Вернадский Владимир Иванович (1863-1945). Родился в Петербурге, в семье профессора политической экономики и статистики Ивана Васильевича Вернадского. Очень рано проявил склонность к чтению и к самостоятельному суждению. Уже в гимназии у него обнаружился талант историка и естествоиспытателя. В 1881 г. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, которое закончил со званием кандидата в 1885 г. Слушал лекции виднейших ученых своего времени, химию преподавал Д.И. Менделеев, геологию - В.В. Докучаев. Под руководством последнего еще студентом В. участвовал в исследованиях природных ресурсов Нижегородского края.
Был приглашен Докучаевым на должность хранителя Минералогического кабинета университета, а в 1888 г. отправлен в заграничную командировку для подготовки к профессорскому званию. Стажировался по кристаллографии в Мюнхене и по минералогии в Париже.
По окончании стажировки в 1890 г. был приглашен на кафедру минералогии Московского университета. В 1891 защитил магистерскую, а в 1897 г. - докторскую диссертации. В 1906 г. В. был избран адъюнктом Санкт-Петербургской Академии наук по минералогии, в 1908 - экстраординарным и в 1912 - ординарным академиком. В 1911 г. В. оставил преподавание и сосредоточился на научной работе.
Со студенческих лет В. занимал активную общественную позицию, участвовал в земской работе и в просветительском движении, стремясь вместе с друзьями, членами так называемого “Братства” к изменению государственного строя страны. В 1904 г. был делегатом знаменитого 2-го Общероссийского земского съезда, потребовавшего введения конституции и во многом способствовавшего изменению всей общественной ситуации в России: провозглашению гражданских свобод и выборам представительного органа, законодательной Государственной Думы. В 1905 г. В. вместе с близкими друзьями был среди организаторов Конституционно-демократической (кадетской) партии и неизменно состоял членом ее Центрального комитета до 1918 г., входил от партии в члены Государственного Совета, а в 1917 г. - во Временное правительство. После установления власти большевиков скрывался на юге, организовал Украинскую Академию наук и был избран первым ее Президентом, состоял профессором и ректором Таврического университета. В 1921 г. вернулся в Петроград, в течение более трех лет в 1922-1926 гг. работал во Франции, читал лекции в Сорбонне, работал в Институте Кюри, в Музее естественной истории. В Париже на французском языке вышел его фундаментальный труд “Геохимия”. По возвращении в 1926 г. с огромным размахом продолжал творческую самостоятельную работу, до 1936 г. регулярно и подолгу бывая за границей. Летом 1940 г. по инициативе В. в стране начались исследования урана на получение ядерной энергии. С началом войны В. был эвакуирован на казахстанский курорт Боровое, где создал свои самые обобщающие и заключительные книги: “О состояниях пространства в геологических явлениях Земли. На фоне роста науки XX столетия” и “Химическое строение биосферы Земли и ее окружения”. В 1943 г. возвратился из эвакуации. Умер В. в Москве 6 января 1945 г.
На рубеже веков в Минералогическом кабинете Московского университета В. вел экспериментальные исследования в русле оформившегося тогда вследствие открытия радиоактивности нового представления об идентичности атома и химического элемента. Их результатом стало создание новой науки, которая исследовала горные породы с точки зрения истории атомов и их распространенности в земной коре. Она была названа геохимией. Вокруг В. сложилась школа геохимиков, многие из которых стали известными учеными.
Генетический подход к истории атомов в земной коре и открытие геохимических циклов в геологии - кругообращения химических элементов - привело В. к исследованию их состояния в живых организмах. Таким образом в 1916 г. начался новый этап в его научном творчестве - исследование живого вещества. Этим термином В. назвал совокупность всех живых организмов на планете, которую он изучал в отвлечении от биологической формы, т.е. так же, как другие горные породы: с точки зрения веса, химического состава и заключенной в них энергии. Он обосновал вывод, согласно которому биологическая часть геохимических циклов атомов не является случайной, потому что на этом участке вещество получало запас энергии, по большей части солнечной, преобразованной в химические соединения. Выйдя из живого вещества в виде осадков органического происхождения, эти химические соединения под влиянием свободной энергии продолжают движение по геосферам, пока не захораниваются в недрах или снова не включаются в жизненный цикл. Таким образом, живое вещество изменяет всю химическую обстановку на поверхности и в ближайших недрах планеты. Такое закономерное движение атомов, инициированное живым веществом, по мнению В., убедительно свидетельствует о планетной роли биоты, о ее четко определенной функции на планете и тем самым - о неслучайности жизни в системе известной нам природы.
