Ферсман

III. ВОЗВРАЩЕНИЕ

Пока Ферсман поднимается по сквозной, узорчатой чугунной лестнице Московского университета, мы сможем рассказать о том, почему он так взволнован предстоящей встречей.

Он идет сейчас на прием к Вернадскому.

До этого он успел вдоволь натолкаться в университетских коридорах и познакомиться со многими из будущих своих товарищей. А университетские коридоры, как известно, для того и созданы, чтобы студенты могли узнать там все, что их волнует: кому будет присуждена единственная факультетская стипендия чьего-то имени; на каких лекциях профессора читают вслух свои старые учебники и, наоборот, какие лекции нужно слушать обязательно; когда будет сходка костромского или киевского землячества, и верно ли, что такой-то арестован полицией и у него обнаружены революционные прокламации… Вот прочесть бы!

Ферсман одновременно приобрел самые разнообразные сведения и о руководителе кафедры минералогии — науки, от которой он под влиянием друзей все же решил не отступаться.

Владимир Иванович Вернадский был на двадцать лет старше Ферсмана. Это, уже прожитое, двадцатилетие было славным периодом в развитии русской науки.

В это время утверждался и получил дальнейшее развитие Периодический закон химических элементов, открытый гениальным Менделеевым.

Докучаев создал новую науку о почвах, что было вместе с тем развитием смежной науки — минералогии. В ней еще не явно для широких кругов ученых проявлялись предвидения передовых химиков и физиков, к числу которых принадлежали и недавние учителя Ферсмана.

Имея в виду старую описательную минералогию, Докучаев писал: «Изучались главным образом отдельные тела, минералы, горные породы, растения и животные, — и явления, отдельные стихии, — огонь (вулканизм), вода, земля, воздух, в чем… наука и достигла удивительных результатов, но не их соотношения, не та генетическая, вековечная и всегда закономерная связь, какая существует между силами, телами и явлениями, между мертвой и живой природой, между растительными, животными и минеральными царствами, с одной стороны, человеком, его бытом и даже духовным миром — с другой. А между тем именно эти соотношения, эти закономерные взаимодействия и составляют сущность познания естества, ядро истинной натурфилософии, лучшую и высшую прелесть естествознания».

Блестяще объединив отдельные факты, накопленные сотнями исследователей почв, и дополнив их материалами своих собственных многочисленных исследований и экспедиций, Докучаев создал теорию почвообразовательного процесса. Почвы возникают и развиваются под влиянием ряда факторов. Этот процесс зависит от характера исходных материнских пород, для него имеет значение почвенный, геологический возраст страны, климат, рельеф, высота местности. Но определяющим фактором является органическая жизнь — растения и низшие организмы.

Докучаев установил определенные законы развития почв, закономерности их распространения и наметил систему мер, при помощи которых можно было бы направлять процесс почвообразования.

Эти выводы опирались на изучение рек, их отложений, извивов и долин, на почвенные карты целых областей Европейской России, на данные, добытые ценой многомесячных путешествий по родной стране в стареньком тарантасе, под прикрытием выгоревшего от солнца плаща. Им предшествовали обширные лабораторные исследования тысяч образцов разнообразных почв России. За каждым утверждением ученого стоял титанический труд.

Владимир Иванович Вернадский изучал химию у самого Менделеева и участвовал в почвенных исследованиях Докучаева в Нижегородской и Полтавской губерниях. Описания ископаемых из оврагов в Доски-не и поселения ископаемых сурков, исследованные во время одной из этих экспедиций, послужили темой для его первых печатных работ.

Он развивал идеи о том, что обновленная минералогия должна заняться не только описанием, а также историей рождения, развития и изменения минералов.

Отправившись в Париж, где в Русском павильоне Международной выставки целый раздел был посвящен картам и трудам Докучаева, Вернадский стал добровольным гидом, демонстрировавшим посетителям эти экспонаты. «Как-то здесь, за границей, — писал он Докучаеву, соглашаясь на приглашение представлять на выставке отдел почвоведения, — еще все больше чувствуется важность того, чтобы лучше и больше оценивали русскую науку. Развивается какое-то чувство и сознание национальной научной гордости»[13]. Благодаря его красочным объяснениям посетители выставки повсюду разнесли весть о новом слове науки, громко прозвучавшем в России.

