Ферсман

II. МОЖЕТ ЛИ МИНЕРАЛОГИЯ БЫТЬ ЗАНИМАТЕЛЬНОЙ

Конечно, нужны были очень основательные причины, чтобы отвести мысль юноши Ферсмана от первоначально облюбованной им области познания.

Этого добился, не прилагая к тому никаких, особых усилий, профессор Прендель_г читавший в Новороссийском университете курс минералогии.

Нет основания предполагать, что Прендель поднимался на университетскую кафедру с заранее обдуманным намерением задушить у своих учеников стремление заниматься минералогией. Достаточно было того, что он излагал этот предмет в меру своего собственного разумения. Но в том-то и была его беда, что природу он понимал как огромную кладовую, битком набитую раз навсегда разложенными по своим местам миллионы лет назад песчаниками и глинами, сланцами и железняками, порфирами и пиритами, диабазами и дунитами, базальтами и баритами. Минералогия в его глазах представляла собой не что иное, как подробное инвентарное описание минералогических образцов, привязанных к географическим координатам. Опись эту каждый порядочный магистр от минералогии должен уметь произнести наизусть в любом порядке — справа налево и слева направо, от конца к началу и от начала к концу.

В сущности вся вина Пренделя состояла в том, что он — кроткий, седой, улыбающийся — был начетчиком в своей науке. Именно поэтому в его курсе с особенной отчетливостью проявилась вся научная беспомощность описательной минералогии тех дней.

М. В. Ломоносов в свое время метал громы против скудоумия навязанных ему иноземных «наставников», единственная цель которых состояла в наклеивании опознавательных ярлычков на предметы, сущности которых они не понимали. Он требовал осветить скрытую жизнь минералов прожектором химического анализа. Правда, иноземным обскурантам не пошли впрок полученные ими уроки. А неблагодарные и невежественные царедворцы сделали все, чтобы угасить память о великом поморе, двинувшем науку на столетие вперед. К счастью, их потуги не были столь успешны, как это мыслилось ими самими, и звезда Ломоносова ярко горит на огромном небе русской науки. Но потомки иноземных ломоносовских недругов еще долго и беспрепятственно продолжали заниматься в минералогии и других науках систематикой фактов, не слишком заботясь о внутреннем их содержании, не умея наблюдать явления природы в развитии.

Ферсман был обескуражен удручающим нагромождением цифр, потоком однообразных характеристик, чудовищной тяжестью ложившихся на память и иссушавших мозг. И юноша интуитивно чувствовал убожество пренделевского метода, но не мог противопоставить ему ничего другого и готовился бежать с бранного поля. Его томила самая обыкновенная скука. Какой грустный переход от пламенных поисков редкостей в мире камня к бездумной, сухой зубрежке пустых определений!

В стенах университета было два человека, которые могли помочь юноше в его беде. И как иначе можно назвать его уход от обозначившегося было призвания?

Одним из них был уже известный нам профессор химии П. Г. Меликишвили, другим — молодой доцент университета Борис Петрович Вейнберг, ученик Д. И. Менделеева, оставивший нам единственные подробные записи знаменитых прощальных лекций титана русской химии в Петербургском университете, талантливый геофизик и горячий пропагандист науки.

Ни тот, ни другой не брались, конечно, специально за разрушение канонов Пренделя. Для этого надо было бы додумать до конца все возможные последствия внедрения методов двух родственных наук — физики и химии — в сухую описательную, поистине мертвую пренделевскую минералогию. Такие задачи смаху не решаются, да и не по плечу они были сторонним для данной отрасли науки людям, как бы ни был ясен и проницателен их ум. Но и Меликишвили и Вейнберг, будучи оба передовыми учеными, ощущали, что именно взаимное обогащение родственных областей познания может обещать новые серьезные успехи в каждой из них.

Минералогия, как и все отрасли знания, должна развиваться на прочном теоретическом фундаменте и непрерывно обогащаться новейшими физико-химическими методами исследования. Она не может не быть включена в общий поток взаимосвязанных наук, изучающих природу.