Отсюда В. пришел к возрождению научного принципа, сформулированного еще в 1688 г. флорентийским врачом Франческо Реди “все живое - только от живого”, то есть к отказу от идеи о происхождения жизни из инертного материала. В 1921 г. В. выступил с идеей вечности жизни и наиболее четко обосновал планетную функцию биоты в классическом труде “Биосфера” (1926). Биосфера есть планетная оболочка, в которой действует живое вещество и которая имеет четко очерченные параметры, реализующие ее планетную функцию. В последние десять лет своей жизни В. перешел от исследования биосферы Земли как уникального космического явления к рассмотрению ее как типичного тела в космосе, утверждая, что на планетах земного типа должна быть жизнь и что жизнь как таковая является космическим явлением, необходимым в общем строе мироздания.
С самого начала своего научного пути В. развивался как универсальный ученый и научный деятель. Он реформировал множество наук и научных направлений, внес существенный и революционизирующий вклад не только во все науки о Земле, но и в общественные дисциплины и прежде всего в историю науки. Он рассматривал науку как основной двигатель исторического прогресса. Она распространяется без применения насилия, естественным путем и неизменно усиливает влияние человека на биосферу. С появлением человека в истории планеты наступает новый этап, утверждает В., а именно эра господства разума, наиболее ярко проявляющаяся в научном знании, в квалифицированном освоении и формировании действительности. В. вместе с другими учеными второй четверти XX в. - Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом - создал учение о ноосфере, как о естественном явлении, равноценном по силе своего воздействия на природу всему остальному живому веществу биосферы.
В. был не только ученым, но и крупнейшим организатором науки, создававшим не только новые науки, но и соответствующие институции. В 1915 г. он был инициатором образования в России Комисии по изучению естественных производительных сил, развернувшей бурную деятельность по созданию новых научных учреждений, продолжавшуюся и после революции 1917 г. В 1918 г. в тогдашней Украинской республике он организовал Академию наук. В 1922 г. В. основал и стал первым директором (до 1938 г.) Радиевого института, в котором под его руководством формировались новые научные дисциплины - радиогеология и радиохронология, сыгравшие огромную роль в изучении и датировках прошлого Земли, в решении атомной проблемы. Наконец, в 1928 г. В. организует Биогеохимическую лабораторию (ныне Институт геохимии и аналитической химии имени В. РАН), с сотрудниками которой начинает изучение живого вещества с геохимической точки зрения.
В своей общественной позиции В. остался убежденным демократом и гуманистом, резко осуждал политику большевизма и советский строй, основанный на насилии. Он был одним из немногих крупных деятелей науки, который всеми возможными легальными способами спасал ученых и научных специалистов от репрессий, не оставляя ни одного известного ему случая несправедливых обвинений и арестов, и даже делал попытки организовать общественный протест против безумств сталинского террора. В. избежал ареста только потому, что пользовался международной известностью, а также потому, что старался отстраняться от непосредственного участия в государственных делах. До самого конца жизни, когда в честь 80-летия он был награжден Сталинской премией, В. продолжал благотворительную деятельность, реально и тайно помогая множеству ученых, вдовам ученых и знакомым пережить трудные времена.
Переход В. от изучения биосферы Земли как уникального естественного тела к рассмотрению его как типичного космического образования не мог произойти без обращения к наиболее общим категориям, в которых выражаются научные знания и вообще наши представления о реальности - к пространству и времени. В 1929 году В. вплотную начал изучение свойств времени и пространства. В статье “Изучение явлений жизни и новая физика” впервые ввел понятие “биологическое время” и возродил интерес к загадочному и наиболее общему свойству пространства, занимаемому живым организмом - к явлению диссимметрии. Здесь он писал: “Время физика, несомненно, не есть отвлеченное время математика или философа, и оно в разных явлениях проявляется в столь различных формах, что мы вынуждены это отмечать в нашем эмпирическом знании. Мы говорим об историческом, геологическом, космическом и т.п. временах. Удобно отличать биологическое время, в пределах которого проявляются жизненные явления.
Это биологическое время отвечает полутора-двум миллиардам лет, на протяжении которых нам известно на Земле существование биологических процессов, начиная с археозоя. Очень возможно, что эти годы связаны только с существованием нашей планеты, а не с действительностью жизни в Космосе. Мы сейчас подходим к заключению, что длительность существования космических тел предельна, то есть и здесь мы имеем дело с необратимым процессом. Насколько предельна жизнь в ее проявлении в Космосе мы не знаем, так как наши знания о жизни в Космосе ничтожны. Возможно, что миллиарды лет отвечают земному планетному времени и составляют лишь малую часть биологического времени.” (“Изучение явлений жизни и новая физика”. / Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М.: Наука, 1994, с. 193).
Эта статья явилась первой в серии работ, посвященных данным проблемам. Закончился период усиленного их исследования большим докладом “Проблема времени в современной науке”, прочитанном на общем собрании Академии наук 26 декабря 1931 г.
