Ферсман

XVII. В ДРУЖНОЙ СОВЕТСКОЙ НАУЧНОЙ СЕМЬЕ

В 1939 году праздновалось десятилетие города Кировска, бывшего Хибиногорска. Эту дату Ферсман отметил окончанием большого научного труда «Полезные ископаемые Кольского полуострова». Эта работа не только подводила итог славных побед «хибинского племени», но и заключала в себе попытку предугадать развитие научных проблем Севера на предстоящее десятилетие.

«Сейчас, в исторические дни десятилетия г. Кировска, — писал Ферсман, — Хибинское строительство празднует завершение своей многолетней работы, начатой во мраке полярной ночи, среди недоверия, в обстановке собственного незнания, постепенно рассеивавшегося под влиянием фактов. На этом прошлом десятилетии молодое поколение строителей может спокойно учиться и на ошибках, и на достижениях, гордясь последними, избегая первых. Только в условиях союза науки и труда, вне узких границ частной собственности и капиталистических противоречий, могло вырасти полярное горнохимическое объединение, единственное в мире по размаху и темпам строительства, единственное по форме своего развития, единственное по своей цели служения не единицам, а всему коллективу обновленной страны, как часть великой социалистической стройки!..

И не боязнь затруднений, а их предвидение, не затушевывание трудностей, а их заострение, не откладывание неудавшихся задач, а упорное доведение их до конца, — вот что должно быть положено в основу нового строительства. Так осуществляются вещие слова С. М. Кирова: «…Нет такого места на земле, которое нельзя было бы поставить на службу социализму…»

В 1942 году результат многолетних трудов и исканий был увенчан достойной наградой: работа А. Е. Ферсмана «Полезные ископаемые Кольского полуострова» была отмечена Сталинской премией первой степени. Эту огромную радость Ферсман встретил, будучи уже тяжело больным.

Шутками, свидетельствовавшими не столько о сохранявшейся, несмотря ни на что, жизнерадостности, сколько о большом присутствии духа, Александр Евгеньевич, насколыко мог, успокаивал близких. Однако сердечное недомогание, осложненное тяжелым заболеванием печени, подтачивало его силы. Ему мучительно не хотелось сдаваться. Время от времени он вырывался из-под бдительного надзора врачей и отправлялся в путешествия, которые становились все более короткими. Он, как всегда, спешил, но перерывы в работе становились все чаще.

Ему помогала старая привычка одновременно работать над несколькими темами. Она коренилась не только в его нетерпеливом характере, но и воспитывалась многообразием требований жизни, на которые страстно хотел ответить ученый.

Работа шла медленнее: не тотчас поступали заказанные сводки новых данных, не так легко, как прежде, писались отдельные главы. Хотя Ферсман обычно не затруднялся изложением своих мыслей, но прежде чем их высказать, он их долго вынашивал. На каждом этапе нового исследования длительное время занимают накопление, изучение и отбор фактического материала. Эти вынужденные «пробелы» времени были для него попрежнему нетерпимы. Подобно садоводу, который заполняет разными опытами томительную — иногда многолетнюю — паузу между волнующими его воображение скрещиваниями и плодоношением выращенных им гибридов, Ферсман тоже избегал «простоев», заполняя их параллельными работами. Если они иногда, пересекались в его сознании, то это шло им на пользу. Так или иначе, исследователь всегда был занят, всегда его мысль напряженно работала над новыми проблемами, а счастливые особенности его на редкость пластичной натуры позволяли ему легко переключаться с одной темы его раздумий на другую.

Оглядываясь на пройденный путь, он отмечал не только эволюцию идей, но и переворот в чувствах, который пережил.

«Больше полустолетия жизни исканий и увлечений, — раздумчиво писал Ферсман в своих воспоминаниях, — больше полустолетия любви, упорной и упрямой, любви безраздельной к камню, к безжизненному камню природы, к самоцвету, к куску простого кварца, к обломку черной руды…»

Действительно, за эти несколько десятков лет он научился языку этих безжизненных и мертвых тел, познал многие тайны их зарождения, существования и гибели, сроднился с природой, но не только!

«И вот сейчас, — писал Ферсман в марте 1940 года под непосредственным впечатлением юбилея города Кировска, — когда в моей голове постепенно проходят воспоминания прошлого, когда приходится это прошлое не просто вспоминать, а раскладывать на части, острым скальпелем анатома вскрывая отдельные нервы и жилки, вот сейчас только я начинаю понимать, какую огромную роль в моей жизни сыграли именно люди, как тесно сплетались они со всеми переживаниями, как именно они, часто совершенно незаметно, руководили мыслями, поступками и желаниями».

В дружной, сплоченной, единой семье этих замечательных советских людей встретил Александр Евгеньевич тяжелую годину войны.

В течение первых двух лет Великой Отечественной войны, превозмогая болезнь, Ферсман с жаром отдался разработке проблемы стратегического сырья. По заданию Генерального штаба Советской Армии он начал составлять и до обострения мучившего его недуга, в декабре 1942 года, успел закончить сводку «Стратегическое сырье зарубежных стран». В этой капитальной работе Ферсман проанализировал отдельные крупные геохимические комплексы, встречающиеся на земном шаре, со всеми их особенностями, обусловленными геологической историей, а также рассмотрел отдельные виды минерального сырья, проследил обеспеченность ими борющихся стран. Ему удалось показать в этой работе, как характер размещения основных источников сырья влияет на стратегические планы и на ход военных операций. В этой работе отражены крупнейшие сдвиги, происшедшие за последние годы в области добычи ранее известных руд и в эксплуатации новых видов сырья и новых месторождений. Это был том в тысячу страниц, и каждая из них находилась на вооружении страны.