Познакомившись с Вернадским и восхищенный смелостью и широтой его суждений, знаменитый русский геолог профессор Московского университета А. П. Павлов предложил Вернадскому стать приват-доцентом, а потом и профессором минералогии в Московском университете.

В минералогическом кабинете Московского университета Вернадский застал первозданный хаос. На камнях, сваленных в беспорядочные груды, были наклеены номера, но что они означают, узнать было невозможно, так как ключ к ним — каталог — был потерян, а может быть, его никогда никто и не вел.

Предшественник Вернадского, профессор Толстопятов, любимый студентами за добрый нрав и воодушевленные речи о красотах живой природы, не утруждал себя заботами о реальной пользе и систематических знаниях, которые студенты должны были извлечь из профессорских лекций. Отправляясь на лекцию, он рылся в камнях, сваленных кучами в разных шкафах и на полу, и при выборе объектов для демонстрации больше руководствовался капризом случая и собственным вкусом, чем требованиями учебной программы…

Все эти штрихи сохранялись, однако, лишь в изустных преданиях нескольких поколений студентов. Когда же «под начало» кафедры минералогии в начале этого века готовился вступить Ферсман, в большом кабинете Вернадского уже стояли спектрографические установки, на которых профессор готовился изучать природу некоторых редких химических элементов, рассеянных в земной коре. Огромный зал кабинета был украшен великолепными тематическими стенными коллекциями, над обогащением которых должны были работать все, кто собирался заняться здесь наукой о камнях Вернадский требовал от будущих минералогов не только четкой памяти, но и остроты наблюдения. Глаз каждого, кто хотел вступить в число его учеников, должен был быть наметан на определениях сотен и тысяч минералогических образцов. Надо было научиться быстро узнавать каждый из них, уметь найти его место в коллекции, точно записать его в инвентарь.

В то время Вернадский как раз воевал с университетским начальством, доказывая необходимость летних минералогических экспедиций. Что экспедиции предпринимают геологи, это было всем очевидно, но зачем путешествовать минералогам? Они должны тихо сидеть у себя в кабинете, добросовестно измерять кристаллы, как это десятки лет делал академик Кокшаров и многие другие, и заниматься химическим анализом минералов — так мыслило начальство, но не так мыслил главный минералог университета Вернадский.

Слушая эти рассказы студентов физико-математического факультета, Ферсман начинал понимать какие высокие требования будут к нему предъявлены. Он почти физически ощущал, что вступает в непосредственную близость к живым традициям титанов русского естествознания. Окажется ли он достойным эту традицию воспринять? Согласится ли Вернадский ввести его в число своих учеников?

Вот какими мыслями определялось то тревожное настроение, с которым Ферсман впервые шел на вступительную беседу к Вернадскому.

Открылась массивная дверь… А дальше пусть Александр Евгеньевич сам расскажет нам, что произошло потом.

«Не без страха, — писал впоследствии Александр Ферсман, — пришел я в минералогический кабинет Московского университета; я так волновался, что не мог говорить, а профессор, смотревший на меня через свои большие очки, казался мне чем-то таким строгим. Он направил меня в маленькую комнату в 12 квадратных метров — минералогическую лабораторию, к еще более страшному ассистенту. Мне отвели место в углу около печки и дали изучать кусочек минерала — ярозита с острова Челекен. Так начались мои многолетние работы у В. И. Вернадского и у замечательного человека, его ученика, трагически погибшего Алексата. Начались замечательные пять лет моей университетской жизни в Москве, в дружной семье минералогов. Это были годы исключительного расцвета минералогических работ Владимира Ивановича».

Взгляд Вернадского, который показался Ферсману строгим, на самом деле был только испытующим.

Подлинный облик учителя «во всей его многогранности открылся Ферсману позже, в совместных поездках по Уралу, Алтаю, Забайкалью, Подмосковью, Крыму, в многолетней борьбе локоть к локтю за русскую научную школу, в совместных творческих начинаниях и совместных работах, создавших новую науку — геохимию.