Итак, В. впервые в науке рассматривает пространство и время не как категории мышления (т.е. с философской стороны) и не как неопределяемые первичные понятия или переменные (в физике), но как естественные явления, существующие реально в окружающей природе. Они получают у него четкую локализацию как биологические пространство и время. Вслед за Бергсоном, от которого В. взял философскую основу для исследования времени и пространства, В. считает, что источником образования их является живое вещество, его активность. “Время Бергсона есть время реальное, проявляющееся и создающееся в процессе творческой эволюции жизни; оно выражается в научных явлениях и фактах и как таковое может изучаться и в науке и в философии. <...> Время идет в одну сторону, в какую направлены жизненный порыв и творческая эволюция. Назад процесс идти не может, так как этот порыв и эволюция есть основное условие существования Мира. Время есть проявление - созидание творческого мирового процесса” (“О жизненном (биологическом) времени”/Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М. Наука, 1988, с. 332)
Из всех других предметных областей науки именно в живом организме или в биосфере время и пространство проявляется наиболее ярко и этот кардинальный факт не может быть случайным. Своей жизнедеятельностью организмы длят время и формируют пространство.
В. одним из первых ученых XX в. начал изучение внутренней структуры времени и пространства, которая в классической науке и в новой физике XX в. оставалась за пределами научного интереса, поскольку принималось как “неопределяемая переменная” или само собой разумеющееся понятие. Он увидел во времени как естественном явлении определенное строение, которое должно анализироваться так же как и любой другое научный объект.
Во-первых, оно связано неразделимо с пространством, по сути дело составляя двуединое время-пространство, которое мы только для целей изучения можем разделять на отдельные стороны. В природе они не существуют отдельно друг от друга.
Во-вторых, В. показывает, что наиболее ярким свойством времени служит его длительность, которую он называет длением. В этом термине подчеркивается активность живого вещества, которое своим существованием длит время, продолжает его, заставляет течь. “Бренность жизни нами переживается как время, отличное от обычного времени физика. В русском языке можно выделить эту “durée“ Анри Бергсона как “дление”, связанное не только с умственным процессом, но общéе и вернее с процессом жизни, отдельным словом, для отличия от обычного времени физика, определяемого не реальным однозначным процессом, идущим в мире, а [механическим - Г.А.] движением. Измерение этого движения в физике основано в конце концов на известной периодичности - возращении предмета к прежнему положению. Таково наше время астрономическое и время наших часов. Направление времени при таком подходе теряется из рассмотрения
Дление характерно и ярко проявляется в нашем сознании, но его же мы, по-видимому, логически правильно должны переносить и ко всему времени жизни и к бренности атома.
Дление - бренность в ее проявлении - геометрически выражается полярным вектором, однозначным с временем энтропии, но от него отличным.
С исчезновением из нашего представления абсолютного времени Ньютона дление приобретает в выражении времени огромное значение.” (“Проблема времени в современной науке”/Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М. Наука, 1988, с. 249).
Живое вещество длится непрерывно в течение всего земного геологического времени, полагал В. Оно равно ему по длительности и не прерывалось никогда в течение всех предшествующих геологических эпох. Таким образом, время живого вещества, или “монолита жизни” формирует историю нашей планеты, и, следовательно, имеет отношение к понятиям возраста, изменений, становления определенных структур, т.е. ко всем временным сторонам естественных процессов.
Во-третьих, биологическое время характеризуется определенными мерными отрезками, которые не накапливаются, но проходят вместе с организмами, потому что основным процессом жизнедеятельности является их размножение. Смена поколений, согласно В., является центральным событием жизни как одноклеточных, так и многоклеточных организмов. По сути дела делением клеток образуются определенные мерные единицы времени. Их можно найти, если выяснить по большому количеству измерений длительность жизни одного поколения или время удвоения клеток, которое можно усреднить и принять за эталонное. В. считал, что время удвоения числа поколений всех организмов лежит между 17 и 22 минутами. “Этот минимальный промежуток времени размножения должен, конечно, иметь большое биологическое значение, и было бы очень важно его установить. Существуют ли в действительности интервалы в 17 минут как среднее время деления клеток? Не представляют ли они только индивидуальные отклонения?” (“Живое вещество”/ Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. М. Наука, 1994. с. 567).
В-четвертых, важнейшим свойством биологического времени В. считал необратимость, которая отсутствует в физическом истолковании времени. Среди всех процессов, известных в науке, В. насчитывал шесть необратимых процессов: 1)радиоактивный распад атомов; 2)эволюция температуры, спектров и размеров звезд; 3)история лика планеты; 4)эволюция видов живого вещества; 5) смена поколений в пределах одного вида; 6)исторический процесс в человеческом обществе. (“О жизненном (биологическом) времени”/Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988, с. 367). Макроскопические и наиболее близкие к нам процессы с 3-го по 6-й по сути дела инициируются биологической необратимостью, поскольку жизнь никогда не возвращается к исходному состоянию.