Ферсману принадлежал ряд предложений военного характера. Они своевременно были переданы им в соответствующие управления Генерального штаба, получили одобрение и во многом были осуществлены.

Разработанные Ферсманом проблемы стратегического сырья, по отзывам специалистов, на много лет сохранят свое значение, хотя и потребуют дальнейшего, более углубленного анализа. На примере этой работы он с большой силой подчеркнул значение геохимического подхода к проблемам сырьевых запасов, то-есть тесной связи законов распределения и сочетания минералов и элементов в земной коре и способов их добывания и переработки. Это действительно важные мысли, и они должны быть в памяти всех, кто занимается этими проблемами после его смерти.

Вот один маленький эпизод военных лет, который говорит о выросшем чувстве глубочайшей личной ответственности ученого за судьбы науки, за судьбы своей страны. Это чувство Ферсман разделял со своими друзьями.

Академик А. В. Шубников рассказывал в своих воспоминаниях о том, как в начале Отечественной войны, проездом попав в Свердловск, на станции он узнал о том, что здесь находится Ферсман, разыскал его и нагрянул к нему в первом часу ночи. Ферсман не спал. В комнату, которую он занимал, входили и выходили люди. Стрекотала пишущая машинка. Вокруг Александра Евгеньевича, как всегда, кипела жизнь, рождались новые важные исследовательские задания.

«На мой вопрос, — рассказывал А В. Шубников, — что делать, где Академия, где то учреждение, в котором я числюсь и мог бы работать, Александр Евгеньевич ответил: «Вы сами и есть то учреждение, которое ищете». Не прошло и недели, как я приступил к оборонной работе в своей специальности — «учреждение» начало функционировать».

Воспользовавшись небольшим улучшением состояния здоровья, Ферсман с обычной своей горячностью отдался организации нового крупного дела. Он создал Комиссию научной помощи Красной Армии при отделении геолого-географических наук Академии наук СССР, возглавлял и направлял ее работу.

Под его непосредственным руководством, в тесном содружестве с различными военными организациями успешно разрабатывались самые разнообразные задания.

Из воспоминаний ученицы Ферсмана, видного советского геолога В. А. Варсанофьевой, встает суровая и славная зима 1941/42 года. Уже отбит натиск врага на Москву, но еще близок фронт. В часе езды от столицы расположена «воинская часть, над которой шефствует Геологический институт Академии наук СССР. В конце зимы ненадолго приехал из Свердловска Александр Евгеньевич. Многочисленные организационные вопросы и деловые заседания не оставляли ему как будто ни минуты свободного времени, но он узнал о том, что между бойцами и командирами части и находившимися в столице геологами существует живое дружеское общение, загорелся желанием в нем участвовать и поехал в подшефную часть, чтобы прочесть воинам лекцию о стратегическом минеральном сырье, о его запасах в нашей стране, о его значении в настоящей войне.

Один из корреспондентов профессора В. А. Варсанофьевой — боец подшефной части — так рассказывал об этом в письме к ней: «18 марта — счастливый день. Все бойцы и командиры собрались в клубе. Ждем своего родного титана-ученого Александра Евгеньевича Ферсмана, который богатства нашей Родины обрушивает против зверя-врага. В зале чувствуется любовное волнение. На кафедру поднимается широкоплечий, с хорошей улыбкой и взглядом Александр Евгеньевич Ферсман. А. Е. встретили взрывом аплодисментов. Так просто, доходчиво рассказал товарищ Ферсман о нашем богатстве и силе, о предстоящем полном разгроме гитлеровцев, Гитлера и его клики. Каждая фраза, высказанная товарищем Ферсманом, не говорила, а стреляла. Доклад тов. Ферсмана дал нам много. Доклад окончен, но все не хотели расставаться с. Александром Евгеньевичем. Мы пожелали ему много лет плодотворной работы на благо Родины. Александр Евгеньевич обещал передать наше пожелание рабочим Урала…»

Один из маленьких друзей Ферсмана, ученик Дегтярев из города Рубцовска, в ноябре 1943 года из правительственного сообщения о награждении А. Е. Ферсмана орденом Трудового Красного Знамени узнал о его шестидесятилетии и послал ему искреннюю записочку: «Дорогой Александр Евгеньевич! Сегодня мне очень грустно, потому что я узнал, что вы уже старый» Мальчик не мог представить себе, что неутомимый путешественник, страстный искатель редких минералов и ценных руд, так увлекательно рассказывающий о своей науке и своих странствованиях, может быть пожилым, что большая часть его жизни уже прошла.

Все это было так, но Ферсман был очень молод душой. Мы знаем, что у него хватило сил и мужества в зрелые годы начать строить свою жизнь заново. И эта «вторая жизнь» была богата и ярка. «Когда вспоминаешь все свои встречи с Александром Евгеньевичем за 35 лет нашего знакомства, — пишет профессор В. А. Варсанофьева, — чувствуешь, какими богатыми делало всех нас одно его существование, и нам трудно представить себе, что Александра Евгеньевича нет, что он, та «любивший жизнь, так веривший в будущее, не увидит дальнейшего расцвета созданной им науки, не узнает о ее новых достижениях, не будет вдохновлять нас красотой своей мысли и слова».

Эту яркую жизнь безвременно оборвал неизлечимый недуг.

Долгожданный День Победы Ферсман встретил на Черноморском побережье.

