наконец А. В. Шубников с особой любовью и интересом обращались к истории кристаллографии, стремясь выявить закономерности ее развития, эволюцию основополагающих идей, истоки важнейших открытий и обобщений. Мало того, знакомство с забытыми трудами старинных ученых иногда давало неожиданный толчок для развития новых научных направлений. Особенно ярко иллюстрируется сказанное на примере творчества акад. В. И. Вернадского. Развивая свои грандиозные обобщения в области геохимии, биогеохимии и минералогии, В. И. Вернадский неизменно проводил углубленные экскурсии в прошлое науки. С душевной теплотой и любовью упоминаются им даже малозаметные предшественники направлений, воплотившихся в его творчестве. Для кристаллографов особый интерес представляет чудесный очерк развития кристаллографии, которым открываются «Основы кристаллографии» В. И. Вернадского (1904 г.). Следует, однако, заметить, что наш великий натуралист, вводя старые концепции в единый и мощный идейный поток, возглавлявшийся им самим, нередко приписывал прежним ученым открытия и высказывания, которые он сам стремился увидеть в их творениях.

Совсем по-иному подходил к прошлому кристаллографии А. В. Шубников. Отнюдь не приписывая ученым прошлого новейших идей, он с его исключительно логическим и ясным умом всегда умел так подойти к творческим достижениям ученых, что совершенно неожиданно для нас открывались новые стороны, не замеченные прежде грани их творчества.

Хотелось бы найти истоки интереса А. В. Шубникова к истории кристаллографии. Думается, что ключ к этому вопросу содержится в его последней прижизненной публикации [342]. С чудесной и тонкой иронией повествует Алексей Васильевич о своих первой и последней встречах с Е. С. Федоровым. Инцидент, описанный в статье, состоял в следующем. В 1918 г. молодой А. В. Шубников вместе с О. М. Шубниковой и своим учителем Ю. В. Вульфом посетили Евграфа Степановича. По независящим от них обстоятельствам они приехали с опозданием и были весьма сурово встречены Е. С. Федоровым, который в течение двухчасовой беседы держал своих гостей в передней и даже не предложил им сесть. Объяснение такому странному приему кроется в том, что между Е. С. Федоровым и Ю. В. Вульфом были натянутые отношения, связанные с какими-то давнишними научными спорами. На следующий же день Евграф Степанович принял одних Шубниковых, причем, по словам Алексея Васильевича, «Е. С. был с нами очень любезен». Думается, что этот исторический момент, запомнившийся А. В. Шубникову на всю жизнь, отчасти содержит ключ к объяснению его интереса к истории кристаллографии. Ведь на его глазах скрестились великое прошлое классической кристаллографии ц лице Е. С. Федорова, ее настоящее в лице Ю. В. Вульфа и, наконец, ее будущее в лице А. В. Шубникова.

Обратимся к рассмотрению некоторых характерных высказываний А. В. Шубникова относительно особенностей подхода к истории науки. Несколько раз из уст самого Алексея Васильевича приходилось слышать высказывания о том, что историю науки, в частности кристаллографии, следует начинать с сегодняшнего дня, развивая ее от настоящего времени в глубь времен. Это парадоксальное высказывание совпадает с остроумным советом писателя В. Шкловского, согласно которому «Надо писать о прошлом, не вставляя себя сегодняшнего в прошлое, но видя прошлое из сегодняшнего дня». Думается, что именно так и поступал А. В. Шубников, и именно такой подход позволял ему открывать новое в творчестве прежних ученых.

В качестве примера остановимся на раннем высказывании А. В. Шубникова, касающемся Н. Стенона и его закона постоянства углов. «Наблюдая бесконечное разнообразие форм кристаллов кварца, Стеной нашел общее их свойство — сохранять величины гранных углов», — писал автор. Однако далее он подчеркивал, что «хотя в этом открытии отнюдь не содержится утверждения, что внешняя форма кристаллов не подчиняется каким-либо другим законам, все дальнейшее развитие научной кристаллографии пошло по пути полного игнорирования таких законов». Вслед за этим формулируется сущность нового направления в науке о кристаллах: «Форма кристалла есть функция не только его строения, но и свойств среды, из которого он растет» [29, с. 363].

Следует подчеркнуть фразу о том, что в открытии Стенона не содержится утверждения об единственности его закона. Сейчас, имея под рукой полный перевод трактата Стенона, мы знаем, что этот старинный ученый отнюдь не ограничивался своим законом, которому, кстати сказать, не придавал особого значения, рассматривая его как результат послойного нарастания граней. Стеной, как бы предвосхищая А. В. Шубникова, уже писал о том, что «путем исследования окружающих камней (горных пород) можно раскрыть много таких фактов, которые напрасно пытались обнаружить на основании исследования самих минералов».[* Стеноп Н. О твердом, естественно содержащемся в твердом. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1957, с. 35.]

Исключительный интерес представляют статьи, в которых А. В. Шубников стремился наметить основные черты , развития науки о кристаллах. В этом отношении особенно значительной является статья [64], в которой автор противопоставляет развитие физики развитию химии и кристаллографии. Физика шла от теории непрерывного строения материи к атомистической теории и последующему синтезу обеих теорий. Кристаллография, примыкая и к физике, и к химии, с момента своего зарождения шла некоторое время по двойственному пути, исходя и из атомистической теории и из теории непрерывного строения материи. Однако в основном путь ее начинался с атомистики (в первом собственно кристаллографическом трактате в 1611 г. И. Кеплер объяснял шестиугольность снежинок геометрией плотнейших шаровых упаковок). До него в середине XVI столетия Джироламо Кардано также связывал шестигранность кварцевых призм с шаровыми укладками.

