Неизвестные страницы биографии В.И. Вернадского

В.Б.САПУНОВ

Имя В.И. Вернадского главным образом связывается с созданием теоретических основ учения о биосфере. Его организаторская деятельность на посту консультанта правительства СССР, создание нескольких уникальных научных школ и работа по организации учреждений военно-промышленного комплекса известна в меньшей степени. Настоящая статья ставит задачу восполнить эти пробелы в отечественной истории науки.

Владимира Ивановича Вернадского в России справедливо считают основателем современной экологии. Большинство учебников и научных монографий усматривает за академиком две заслуги:

1. Признание того, что человечество стало геологической силой, все больше влияющей на природу. А отсюда обычно следует далеко не бесспорный вывод, что Вернадский предсказал экологический кризис конца ХХ - начала ХХI в.
2. Создание учения о ноосфере - сфере разума, как современного этапа развития биосферы.

Стоит бегло просмотреть труды Вернадского [3-5], чтобы убедиться, что ничего подобного в них не содержится. Красной нитью сквозь экологические работы Вернадского проходит мысль о том, что экологический кризис невозможен. Что касается приписываемого Вернадскому учения о ноосфере - такового не существует. Цель настоящей статьи - проанализировать историю формирования взглядов Вернадского на основе документов о его биографии, ставших доступными в последние годы [1,7,8,10,11,16,17].

Известные факты научной биографии Вернадского

Вот основные общеизвестные вехи судьбы ученого [14]:

Владимир Иванович Вернадский ( 28.02(13.03)1863 - 6.01.1945). Русский, советский ученый, основатель геохимии, биогеохимии, радиогеологии, создатель научной школы. Академик Петербургской Академии Наук с 1912 г. Первый президент АН УССР. Профессор Московского университета (1898 - 1911). Ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Один из организаторов и председателей (1915 - 1930) “Комиссии по изучению естественных производительных сил России”. Для деятельности Вернадского характерна широта интересов, постановка кардинальных научных проблем, научное предвидение. Автор трудов по философии естествознания, науковедению, создатель учения о биосфере и её эволюции, о мощном воздействии на окружающую среду человека и о преобразовании современной биосферы в ноосферу - сферу разума. Организатор и директор Радиевого института (1922 - 1939), Биогеохимической лаборатории Академии Наук (1928 г. Ныне - Институт геохимии и аналитической химии РАН имени Вернадского). Государственная премия СССР (1943).

К общеизвестным фактам следует сделать некоторые добавления.

5 февраля 1928 года Вернадский выступил с докладом о своем видении биосферы на заседании Ленинградского общества естествоиспытателей [3]. С этого момента фундаментальные идеи ученого стали активно входить в отечественную биологическую науку и с этого же момента ведет начало современная глобальная экология.

Вот основные тезисы этого доклада, который можно назвать историческим:

Первое положение состоит в том, что биологический вид должен иметь не только биологическое, но и геохимическое определение. Биогеохимия в основном опирается на чисто количественные показатели - средний вес отдельных организмов и их совокупностей, средний элементарный химический состав и отвечающая ему средняя геохимическая энергия, то есть способность жизни к перемещению, иначе - миграция химических элементов в среде обитания. Количество атомов и объем организма - видовой признак. Такое определение вида не отрицает, а дополняет традиционное биологическое. Понятие геохимика “живое однородное вещество” и биолога “вид” - тождественны, но выражены по-разному.

Второе принципиальное положение Вернадского - об относительной стабильности биосферы. Биосфера в основных чертах неизменна в течение всего геологического времени, по крайней мере, полтора миллиарда лет. Такое её состояние выражается во множестве отвечающих ей явлений, в том числе и биогеохимических. Это не отрицает эволюции и замены одних видов другими. Но биогеохимические проявления жизни остаются неизменными. Стабильны количество видов, распределения их по размерам, по экологическим нишам, по глобальным биогеохимическим функциям.

Отсюда следует третье принципиальное положение теории. Геохимическая неизменность биосферы сочетается с непрерывным эволюционным изменением форм жизни. Изменяемость и предельная устойчивость - две стороны существования биосферы.