Становилось уже жарко, ученый мечтал о возвращении на север. На 21 мая был назначен отлет в Москву. Веселый и довольный, Александр Евгеньевич гулял целый день. Он уже думал о предстоящей поездке на Север — на Кольский полуостров. Надеялся, что к нему вернется прежняя работоспособность, и мечты уносили его в будущее. Советская наука должна не только помочь строительству социализма в своей стране — она должна стать ведущей для народов мира. Как много дел впереди!.. Надо продумать экспедицию в Северо-Восточную Азию, опять в район Монголо-Охотокого пояса…

Дотемна Александр Евгеньевич сидел на берегу. В девятом часу схватился за сердце и пошел домой.

— Я не буду ужинать, — сказал он жене. — Немного прилягу. Открой машинку, начнем работать…

Ему стало хуже. Екатерина Матвеевна вызвала врача. Он попрежнему шутил с доктором, говоря о сложном устройстве нервной системы. Затем внезапно потерял сознание, а в 22 часа 45 минут спазма кровеносно-сосудистой системы оборвала его жизнь.

На письменном столе Ферсмана в Москве высилась пачка начатых работ — мысли, замершие на полуслове… Ферсман не спешил к завершению своего жизненного дела. Он до самого последнего дня сохранил вулканическую бурность мысли, присущую юности, и в конце жизни, пройдя грандиозный творческий путь, считал себя начинающим по увлеченности, по трепету перед неизвестным.

Появляется естественное желание узнать, какова дальнейшая судьба научных идей, которыми жил Ферсман.

На это ответить нелегко.

Ведь мы рассказываем о науке сегодняшнего дня. Она строится, развивается, борется, растет. Но это уже материал для других повестей, о других людях. Неугасимый огонь науки переходит от одного поколения к другому, и сейчас в Советской стране он пылает так ярко, как никогда и нигде.

Когда-то, в 1919 году, Ферсман в своем отклике на смерть своего старшего друга, знаменитого русского кристаллографа Евграфа Степановича Федорова, подчеркивал одну черту таланта Федорова, которая казалась ему наиболее значительной, — это уменье вносить методы и завоевания одной науки в область научного творчества другой.

«Самые крупные достижения его всегда начинались в таких пограничных областях, где, по его собственным словам, исчезают перегородки, разделяющие разные отрасли знания и жизни…»

«В завоевании сопредельных отраслей научного знания, — писал далее Ферсман, — таилась и причина частого непонимания его работ или даже критики. Интуитивно внося новое в область знания, далеко от непосредственной своей специальности, Федоров неизбежно иногда касался таких дисциплин, в которых его эрудиция не могла конкурировать с эрудицией специалистов-ученых, — и в этом лежала причина критического отношения некоторых к таким работам; но вместе с тем эта критика столь часто основывалась на простом непонимании, на невозможности охватить глубины, которые открывались на границах научных областей, на неумении стать на еще перебрасываемые мосты, которые должны были связывать старые самостоятельные области знания».

Все это можно повторить и о самом Ферсмане. Он сам занял то место, на котором видел Федорова, — место человека, в области минералогии «революционно ломавшего старые схемы, предрассудки старых авторитетов и старых богов». Он сам вступал в жаркие схватки с рутинерами, привыкшими Еслед за прославленными авторитетами Запада высшее назначение ученого видеть только в предельном углублении траншей узкой специализации.

Но в то время как Федоров, «заняв в истории науки определенное место страстного революционера… погиб морально и физически обессиленный», Ферсман творил широко и привольно, потому что он новаторствовал в науке уже не один, а вместе со всеми передовыми научными силами своей эпохи, поддержанный всем авторитетом творческого марксизма, опираясь на основные тенденции развития единого планового социалистического хозяйства и находя в служении ему неисчерпаемые возможности личного творчества.

Мы говорим о геохимии как о науке, родившейся в нашей стране, не только потому, что впервые ее принципы были исчерпывающе полно сформулированы в начале этого века в маленьком минералогическом кружке В. И. Вернадского в Москве, не только потому что Александром Евгеньевичем Ферсманом в 1912 году в свободном Университете имени Шанявского был прочитан первый университетский курс этой науки.

Химизация геологии, которую так убедительно пропагандировал Ферсман, по существу является одним из направлений огромной важности процесса углубления научной основы всех без исключения отраслей социалистического строительства. Именно этого расцвета теоретической мысли в стране властно требует социалистическая практика. К этому направлены руководящие указания партии и правительства.

Геохимия как научное направление, сочетавшее в себе решение величайших загадок мироздания и практических задач народного хозяйства, во всей ее современной широте создавалась не одним человеком и не двумя. Как плод одиноких усилий нескольких ученых, она осталась бы в лучшем случае основой для расшифровки происхождения отдельных минералогических образцов в музейных коллекциях. Дальше этого, как мы видели, и не шли в прошлом мысли ее основателей. Но принятая на вооружение пятилеток, геохимия оформлялась и как метод научного диалектического мышления в области геологических дисциплин, и как орудие разведок ископаемых богатств, и как плацдарм для соединения творческих усилий разведчиков недр и технологов — создателей новых производств. Она росла и развивалась в работах геологических партий, которые на ходу овладевали методом геохимического анализа недр; воплощалась в технологических проектах новых горнохимических комбинатов — в лабораториях институтов, плодотворно использующих в своей работе методы физики и химии для выяснения законов строения и образования, а отсюда и способов отыскания, добывания и использования разнообразнейших земных тел. Такой геохимии — науки такого охвата, такой массовости и практической значимости — действительно нет нигде в мире. В нашем Отечестве не только был опущен в землю этот жолудь, но и выращен из него могучий дуб; геохимия — это наука, не только родившаяся, но и выросшая в нашей стране.