Все это звучит слишком обще, и не так, надо полагать, формулировал П. Г. Меликишвили плоды своих раздумий в беседах с молодым Ферсманом. Но его суждения были близки к этим мыслям по духу и конкретны по содержанию.

— Вы говорите, что все это безнадежно сухо, однотонно, неподвижно, что минералогия как наука убивает живые краски природы? Как будто я правильно уловил вашу мысль… Но она неверна! Настоящая наука всегда близка к жизни.

Меликишвили ходил по лаборатории, думая вслух. Рослый, по-юношески неуклюжий студент застывал на стуле, втягивая в плечи коротко подстриженную голову, и готов был слушать и слушать. Воспоминания возвращали его к старому дивану, к незабываемым вечерам, когда из отрывочных и еще малопонятных разговоров взрослых наука вырисовывалась как область заманчивых тайн природы, а деятельность ученого окрашивалась романтикой подвига упорного следопыта, шаг за шагом проникающего в край неведомого.

Сам он с горячим задором юности решил оставить минералогию, но в глубине души у него, конечно, постоянно шевелился червь сомнения. Его однокурсники мало могли ему помочь: одни простодушно восхищались его решением, другие откровенно сочувствовали ему, высказывая все, что они сами думают о Пренделе и его снотворных лекциях.

А здесь к Ферсману обращался как бы старший товарищ, который не навязывал ему готовых выводов, но приглашал и его не спешить с ними. Кафедра минералогии Новороссийского университета действительно не блистала идеями. Прендель безнадежно отстал от науки, представителем которой он числился. Но ведь должен же существовать путь, на котором знание делается жизненным и полнокровным, а наука — творчеством. Не может не быть такого пути! Если он еще не известен Ферсману, то надо его искать.

— Так вот, мой дорогой, мне очень трудно что бы то ни было советовать такому самостоятельному человеку, как вы, — продолжал профессор с улыбкой, в которой было больше дружеской снисходительности, чем иронии, — и я могу лишь оказать, в чем вижу смысл научной работы я сам. Видите склянки, в которых кипят растворы: их столько, что я их не успеваю считать. А окончится опыт, и как ничтожен его результат! Им нанесен на полотно науки крохотный штрих… А чтобы подготовить создание общей картины природы, нужны десятки и сотни эскизов! Над ней работает вся наука, которая все их связывает воедино. Здесь, — он обвел рукой скромную внутренность лаборатории, шкафы с реактивами, банки с жидкостями, лабораторные журналы и неугасимый огонь газового рожка под колбой, — здесь, как и всюду, мы учимся по складам читать великие законы природы, по которым построена вселенная… Послушайте старика, не спешите решать!

— История камня переплетается с общей историей культуры, науки и искусства, — говорил Ферсман, развивая свою, особую мысль. — Разве не в этом главный ее интерес?

Ферсман хотел доказать недоказуемое. Он хотел убедить своего собеседника, но еще больше самого себя, в том, что в его отступлении не было отступничества. Сейчас Ферсман был искренне убежден, что спасение от Пренделя — в греческих полулегендах о сказочных богатствах самоцветов, рассыпанных в стране «людей по ту сторону северного ветра»; в скандинавских сагах, воспевавших богатую камнями «Биармию» — страну, расположенную где-то в предгорьях Урала; в трудах Плиния, переведенных на русский язык одним из первых минералогов России, академиком Севергиным, о «знатнейших смарагдах скифской земли». Живая история камня прослеживалась на путях янтаря, который Новгород возил на своих узорчатых ладьях с побережий Прибалтики по великому торговому пути «из варяг в греки». Янтарь проникал и на Урал, в Прикамье, и в полуночные страны, озаряемые северным сиянием.