В отношении обобщающих идей, относящихся к истории кристаллографии, первостепенное значение имеет статья А. В. Шубникова [102], в которой Алексей Васильевич показывает, как постепенно «биологический» подход в кристаллографии с выдвижением «кристалла-индивидуума» уступал место физическому подходу с упором на «кристаллическую среду». В своей статье он пишет: «Развитие кристаллографии с самого ее возникновения было направлено в сторону укрепления понятия кристаллической среды и ни в коей мере не способствовало сохранению понятия кристаллического индивидуума: «Однако в последнее время в самой кристаллографии возникло такое течение, которое заставляет нас сохранить этот термин, вкладывая в него новое, отнюдь не биологическое содержание... перемещение интереса ученых от идеальных кристаллов к реальным и есть то новое направление, которое заставляет нас вернуться к устаревшему было термину кристаллический индивидуум» [102, с. 101]. Эти слова А. В. Шубникова поражают своей прозорливостью и в наши дни. Они предвещают наступление, как сказал Н. В. Белов, «второй мощной революции в нашей науке», революции, совершившейся в конце 50-х—начале 60-х годов и вызвавшей «смещение интереса в сторону макрокрнсталла, и притом достаточно крупного».[* Белов Н. В. Предисловие, — В кн.: Козлова О. Г. Рост и морфология кристаллов. М.: МГУ, 1972, с. 5, 6.]

Непреходящую ценность имеют публикации А. В. Шубникова, посвященные достижениям отдельных выдающихся творцов в области кристаллографии. На первом месте здесь следует поставить статью [219], по-настоящему открывшую нам П. Кюри как кристаллографа и творца универсального принципа симметрии-диссимметрии. Именно А. В. Шубников показал значение семи точечных предельных групп симметрии с осями бесконечного порядка. Именно ему принадлежат нагляднейшие изображения этих групп в виде снабженных стрелками конусов, цилиндров и шаров, вошедшие во все новейшие публикации о природной симметрии. После разъяснений A. В. Шубникова стало ясным, что симметрию любых кристаллообразующих сред всегда можно подвести к производным семи предельных групп Кюри. Лишь после статьи А. В. Шубникова необычайно краткие формулировки Кюри стали доходить до сознания читателей. Такую же ясность придал Алексей Васильевич принципу симметрии-диссимметрии Кюри, долгое время остававшемуся как бы засекреченным, несмотря на выступления М. Кюри и B. И. Вернадского, усиленно подчеркивавших всеобъемлющее (глобальное и даже космическое) значение этого принципа. После статьи А. В. Шубникова появился целый поток литературы, посвященной принципу симметрии-диссимметции в природе.

Незабываемо яркие и глубокие характеристики дал А. В. Шубников в статьях-воспоминаниях о своем любимом учителе Ю. В. Вульфе и старшем товарище по университету и Академии А. Е. Ферсмане. Нельзя отказать себе в удовольствии и не вспомнить дышащие- жизнью чудесные строки Алексея Васильевича, посвященные этим двум замечательным ученым: «Вульф и Ферсман во многом отличались друг от друга. В то время как Ферсман обладал общительностью и живостью характера, широтой мысли, быстротой и смелостью в действиях, для Вульфа характерными были замкнутость, медлительность, ненаходчивость и осторожность в утверждениях. Слабые стороны обоих были иногда предметом иронических замечаний, которые делались ими по адресу друг друга. Однако эти замечания имели всегда легкий полушутливый тон. А. Е. Ферсман преувеличивал значение минералогии в кристаллографии; Вульф же, наоборот, преуменьшал, считая кристаллографию частью физики, а минералогию — частью химии, даже прикладной химии» [350, с. 519, 520].

С огромным интересом и вдумчивостью А. В. Шубников неоднократно возвращался к гигантской фигуре Е. С. Федорова, углубленно трактуя его структурно-геометрические выводы, создавая новые подходы к ним и отчасти критикуя то, что казалось ему устаревшим. Он сравнивал Федорова с Декартом, «Рассуждения о методе» которого им тщательно изучались. Объяснение этой параллелизации кроется, очевидно, в следующей фразе из статьи Шубникова, посвященной 50-летик) со дня смерти Федорова: «Федоров был по преимуществу кристаллографом- геометром. Основным орудием его работы было умозрение, основанное на наблюдении (гониометрические и оптические измерения)...» [341, с. 391]. Высоко ценил А. В. Шубников и ранний философский трактат Е. С. Федорова «Перфекционизм».

Результаты своих раздумий и подходов к истории кристаллографии А. В. Шубников изложил в широко известной брошюре [343], вышедшей в свет уже после смерти автора. Здесь просматривается четкая линия изложения истории науки о кристаллах, отчасти намечавшаяся в прежних публикациях автора [33, 41, 70, 103, 132, 146, 151, 177, 199, 216, 341].

Дальнейшее развитие кристаллографии, согласно А. В. Шубникову, будет происходить по следующим двум руслам: 1) выращивание и применение искусственно выращенных кристаллов и изучение процесса их роста и свойств; 2) изучение атомной структуры кристалла.

В заключение приведем слова А. В. Шубникова, отражающие его взгляд на роль кристаллографии в современной науке: «...в настоящее время в нашей стране имеются все предпосылки для развития настоящей кристаллографии, науки самостоятельной в той мере, которая определяется своеобразием ее места среди других наук, в первую очередь наиболее близких ей: математики, физики, химии и каменнных наук» [341, с. 392].

Таким образом, кристаллография, по А. В. Шубникову, является вполне самостоятельной наукой, тесно связанной с математикой, физикой, химией и минералогией.