Блистательно владел химическим подходом, позволяющим ему по-новому прочитать историю формирования фосфоритных месторождений, выдающийся советский ученый Яков Владимирович Самойлов, имя которого присвоено крупнейшему в Советском Союзе институту удобрений. Продолжатели его научного дела Л. В. Пустовалова, Н. М. Страхов, Н. С. Шатский и другие, откликаясь на потребность жизни, значительно расширили диапазон исследований своего учителя и предшественника.

Геохимическим подходом отмечено создание ими новой отрасли геологической науки — петрографии осадочных пород, из которых на территории СССР слагается около 75–80 процентов ее поверхности. Значение этих геологических образований огромно: с ними связаны нефть и уголь, известняки и бокситы и многие другие полезные ископаемые. До революции геологи занимались главным образом выяснением геологического возраста осадочных образований. Эти работы, украшенные именами А. П. Карпинского и А. П. Павлова, явились крупнейшим вкладом в мировую науку. Но как это ни кажется сейчас странным, вещественный минералогический состав осадочных пород почти не привлекал внимания ученых. Определение пород производилось на глаз, без каких бы то ни было лабораторных испытаний. При этом, конечно, неизбежны были многочисленные ошибки; в прежней геологической литературе бокситы (алюминиевые руды) описывались как «бедные железные руды» или даже как «яшмы»; фосфориты фигурировали под названием мергелей; доломиты фиксировались в геологических отчетах то как песчаники, то «как мергели, то как известняки. Многие ценнейшие осадочные образования (калийные соли, бораты и др.) оставались невыявленными.

Иностранные руководства категорически утверждали, что состав и размещение осадочных пород не подчиняются никаким законам. Бесконечно длительный процесс их образования зависит от такого множества причин, что в нем нельзя видеть ничего иного, кроме воплощения хаотического движения материи. Отсюда и родилось представление об осадочных толщах как о «лоскутных» геологических образованиях — представление, развеянное советской геохимической мыслью. В действительности процесс образования и развития осадочных пород строго закономерен. Осадкообразование, породообразование и образование полезных ископаемых глубоко связаны с геологической средой и с общим развитием Земли. Советские геологи достигли значительных успехов в выяснении происхождения осадочных пород и полезных ископаемых, в выделении комплексов пород, связанных между собой общностью обстановки образования, в установлении закономерностей возникновения, распространения и условий залегания различных видов осадочных полезных ископаемых.

Мы находим в работах советских ученых, изучающих осадочные породы, столь же четкое выражение геохимических идей, как и в работах выдающегося советского петрографа Франца Юльевича Левинсона-Лессинга, который во всех своих работах по изучению горных пород, по существу, руководствовался той же идеей о закономерности и необходимости сближения геологии и физической химии. В 1935 году в одном из его писем Ферсману мы находим прямое утверждение, что петрография и минералогия «сливаются в геохимию, в одну общую дисциплину, изучающую распространение, распределение и перераспределение, миграции и концентрации или рассеяния элементов в различных проявлениях геологических процессов»[96].

К созданию увенчанного впоследствии Сталинской премией фундаментального курса «Петрохимии» подходил в то время и другой выдающийся советский петрограф академик Александр Николаевич Заварицкий.

Живительными соками питал и питает могучее дерево советской геохимии развиваемый школой Николая Семеновича Курнакова метод физико-химического анализа.

В 1925 году подтвердились ранние предвидения Курнакова, и глубинные пробы из разведочных скважин Соликамска принесли весть об увеличивающейся с глубиной концентрации калия в рассолах. Предсказанные на основе прославленных диаграмм «состав — свойство» залежи калийных солей были обнаружены и поразили весь мир громадностью своих запасов. Учение о равновесиях химических систем позволила спасти природный завод сульфата натрия в Кара-Богаз-Голе. Множество ценнейших сплавов двинула в промышленный обиход эта плодотворнейшая школа, значительная часть работ которой отмечена печатью геохимического мышления.

И, как бы в порядке встречного движения, по инициативе выдающегося минералога и петрографа академика Дмитрия Степановича Белянкина создана новая промышленность каменного литья, освобождающая много тысяч тонн ценных металлов. Из бесформенных кусков различных горных пород, опираясь на глубокие законы кристаллизации их составных частей, ныне изготовляются литые изделия, стойкие почти ко всем существующим на свете химическим соединениям, не меняющиеся в кипящих кислотах, за несколько секунд разрушающих металлы, сопротивляющиеся сжатию и разрыву лучше, чем чугунные изделия такого же веса.

Советская геохимия живет и развивается в замечательных исследованиях ближайшего ученика В. И. Вернадского — академика Александра Павловича Виноградова, крупнейшего исследователя геохимии гидросферы — химического состава вод земных озер и океанов. Он распространил геохимические методы исследования на область живого на Земле — биосферу, как ее называл Вернадский. Именно Виноградов своими исследованиями заставил понять все значение «следов» отдельных химических элементов, так называемых микроэлементов, в природе. Общей концепцией и едиными методами Виноградов объединил исследования распространения отдельных химических элементов, которыми разрозненно занимались почвоведы, агрохимики и «чистые» химики, аналитическим путем пришедшие к интересным, но бесплодным выводам, что все химические элементы присутствуют во всех земных веществах.

Своеобразные местные заболевания[97] доказывали, что рассеяние элементов в природе не безгранично. В Поволжье из-за недостатка кальция в почве и травах травоядные животные заболевали ломкостью костей. «Белая чума» поражала растения на огромных пространствах белорусских болотистых почв — она говорила о недостатке в них меди. Но тончайшие природные «индикаторы» — растения и животные — откликались не только на недостаток, но и на избыток отдельных элементов. Местное заболевание людей, животных и даже рыб крапчатостью эмали зубов объяснялось избытком фтора в питьевой и речной воде. Избыток хрома в почвах настолько изменял хорошо известные папоротники, что ботаники их зарегистрировали было как новые растительные формы.