«Еще стоит передо мной, — писал Ферсман о В. И. Вернадском в своих последних записках, прерванных смертью, — его прекрасный облик — простой, спокойный, ученый мыслитель; прекрасные, ясные, то веселые, то вдумчивые, но всегда лучистые красивые его глаза; несколько быстрая и нервная походка, красивая седая голова учителя, облик человека редкой чистоты и красоты, которые сквозили в каждом его слове, в каждом движении и поступке».

Ферсман сразу же с головой ушел в напряженную учебную жизнь факультета, с непоследовательностью юности вновь проявив себя фанатиком минералогии, быть может, даже в ущерб всему остальному.

Шаг за шагом в лекциях Вернадского он знакомился с новым направлением минералогии, которое в общих чертах предугадывалось его старшими одесскими друзьями. В этом совпадении научных предвидений не было ничего удивительного. Сдвиги в науке всегда закономерно подготавливаются всем предшествующим ее развитием. Наконец наступает момент, когда их непреложность ощущается повсюду. Перемены буквально «носятся в воздухе». Как созревшие семена, новые идеи летят во все стороны, падают здесь и там и прорастают — одни скорее, другие медленнее, смотря по тому, на какую почву они упали.

Вернадский предпослал своей научной диссертации, напечатанной им в 1891 году, следующие слова: «Минералогия как учение о неорганических соединениях, составляющих наш земной шар, является лишь частью химии, на данных которой она всецело и исторически основывается».

Минерал — это продукт химических реакций земной коры — так еще более кратко формулировалась основная мысль Вернадского. Рассматривая минералы, Вернадский изучал их в развитии, старался понять, узнать, как происходило их образование, какие изменения и превращения они претерпевали в результате сложных химических или физико-химических процессов, идущих в природе.

Убеждение в необходимости изучать жизнь минералов в движении, в развитии укреплялось в сознании студентов во время учебных экскурсий. Первые студенческие поездки захватывали ближайшие окрестности Москвы: Хорошево, Дорогомилово, Мячково, Подольск.

Излюбленным местом этих экскурсий было Дорогомилово. Там, около старого пивного завода, была замечательная каменоломня, которой сейчас уже нет, она уничтожена совсем недавно. Еще до Великой Отечественной войны студенты проходили там свою практику.

«Здесь в плотном известняке, — рассказывал впоследствии Ферсман, — попадались целые жеоды[14] или прослойки плотного бурого камня. Разобьешь молотком жеоду, а внутри пустота, выстланная кристаллами горного хрусталя или известкового шпата. Если около Обираловки эти же кристаллики приобретали светло-фиолетовый оттенок аметиста, то здесь они были чисто белого цвета. Помню, как однажды Владимир Иванович, пристально всматриваясь в эти кристаллы, обратил наше внимание на то, что все они короткостолбчатые, что в них штриховка идет по базопинакоиду, тогда как в настоящих горных хрусталях кристаллы вытянуты и на них вертикальная штриховка. Эти идеи выросли в целую главу нашей минералогии о том, как закономерно и определенно меняются свойства каждого минерала: цвет, форма, химический состав и т. д., в зависимости от условий образования».

Привлекали экскурсантов и обнажения черных глин на берегу Москвы-реки около Хорошева. Черные глины относились к тому периоду истории развития Земли, который характеризовался широким распространением наземной флоры и господством пресмыкающихся на суше и в море. В этот так называемый юрский период мезозойской эры, или, что то же, «эры средней жизни», в море размножались в неисчислимом количестве разнообразнейшие моллюски, аммониты и белемниты, новые формы двустворок, рифовых кораллов, ежей. В черных юрских глинах попадались раковины аммонитов, превращенных в сплошной колчедан, — один из наиболее вездесущих минералов, образующихся в самых разнообразных условиях. В процессе выветривания колчедана в нем появлялись кристаллики гипса. В некоторых местах эти образования были покрыты зеленым налетом железного купороса.

— Смотрите, смотрите! — восклицал Владимир Иванович Вернадский, царапая ногтем зеленый налет. — Это лишь временное образование. Первый дождь растворит соли, окислит железо, покроет прекрасную раковину аммонита буро-ржавыми пятнами.

