Владимир Вернадский - Пережитое и передуманное
Обзор книги Владимир Вернадский - Пережитое и передуманное
Пережитое и передуманное
«Научные достижения могут быть едиными для всех»
Когда мы говорим о В. И. Вернадском, мы говорим не об истории, а почти всегда о проблемах современности. В чем причина этой удивительной современности В. И. Вернадского?
В. И. Вернадский сочетал в себе свойства исследователя и мыслителя. Он строго держался фактов, требовал экспериментальной или расчетной проверки каждого суждения. Он всегда называл свои обобщения «эмпирическими». Для него обычной была ремарка: «мы не можем выходить за пределы известных фактов». В то же время именно обобщение было его стилем, он выстраивал и сочетал факты в форме концепции, из которой следовал прогноз. Поэтому выводы его работ были обращены в будущее. Именно отсюда наше ощущение их современности.
Причем очень часто В. И. Вернадский поднимал проблемы, которые не казались актуальными в его время.
Сегодня, когда мы старательно выявляем приоритетные направления в науке и хотим определить ее развитие, по нашему сегодняшнему логическому разумению, полезно иметь в виду одно высказывание В. И. Вернадского. Он писал: «Новые науки, которые постоянно создаются вокруг нас, создаются по своим собственным законам, эти законы не стоят ни в какой связи ни с нашей волей, ни с нашей логикой. Наоборот, когда мы всматриваемся в процесс зарождения какой‑нибудь новой науки, мы видим, что этот процесс не отвечает нашей логике. Ход истории и развития науки, ход выяснения научной истины совершенно не отвечают тому ее ходу, который, казалось бы, должен был бы осуществляться по нашему логическому разумению».
Широко известны великие научные свершения В. И. Вернадского: создание им учения о роли «живого вещества» в геологических процессах, основ современной геохимии, учения о ноосфере и др. Я еще скажу о них. Но хотел бы начать с одного важного, хотя и менее известного направления научной мысли В. И. Вернадского.
В. И. Вернадский впервые начал рассматривать геологию Земли как производное от ее истории в качестве планеты солнечной системы. Он говорил о том, что нельзя рассматривать Землю вне ее связи с космосом.
Я напомню, что в то время геология была преимущественно региональной, геологическая съемка охватывала лишь верхний структурный этаж земной коры. Не было данных о глубинном строении Земли, составе мантии и ядра. Не было данных о строении океанической коры. Поэтому подход к глобальному изучению Земли в сравнительном анализе с другими планетами солнечной системы был абсолютно необычным.
В ноябре 1930 года в дневнике он записывает: «Мы видим сейчас как ясную и исполнимую задачу ближайшего будущего захват человеком Луны и планет».
В. И. Вернадский, конечно, понимает, что вещество с других планет, необходимое для сравнительного планетного анализа, окажется в руках исследователей еще не скоро. Но есть другой доступный способ — это широкое изучение метеоритного вещества. Метеориты — фрагменты тел солнечной системы, попавшие на Землю. И В. И. Вернадский организует сбор и описание метеоритов, предпринимает усилия для расширения коллекции. В 1920–1930–х годах проводятся регулярные научные экспедиции на места падений метеоритов. В 1935 году организуется Метеоритная комиссия, преобразованная в 1939 году в Комитет по метеоритам АН СССР (КМЕТ). Председателем Комитета по метеоритам стал В. И. Вернадский. С 1941 года начал издаваться журнал «Метеоритика».
В. И. Вернадский придавал большое значение изучению природы Тунгусского метеорита. Поддерживал организацию экспедиций в район падения. В результате были собраны обширные фактические данные. В. И.Вернадский дал в то время интерпретацию Тунгусского падения, близкую к современной. Он писал: «…проникшие в земную атмосферу массы космического вещества не упали на твердую землю, оставив лишь остатки вещества в виде тончайшей пыли». Возможно, это было «проникновением в область земного притяжения не метеорита, а огромного облака или облаков космической пыли, шедших с космической скоростью».