Все эти и многие другие факты были использованы А. П. Виноградовым для доказательства существования средней величины содержания разных элементов в природной среде: воде, телах животных, растениях и т. д.

Тончайшими исследованиями, методы которых были обогащены новейшими завоеваниями физики, биогеохимикам удалось установить, например, поразительный факт избирательного накопления радиоактивных элементов, в частности, в почках и плодах растений. Эти исследования поставили перед биологами вопрос, не связаны ли лечебные, тонические свойства виноградного вина именно с тем, что его естественная радиоактивность, воспринятая им от ягод винограда, превышает радиоактивность многих лечебных, специально радиоактивных источников? Не за счет ли тех ничтожных, но, в конечном счете, ощутимых ресурсов энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде веществ, сконцентрированных в набухающих весной почках растений, происходит этот поразительный «взрыв» жизненности, который проявляется в интенсивном распускании листвы весной?

Исследования А. П. Виноградова и его сотрудников внесли существенные поправки и в данные о процентном содержании химических элементов в земной коре на территории нашей Родины. Исследуя пары родственных по физико-химическим свойствам элементов, например хлор и бром, цинк и кадмий, ниобий и тантал, никель и кобальт, стронций и барий и т. д., советские ученые показали, что колебания в соотношениях этих элементов, вызываемые различными геохимическими процессами, меньше, чем у других, произвольно выбранных пар. Зная количество одних родственных элементов, можно судить и о содержании парных.

Сталинская премия первой степени была присуждена в 1951 году монографии академика А. П. Виноградова «Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почве». Эта работа является одной из следующих основных вех на путях дальнейшего развития молодой науки, выясняющей законы происхождения, распределения и миграции химических элементов в природе, взаимосвязь между ними и живыми организмами, подсказывающей районы поисков ценнейшего минерального сырья.

Создаваемая в нашей стране комплексная наука о географической среде получила в геохимии мощное подкрепление. Рассказывая о том, как создавалась книга А. Е. Ферсмана «Цвета минералов», мы коснулись геохимии ландшафта. Выдающийся советский ученый, академик Борис Борисович Полынов создал в нашей стране новое направление в изучении географических районов, тесно связанное с биогеохимией В. И. Вернадского и А. П. Виноградова, особенно с учением А. П. Виноградова о биогеохимических провинциях. В основе этого направления лежит изучение миграции — перемещения — химических элементов в ландшафте. Природные ландшафты, определяемые условиями миграции химических элементов, Б. Б. Полынов так и назвал геохимическими ландшафтами, это не просто новый термин, за которым скрывается старое и хорошо известное содержание; это не просто химическая характеристика отдельных составных частей ландшафта — почв, растительности, грунтов и поверхностных вод. Это не простая совокупность всех химических сведений, накопленных геологией, геоботаникой, почвоведением, гидрологией и другими науками, изучающими химические особенности природных тел. Геохимия ландшафта — это новый раздел геохимической науки, как мы видели, активно и действенно изучающий именно историю химических элементов земной коры и их роль в различных процессах, протекающих на земной поверхности или в земных глубинах. Геохимическое изучение ландшафта, которое позволяет проследить все пути интересующих исследователя химических элементов, имеет большое практическое значение. Ведь многие химические элементы представляют собой, как об этом говорил А. Е. Ферсман, «активных мигрантов», то-есть они особенно интенсивно накапливаются и перемещаются в ландшафте, входят в состав многочисленных характерных для него химических соединений, оказывают большое влияние на процессы, определяющие важные его особенности. А эти особенности могут быть чрезвычайно важны. К ним относятся, например, кислая реакция вод, бедность ландшафта кальцием, засоленность вод и широкое распространение восстановительных условий, перемещение железа, коллоидных растворов и т. д. Все это имеет непосредственное отношение к плодородию почв, водоснабжению, образованию ряда местных полезных ископаемых (торф, строительные материалы, минеральные краски и т. д.).

Опираясь на учение Б. Б. Полынова о геохимии ландшафта, его последователями уже созданы целые карты природных ландшафтов Европейской части СССР, на которых отмечены их геохимические особенности. Одна из таких карт разработана Отделом геохимии Института геологических наук Академии наук СССР, под руководством А. И. Перельмана, при участии профессора А. А. Саукова. Она наглядно демонстрирует эффективность метода выделения геохимических ландшафтов для решения ряда практических вопросов. «… ландшафт — это единое целое, все составные части которого (почвы, растительность, животный мир, поверхностные и подземные воды и др.) тесно между собой связаны и взаимно обусловлены. Но из этого следует, что должны существовать какие-то свойства., характеризующие ландшафт именно как целое, свойства, не сводящиеся к свойствам отдельных его частей — почв, растительности и т. д. Иначе говоря, ландшафт — это не простая сумма растительности, горных пород, рельефа, вод и т. д., а продукт их взаимодействия, представляющий собой новое качество, обладающее рядом признаков, не свойственных отдельным его составляющим.

Понятно, что для характеристики ландшафта как целого должны существовать какие-то качественные и количественные показатели. Ряд таких показателей позволяет установить геохимическое изучение ландшафта: некоторые из них были намечены в трудах А. Е. Ферсмана, Б. Б. Полынова и других исследователей»[98].