Разве не прекрасны страницы, которые относятся к зарождению каменной архитектуры? Века глядят на нас с высоты стен Холмской церкви XIII века, выложенных из карпатского белого и зеленого строительного камня, во многом обладающего качествами настоящего мрамора. А белый известняк, из которого была создана «белокаменная» Москва!

Из далекой Сибири по санному пути доставляли вместе с соболями, мамонтовой костью и китайским ладаном слюду из Мамской тайги. Это был мусковит, всем известный минерал, получивший свое название по имени «Московии». Он заменял стекло, которое привозилось на ганзейских кораблях.

Стоит потрудиться, чтобы раскопать старые документы, в которых вдруг проскальзывают упоминания о «синей земле», присланной из Восточной Сибири: в ней угадывается минерал вивианит — «голубая краска», встречающаяся в болотистых низинах Сибирской тайги.

Пусть этс отдельные картины, даже этюды, но как живописно они характеризуют целые этапы истории!

…Так можно себе представить ход мыслей Ферсмана в беседах с его старшим другом. Они остались незаписанными, и содержание их мы можем приближенно восстановить лишь по скупым намекам, рассеянным в воспоминаниях и работах самого Александра Евгеньевича и некоторых его близких друзей[8].

Меликишвили не прерывал вдохновенных тирад своего юного собеседника. Они свидетельствовали об усердии и умении пользоваться первоисточниками, и это было отрадно. Но были в словах юноши и большие противоречия.

Естественно, что самая старая наука о Земле и ее веществах — минералогия — должна хранить память и о каменных молотках в древнейшем палеолите, и о скифских могильниках, и о зарождении каменных строек на Руси, и о роли камня в новейшем искусстве.

Но история камня начинается не с того мгновения, когда его отщепили от материнской породы кирка и молот каменотеса; в нее входит жизнь камня в природе — жизнь химических соединений, из которых камень состоит. Мы не должны пренебрегать огромной ролью точных описательных сведений, накопленных исследователями всех народов и всех веков и являющихся одной из опор науки. Не за пристрастие к ним надо было порицать старого Пренделя, а за то, что он в своем упрямом консерватизме за деревьями не видел леса. Ведь минерал не самодовлеющее тело, а часть неразрывного единого целого земной коры. Минералогия Пренделя вбирала в себя итоги попыток познания минерала во многих его свойствах — кристаллических, физических, механических. Но гора этих сведений была мертва и неподвижна.

— Сколько этому вашему Пренделю вообще известно минералов? — спросил Меликишвили.

— Что-нибудь за тысячу, — не очень уверенно отвечал Ферсман. Он внимательно следил за течением мысля ученого.

— Для простота округлим, пусть будет тысяча[9]. Любой минерал образуется из сочетания нескольких первичных элементов Земли. Таких элементов более восьмидесяти. Очевидно, что возможное число сочетаний этих элементов безгранично велико. Почему же в действительности в природе их относительно немного? Вы говорите, что удалось установить около тысячи различных разновидностей минералов, а обычных, наиболее распространенных в десять раз меньше. Очевидно, существуют какие-то законы, которые суживают число возможных сочетаний атомов и вызывают в природе только строго определенные их сочетания. Я ничего не утверждаю. Я только спрашиваю. Вы не согласны?

В то время Ферсман еще не был всецело готов к восприятию этих глубоких идей, ню с тем большей яркостью они должны были вспыхнуть в его сознании позже.

Пока же он упрямо настаивал на своем.

— Я люблю камень таким, каков он есть! — восклицал юноша, продолжая бесплодные попытки доказать своему собеседнику, что он не изменил своей привязанности. — Я хочу полюбить его еще больше, но уже в народных сказках, в народном эпосе, в поэтических образах изящной литературы. Я хочу узнать его всюду, где он вдохновляет художника, служит ваятелю, открывает простор фантазии поэта.

Ферсман стремился утвердить право на существование новоявленного минералога-искусствоведа.

Борьба Меликишвили за Ферсмана — испытателя природы — была энергично поддержана кафедрой физики.

