В. И. Вернадский ученый и организатор науки icon

В. И. Вернадский ученый и организатор науки


Смотрите также:
В. И. Вернадский родился в Петербурге 28 февраля (12 марта) 1863 г. Родом из дворян...
В. И. Вернадский как человек и как ученый...
В. И. Вернадский о “живом веществе” (“живой материи”)...
Нынешний экономический курс губителен для сельского хозяйства России 44...
Программа кандидатского экзамена по истории и философии науки (по отраслям)...
В. И. Вернадский книги и статьи...
Семинарские занятия тема 1. Роль и значение историографии...
Гумилевский Л. И. Вернадский. 3-е изд...
В. С. Чесноков В. И. Вернадский энциклопедист ХХ столетия (к 150-летию со дня рождения В. И...
Методика определения потребности в наркотических анальгетиках с применением метода экспертных...
«Война моторов»...
Ученый лапоть inc. Presents : Вопросы по философии по состоянию на 24. 05. 2006 12: 58: 36...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5
вернуться в начало
скачать
4. От геохимии — к биогеохимии

Генетический подход к изучению почв и минералов, вообще к ис­следованию природы привел Вернадского к геохимии, которая в на­чале XX века не имела единой концепции. Вернадский не только вы­явил закономерности концентрации и рассеяния химических элемен­тов в формировании Земли и ее оболочек (т. е. создал концепцию гео­химии), но и наполнил отдельные разделы этой науки конкретным научным содержанием, много сделал для развития прикладных на­правлений геохимии.

Представления о формах движения материи впервые были раз­работаны Фридрихом Энгельсом. Основываясь на них, Вернадский представляет миграцию атомов химических элементов как одну из форм движения материи, развивая тем самым естественнонаучные ра­боты Ф. Энгельса. (От знания этих форм наука наших дней перешла к типам миграции химических элементов).

Представление о геохимии как науке об истории земных атомов возникло у Вернадского на фоне новой атомистики, новой химии и фи­зики в тесной связи с тем представлением о минералогии, которое про­водилось в Московском университете в 1890—1911 гг. Главная ус­тановленная им особенность методологии геохимии — изучение гео­логических процессов на атомарном уровне. Вернадский теоретически обосновал геохимическую классификацию химических элементов, ввел понятие геохимического цикла, выделил в земной коре термоди­намические области, характеризуемые определенными парагенези­сами химических элементов. Доказывая химическое единство мира, он увидел в изучении земных атомов путь к познанию Космоса и вы­двинул идею о материальном обмене и энергетическом взаимодейст­вии между нашей планетой и Космосом, чем способствовал разви­тию нового научного направления — метеоритики. В июне 1917 г. Вернадский в письме к жене пишет: «Странно как-то себя и весь ход человеческой истории, со всеми ее трагедиями и личными пережива­ниями, осмотреть с точки зрения бесстрастного химического процесса природы».

В 1924 г. во Франции вышел его труд «Геохимия». В письме А. Е. Крымскому Вернадский писал: «Эта работа связана с Акаде­мией, потому что начал я ее организовывать в Киеве и мечтал, что за­кончу в Украинской Академии наук. Случилось иначе».

Одна из центральных проблем геохимии — характер и особен­ности химических реакций в биосфере, химическое ее равновесие.

20

В ряде работ Вернадский излагает идеи о геохимических круговых процессах первого и второго порядков, об их энергии, проявлении свойств химических элементов, пытается найти специфические осо­бенности реакций в различных областях земной коры.