В одном ряду с физико-химическим анализом фронт советской геохимии поддерживала кристаллография, еще со времен Федорова незаметно переходящая в кристаллохимию. Значение этих передовых рубежей геохимии подчеркивается тем простым фактом, что весь мир заполнен веществом, построенным по строгим законам кристаллов. Изучая эти законы, кристаллография еще в исследованиях Е. С. Федорова вскрыла связь между структурой (строением) кристаллов и их внешней формой. А исследования советских ученых — прямых продолжателей работ Федорова — Алексея Васильевича Шубникова и Николая Васильевича Белова подвели науку к получению точного ответа на важнейший вопрос о природе «сродства» одних и «вражды» других химических элементов в природных соединениях.

Академик H. В. Белов сосредоточил свое внимание на изучении (с тех же позиций структурной кристаллохимии) главной арены, на которой разыгрываются (все минералогические события в земной коре. Этой ареной являются силикаты. Из химического соединения элементов кремния и кислорода, составляющих в сочетании с окислами металлов основу силикатов, построено большинство горных пород. Силикаты составляют химическую основу искристых драгоценных камней, пестрых яшм, абразивов, глины, полевых шпатов. Из них изготовляют различные сорта фарфора и фаянса, создают бетон, строят плотины и заводы, дороги и мосты. В исследованиях Белова, также и во всех других направлениях «химизация геологии», теоретические завоевания, в данном случае в расшифровке природы силикатов, оказывались одновременно полезными и для развития современных методов поисков полезных ископаемых и для использования минералов в различных областях техники.

Только кристаллографические исследования, вооруженные рентгеновскими лучами и руководимые оригинальным представлением Белова о характере плотнейшей упаковки ионов разного радиуса в кристаллической конструкции, позволили расшифровать химическую структуру силикатов. Силикат, упорнее других любых веществ сопротивляющийся растворению без разложения, не давался в руки химику, который исследует структуру химических соединений чаще всего в растворах. Эти свойства силикатов обусловлены тем, что составляющие силикаты элементы способны соединяться в цепочки или даже целые «скатерти», сотканные из атомов кремния и кислорода, простирающиеся от одной грани отдельного кристалла до противоположного. Таково, например, строение слюды и подобных ей пластинчатых силикатов вроде талыка.

Для техники особенно важно уменье управлять кристаллизацией силикатов. Расшифровка кристаллической структуры этих соединений позволила объяснить принцип действия «минерализаторов» — добавок, вводимых в силикатные расплавы. В результате достигнутого с их помощью разъединения, «разрыва», уменьшения размеров кремнекислородных цепочек возрастает способность расплавов к кристаллизации.

С новой стороны подошел к выяснению физического существа сложных процессов возникновения минералов из атомов физико-химик, член-корреспондент Академии наук СССР Анатолий Федорович Капустинский. Его заинтересовало в природных процессах проявление своеобразного «соперничества» металлов между собой за обладание кислородом и серой. С этим «соперничеством» мы сталкиваемся не только в недрах земного шара, но используем его в металлургии. Очевидно, что большим сродством будет обладать тот металл, который будет активнее забирать серу или же, соответственно, кислород от менее жадных металлов[99].

При «соперничестве» и борьбе за металл серы и кислорода будет образовываться то соединение, которое является прочным, более устойчивым. В ряде остроумно поставленных исследований А. Ф. Капустинский сумел точно измерить эти силы сродства. Его работы показали, почему железо встречается в природе преимущественно в виде окисленных руд, сульфиды же встречаются в связи с железом в виде исключений. И, наоборот, почему медь дает руды по преимуществу сульфидные и лишь сравнительно редко оксидные, а серебро может давать только сульфиды, и принципиально немыслимо найти хоть какие-нибудь оксидные минералы серебра.

От общего энергетического анализа химических элементов А. Ф. Капустинский в работах, проводимых им вначале совместно с Ферсманом, а затем получившими самостоятельное развитие, перешел к количественному решению этой задачи. Каждый заряженный химический элемент наделен определенным запасом энергии, которую он выделяет, когда образует химическое соединение с другими атомами; и чем большее количество этой энергии он выделяет, тем устойчивее бывает само соединение, тем вероятнее его накопление в данных природных условиях. Но, изучая энергетику процессов образования минералов, А. Ф. Капустинский одновременно получил возможность оценивать восстановляемость тех или других руд, столь важную для правильного построения металлургических процессов.

Мы имеем здесь дело со своеобразным «обращением» геохимии от технологии к природе. Эти работы подкрепляют убеждение Ферсмана, Белянкина, Бар? дина и других передовых ученых в том, что между природными геохимическими процессами и процессами технологическими, между природой и технологией не должно существовать разрыва. Наука перебрасывает между этими процессами мост, по которому, как говорил об этом еще Менделеев и как говорил за ним Ферсман, движение происходит в обе стороны. Геохимики изучают в своих исследованиях не только сами атомы и их свойства, но и законы их перемещений, законы их совместного нахождения, законы их рассеяния, то-есть процесса, обратного накоплению, а именно — накопление или концентрация элементов давно лежит в основе горного дела и образования рудных месторождений.

Для дальнейшего развития геохимии особо важное значение имеет эта, открытая советскими учеными, возможность оценивать энергии геохимических процессов по энергиям ионов, образующих кристаллы.