Когда он, отложив камень, снимал очки, все в нем улыбалось: и лучистые морщинки около глаз и сами глаза. Как ребенок, он радовался каждому — новому наглядному примеру, показывающему, что минерал не есть что-то мертвое, постоянное и неизменное.

«Мы учились понимать, — с благодарностью вспоминал Ферсман эти живые уроки, — историю минерала: его образование из железного колчедана, его гибель в струйках воды, его превращение в новые соединения. Мы учились по-новому смотреть на окружающую нас природу, понимать, что каждый камень связан с природой тысячами нитей, которые тянулись не только к каплям дождя, не только к остаткам древних раковин, но и к современной жизни, к органическим растворам поверхности и к деятельности самого человека».

Слово «геохимия» в то время еще не произносилось, но, вдумываясь в законы химических превращений в Земле, юноши незаметно воспитывали в себе, по существу, геохимические воззрения.

Третье подмосковное месторождение, которое посещалось наиболее часто, находилось в Подольске. Здесь, в громадной каменоломне цементного завода, перед молодыми минералогами еще шире раскрывались картины химических процессов, непрерывно текущих в земной коре. В древних каменноугольных известняках шли процессы образования доломитов — минералов, сходных с известковым шпатом, но содержащих магний. Среди них тонкими прослоечками, как войлок, лежали пленки удивительного минерала, «похожего на тряпку», как его непочтительно определили студенты. Ферсман испытал радость встречи со старым знакомцем. Ведь это была та же самая «горная кожа», которую он в детстве таскал из крымских каменоломен!

В трещинах известняков образовались натеки прозрачного или просвечивающего минерала кальцита[15], который медленно и постепенно осаждался из просачивающихся капель воды. Каждая капелька оставляла ничтожную частичку этого минерала, но капля следовала за каплей, и постепенно маленький бугорок вырастал в небольшую сосульку, а потом в целую трубочку. Постепенно трубочки вытягивались в длинные тонкие стволы. В некоторых пещерах они достигают многих метров. Сталактиты растут сверху, сталагмиты — снизу. Углекислый кальций кристаллизуется в разнообразных формах; поэтому для молодого минералога эти образования представляют обширное поле наблюдений.

К своему глубочайшему удивлению, путешественники однажды обнаружили, что натеки, украшавшие стенки трещин, в одном месте каменоломни были окрашены в зеленый цвет солями никеля. Откуда здесь мог появиться никель? Разве только в нарушение всех известных доселе геологических закономерностей! Однако ларчик открывался просто. На поверхности земли валялась груда железного лома, в которой, очевидно, были остатки и никелевых изделий. Из них-то никель и перекочевал на сталактиты, которые выросли за последние десятки лет на глазах человека. Вот еще один яркий пример проявления сложных закономерностей перемещения элементов в природе, который как нельзя лучше подкреплял новые идеи Вернадского.

То были маленькие странички из жизни природы, но какая радость прочитать их впервые! Разумеется, не только эти экскурсионные наблюдения должны были лечь в основу предстоящей большой работы. Мы о них вспоминаем лишь как об иллюстрациях главной мысли Вернадского, которую он развивал в своих лекциях и отчеканивал в процессе огромной научной работы кафедры.

Его научные замыслы были грандиозны. Так, например, он задумал многотомную «Историю минералов земной коры». По мере развертывания и углубления задуманного исследования все шире раздвигались его рамки. Работа ставила задания, непосильные для одного человека, и завершение их оставалось на долю следующих поколений.

Такой же была идея создания «Опыта описательной минералогии», масштабы которого потрясают. Для его осуществления нужно было не более и не менее, как пересмотреть с точки зрения химических процессов, идущих и шедших в земной коре, все природные соединения, дать детальную «топографию» всех минералов России. И эта работа не могла быть закончена самим Вернадским. Осуществление ее тоже задача будущего.

Наряду с грандиозным размахом и творческой ненасытностью Вернадскому была свойственна совершенно скрупулезная, педантическая, повседневная работа, без которой наука также не может существовать и развиваться.

Задумав описывать минералы, Вернадский сам изучил четырнадцать русских и шесть крупнейших иностранных минералогических музеев. Он заставил своих сотрудников десятки раз проверять и перепроверять все данные, которые заносились в таблицу анализов. А потому, когда вышел первый том «Опыта описательной минералогии», то этот труд сразу стал основным справочником, к которому и по сей день обращается всякий, кто хочет получить исчерпывающие сведения о минералах, в нем описанных.