Борис Петрович Вейнберг также не мог остаться безразличным к судьбе талантливого юноши. Науке он сам был предан поистине самозабвенно. Он любил природу жизнерадостно и шумно, подчас даже буйно, кидаясь от одной проблемы к другой, стремясь охватить больше, чем позволяли человеческие силы. Предметом его особой страсти было постижение гармонии во всех частях природы. Ключом к этому постижению он считал законы образования кристаллов — этих стройных, бесконечно разнообразных атомных построек.

На досуге он подсчитывал неиспользуемые человечеством силы природы, заключенные в порывах ветра, в рассеянном тепле солнечных лучей, и дерзко требовал их полного обуздания и использования, хотя в стране не было еще ни одной путной электрической станции, работающей хотя бы на водной энергии.

Б. П. Вейнберг принадлежал к той славной плеяде русских популяризаторов знаний, которые во главе с Тимирязевым, Столетовым и Умовым добились того, что и в невероятно тяжких условиях казарменного строя дореволюционной России научная мысль прогрессивных слоев русского общества находилась все же на исключительной высоте.

Лекция по молекулярной физике Вейнберг читал вдохновенно. Ферсман посещал их, сначала по обязанности, затем, покинув физико-математический факультет, из чистого интереса. Вейнберг не щадил сил, чтобы этот интерес укрепить. Никто не подозревал, что в его изложении встречались разделы, посвященные исключительно Ферсману, хотя остальные слушатели воспринимали их не менее восторженно.

Вейнберг знал о минералогических увлечениях Ферсмана и начинал свой рассказ о строении вещества с описания сложных природных тел — горных пород. Он представлял их как накопление различных типов молекулярных построек — минералов.

От более сложных тел он переходил к более простым.

Но просты ли они, эти простые?

Что, казалось бы, может быть проще кристалла, с геометрической правильностью его граней и закономерной повторяемостью его углов? Но эта кажущаяся простота обращается в изумляющую сложность, как только мы изменим характер и масштабы наших наблюдений. Когда мы доходим до атома, кристалл предстает нашему мысленному взору уже стройной системой атомной решетки[10].

Все окружающие нас предметы построены по строгим правилам взаимодействия атомов. Повсюду в природе в структуре земных веществ проявляются законы кристаллов. Лишь немногие вещества состоят из хаотических аморфных скоплений отдельных частей.

Дойдя до решеток и сеток, составленных из мельчайших атомов, Вейнберг возвращался в привычный нам мир слитных структур — твердого тела. Но этот привычный мир уже воспринимался иначе.

Современное естествознание не только расширяет, но и углубляет картину мироздания.

Вейнберг был автором отличной книги «Снег, иней, град, лед и ледники», которая лишь недавно стала казаться нам несколько упрощенной в сопоставлении с усложнившейся картиной жизни кристаллов льда, созданной новыми поколениями исследователей. Он охотно возвращался в своих лекциях к этому важнейшему и плохо изученному минералу нашей природы — твердой воде.

Морозные цветы на оконных стеклах и бесконечное разнообразие снежинок — это все кристаллические формы минерала, носящего общеизвестное название льда. Этот, обычно временный, периодически возникающий, минерал в полярных областях представляет собой типичную горную породу. Он проявляет в отдельных случаях ряд загадочных свойств, которые могут быть объяснены только своеобразием условий его образования.

Нашлись энтузиасты, которые без конца ловили хрупкие, тающие от дыхания снежинки на шелковые сетки и систематически зарисовывали их. Рисунки заполняли альбом за альбомом и все же никак не могли исчерпать всего разнообразия их строения.

Шестиугольная форма снежинок, очевидно, находится в связи с гексагональной[11] формой кристаллов льда. Однако возникает простой и все же не легкий вопрос: почему шесть лучей каждой снежинки так похожи один на другой и в то же время так сильно отличаются от лучей всякой другой снежинки? Каждая такая шестиугольная конструкция вырастает из какого-то ядра в атмосфере водяного пара. Почему по-разному протекает их рост?

