Владимир Вернадский - Пережитое и передуманное
Теперь она выдвинута на первое место ходом научного развития.
Понятно, почему на вопросы, которые ставит нам учение о радиоактивности, можно дать ответы лишь в самых общих чертах. Можно указать, что количество редчайших химических элементов земной коры во много раз всегда превосходит потребности человечества, что количество радия в земной коре не выходит за пределы редчайших элементов, а уран и торий являются телами довольно обычными, запасы которых в доступной человечеству форме очень значительны. Можно отметить, что уже не раз в истории минералогии приходилось сталкиваться для других элементов с той задачей, какую мы ставим сейчас для радия — найти нужные их количества, и что всегда задача эта удачно решалась. Так было для циркония, титана, элементов иттроцеровой группы, бериллия, ниоба, тантала, скандия, цезия, рубидия, урана, тория… Наконец, можно указать, что мы не имеем для радия никаких данных в истории земной коры, которые бы заставляли нас думать об отсутствии в земной коре более богатых руд его, чем те, которые сейчас случайно открыты. Но мы не можем дать ясной и точной истории радиоактивных минералов в земной коре, не можем дать определенных указаний для поисков руд радия.
Мы можем лишь указать путь для решения этого вопроса. Этот путь требует времени, сил и средств, но другого пути нет. Этот путь заключается в полном, точном, интенсивном исследовании свойств радиоактивных минералов, в изучении условий нахождения их в земной коре. Он требует систематического расследования на радий всей земной коры, составления мировой карты радиоактивных минералов.
IX
Как ни труден этот путь — нет никакого сомнения, что человечество пойдет по нему. Ибо с получением радия, источника лучистой энергии, связаны для него интересы огромного научного и практического значения…
Работа эта уже началась и не может быть остановлена.
Эта работа имеет не только общечеловеческое значение. Для каждой страны, для каждого народа неизбежно выдвигаются при этом более узкие — но и более для него дорогие — его собственные интересы. И в вопросе о радии ни одно государство и общество не могут относиться безразлично, как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии. Ибо владение большими запасами радия даст владельцам его силу и власть, перед которыми может побледнеть то могущество, какое получают владельцы золота, земли, капитала.
Несомненно, в этом мировом стремлении рано ли, поздно ли будут изучены и радиевые руды России. Они есть на Урале, в Фергане, Сибири, может быть, на Кавказе. Ни количества их, ни запасов мы не знаем.
Для нас совсем не безразлично, кем они будут изучены. Они должны быть исследованы нами, русскими учеными. Во главе работы должны стать наши ученые учреждения государственного или общественного характера.
Теперь, когда человечество вступает в новый век лучистой — атомной — энергии, мы, а не другие, должны знать, должны выяснить, что хранит в себе в этом отношении почва нашей родной страны.
Академия наук второй год добивается средств, нужных для начала этой работы. Надо надеяться, что ее старания увенчаются наконец успехом.
В глубоком сознании лежащего на нас перед родной страной долга я решился выступить в нашем публичном торжественном заседании, чтобы обратить внимание на открывшееся перед нами дело большой общечеловеческой и государственной важности — изучение свойств и запасов радиоактивных минералов России. Оно не может, оно не должно дальше откладываться!
1910
Общее понятие о биосфере[112]
В биосфере, в пределах которой идет реально геологическая работа человека и за пределы которой она все еще слабо выходит, мы имеем дело с одной из определенных геологических оболочек, резко sui generic[113] и нигде на нашей планете не повторяющейся.
Биосфера и ее приближенный синоним — Лик Земли — оба понятия, введенные Э. Зюссом, но сейчас коренным образом измененные ходом дальнейшего исследования, ярко определяют основные черты поверхности нашей планеты: близость к космосу, не повторяющуюся на нашей Земле, и существование исключительно на ней живого вещества.