Обобщая данные о деятельности организмов и геохимические изыскания, Вернадский с геохимических позиций выявляет функцио­нальную роль живого вещества как геологическую силу планетар­ного масштаба, закладывая этим основы биогеохимии. Биолог изу­чает конкретное проявление жизни, организм или вид; биогеохимик изучает всю совокупность живых организмов, — использование жизни, как отличительного признака изучаемых в биосфере явлений придало геохимии совершенно особый характер. Биологические ис­следования не могут ограничиваться изучением одного организма, организм нераздельно связан с земной корой и должен изучаться в тесной связи с ее исследованием. В биогенном потоке атомов, дви­жущей силой которого является космическая энергия, проявляется и космическое значение живого вещества. Аккумулирование космиче­ской энергии живым веществом, распределение ее в биогеохимиче­ских циклах определяет и способность биосферы концентрировать эту энергию. Содержание в организме химических элементов для каждого организма есть видовой признак. Ученый ощущает недоста­ток научных данных: «Наше познание химического состава живой ма­терии отстало от познания химического состава других ... естествен­ных тел, по крайней мере, на столетие». Поэтому Вернадский органи­зовывает исследования элементного состава организмов, принадле­жащих к различным таксонам, при этом разрабатывает оригиналь­ные методики для определения биомассы, химического состава и гео­химической энергии видов. Ведь химические исследования живой материи потребовали определения веса организмов, элементарного состава, числового распределения различных соединений, количества и элементарного состава частей организма, влияния организмов и продуктов их разложения на окружение.

В 1916 г. на Украине, в Шишаках отдельные биогеохимические идеи и мысли начали укладываться в систему, к которой ученый затем будет многократно возвращаться в течение всей своей жизни.

Тесные связи Вернадского с украинскими природоведами способ­ствовали обмену научными результатами и распространению биогео­химических идей. 4 июня 1918 г. Вернадский записал в дневнике: «В разговоре с Гинзбургом для меня стало ясно, насколько нова в соз­нании натуралистов моя идея о значении живого вещества в обмене и поверхностном перемешивании химических элементов. В этом смыс­ле создается почва, независимая от подпочвы. Необходимо развить это в отдельной статье. Гинзбург воспользуется этой мыслью при раз­работке вопроса о калии и натрии в полезных ископаемых (глинах, залежах углей)».

21

Под влиянием биогеохимических идей Вернадского Холодный заинтересовался вопросами двустороннего характера связи между атмосферой и биосферой, и организовал на станции интересные ис­следования жизнедеятельности железобактерий. Вернадский обратил его внимание на изменение внешнего вида зеленых водорослей, кото­рые массово размножались в колодезной воде лесничества, богатой соединениями железа. Именно эти наблюдения послужили толчком для детального изучения Холодным всей группы железобактерий, которые он в изобилии обнаружил в этих водорослях.

До Вернадского большинство геологов и геохимиков исследовали химию земной коры, не обращая внимания на химические процессы, связанные с воздействием на ее структуру живой материи. Поэтому многие стороны крупного природного процесса оставались вне науч­ного изучения. Как геохимик-эволюционист, Вернадский явления косной природы и органической жизни рассматривал как проявление единого процесса. Экспериментально и теоретически он показал, что биогенная миграция земных атомов вызывается тремя различными, но связанными между собой процессами жизни — метаболизмом, ро­стом и размножением организмов.

Рассматривая биогеохимические функции живого вещества, Вер­надский отмечает, что функции, связанные с питанием, размноже­нием и дыханием организмов, давно существовали в биосфере. А вот функции, связанные с перемещением атомов в соответствии с потреб­ностями организмов, начали реализовываться с появлением живот­ных со сложным способом поведения. Это новая форма биогенной миграции, отличающаяся от простого прохождения химических эле­ментов через тело организма, стала особенно значительной в резуль­тате антропогенной деятельности.

В состав живого вещества, геохимически меняющего процессы в земной коре, Вернадский включил и человечество, рассматривая тем самым систему природы и систему общества в единстве. Замеча­тельна по научной смелости его гипотеза об автотрофности челове­чества: «Для меня ясно, что переход человека в автотрофный орга­низм через развитие научной работы есть естественный процесс, все­цело попадающий в рамки других геохимических процессов. Точно так же как и весь рост культуры». Связанное с развитием научной мысли возрастающее геохимическое и геофизическое влияние чело­века на структуру и организованность биосферы интересовало Вер­надского всю его жизнь и в той или иной форме отражено во всем его творчестве.

Вернадский сформулировал три биогеохимических принципа. В первом он охарактеризовал общую направленность биогенной миг­рации элементов в биосфере, которая всегда стремится к максимуму. Во втором принципе выражена главная тенденция в биогеохимиче­ской эволюции видов: в ходе геологического времени эволюция жизни

22

идет в направлении создания форм, усиливающих биогенную мигра­цию атомов. В третьем принципе сформулировано положение о том, что в каждый период геологического времени заселенность планеты должна быть максимальной для организмов, существовавших в этот период.