Четвертое положение заключается в том, что эффект жизни имеет интегральную характеристику - биогенную миграцию химических элементов биосферы. Законы формируются так:

1. Биогенная миграция химических элементов в биосфере стремится к максимальному своему проявлению.
2. Эволюция видов, приводящая к созданию форм жизни, устойчивых в биосфере, должна идти в направлении, увеличивающим проявление биогенной миграции атомов в биосфере.

Центральная мысль Вернадского - неизменность, стабильность и предельная надежность биосферы, делающая невозможность какие бы то ни было экологические кризисы. В работах 30-х годов Вернадский уже делал осторожные предположения, что масса биосферы может немного возрастать за счет освоения организмами в ходе эволюции новых экологических ниш [4]. Положения Вернадского о неизменности основных характеристик биосферы часто подвергается критике - смотри, например, комментарии А.И. Перельмана к работе Вернадского, изданной в 1975 г. [3] Однако, скорее всего, положение Вернадского справедливо. Подтверждений за последние годы найдено несколько. Одно из них - состав воздуха, сохранившегося от былых биосфер. Такой воздух изучался из линз, замерзших в вековых льдах, в полостях, образованных магмами былых извержений вулканов [15]. Соотношение между кислородом и углекислым газом отражает интенсивность самого важного экологического процесса - фотосинтеза. Он отражает массу растений, на которые приходится 99.2% вещества биосферы. Согласно современным данным, соотношение между кислородом и углекислым газом в атмосфере на протяжении миллионов лет не менялось, что подтверждает положения Вернадского [13].

Чтобы понять уверенность Вернадского в устойчивости биосферы и ноосферы, необходимо рассмотреть менее известные факты его биографии.

Вернадский - организатор науки

В 1895 г. Немецкий физик В. Рентген (1845 - 1923) открыл лучи, названные его именем (Нобелевская премия 1901 г.). В 1898 г. Пьер Кюри (1859 - 1906) вместе с женой пани М. Склдовской (а параллельно с ними - А. Беккерель) открыли радиоактивные элементы полоний и радий (все ученые получили Нобелевскую премию в 1903 г). Так началась атомная эра. До практического применения энергии атома в военных и мирных целях оставались еще десятилетия, хотя технические возможности использования радиоактивных элементов существовали еще в начале ХХ в. [12].

Считается, что использованию силы атома предшествовали открытия спонтанного деления тяжелых ядер (Г.Н. Флеров и К.А. Петржак, 1940 год) и создание теории цепных реакций (Н.Н. Семенов, 1934, Нобелевская премия 1956 г.). Заслуги этих ученых бесспорны. Однако, в 30-е - 40-е годы наверстывали упущенное и продолжали работы начала века.

Одним из первых, кто в полной мере осознал силу, скрытую в атомном ядре, был не физик, а геолог В.И. Вернадский. К 9-му году, когда после открытия радиоактивности миновало более десятилетия, он дошел до понимания того, каким способом можно извлечь из ядра скрытую там энергию [12,17]. За границей в то время открытие супругов Кюри оценивали иначе. Был распространен абсурдных слух о том, что радиация излечивает раковые заболевания (хотя на самом деле она их вызывает). В ограниченном масштабе добыча урана и радия была начата для прикладных и научных целей в Чехии на руднике Иоахимсталь. 100 миллиграмм чистого радия на мировом рынке тогда оценивали в 60 000 полновесных конвертируемых русских рублей. В дальнейшем Чехословакия оставалась ведущим в мире поставщиком радиоактивных руд [12].