«Лик Земли» — картина Земли, если смотреть на нее из просторов Космоса. Э. Зюсс (1831–1914) и геологи того времени могли смотреть и на проявление жизни, и на Лик Земли, как на не зависимые друг от друга явления. Сейчас для нас ясно, что Лик Земли не является результатом «случайных явлений», а отвечает определенной резко ограниченной геологической земной оболочке — биосфере — одной из многих других, имеющих определенную структуру, характерную для земных планет. Эту структуру удобно назвать организованностью по характеру идущих в ней геологических процессов.
Живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей. Для того чтобы в этом убедиться, мы должны выразить живые организмы как нечто целое и единое. Так выраженные организмы представляют живое вещество, т. е. совокупность всех живых организмов, в данный момент существующих, численно выраженное в элементарном химическом составе, в весе, в энергии. Оно связано с окружающей средой биогенным током атомов: своим дыханием, питанием и размножением.
Так выраженные явления жизни изучаются в биогеохимии и выявляются как огромный геологический процесс, геологическая сила планетного характера.
Основным определяющим началом для них является астрономическое положение планеты — расстояние ее от Солнца и наклон ее оси к эклиптике[114]. Эти астрономические элементы мы пока можем рассматривать как данные. Они неизменны в течение всего геологического времени, сейчас это можно точно утверждать больше чем для двух миллиардов лет по крайней мере. Ничто пока не указывает, чтобы такое состояние когда‑нибудь в геологическом времени менялось.
Указанные астрономические элементы Земли определяют климат, а климат определяет жизнь, покрывающую нашу планету. Годовой цикл — полный оборот Земли вокруг Солнца — не только является мерилом нашего времени (и геологического), но и выявляется естественным мерилом цикла жизни на планете. Цикл жизни связан с круговоротом химических элементов, создающим, как увидим, земную атмосферу (тропосферу), непрерывно закономерно выделяющих в нее жизненными процессами газы — О2, N2, С02, Н20 и т. д.
Наблюдения окружающей природы уже тысячелетия приучили к этому человечество, но научно только теперь это окончательно признано. Мне кажется, однако, что до сих пор в геологии недостаточно принимается во внимание планетный характер нашей Земли — основные астрономические элементы ее: наклон ее оси вращения к эклиптике прежде всего, и расстояние ее в течение года от Солнца, одного из основных источников энергии биосферы и одного из основных регуляторов всех геологических, химических и биологических явлений в биосфере. Планетный характер Земли больше всего сказывается в биосфере.
Солнечная константа, определяющая эту энергию, отвечает 1,94 кал в минуту на 1 см2 на верхней границе «свободной атмосферы». Эго величина не постоянная, вопреки своему названию, но закономерно меняюицаяся. Во — первых, она зависит для Земли от расстояния Земли от Солнца. Ближе всего Земля к Солнцу 1 января — 22 949 радиусов, т. е. 146 207 000 км (в перигелии), а дальше всего — 3 июля (в афелии) —23 791 земной радиус, т. е. 151 570 000 км.
Это кажущееся изменение солнечной константы под влиянием движения Земли, не зависящее от Солнца. Но возможно — допустимо — и реальное колебание солнечной константы, проявляющееся входе времени бытового. По — видимому, это колебание меньше, чем недавно думали. Колебания вероятны и в связи с солнечными пятнами.
Научно допустимы колебания этой константы в течение геологического времени. Несомненно, климатические изменения в геологическом времени идут в биосфере в течение более 2 млрд лет по крайней мере, причем жизнь в биосфере не уменьшается по своей мощности, но расширяется и проникает в новые, раньше безжизненные области планеты. Ее значение увеличивается в ходе геологического времени. Ее проявлением является эволюционный процесс изменения организмов в ходе геологического времени, а ее значение проявляется прежде всего в «напоре жизни», который выражается в резком механическом воздействии на окружающую среду живого вещества. Этот «напор жизни» производится прежде всего размножением, а затем — ростом. Мы наблюдаем его, когда лес надвигается на степь или степь надвигается на лес. Он может менять окружающую нас природу. То же явление в море мы видим в коралловых островах, которые строятся главным образом кораллами и известковыми водорослями. Они подготовляют почву для наземных организмов.