«Вся современная органическая химия, — писал по поводу работ этого цикла А. Е. Ферсман, — и особенно красочная химия создавала путем синтеза новью соединения на основании известной теоретической схемы. Сейчас б области неорганической химии мы переживаем такой же момент, и ныне можно предсказать те минеральные соединения, которые кристаллохимически будут устойчивы… Больше того, можно заранее предсказать, какими они будут обладать свойствами и, еще больше, — можно задаться определенными свойствами и для них подыскать соответственно новые устойчивые соединения, сначала на бумаге, а потом получить их и экспериментально. Таким образом, этим путем не только дается логическое объяснение природным процессам, не только природные процессы анализируются на основании закона строения атома, но дается новая руководящая мысль, которая позволяет вести синтез неорганических соединений, синтез чисто технологический так же, как органики вели его до сих пор исключительно в области органической химии. Отсюда путем анализа электрических свойств атома мы получаем необычайно интересную методику в отношении целого ряда технологических процессов, и, несомненно, что технология сейчас должна решать свои задачи на основании учета внутренних структур и внутренних законов вещества, — на основании геохимического и кристаллохимического его анализа»[100].

Новейшие работы академика Д. С. Белянкина и его школы являются ярким подтверждением этих взглядов Ферсмана. Они показали на новых примерах, насколько могут быть углублены наблюдения над составом и структурой горных пород, а также над строением земной коры, широким внедрением в геологию эксперимента и моделирования. Эксперименты в изучении осадочных пород — например, в исследовании водного глинозема или глин, превращении кварца и других — привели к раскрытию поведения осадочных горных пород, как сырья для того или иного производства при нагревании, то-есть в условиях, близких к производству. Здесь, таким образом, слились интересы природной и технической ветвей «камневедения», как называл Д. С. Белянкин эту область исследования, и, в сущности говоря, совершенно исчезли границы между ними.

При определении современных задач геохимии академик А. Г. Бетехтин придает большое значение изучению природных химических реакций по соотношениям минералов-«спутников» в рудах и горных породах. Такого рода исследования существенно облегчились после того, как советским ученым Д. С. Коржинским на основании положений физической химии был разработан соответствующий метод анализа сочетаний минералов («минеральных ассоциаций») в породах, претерпевших те или иные изменения в земной коре. Удалось найти путь изучения соотношений минералов и в рудных месторождениях, представляющих по своему составу или строению сложнейшие природные образования[101].

В работах представителей молодой советской геохимической школы получили развитие и отдельные направления исследований в этой области, которые особо интересовали самого Ферсмана.

По-новому прочитал историю пегматитов советский геохимик К. А. Власов.

Упоминавшийся уже геохимик А. А. Сауков выполнил ряд важных работ в области геохимии ртути; они являются в известной мере продолжением ферсмановских среднеазиатских исследований. Сталинской премией отмечен курс «Геохимии» А. А. Саукова, которым широко пользуются в геологических вузах.

Ферсмановскую линию исследований общих химических процессов земной коры продолжает В. В. Щербина. Его особое внимание приковывает к себе геохимия редких элементов.

Тщетно пытаться исчерпать примеры выдающихся достижений советской науки, основанных именно на последовательном осуществлении принципа дружбы наук — химии и геологии, который такое важное место занимал в работах Ферсмана.

Эти замечательные процессы взаимного обогащения смежных наук в Советском Союзе, разумеется, далеко выходят за пределы одной только геохимии.

Ко всему сложному арсеналу разведчиков недр добавляют свои методы физики.

Той же геологической разведке подарила свои достижения сейсмология. Взрывы — искусственные землетрясения — рассказывают о положении глубинных слоев Земли.

Луч света, направленный геофизиками, врывается в далекие слои стратосферы, рассказывая об их строении, пронизывает глубины моря.

Физическая химия — пограничная область, возникшая в результате слияния физики и химии, двух основных наук о природе, составляющих единую базу современной техники, — открыла связь между физическими свойствами тел и их химическим составом и строением. Это дало возможность управлять этими свойствами, создавать нужные материалы по своеобразным «химическим чертежам». Физико-химия находит множество способов облегчения, ускорения и улучшения процессов обработки твердых тел.

Химическая физика исследует течение химических процессов.

Биологическая химия, или биохимия; изучающая химические процессы, свойственные живой материи, — течение обмена веществ в организме — перевернула всю технологию производств, занятых переработкой растительного сырья. Оказалось, что процессы изготовления ароматных чаев, душистых Табаков, вин тончайшего вкуса, выпечки хлеба высокого качества из любой муки зависят от действия «ключей жизни» — ферментов, катализаторов химических процессов не только в живых организмах, но и в тканях, превращенных в производственные смеси. Биохимия позволила создавать крупные механизированные производства на месте прежних кустарных промыслов, руководимых «чутьем» мастеров-эмпириков.

Биохимия привлекается медициной для распознавания болезней и для их лечения. По существу биохимическим средством является введение в медицинскую практику И. П. Павловым желудочного сока, восполняющего недостаток ферментов при заболевании органов пищеварительной секреции. После открытия физиологами желез внутренней секреции биохимия исследовала выделение биологически активных веществ, вырабатываемых этими железами, — так называемых гормонов. Сейчас уже установлена их химическая природа, выяснен механизм их действия. Гормоны стали могучим лечебным средством. Вместо экстрактов неопределенного и непостоянного состава стали широко применяться химически чистые искусственные гормоны, созданные биохимиками. Биохимия выяснила секрет действия замечательных «веществ жизни» — витаминов, предохраняющих и избавляющих от рахита, цынги и множества других тяжелых заболеваний.

А чисто химические школы Советской страны! Они переживают огромный творческий взлет на новых путях. В их практике также разрушаются искусственные перегородки, воздвигнутые некогда между целыми разделами единой наука Мы это наблюдаем на примере плодотворных исследований химических соединений совершенно нового типа — металлоорганических соединений, проложивших прочный мост между органической и неорганической химией.