Вернадский говорил, что «биогеохимия, так же как геохимия, мо­жет изучаться в трех аспектах: во-первых, с биологической сторо­ны — ее значение для познания явлений жизни, во-вторых, с геологи­ческой стороны — ее значение для познания среды жизни, т. е. преж­де всего биосферы, и в-третьих, в связи с ее прикладным значением, которое может быть научно сведено к биогеохимической роли челове­чества». Биогеохимические идеи Вернадского являются основой для складывающихся в настоящее время биосферных наук. К последним можно отнести экологическую геохимию, эволюционную экологию, эволюционную биогеографию, геохимию ландшафтов, морскую био­логию, биогеоценологию.

^ 5. Во главе Комиссии по изучению естественных производительных сил России

Свои разработки Вернадский стремился использовать на благо народа, в развитии техники и экономики. Наиболее ярко это прояви­лось в создании и деятельности Комиссии по изучению естественных производительных сил России (КЕПС).

21 января 1915 г. Вернадский написал записку в Физико-матема­тическое отделение Академии наук о желательности создания при Академии наук постоянной Комиссии по изучению естественных про­изводительных сил России. Вместе с ним записку подписали А. П. Карпинский, Б. Б. Голицын, Н. С. Курнаков, Н. И. Андрусов. 4 февраля 1915 г. решением Отделения образована КЕПС в составе академиков: Н. И. Андрусов, И. П. Бородин, П. И. Вальден, В. И. Вернадский, Б. Б. Голицын, В. В. Заленский, А. П. Карпинский, Н. С. Курнаков, Н. В. Насонов, И. П. Павлов, В. И. Палладин, М. А. Рыкачев, А. С. Фаминцын. Председателем КЕПС избран В. И. Вернадский. Академик П. И. Вальден так отзывался о рабо­те КЕПС: «Что же касается проекта В. И. Вернадского «Об изучении естественных производительных сил России», то нельзя не согласить­ся, что он составлен рукой мастера-организатора и открывает перед нами всю печальную картину того, что до сих пор еще не сделано нами в кратчайшем времени».

КЕПС начинает издавать свои работы, которые пользуются авто­ритетом у специалистов. Официальным периодическим органом КЕПС стал журнал «Природа». В нем подробно освещаются планы работ, результаты экспедиций (КЕПС организовала 14 специальных экспедиций в различные районы страны).

На регулярно проводимых совещаниях обсуждаются актуальные

23

проблемы изучения и использования природных ресурсов страны, организации разветвленной сети научно-исследовательских институ­тов (с докладом об этом плане выступил Вернадский), развитием высшей школы и просвещения, содействие работе библиотек. Под ру­ководством Вернадского, по его инициативе создано более 20 научных учреждений, в том числе Радиевый институт, Биогеохимическая лабо­ратория (впоследствии переросшая в Институт геохимии и аналити­ческой химии), Комиссия по истории знаний (ныне Институт истории естествознания и техники АН СССР), Комиссия по многолетней мерз­лоте (затем выросшая в Институт мерзлотоведения АН СССР), Ко­митет по метеоритам, Комиссия по четвертичному периоду, Комиссия по определению абсолютного возраста геологических формаций и др.

Россия вышла из захватнической не нужной народу империали­стической войны революционным путем. Декрет о мире стал одним из первых законов, принятых уполномоченной трудящимися властью. В первые же годы советской власти КЕПС смогла наконец развер­нуть свою работу при полной поддержке со стороны государства. Написанный В. И. Лениным в 1918 г. «Набросок плана научно-техни­ческих работ» ориентировал ученых на всемерное развитие исследо­ваний естественных производительных сил России. Вернадский пи­шет: «Невозможное становится возможным. Развертывается новое мировое явление. Чувствую силу русской нации. Думаю о новых науч­ных работах». В эти годы Вернадский ведет огромную организатор­скую работу в КЕПС, способствует быстрому развитию системы науч­ных учреждений, обеспечивающей экономический подъем страны.