Опираясь на новые знания об атомных связях, Вейнберг раскрывал перед своими слушателями механизм образования ледяных кристаллов непосредственно из пара, минуя жидкость как промежуточную фазу. Он показывал, что характер роста снежинок зависит от условий, при которых этот рост происходит. Нельзя понять минерал в отрыве от среды, в которой он сформировался.

Если в окружающем пространстве много пара или низка температура, кристаллизация ускоряется. Рост идет не только на концах лучей, но и на вспомогательных ветках. Если же снежинка перенеслась в пространство с малой плотностью пара или попала в условия относительного тепла, то молекулы воды не только медленнее отлагаются на лучах шестиугольной звезды, но даже склонны отрываться от концов снежинки. В конце концов ветви снежинок укорачиваются и даже могут закруглиться, а сама снежинка утолщается.

Снежинки сами по себе невелики, часто не более нескольких миллиметров в диаметре. Условия их «жизни» примерно одинаковы во всех точках. Если удлиняется один луч, то соответственно удлиняются и остальные. Если заполняются пространства вблизи от центра, то же самое происходит вдоль всех шести лучей.

Снежинки падают на землю в самых разнообразных условиях и приобретают множество различных форм, в то время как все лучи каждой отдельной снежинки остаются совершенно сходными.

Форма снежинки говорит нам об истории тех изменений в атмосферных условиях, которые ей пришлось пережить[12].

Вейнберг-физик обращался за примерами к живой природе, чтобы ими иллюстрировать закономерности, которые определяют структуру вещества.

Только много лет спустя, когда процессы образования любых минералов стали изучать неотрывно от среды, в которой они протекают, Ферсман мог в полной мере оценить глубину мыслей, заложенных в лекции его наставника!

Но и тогда приводимые Вейнбергом примеры в кипучем воображении молодого минералога, — а Ферсман все-таки в глубине души оставался минералогом! — объединялись с другими примерами, которые ему подсказывала в лице Меликишвили химия — наука о бесчисленных превращениях конкретных веществ во всем богатстве их индивидуальных особенностей.

Да, каждый минерал, несомненно, должен иметь свою историю. Своеобразное сочетание внешних условий определило возможность его зарождения. Под влиянием условий среды он развивался, изменялся, он жил. Говоря о кристалле, трудно обойтись без таких слов, как «питается», «растет». Кристаллы «болеют», «отдыхают», «пожирают друг друга», растворяются, изменяются, совсем «умирают», то-есть исчезают.

В минералогию, представлявшую собой пока еще царство холодных схем и перечень, может быть, очень нужных, но однообразных измерений форм, объемов и углов различных кристаллов и различных физических констант, можно было вдохнуть жизнь. В частности, для этого нужно было ввести в нее еще одно измерение — время.

Вейнбергу это удавалось, хотя именно этой цели он прямо перед собой и не ставил. Пренделю же не могло удаться, даже если бы он видел в этом цель своей жизни.

Слишком различным был их подход к науке: один изучал движение, другой описывал покой.

Ферсман начинал понимать, насколько велика в науке роль метода. Проникнувшись этим важным сознанием, он все же расстался с Новороссийским университетом и своими добрыми друзьями.

Произошло это по причинам чисто внешним и случайным.

Такой крутой поворот в судьбе героя романа вызвал бы суровое осуждение. Но биограф лишен права распоряжаться фактами жизни действующего лица своей правдивой повести. А решающим фактом в данном случае оказалось получение отцом Ферсмана, Евгением Александровичем, предписания принять под свое начало 1-й Московский кадетский корпус.

А. Е. Ферсман был, соответственно, переведен в Московский университет.

Как мы сейчас увидим, это вернуло Ферсмана на ранее избранный путь, но вскоре же поставило его перед рядом новых серьезных испытаний.