Перед Октябрьской революцией ведущими спонсорами прикладной науки в России были миллионеры Рябушинские. Они поддерживали тесные контакты с императорской Академией Наук, умели улавливать самые перспективные направления и их поддерживать [8]. Дойдя до идеи цепной реакции и ядерного синтеза, Вернадский не смог получить серьезной государственной поддержки. Двор Николая Второго в условиях приближающейся войны почти не принимал мер для спасения России. Тогда Вернадский вышел на Рябушинских, которые радели о судьбе России, не забывая, впрочем, и собственных коммерческих интересов. Эти люди сочетали в себе качества предпринимателей, государственных деятелей, банкиров и ученых. Личный кабинет П.П. Рябушинского в Москве, на Пречистенском бульваре был местом проведения научных собраний. В 1913 г здесь прозвучал доклад В.И. Вернадского “О радии и его возможных месторождениях в России”, где ученый сформулировал мысль о том, что радиоактивные элементы содержат в себе огромную энергию, которую в обозримом будущем можно будет извлечь. Была предложена программа работ на ближайшие годы. Вернадский обосновал первый этап работ и составил калькуляцию с точной суммой затрат - 770 000 рублей. 14 тысяч он имел от Императорской Академии Наук. Рябушинский - сугубый прагматик - поверил перспективам, которые развернул перед ним Вернадский и выплатил требуемые 756 тысяч рублей. Атомная программа начала выполняться под руководством Вернадского и его заместителя - молодого физика-ядерщика М.И. Соболева, незадолго до этого прошедшего стажировку в Париже в лаборатории Кюри. Первые экспедиции (Сибирь, Памир) на поиски урана проходили открыто. Последующие (район Печеры), наконец, привлекли высочайшее внимание. Они организовывались с участием военного министерства и были засекречены [8,12,17]. В результате уран был найден и Вернадский активно занялся радиохимией - наукой, занимающейся получением необходимой для цепной реакции степени чистоты элементов и изотопов. Трудно сказать, насколько четко понимал Главный штаб и военный министр В.А. Сухомлинов (впоследствии уличенный в работе на Германию) перспективы создания атомной бомбы. Бесспорно, идеи Вернадского обсуждались. В то время одним из руководителей ВПК был выдающийся молодой конструктор Игорь Сикорский. В своих воспоминаниях он отмечал, что главный штаб все время требовал создания аэроплана огромных размеров для “несения новой особо тяжелой и мощной бомбы” [12].

Можно ли было в начале века создать на основе идей Вернадского атомную бомбу и атомный реактор? Без внедрения новых технологий - нельзя. Однако, разработка этих технологий в короткое время была реальной. Россия находилась в состоянии стремительного прогресса. Вот некоторые цифры и факты из известной сводки историка Б.Л. Бразоля [2]. Все время с 1894 г. бюджет страны был бездефицитным, основывался на непрерывном накоплении золотого запаса. Русская промышленность увеличила производства в 4 раза. Вклады в акционерные коммерческие банки выросли в 13 раз. Стремительно росло благосостояние населения. На 43% увеличилась добыча золота, на 357 % - меди, на 224 % - железа. На 60% вырос торговый флот. Кредиты на народное образование возросли с 70 миллионов до 300 миллионов рублей в год. Число студентов вузов выросло в 2.5 раза. При таких темпах роста и увеличения числа образованных специалистов разработка новых технологий в кратчайшие сроки была возможной. Общепризнанно, что при сохранении темпов развития начала века Россия могла в 20-е годы стать первой державой мира, заняв то место, которое впоследствии заняла Америка. Добавим, что Россия могла стать ядерной державой.

Наступившая вскоре Октябрьская революция перевернула всю страну и надолго затормозила работы по ядерной физике. В.И. Вернадский с семьей уехал за границу. Сначала семья остановилась в Праге, близ которой сосредоточены крупнейшие запасы радиоактивных руд. В это время семья Вернадских стала центром кристаллизации коллектива ученых - русских эмигрантов в Праге. В соответствии с идеями Владимира Ивановича, его сын Георгий и историк - эмигрант П.Н. Савицкий начали разработку учения о цикличности мировой истории. Эти идеи без ссылок на эмигрантов подхватил советский ученый (впоследствии репрессированный) Н.Д. Кондратьев, который и ввел в мировую научную мысль окончательно отработанное учение о циклических процессах в экономике [6,7,9]. Затем Владимир Иванович переехал с семьей в Париж, где устроился на должность профессора Сорбонны. Он читал лекции по экологии и занимался экспериментальными исследованиями в радиевом отделе, возглавляемом М. Склдовской-Кюри. Не имея возможности решать прикладные задачи в области радиогеологии и ядерной физики, он отдался теоретическим разработкам в области изучения биосферы. В Париже он занялся фундаментальными проблемами естествознания. На некоторые мысли его натолкнули французские друзья - Евгений ле Руа и Тейяр де Шарден [20,21]. Первый предложил понятие “ноосфера” - сфера разума. Второй ввел его в систему научных знаний того времени.