Смелое внедрение физических методов не только исследования, но и воздействия на вещества, например высоких давлений, высоких температур, красной нитью проходит сквозь богатейшее по своим результатам творчество советских химиков-органиков. Особенно много сделала в этом направлении школа великого русского и советского химика Николая Дмитриевича Зелинского.

Биофизическими исследованиями широко пользуются огромные области техники, например оптотехника, к которой относятся цветное и стереоскопическое кино, светотехника с ее сложными системами освещения и сигнализации.

Сюда же относится изучение материальных процессов и закономерностей органов чувств, которыми занимается в первую очередь физиологическая оптика и физиологическая акустика и которыми призвана заниматься электрофизиология мозга.

Советская теоретическая геологическая мысль напряженно работает над осуществлением того устремления, которым было отмечено все творчество Ферсмана: поставить теоретическую геологию на службу делу прогнозов полезных ископаемых. Здесь поле работы новых отрядов исследователей все расширяется.

Теория прогнозов полезных ископаемых должна опираться на общую геологическую теорию, рассматривающую процесс развития земного шара в целом. Мы находимся на подступах к разработке такой общей геологической теории.

Перед геофизикой и геохимией выдвигаются новые увлекательные проблемы. Им придется по-новому оценить ряд геологических процессов и пересмотреть многие положения, которые, возможно, окажутся устаревшими и потребуют замены. Впереди раскрытие причины механизма глубинных геологических процессов. Ведь до сих пор нам еще, по существу, ничего не известно о составе и свойствах материала, слагающего глубинные части нашей планеты.

«Дальнейшие успехи теоретической, а — вместе с ней и практической геологии, — пишет известный советский геолог, профессор Б. Д. Белоусов, — теснейшим образом связаны с внедрением новых, значительно более точных методов исследования. Они должны заменить собой методы преимущественно визуального «созерцания» явлений… Геология имеет дело с физическими и физико-химическими явлениями. Поэтому именно физические и физико-химические методы должны быть приложены к изучению современной жизни земной коры, как поверхностной, так и глубинной… Приобщаясь к геологическому материалу, представители физико-математических и химических дисциплин будут изучать совершенно новые для них явления и процессы, развивающиеся в недрах земли, в связи с чем расширится их научный кругозор, возникнут новые проблемы, разрешение которых будет способствовать развитию не только геологической теории, но и других наук».

Эти строки, появившиеся в 1953 году в одном из ведущих естественнонаучных журналов Академии наук СССР[102] показывают, насколько актуальными продолжают оставаться идеи, которые всю жизнь волновали Ферсмана.

Обогащая науку сегодняшнего дня, комплексные исследования советских ученых, и в частности геохимиков, устремлены и в будущее, ибо, несомненно, прав был Ферсман, — когда в своих, исполненных социального оптимизма, геохимических этюдах предвидел новую геохимическую эру, которая наступит после исчерпания человечеством всех концентрированных обычными геологическими методами определимых и доступных механической добыче месторождений главных полезных ископаемых. Это будет эра добывания металлов и солей из морской воды, эра новых, еще не известных сегодня, методов концентрации рассеянных в природе элементов. Это будет, вероятно, эпоха кремния, в наступлении которой решающую роль сыграют новая органическая химия кремния (начало ее положено в СССР выдающимися работами члена-корреспондента Академии наук СССР Кузьмы Андриановича Андрианова), кристаллохимия и химия силикатов.

Творческий путь самого Ферсмана дает нам яркий пример правильного понимания необходимости сочетания неизбежных процессов диференциации узких отраслей знания и «дружбы наук».

Автору этих строк приходилось видеть, как неожиданно пустели лаборатории, где занимались физики, весьма далекие от науки о камне. Словно ветром выдувало из них всю молодежь. Как же! Ферсман сегодня рассказывает в Академии наук о кобальте. И, слушая его, физики и химики жалели, что им не приходится карабкаться по холодным скалам Заполярья и в предгорьях Памира в поисках металлоносных руд! Ведь законы науки, которыми они владели, чудесным образом оказывались ключами, открывавшими врата подземного царства. А присутствовавших здесь же геологов Ферсман заражал стремлением углубиться в изучение электрических сил сродства и отталкивания атомов в природе, ибо физико-химические формулы оказывались той самой «разрыв-травой», владельцам которой открывался тайный язык немых камней.

Главное же заключалось в том, что и те и другие, а прежде всего сам Ферсман, в слиянии усилий и методов всех наук видели не самоцель, а путь к цели.

А этой целью была творимая мечта о таком расцвете производительных сил родной страны, какой и не грезился самым пылким мечтателям прошлого.

Имя Ферсмана, жизнь которого была благородным патриотическим подвигом, вошло в учебники, в энциклопедии. Поколения советских людей будут повторять его с признательностью. Но, принимаясь за книгу о замечательном ученом наших дней, мне хотелось прежде всего сохранить некоторые живые черты творчества в науке нашего замечательного современника.

Творческая жизнь Ферсмана — это жизнь ученого, чью науку на своих могучих крыльях подняла советская эпоха.

Он оказался достойным этой высоты. И прекрасному творчеству, красоту которого Ферсман ощущал до последнего своего вздоха, он отдал все свои силы, весь свой талант, все свои знания.

В этой безраздельной отдаче всего себя на служение той науке, которая «имеет смелость, решимость ломать старые традиции, нормы, установки, когда они становятся устарелыми, когда они превращаются в тормоз для движения вперед, и которая умеет создавать новые традиции, ноеые нормы, новые установки», науке, которая «обслуживает народ не по принуждению, а добровольно, с охотой» (И. В. Сталин), он нашел большое человеческое счастье.