Готовя для второго тома «Истории минералов земной коры» главу «Земные воды», Вернадский изучил ни много ни мало, как 485 видов воды, обосновал их разделение на 129 семейств, в свою очередь собранных в 39 подцарств и 19 царств. Но прошло некоторое время, и он безжалостно перечеркнул первые результаты, добытые ценой огромных усилий, и установил 553 вида воды, доведя число семейств до 145 и число подцарств до 43. Вместе с тем он заявил, что различие отдельных видов земной воды и их дальнейшее исследование есть работа, которая «никогда не должна быть ослабляема в минералогии вод».

Уже в самом начале своей работы в лаборатории Вернадского Александр Ферсман мог понять, что здесь не обещают лепкой жизни в науке.

Для осуществления намеченной Вернадским программы изучения химической жизни минералов и их превращений прежде всего требовалось углубленное и точное исследование их химической природы, а для этого нужен был детальный химический анализ, обстоятельное изучение кристаллической структуры.

Первая тема, которая давалась начинающему минералогу, как рассказывает Ольга Михайловна Шубникова — одна из учениц В. И. Вернадского — обычно была кристаллографическая. Надо было выкристаллизовать пригодные для измерения кристаллы и затем их измерить. Эти исследования производятся на оптических приборах, называемых гониометрами. С помощью этих приборов определяют величину углов кристалла в градусах, затем вычерчивают кристаллы и т. д. Кристаллограф нарезает из кристаллов тонкие пластинки (они называются шлифами) и пропускает через них луч света. В большинстве кристаллов этот луч превращается в два луча с совершенно особыми свойствами. Кроме оптики кристалла, изучают и другие его свойства: один и тот же кристалл в разных своих частях обладает разной твердостью, в одном направлении он пропускает электричество, в других — нет. Все это, как мы увидим дальше, важно для понимания внутреннего строения кристалла, а также для определения самих минералов и изучения их полезных свойств.

Даже для студенческих работ над кристаллами Вернадский выбирал темы, которые всегда были связаны с каким-нибудь широким вопросом, на который он искал ответа. Иногда это был вопрос о причинах появления штриховки на гранях кристалла или о связи «холодного свечения» кристалла — люминесценции — с его симметрией и т. д.

«Таким образом, начинающий научный работник, — продолжала О. М. Шубникова, — уже чувствовал, что его маленький труд может пролить свет на большие научные вопросы».

Куда девались недавние колебания, которые испытывал студент Новороссийского университета при окончательном определении своего призвания! Творческий дух, царивший в лаборатории Вернадского, всецело захватил его.

Но надо было еще завоевать право считаться лучшим среди равных. Ко времени прихода Ферсмана в университет вокруг кафедры Вернадского сложился немногочисленный, но крепкий минералогический кружок. Стать его достойным сочленом? Обязательно! Но как же это трудно!..

«Мы работали не менее двенадцати часов в лаборатории, — рассказывал Ферсман об этом важном периоде своего вступления в науку, — нередко оставаясь на ночь, так что анализы шли целые сутки».

Выдающийся советский кристаллограф, в свое время соратник Ферсмана, академик А. В. Шубников рассказывал, что легче всего было разыскать Александра Евгеньевича в «гониометрическом закутке», отделенном от светлого помещения черной занавеской. Там он дневал и ночевал. Их первое знакомство было связано с одной справкой по интересовавшему Шубникова вопросу. Приоткрыв занавеску, Шубников увидел Ферсмана, сидевшего за гониометром. «Он был явно недоволен тем, что я ему помешал работать, — рассказывал Шубников, — тем не менее знакомство наше состоялось, и я получил от него очень быстро нужную мне справку».

Ферсман работал в то время с каким-то ожесточением, с упоением, с отрешением от всех прочих своих привязанностей. Он получал первую научную закалку, постигая, что значит всерьез заниматься наукой. Но науку делает много людей, и для успеха науки и для собственного в ней успеха нужно было научиться работать с ними сообща.