В России основная масса ученых в 1918 - 1919 гг. оказалась либо физически уничтоженной, либо выкинутой за границу. Однако, погибло не все. Попытки спасти науку предпринимались президентом Академии Наук А.П. Карпинским (1846 - 1936) и некоторыми руководителями государства. Решением Петроградского управления Академии Наук возникло самостоятельное подразделение - Радиевая лаборатория, возглавить которую предложили еще находившемуся в эмиграции Вернадскому - старшему. Одновременно ему была предложена должность уполномоченного правительства по воссозданию фундаментальной и прикладной науки. Тщательно все обдумав, получив гарантии возможности работать и личной безопасности, он принял решение вернуться в Россию. Младший Вернадский поехал в другую в сторону - в Америку. В качестве одной из структурных основ для воссоздания фундаментальной и прикладной науки В. Вернадский выбрал созданную в 1915 году комиссию по изучению естественных производительных сил России. Комиссия была воссоздана вновь и внутри нее стала формироваться структура академических институтов и институтов системы ВПК.

На одной из первых публичных лекций он сказал пророческие слова: "Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все им пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию... Дорос ли он до умения использовать ту силу, которую неизбежно даст ему наука? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия научной работы, научного прогресса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией человечества" [17]. Трудно поверить, чтобы это было сказано еще в 1922 г.

Возглавленная им радиевая лаборатория стала мощным центром кристаллизации науки. Группа физиков-теоретиков во главе с А.Ф. Иоффе выделилась в Физико-Технический институт. Сама лаборатория трансформировалась в Радиевый институт, возглавляемый Вернадским. Впоследствии, желая больше сосредоточиться на научных проблемах, он передал руководство радиохимику Г.В. Хлопину, сыну В.Г. Хлопина - основателя российской профилактической медицины. Сам же Вернадский занял посты, которые по теперешнему можно назвать Главный научный сотрудник и почетный директор.

В 1939 г. Вернадский имел очередную встречу с В.М. Молотовым и указал на необходимость развернуть в стране широкомасштабную добычу урана.

На вопрос, кто может возглавить поиски урана, Вернадский, не задумываясь назвал фамилию своего ученика и коллеги А.Е. Ферсмана. Особенно масштабно поиски начались с 1940 г. Когда сбылось пророчество Вернадского и уран понадобился - он уже был [16,17].

Одной из причин, которая позволила в кратчайший срок возродить русскую науку, почти разрушенную в ходе Октябрьской революции и Гражданской войны, были стержни в виде Радиевого института, отпочковавшихся от него Физико-технического и других институтов. На этом костяке стала возрождаться фундаментальная, прикладная наука и ВПК. В немалой степени стержни были сохранены благодаря Вернадскому.

В 30-е годы Н.Н. Семенов (1996 - 1986) активно создавал теорию цепных реакций (Нобелевская премия 1956 г.). Г.Н. Флеров и К.А. Петржак открыли спонтанное деление тяжелых ядер. Фактически эти открытия были предсказаны Вернадским в 1913 г и могли быть сделаны раньше [12].

В Радиевом институте, в основном, занимались не ядерной физикой, а вопросами более важными для текущего момента. Усилия были сосредоточены на радиохимии - способах получения чистых радиоактивных изотопов.

Огромную роль в становлении прикладной военной науки сыграл сын В.И. Вернадского - Георгий Владимирович. Будучи гуманитарием, работая в должности профессора русской истории, он, не вызывая подозрения, собирал по заданию отца все, появляющиеся в открытой прессе материале по ядерной физике и по ракетной техники. Материалы пересылались в России. В фондах Библиотеки Российской Академии Наук существует письмо В.М. Молотова С.Б. Ингулову (уполномоченный СНК СССР по охране военных тайн и начальник Главлита СССР) об охране почты, посылаемой В.И. Вернадскому из Америки и недопустимости ее контроля [11].