изменений в другие молекулы, объединяя при этом ряд соединений в крупные семейства с характерными общими чертами.
В химии земной коры, состоящей в основном из силикатов, разыскать характерные радикалы было крайне трудно ввиду невозможности использовать обычный прием органической химии – перевод молекулы в раствор с сохранением индивидуальных радикалов. Поэтому о химических реакциях, имевших место при образовании минералов, минералог судил лишь по готовым продуктам реакций. Все же Вернадскому удалось найти основной радикал, входящий в большую часть алюмосиликатов, – каолиновое ядро. С помощью его Вернадский соединил почти все алюмосиликаты в единую систему.
Несмотря на трудности поисков основных радикалов в других силикатах, Вернадский не сомневался, что эта задача будет решена позднее с помощью микрокристаллографии и кристаллохимии, основы которой были созданы тогда Е. С, Федоровым.
Эту теорию строения алюмосиликатов Ле Шателье назвал гениальной.
К созданию этой теории вел круг мыслей, изложенных в магистерской диссертации «О группе силлиманита и роли глинозема в силикатах». Осенью 1891 года Вернадский защитил, наконец, ее в Петербургском университете и получил степень магистра. После этого он был утвержден приват-доцентом Московского университета и всецело отдался созданию своей генетической минералогии.
Как раз в это время вышло в свет «Краткое руководство по кристаллографии» Евграфа Степановича Федорова, создавшего новую эпоху в науке. Он установил геометрические законы, характеризующие кристаллические структуры, и указал двести тридцать различных способов расположения элементарных частиц в кристаллах.
Значение этих открытий Федорова для широких научных кругов выяснилось много позднее, когда был создан рентгеноструктурный метод исследования.
Уже при появлении первых федоровских «Этюдов по аналитической кристаллографии» Вернадский понял, что кристаллография относится гораздо более к математике и физике, нежели к минералогии, естественно связанной с геологией и химией.
Приступая к чтению лекций, Владимир Иванович решил разделить общий курс минералогии и кристаллографии на два отдельных курса.
Несколько дней с федоровским руководством в руках бродил он под стенами Кремля, где древний ров обратился в пустынный глухой сад. Кое-что отмечая в книге, кое-что записывая на ее обложках, он обдумал и построил свой курс кристаллографии. Однако новые лекции смутили студентов. Всякое новшество в преподавании грозило лишними часами труда.
Вскоре Вернадского вызвал к себе Павлов.
Веселый, любознательный человек, он не умел начальствовать и мягко посоветовал новому профессору не увлекаться новаторством.
– Новшество ради новшества – зачем же это?
Вернадский потерял немало времени, чтобы доказать, какой крупный шаг в науке делает Федоров и как значительны его труды, хотя они и не удостоены премий Академии наук.
– Ну, если вы так уверены, бог с вами, делайте, как считаете нужным! – благословил Павлов.
Но чтение новых курсов Вернадскому пришлось прервать.
То был несчастный в судьбах страны год. Засуха охватила почти всю черноземную область, и страшный голод начался в самых хлебных губерниях. Газетные корреспонденции с мест, рассказы свидетелей, темные слухи и, наконец, воззвание Толстого, требовавшего помощи голодающим, подняли на ноги русскую общественность.
Владимир Иванович отправился устраивать столовые в Тамбовской губернии, забросив неотложные отчеты по обследованию полтавских земель.
«Трудно представить себе по описаниям то тяжелое впечатление, какое производит теперь деревня, – писал он. – Смертных случаев нет теперь – смертные случаи от голода были в конце ноября, но разорение полное: скота не осталось иногда и четверти того, который был в сентябре, в лучших случаях осталась третья часть; часть амбаров, дворов сожжена на топливо; сжигают и дома или продают их („проедают“)... Земля также запродана: по-видимому, мы будем иметь дело фактически с безземельным пролетариатом. Земского пособия совсем недостаточно... Никакой другой помощи не чувствуется».
Организация помощи не ограничивалась устройством столовых. Спасенные от голодной смерти люди нуждались в помощи скотом, лесом, семенами. Вернадский беспрерывно отрывался от научных занятий, но не сожалел об этом. Выбранный в гласные Моршанского уездного земства, а затем и Тамбовского губернского, Вернадский писал домой:
«Очень много учишься, присутствуя на земском собрании, и я даже не представлял себе, какая это полезная и важная школа для каждого!»
Едва разоренное крестьянство начало оправляться, как возле Вернадовки, в деревне Липовке, появилась холера, и Владимир Иванович только в ноябре 1882 года возвратился в университет.
С нового учебного года Вернадский читает раздельно курс кристаллографии и курс минералогии, пишет свой «Курс кристаллографии» и выпускает его в свет в 1884 году.
В минералогии он переносит центр тяжести из кристаллографии в химию и впервые в университетской практике во время весенних и осенних семестров проводит экскурсии студентов для минералогических наблюдений на местонахождениях и выходах пород.
Все это было тесно связано с общей постановкой задуманного Вернадским преподавания минералогии.
На первое место Вернадский выдвинул историю минералов, их генезис, изучение их совместного происхождения и их изменений, что обычно отходило на второй план в общепринятых курсах минералогии. При таком изложении выступили вперед совершенно новые проблемы, едва затрагиваемые или вовсе не затрагиваемые университетскими курсами неорганической химии. Прежде всего явления жизни и осадочные породы вышли вперед в связи с общими вопросами о свойствах и о характере химических элементов и их соединений.
Быстро и энергично превращая минералогию в химию земной коры, в геохимию, Вернадский все более и более понимал огромное значение в химии земной коры таких элементов, как кислород, азот, водород, гелий.
Кислород определяет всю химическую историю поверхностных слоев земной коры, поддерживает жизнь и вызывает многочисленные реакции окисления. Но, как выяснилось, свободный кислород образуется исключительно жизненными процессами. Он выделяется в окружающую среду зелеными хлорофилловыми организмами, которые под влиянием света разлагают углекислоту и воду и выделяют свободный кислород.
Таким образом, выделение свободного кислорода есть исключительно поверхностный процесс в земной коре. В отсутствии какого бы то ни было другого источника образования свободного кислорода, кроме биохимического, Вернадский увидел основную черту его истории. Тысячи химических реакций поглощают кислород, а жизнь производит его в таком количестве, которое покрывает все потери, связанные с процессами окисления.
Количество кислорода, ежегодно образуемого живым веществом, Вернадский не мог установить, но видел, что оно очень велико. Отсюда стало ясно исследователю все значение живого вещества как химического фактора.
Так постепенно и естественно Вернадский переходил от изучения минералов и кристаллов к изучению земной коры, от изучения молекул к изучению атомов, от изучения мертвой природы к изучению живого вещества.
Так постепенно, отделяясь от минералогии и не присоединяясь целиком ни к химии, ни к биологии, возникла геохимия, задачу которой Вернадский видел в изучении истории химических элементов в земной коре.
Сам он не думал, что создает какую-то новую науку.
В папках на книжных полках и в ящиках своих столов он просто собирал материалы по истории минералов в земной коре, которую и мечтал написать. Правда, к минералам принято было относить лишь твердые, главным образом кристаллические тела на Земле, а он включал в свою будущую книгу и историю природных вод, и историю других жидких и газообразных природных веществ. Но такое расширение
