В 1903 году Пьер Кюри открыл в радиоактивных элементах непрерывное, идущее вместе с распадом атома тепловое лучеиспускание, прямо пропорциональное количеству радиоактивно распадающихся атомов и времени. Кюри всегда интересовался геологическими науками и заключил, что материя земной коры проникнута атомами, практически являющимися неиссякаемым источником ее нагревания.
Через три года эти научные идеи получили подтверждение в работах английского физика Стрётта.
Столь важные и для геологической науки следствия новейших открытий физики были в то время только достоянием физиков. По крайней мере Вернадский узнал о них впервые лишь на Дублинском съезде Британской ассоциации наук в августе 1908 года.
Заседания происходили в здании Тринити-колледжа, принадлежавшего старинному Дублинскому университету. С докладом выступил профессор минералогии и кристаллографии Джон Джоли. Речь его была посвящена геологическому значению открытия явлений радиоактивности.
Джоли первый, как геолог, понял значение нового геологического фактора. Выступая перед виднейшими представителями науки, он попытался объяснить некоторые загадочные явления, давно уже установленные геологами.
Джоли объяснил, например, загадочное явление «плеохроичных двориков», или ореолов. Так называются окрашенные кольца вокруг микроскопических включений радиоактивных минералов, содержащихся в горных породах. Происхождение их объяснить никто не мог. Джоли существование этих «двориков» связывал с включениями радиоактивных минералов. В подтверждение своей догадки Джоли вместе с Резерфордом воспроизвел явление «двориков» в лаборатории, доказав их радиоактивное происхождение: они образуются в результате изменения окраски нерадиоактивных минералов под действием излучений радиоактивных включений.
– Существование «двориков», – добавил он, – как следов нахождения определенных радиоактивных элементов могло бы служить доказательством того, что процесс их распада шел в течение геологического времени с тем же темпом, с каким он идет сейчас.
Ссылаясь на точные числа присутствовавшего на заседании Стрётта, Джоли показал повсеместность атомов радия в земном веществе и атмосфере. Исходя из этих данных, он сделал вывод, что количество получаемого радиоизлучением тепла так велико, что, принимая во внимание постоянную температуру Земли, нахождение радия должно с глубиной практически уменьшаться.
– Если бы количество урана, тория и образовавшихся из них элементов в толще Земли такое же, какое мы наблюдаем вокруг нас, то Земля была бы расплавленным или раскаленным телом, – сказал он. – Во всяком случае, количества тепла, испускаемого радиоактивными элементами, совершенно достаточно для объяснения крупнейших геологических явлений, таких, как существование магмы в глубине с температурой около тысячи градусов, вулканических извержений, смещения континентов и создания гор, не говоря уже о горячих источниках.
Однако общепринятого объяснения этих явлений существованием внутри Земли тепла, оставшегося от ее космического происхождения, Джоли отвергнуть не решился.
– Ход радиоактивного распада совершенно независим от сил природы, известных на Земле, – заявил он дальше. – Изучая его, мы устанавливаем генеалогию вновь образующихся в его результате элементов. Количественные соотношения между ними неизменны, так как, разбиваясь, радиоактивные атомы дают начало новым элементам, имеющим свою, совершенно отличную индивидуальность. Явление радиоактивности самым основным образом меняет наши представления. Оно связывает материю со временем в том смысле, что элемент материи современной науки – атом – имеет строго определенную длительность, конечное существование и неизбежно распадается в ходе времени! – торжественно провозгласил Джоли в заключение.
Русскому гостю докладчик не мог сказать большего. Ученик Менделеева, Вернадский прибыл сюда еще с менделеевским представлением неизменности элементов, неделимости атома. Все это теперь в один миг рушилось.
Благодаря при прощании докладчика, Вернадский с полной искренностью сказал ему:
– Вы открыли мне глаза!
На другой день последовали выступления Джозефа Томсона, Стрётта, ныне лорда Релея, возведенного в звание пэра Англии за научные заслуги, и ученика Томсона – Эрнеста Резерфорда. Все это были химики и физики – экспериментаторы, последовательно после Максвелла занимавшие должность директора знаменитой Кавендишевской лаборатории, люди широкого кругозора, с огромными интересами и с глубоким охватом окружающего.
Наибольшее внимание привлек Резерфорд. Это был довольно плотный, невысокий человек с голубыми, очень веселыми глазами и выразительным лицом. Он беспрерывно двигался на кафедре, говорил очень громко, не умея снижать голоса, и в этом чувствовалась простота и искренность новозеландского фермера, сыном которого он был.
Через несколько лет Резерфорд указал, что изучение радиоактивности привело быстро к пониманию, как устроен атом.
Всем известная теперь модель атома по Резерфорду есть не что иное, как некая солнечная система, состоящая из ядра – солнца и электронов – планет.
Все это противоречило основам тогдашней физики, казавшимся незыблемыми. Ведь электроны, вращаясь вокруг центра, должны терять свою кинетическую энергию и рано или поздно упасть на ядро! Трудно было освоиться и с новым понятием материи, атом которой состоит из ядра и находящихся в постоянном движении электронов подобно тому, как находятся в непрерывном движении планеты Солнечной системы.
И тем не менее научная подготовка Вернадского, научная атмосфера, в которой он сам жил и мыслил, были таковы, что ему понадобились не века, не годы, а только часы и дни для того, чтобы примкнуть полностью к научному движению, в корне менявшему все основы человеческого мировоззрения, основы всех наук.
Отсюда начинается научный подвиг Вернадского – долгая и страстная борьба с геологами за новое решение геологических проблем. В геологии тогда господствовала теория Канта – Лапласа. Землю представляли остывающим огненным шаром, на котором зародилась жизнь, как только достаточно охладилась его кора. Геологи сравнительно недалеко отходили от библейских дат сотворения мира – 7000 лет назад. Они считали возраст Земли в 100-200 миллионов лет.
Джоли, указывая на достаточность радиоактивного тепла для объяснения ряда явлений, не решился вступить в борьбу с привычной огненно-жидкой теорией происхождения Земли.
Это сделал Вернадский.
Глава XII
ПУТЬ В КОСМОС
Химическое единство мира, единство химических элементов есть научный факт.
Из книг, полученных во время отсутствия хозяев и стопкой сложенных на письменном столе в кабинете, Владимир Иванович обратил внимание на книгу «Данные геохимии» американского химика Кларка, только что вышедшую в свет.
Кларк всю жизнь занимался геологическими проблемами, стремясь установить количественный состав земной коры и отдельных ее частей. Собрав огромный материал, Кларк привел числовые данные по главнейшим химическим элементам. Он шел путем, указанным ранее другими учеными, но поставил задачей получение конкретных, точных, а не приблизительных чисел.
Владимир Иванович оценил достоинства книги, но заметил и пропуски необходимейших данных о почвах, о живом веществе, о новой литературе.