По признанию самого Вернадского, его деятельность в КЕПСе и Сельскохозяйственном ученом комитете сыграли определенную роль в том, что он в своих научных поисках сосредоточил внимание на важном значении изучения геохимических проблем для учета, ис­пользования естественных производительных сил страны.

Работы КЕПС имели большое значение для развития экономики страны. В годы Великой Отечественной войны стала до конца ясной историческая роль КЕПС в обеспечении победы советского народа над фашизмом.

^ 6. Проблема радия

На пороге XX в. было открыто явление радиоактивности. У Вер­надского сразу же проявился интерес к радиоактивности, который не покидал его всю жизнь. Это проявлялось в его личных изысканиях и работах его учеников, в организационной деятельности, в контактах с зарубежными, работающими в этой области учеными.

В 1907 г. по инициативе В. И. Вернадского, А. П. Карпинского, Ф. Н. Чернышева Академия наук начинает планомерные работы по изучению радиоактивных минералов России. С этого времени все воп­росы научного, организационного и финансового обеспечения ис­следований в области «проблемы радия» надолго становятся одним

24

из важнейших пунктов личной программы великого естествоиспы­тателя.

Открытие радиоактивности с самого начала понималось Вернад­ским как крупнейшее научное достижение, которое должно оказать громадное влияние на развитие наук о Земле. Тепловой режим Зем­ли, энергетика геологических процессов, геологическое время и дру­гие естественнонаучные проблемы в свете учения о радиоактивности получили новое объяснение, потребовали решения новых задач.

В Геологическом музее стали накапливаться радиоактивные мине­ралы, начала создаваться научно-техническая база радиологической аппаратуры. Далеко не все понимали необходимость работ в этой об­ласти, большинство считали их не имеющими практической ценности. Это тормозило исследования. Со свойственным ему оптимизмом Вер­надский настойчиво и последовательно проводит в Академии наук программу работ по изучению радиоактивности.

15 сентября 1910 г. была учреждена Радиевая комиссия Акаде­мии наук. Вернадский представляет в эту комиссию записку «О необ­ходимости исследования радиоактивных минералов Российской им­перии», которая включала следующие разделы: значение радия; ра­диоактивные руды вне России; запасы радиоактивных элементов в земной коре; уран в земной коре; торий в земной коре; радий и его аналоги в земной коре; состояние знаний о радиоактивности поверх­ности России; обзор месторождений радиоактивных минералов Рос­сии; общие задачи исследования радиоактивных минералов в России. В этой записке ученый формулирует широкую научную программу с учетом работ, ведущихся за рубежом, а также мировоззренческой и социальной перспективы этой проблемы.

«Задачи дня в области радия» — так назвал свой доклад Вернад­ский 29 декабря 1910 г. на Общем собрании Академии наук. Это было выдающееся событие не только в жизни ученого, но и в науке. В до­кладе открытие радиоактивности охарактеризовано как победа ато­мистического представления о структуре мира. Это событие имеет большое значение для всех людей. О его будущем Вернадский го­ворит так: «Перед нами открылись источники энергии, перед кото­рыми по силе и знанию бледнеют сила пар, сила электричества, сила взрывчатых химических процессов. Мы, дети XIX в., на каждом шагу свыклись с силой пара и электричества, мы знаем, как глубоко они из­менили и изменяют всю социальную структуру человеческих обществ, больше того, как глубоко они меняют более мелкую бытовую обста­новку человеческой личности, охватывают самые медленно сдвигаю­щиеся навыки и привычки, переживающие без изменения целые исто­рические периоды. А теперь перед нами открываются в явлениях ра­диоактивности источники атомной энергии, в миллионы раз превы­шающие все те источники сил, какие рисовались человеческому во­ображению».

25

В 1911 г. Вернадский начинает подготовку экспедиций по поиску в стране радиоактивных руд, в следующем году он уже руководит этими экспедициями.

Мысли Вернадского о радиоактивности направлены и на решение насущных практических задач человечества. Еще в 1914 г. в Петро­граде на Первом Всероссийском съезде по борьбе с раковыми заболе­ваниями ученый одобрил работы одесских медиков по применению ра­диоактивных минералов для лечения болезни; съезд высказался за создание «Лиги борьбы против раковых заболеваний».