В-пятых, аналогом временной необратимости является пространственная диссимметрия. Под этим термином В. понимает открытую Луи Пастером способность живых организмов синтезировать и усваивать вещества только одного вида: левого или правого, тогда как искусственное производство вещества, например, в лаборатории, всегда идет как рацемический синтез, то есть дает равное число левых и правых структур. То же самое происходит, когда биогенное вещество захоранивается в литосфере: диссиметрическое вещество с течением времени неизбежно превращается в рацемическое, то есть в равновесное. Таким образом, живые организмы различают пространственное положение или направление. Причем не по отношению к другим телам или веществам пространственное положение, а по отношению ко всему мировому пространству, т.е. не условное, а безусловное. Иначе говоря, это означает, что живые организмы различают направления в пространстве независимо от того, какие структуры создаются рядом и как они расположены в данной клетке или рядом с другими молекулами. В. называет это фундаментальное свойство живых организмов образовывать вещества преимущественно только одной конфигурации - состоянием пространства. Он считал его чрезвычайно важным, центральным качеством живого вещества. По этой линии проходит четкая граница, непереходимое различие между живым и неживым веществом.
В. посвятил этому явлению множество страниц своих работ в том числе одну специальную из цикла “Проблемы биогеохимии”, которая называется “О правизне и левизне” (1940). Здесь он писал: “Отличие живого вещества от косного - не живого - вещества биосферы лежит глубже физико-химических их свойств. Оно может быть связано с особым - геометрическим - субстратом физических свойств, т.е. с другим состоянием физического пространства, занятого телами живого вещества, чем физическое эвклидово пространство косного вещества биосферы.
Тела живого вещества, возможно, отвечают не эвклидову пространству, а одному из римановских геометрических пространств. Это гипотеза, рабочая научная гипотеза, допустимая и, думаю, удобная для научной работы” (“О правизне и левизне”/Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. Труды Биогеохимической лаборатории. Т. 16. М. Наука, 1980. с. 176-177).
Таким образом, в исследовании пространства и времени В. поступал как натуралист. Он ставил своей целью не создание определенной теории этих явлений, но старался правильно описать их как естественные процессы и тела. Реальное и единое время-пространство биосферы существует на нашей планете и создает фон для всех остальных времен и пространств. Это возможно потому, что согласно В., живые организмы не вторичны по отношению к косной материи, а равноценные с ним, существуют столько же, сколько существует космос, в том числе и планеты. Коренное отличие живого от неживого, несводимость живого к неживому и вечность жизни, ее непроизводность и космичность делают понятие биологического времени-пространства существенным, считал В. Через их познание мы приходим к пониманию роли жизни в общем строе мироздания.
Произведения В., посвященные времени и пространству, не были в свое время восприняты в полном объеме научным сообществом. Во-первых, потому, что долгое время они не издавались, многие из них напечатаны много лет спустя после его смерти. А во-вторых, по субъективным причинам, по самому характеру научного творчества В. не старался ввести эти понятия в общий контекст науки, не дал их четких операционных определений. Поэтому при общей высокой оценке творчества В. в науках о Земле эти наблюдения и описания долгое время считались философскими, но не научными. И лишь в последнее время пионерские исследования В. биологического времени-пространства вместе с идеями биосферы и космичности живого вещества входят в современные научные исследования.
Литература
Вернадский В.И. Пространство и время в неживой и живой природе. /Размышления натуралиста. Кн. 1. М.: Наука. 1975. 175 с.
Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988, 520 с.
Вернадский В.И. Биосфера. М.: Ноосфера, 2001. 244 с.
Вернадский В.И. Труды по философии естествознания.М.: Наука, 2000, 504 с.
Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. / Труды Биогеохимической лаборатории. Т. 16. М.: Наука, 1980. 320 с.
Аксенов Г.П. Причина времени. М.: Эдиториал УРСС. 2001. 302 с.
Вернадский Владимир Иванович (1863-1945). Родился в Петербурге, в семье профессора политической экономики и статистики Ивана Васильевича Вернадского. Очень рано проявил склонность к чтению и к самостоятельному суждению. Уже в гимназии у него обнаружился талант историка и естествоиспытателя. В 1881 г. поступил на естественное отделение физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, которое закончил со званием кандидата в 1885 г. Слушал лекции виднейших ученых своего времени, химию преподавал Д.И. Менделеев, геологию - В.В. Докучаев. Под руководством последнего еще студентом В. участвовал в исследованиях природных ресурсов Нижегородского края.