Лишь лет 20 назад, благодаря открытию изотопных аномалий, стало ясно, что метеориты содержат частицы космической пыли досолнечного происхождения. В. И.Вернадский же писал еще в 30–е годы:
«Космические облака, по — видимому, состоят из частиц как будто бы схожих с теми, что мы находим в метеоритах… Очень может быть, что космические облака имеют какое‑то отношение к кометам. В случаях, когда эти облака падают на Землю с космической скоростью под влиянием поля нашего тяготения, а может быть, и магнитного, они могут образовать кратеры или воронки…»
Идея единства вещества метеоритов — хондритов и Земли была в дальнейшем развита у нас продолжателем дела В. И. Вернадского академиком А. П. Виноградовым, который возглавил Институт геохимии и аналитической химии в 1947 году. Эта идея оказалась в высшей степени плодотворной. Она позволила понять природу оболочечного строения Земли и достаточно точно прогнозировать состав земной мантии и ядра. Позже, когда были получены образцы Лунного вещества советскими космическими станциями «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» и американскими аппаратами серии «Аполлон», выяснилось, что базальты Луны мало отличаются от земных базальтов и химическое строение Луны подчиняется закономерностям, вытекающим из хондритовой модели, справедливой для Земли.
В. И. Вернадский считал, что Земля находится в энергетическом и метеоритном обмене с космосом и телами Солнечной системы, и геологическая история должна реконструироваться с учетом этого фактора.
Любопытно, что мы сегодня можем находить и изучать попавшие на Землю фрагменты Луны и Марса. Когда говорят о химическом и минералогическом составе марсианских пород, иногда спрашивают, откуда эти данные — ведь грунт с поверхности Марса не доставлялся. Дело в том, что на Земле имеется около десятка метеоритов, которые по ряду признаков отнесены к фрагментам вещества Марса. Это так называемые SNC — метеориты. Они имеют характерные соотношения трех изотопов кислорода 160, 170,180, отличающиеся от земных пород и других типов метеоритов. Для того чтобы окончательно удостовериться в том, что это породы с Марса, нужно действительно доставить с Марса хотя бы один образец. Если он попадет в ту же область трехизотопной кислородной диаграммы, что и SNC — метеориты, можно будет считать, что в нашем музее в ГЕОХИ мы располагаем веществом Марса.
В Антарктиде были найдены Лунные метеориты, которые по составу отвечают изученным породам Луны. Более того, предполагается, что следует поискать на поверхности Луны древние образцы Земли. Удары крупных метеоритов о земную поверхность могли выбить куски пород и забросить их на Луну. Как известно, на Земле не сохранились породы старше 4 млрд лет. Летопись первых 500 млн лет истории Земли полностью утрачена. Но, возможно, фрагменты древних пород, несущих бесценную информацию о ранней догеологической истории Земли, можно будет найти на Луне.
Кстати, по инициативе В. И. Вернадского впервые был организован сбор и исследование космической пыли в арктических снегах и морских осадках.
Концепция В. И. Вернадского по изучению Земли в контексте изучения планет солнечной системы, которая когда‑то могла казаться экзотической, теперь вполне принята, осознана и является рабочей концепцией международного научного сообщества. Очевидно, что проблемы происхождения планетных атмосфер, происхождения океана на Земле, механизм образования планетных ядер — проблемы, которые принципиально нельзя решить путем изучения только Земли.
Это в особенности касается проблемы происхождения жизни. После пятидесяти лет триумфального развития молекулярной биологии вдруг стало очевидно, что решающее слово в решении этой проблемы должны внести биогеохимики и планетологи. Поиск внеземных форм жизни, получение доказательств присутствия жизни в настоящее время или в прошлом на других планетах является официально объявленной целью планетно — космической программы США. Американская программа включает массированное исследование Марса, предусматривающее запуск одного — двух аппаратов каждые два года. В 2011 году предполагается привезти образцы грунта Марса, отобранные так, чтобы максимализировать вероятность захвата проявлений микроорганической жизни, если она там существует или существовала.
К сожалению, наши возможности здесь намного скромнее. Имеется проект запуска аппарата на Фобос — спутник Марса. Замысел состоит в том, чтобы привезти грунт с Фобоса на Землю, исследовать характерные органические соединения, определить изотопный состав кислорода. Последнее позволит вынести, как было сказано выше, решающее суждение в отношении родства SNC — метеоритов и Марса и одновременно решить важную проблему происхождения Фобоса в качестве спутника Марса.