Один из институтов, создание которых предусматривалось пла­нами КЕПС, был Радиевый. Осенью 1921 г. Вернадский смог заняться организацией Радиевого института. С 1 января 1922 г. Радиевый ин­ститут начал функционировать как самостоятельное научное учреж­дение в структуре Академии наук. Вернадским была поставлена за­дача: «Радиевый институт должен быть сейчас организован так, что­бы он мог направлять свою работу на овладение атомной энергией».

В одной из своих записок Вернадский указывает, что в Радиевом институте должно быть три связанных в работе и управлении, но раз­дельно построенных сектора-отдела: физический (и космофизиче­ский); геохимически-геофизический; химически-технологический. Кроме этого, должен быть особый, возможно государственный фонд радия, которым должен распоряжаться особый Междуведомствен­ный Комитет.

Радиевый институт объединил три учреждения: минералогиче­скую, позже названную радиогеохимической, лабораторию при геоло­гическом и минералогическом музее Российской Академии наук, существующую с 1911 г.; Коллегию по организации и эксплуатации пробного Радиевого завода, находящегося около пристани Тихие Горы на реке Каме, преобразованную в 1921 г. в специальную Радие­вую лабораторию при Академии наук; Радиевое отделение Государ­ственного Рентгенологического и Радиологического института. Вер­надский пишет: «Я решился принять на себя обязанности директора Радиевого института лишь при условии связи его с Академией наук в полном сознании, что только этим путем можно избежать всяких осложнений для Академии при явно совершенно необходимой пра­вильной реорганизации Государственной исследовательской работы в этой области. Оставлять дело в старом стиле дальше было невоз­можно, с другой стороны Российская Академия наук первая больше 10 лет тому назад организовавшая изучение радия в России и до сих пор стоит во главе этого дела, работы ее ослабленные с 1914 года не прерывались и не закончены и всякая иная комбинация организа­ции этого дела грозила бы разрушением достигнутых результатов. Создание Государственного Радиевого Института при Российской Академии Наук является лишь необходимым следствием его работ в этой области. Оно же даст возможность сохранить Российской Ака-

26

демии Наук в своих руках распоряжение запасами радия, столь не­обходимого в интересах научной работы».

В 1922 г. Вернадский тревожно спрашивает: готово ли человече­ство к неизбежному и близкому овладению энергией атомного рас­пада, употребит ли оно эту энергию для расширения своего благосо­стояния или самоуничтожения? До Хиросимы и Нагасаки остава­лось 23 года...

Комплексный, межотраслевой характер мирных исследований радиоактивности убедительно прослеживается по первой Производ­ственной программе Радиевого института на 1922 г., в которой зна­чатся темы: исследование радиоактивности почвы и атмосферы и влияние ее на растительный и животный мир; связь явлений радио­активности с электромагнитными излучениями коротких волн и тяго­тением; влияние радиоактивности на условия кристаллизации; изуче­ние роли живого вещества и истории радиоэлементов в земной коре; спектроскопия живого вещества; химическое исследование живого вещества и выделение чистых изотопов из природных тел и живых организмов.

Вернадский большое внимание уделял вкладу Радиевого инсти­тута в естественнонаучные исследования. 20 ноября 1934 г. он высту­пил на заседании Ученого совета Радиевого института, в котором сказал: «В настоящее время, в связи с изучением радиоактивных яв­лений, в геологии происходит такой же перелом, как и при основании учения о стратиграфии. Впервые на возможность определения аб­солютного возраста пород по радиоактивным данным указал П. Кю­ри. 10 лет тому назад в Вашингтоне мнение геологов и радиологов в отношении продолжительности геологических периодов разошлись примерно на полмиллиарда лет. В настоящее время мнение склони­лось к цифре, данной радиологами, — двум миллиардам лет. Второй вопрос, о шкале геологического времени, еще не получил разрешения. Разрешение обоих вопросов у нас может быть сделано легче, чем в других странах. Необходимо учитывать, что в течение геологических периодов земной шар меняет свой состав вследствие радиоактивного распада. Количество выделяющейся при радиоактивных явлениях энергии с избытком достаточно для теплового баланса Земли. Изу­чение радиохимических процессов почти еще не начато. Необходимо учитывать, что они аккумулируются в наиболее древних участках зем­ной коры. Необходимо включить определение геологического времени по радиоактивным данным в текущую геологическую работу. В первую очередь перечисленные работы должны быть поставлены в Радиевом Институте. Эти работы должны быть проведены к Международному Геологическому Конгрессу, который будет у нас в 1937 году».

Много Вернадский затрачивает усилий на приобретение оборудо­вания, создание новых уникальных установок. В 1937 г. в Радиевом институте был запущен первый советский циклотрон.

27

Записки, статьи, выступления тех лет проникнуты заботой Вернад­ского об обеспечении института необходимым оборудованием, борь­бой с бюрократизмом, вниманием к молодым ученым... Вокруг него сформировалась группа талантливых ученых, которые в последую­щем продолжили отечественные работы в области «проблемы радия».

^ 7. Рождение радиогеологии

Вернадский оценил радиоактивность с точки зрения геолога. Он настаивал на том, чтобы в радиоактивном распаде видеть важный источник энергии глубинных геологических процессов. Наряду с лу­чистой энергией Солнца радиоактивный распад служит источником тепловой энергии Земли. Со свойственной ему научной широтой Вер­надский успехи радиационной физики переносит в геологию, допол­няя уже начатые им геохимические исследования. Он дает научное определение целей и задач радиогеологии: «Радиогеология изучает ход радиоактивных процессов в нашей планете, их отражение и их проявление в геологических явлениях». В качестве ближайших задач новой ветви геологической науки он называет для радиогеологии: 1) выяснение древнейших участков суши; 2) установление гелиевого дыхания Земли как меры радиоактивного распада во всей нашей планете.

Зарождение и развитие радиогеологии произошло благодаря объединению усилий геологов, химиков и физиков, обративших вни­мание на изучение радиоактивности горных пород и минералов: В. И. Вернадский, А, П. Соколов, А. Е. Ферсман, К. А. Ненадкевич, А. П. Герасимов, В. Г. Хлопин и др. Радиогеология использует дан­ные и методы радиохимии и ядерной физики, затрагивает вопросы космогонии и астрофизики.

Радиоактивные элементы присутствуют во всех минералах. Их распад сопровождается выделением тепловой энергии, вызывая опре­деленные геологические процессы. Для геологии важным является вопрос о содержании радиоактивных элементов (радия, урана, то­рия) в земной коре. Открытие радиоактивности позволило по-новому подойти к оценке возраста Земли. Стало возможным выявление древ­нейших минералов. Радиогеология позволила в общих чертах пред­ставить далекое прошлое нашей планеты и установить длительность того геологического и космического времени, которое не отражено в каменном материале. Определение абсолютного геологического воз­раста минералов и горных пород — одна из наиболее детально раз­работанных проблем радиогеологии.

Однако радиогеология охватывает и другие актуальные проблемы геологических наук: тепловой режим и тектоническое развитие Зем­ли, выяснение скорости течения различных геологических процессов в далеком прошлом, исследование древнейшей догеологической исто­рии Земли и даже космической предыстории ее вещества. Радиогеоло-

28

гия, по мнению Вернадского, влияет на другие науки: «Науки о Зем­ле начинают меняться под влиянием явлений радиоактивности, как 24 года назад менялись науки физические и химические».

Как считает ученый, подготовительный период в выяснении гео­логической роли радиоактивности закончился в 1935 г. «Сейчас мож­но и нужно говорить о новой создающейся науке — о радиогеоло­гии — науке о радиоактивных свойствах нашей планеты, о происхо­дящих в ней, ей свойственных, особых радиоактивных явлениях. Эта новая отрасль знания находится в быстром становлении и долж­на быть сейчас освоена и продумана теоретически и практически, ибо она имеет для нас не только глубочайшее значение, так как свя­зывает с новой физикой и новой химией в конкретной земной обста­новке — науки о жизни, о нас самих, но и потому, что она дает в руки человека и новые формы овладения природой, новую силу».





оставить комментарий
страница3/5
Архиву В. И
Дата21.09.2011
Размер0.76 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5
хорошо
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх