Прочитайте онлайн Самые знаменитые ученые России | Александр Евгеньевич Ферсман

Читать книгу Самые знаменитые ученые России
396+4967
  • Автор:
  • Язык: ru
Поделиться

Александр Евгеньевич Ферсман

Геохимик.

Родился 27 октября 1883 года в Петербурге.

Отец Ферсмана, оставив архитектору, в год турецкой кампании пошел вольноопределяющимся в действующую армию. После войны окончил Академию генерального штаба и был определен по службе сначала в Крым, а затем, в качестве военного атташе, в Грецию.

С детства Ферсман увлекался камнями.

Везде он умудрялся собирать коллекции, сперва любительские, затем более серьезные, отвечавшие определенной системе. Когда отец был назначен директором Кадетского корпуса в Одессе, Ферсман нашел совсем уж необычный способ пополнения своих коллекций: он рылся в кучах каменного балласта, сгружаемого с кораблей, приходивших в Одессу из разных уголков Земли.

В 1901 году, окончив гимназию, Ферсман поступил на физико-математический факультет Новороссийского (Одесского) университета. Минералогию в университете читал профессор Прендель. Невозможно скучные лекции Пренделя могли кого угодно оттолкнуть от занятий. Только переход в Московский университет удержал Ферсмана на естественном факультете. В Москве, на его счастье, кафедру минералогии возглавлял В. И. Вернадский. В его лекциях минералы выглядели не грудой мертвых статичных образований, а продуктом совершенно определенных химических реакций, безостановочно протекающих в земной коре.

Здесь Ферсман опять, теперь на всю жизнь, увлекся минералогией.

«Мы работали не менее двенадцати часов в лаборатории, нередко оставаясь на ночь, – вспоминал он, – так что анализы шли целые сутки; два раза в неделю мы читали доклады в кружке у В. И. Вернадского, разбирали с ним коллекции, слушали его увлекательные лекции. Университетская жизнь с блестящими выступлениями Ключевского, годы молодой борьбы за высшую школу, огромный научный и общественный авторитет Вернадского – все накладывало и на нас свой отблеск, и мы гордились своими 12 кв. метрами лаборатории, гордились музеем, гордились каждой печатной работой нашего старого и запущенного Института».

Окончив университет, Ферсман отправился в двухгодичную заграничную командировку. В Париже он работал у минералога А. Лакруа, в Гейдельберге у норвежского геохимика В. М. Гольдшмидта. В Швейцарии, в Италии, в Германии, во Франции, на острове Эльба побывал на многих месторождениях минералов. Там же, за границей, закончил монографию, посвященную алмазам. Проиллюстрировал он ее собственными рисунками. Но главным в командировке стало то, что на острове Эльба Ферсман впервые заинтересовался пегматитами – горной породой, для которой характерна своеобразная структура, обусловленная необычным срастанием кварца и полевого шпата. Кристаллы кварца на фоне полевого шпата образуют узор, напоминающий древнюю клинопись, отсюда и второе название пегматита – письменный камень. Интересен пегматит еще тем, что с его месторождениями, как правило, связаны находки драгоценных камней, разнообразных слюд, полевых шпатов, оловянного камня, радиоактивных и редких минералов.

Занявшись пегматитами, занимаясь ими много лет, Ферсман стал крупнейшим их знатоком. В 1931 году он обобщил свои исследования в большой работе «Пегматиты, их научное и практическое значение». Ценность этой работы заключалась в том, что впервые пегматиты были подвергнуты изучению с точки зрения минералообразующих процессов. Ферсман сумел показать, как в течение весьма длительного процесса остывания магмы в строгой последовательности, определенной законами физической химии и термодинамики, выделялись различные минералы в различных сочетаниях друг с другом. Это позволило лучше понять, почему те или иные минералы и руды часто встречаются вместе или, наоборот, как бы избегают друг друга.

В 1909 году Ферсман начал преподавать минералогию в Московском университете. Но в 1911 году, в связи с известными событиями, связанными с действиями министра народного образования Л. А. Кассо, он покинул университет.

С 1912 года Ферсман – профессор минералогии Высших женских (Бестужевских) курсов в Петербурге. Одновременно он – старший хранитель, а затем директор Минералогического музея Петербургской Академии наук. Тогда же Ферсман принял деятельное участие в организации научно-популярного журнала «Природа», сыгравшего неоценимую роль для распространения научных знаний в России.

Когда началась первая мировая война, Россия, слабо разрабатывавшая свои месторождения полезных ископаемых и лишенная теперь возможности получать минеральное сырье из-за границы, оказалась в крайне тяжелом положении. Для решения этих вопросов в 1915 году группой видных ученых была организована специальная Комиссия сырья и химических материалов при Комитете военно-технической помощи. Возглавил Комиссию Ферсман. Одновременно он исполнял обязанности секретаря Комиссии по изучению естественных производственных сил при Академии наук – КЕПС. Эта Комиссия имела самое прямое отношение к военным нуждам, но дела ее постоянно тормозились отсутствием средств, необходимых для срочных исследований. Дошло до того, что академик Крылов, возмущенный волокитой со стороны правительства, однажды заявил, что при таком подходе к делу можно ожидать чего угодно, даже полного крушения императорской семьи, – ведь это ей принадлежали вольфрамовые месторождения Забайкалья, о которых шла речь на собрании. Вынув из кармана 500 рублей, Крылов сказал: «Это для спасения нашей армии, оставшейся без снарядов».

По-настоящему огромный научный и организаторский талант Ферсмана развернулся после революции. Обладая глубокими знаниями в самых разных областях – почвоведении, геологии, минералогии, химии, физики и геофизики, астрономии, истории материальной культуры, истории науки, Ферсман в каждой из перечисленных областей оставил заметный след.

В 1918 году Ферсмана избрали директором только что созданного в Петрограде Географического института.

«…Я вижу первую тропу к науке будущего, – сказал Ферсман на годичном акте Географического института 30 января 1922 года, утверждая роль науки в жизни общества. – Я вижу науку, как мощный государственный механизм, я вижу всемогущую власть ее и ее деятелей, могучее подчинение науке всех элементов государственной жизни, торжество мысли и духа, творческих порывов. В этом будущем строителем жизни будет ученый – не оторванный от окружающего мира, а тесно связанный с ним; он будет иметь свое право владеть этим миром, ибо только его достижениями будет этот мир жить».

В 1919 году Ферсмана избрали действительным членом Академии наук.

Многочисленные полевые маршруты Ферсмана пролегли через Кольский полуостров, Тянь-Шань, пустыни Кызылкум и Каракумы, через Урал, Забайкалье. Ученый бродил по сибирской тайге и по берегам Байкала, поднимался на ледники Алтая. Он работал на безжизненных берегах залива Кара-Богаз-Гол и в труднодоступных горах северного Таджикистана. Однажды на железнодорожной станции Имандра оборванному, заросшему бородой Ферсману, только что выбравшемуся из тундры, какой-то сердобольный пассажир сунул в руку пятак. Этот пятак, как талисман, академик Ферсман всегда носил при себе.

В течение многих лет Ферсман занимался Хибинами.

Обычно полевые отряды расходились по тундре, чтобы встретиться на северном берегу озера, над которым возвышается гора Кукисвумчорр с вершиной плоской, как стол. Не раз в маршрутах Ферсман и его сотрудники натыкались на деревянные треугольники – опознавательные знаки английского экспедиционного корпуса, действовавшего здесь в 1919 году. Тогда в Лондоне вышла карта, на которой Мурманский край был закрашен в условный цвет английских колоний, а известный полярный исследователь Эрнст Шекльтон даже подписал договор с белогвардейскими властями на «постоянную и систематическую» в течение девяноста девяти лет промышленную эксплуатацию естественных богатств Кольского полуострова.

На горе Кукисвумчорр Ферсман наткнулся на богатую жилу.

«Вот он, обманщик», – произнес Ферсман, поднимая с земли невзрачный на вид зеленоватый камень. «Обманщиком» оказался апатит; название его, кстати, переводится с греческого именно так – обманщик. Иногда он выглядит как прозрачные кристаллики, похожие на кварц, иногда как плотный камень, напоминающий известняк или мрамор, а иногда просто как рыхлая рассыпчатая масса. Под прямым руководством Ферсмана были открыты и разведаны богатейшие месторождения апатита, нефелина и медно-никелевых руд. Эти работы Ферсмана были отмечены премией им. В. И. Ленина. Уже в 1929 году в тундрах и в горах началось промышленное использование апатитов, в диких прежде местах выросли города Хибиногорск и Мончегорск, а в Хибинских горах – в долине озера Малый Вудьявр – была создана постоянная научно-исследовательская станция Академии наук СССР, названная Тиэтта. На языке местной народности саами это слово означало – «наука, школа».

«Среди всех переживаний прошлого, – вспоминал Ферсман, – среди разнообразных картин природы, человека, хозяйства, самыми яркими в моей жизни явились впечатления Хибин – целого научного эпоса, который почти на двадцать лет заполнил все мои думы, силы, энергию, овладел всем моим существом, заострил волю, научную мысль, желания, надежды. Были годы, когда вся жизнь, все интересы вращались только вокруг Хибин, заостряя целеустремленность, укрепляя взаимным интересом, создавая молодых и старых хибинцев – целое „племя“ увлеченных людей. Только этим упорством и упрямством, только огромной работой над Хибинами, мы смогли добиться результатов в этой стране чудес, стране, как в сказке, постепенно раскрывавшей перед нами свои загадки».

Много лет отдал Ферсман Средней Азии. Там, в центре песчаной пустыни, он открыл холмы самородной серы. В 1928 году в Каракумах был поставлен специальный завод. Описывая бесплодные пески, Ферсман ярко восстанавливал доисторические ландшафты. «…Перед нами была картина древних лагун, моря и соленых озер, окруженных песками, в пустынном жарком климате. Море отступало на запад, оставляя лиманы, озера, солончаки, шоры. В одних накапливались черные илистые грязи, подобные знаменитым илам новых крымских соляных курортов, в других образовывался при действии бактерий песочек серы, подобно тому, как такие же налеты серы и сейчас покрывают берега лиманов Атлантического океана на западном берегу Африки…»

Из-за серьезной болезни врачи запретили Ферсману работать в поле. Неистовый путешественник вынужден был теперь перейти на кабинетный режим. Несомненно, это подтолкнуло его теоретические разработки. Основы молодой науки, одним из основоположников которой он являлся, Ферсман изложил в фундаментальном четырехтомном исследовании «Геохимия». «Под геохимией, – писал он, – мы подразумеваем ту отрасль геологических наук, которая имеет целью изучение распределения, рассеяния и концентрации, сочетания и миграции химических элементов в земной коре. Основной единицей ее исследования является, следовательно, сам химический элемент, или нейтральный атом, или чаще всего та подвижная его часть, которую мы зовем ионом».

В «Геохимии» Ферсман первый коснулся проблемы выяснения относительной распространенности тех или иных элементов в земной коре. Известно, что, скажем, содержание таких элементов, как кремний и кислород, составляет на Земле соответственно 28 % и 49 % по отношению к весу земной коры, а вот содержание таких элементов, как радий, уран, торий почему-то выражается ничтожными долями процента.

Это требовало теоретического объяснения.

Ферсман неравномерное распространение элементов связал со строением их атомов. Как известно, к наиболее устойчивым элементам, составляющим Менделеевскую таблицу, относятся первые двадцать восемь, потому что они наименее склонны к самопроизвольному распаду, а вот тяжелые элементы с большим атомным весом, легко распадаются.

Замечательные идеи высказал Ферсман в области энергетики геохимических процессов. Никто до него не разрабатывал так глубоко влияние законов термодинамики на ход природных процессов. Разработанная Ферсманом геоэнергетическая теория объяснила законы последовательности выделения кристаллов из остывающих растворов и расплавов; парагенезис минералов и химических элементов; распределение элементов по геосферам; наконец, она объяснила образование различных типов рудных месторождений.

За вклад в науку Лондонское геологическое общество наградило Ферсмана палладиевой медалью имени Воллостона. Это высшая геологическая награда. Медалью Воллостона в свое время были удостоены Вильям Смит, Леопольд фон Бух, Чарльз Дарвин, Эдуард Зюсс.

В двадцатые годы Ферсман исполнял обязанности академика-секретаря отделения физико-математических наук Академии наук СССР, с 1927 по 1929 год был вице-президентом Академии, а с 1929 по 1945 год – членом ее Президиума. В те же годы Ферсман возглавлял Радиевый институт, а с 1932 по 1938 год исполнял обязанности председателя Уральского филиала АН СССР и Кольской базы им. С. М. Кирова. В тридцатые и в сороковые годы – был директором Института кристаллографии, минералогии и геохимии им. М. В. Ломоносова и Института геологических наук Академии наук СССР.

Много сил отдал Ферсман популярной литературе. Он написал несколько талантливых книг, выходившими в СССР и за рубежом многими изданиями. Среди них «Воспоминания о камне», «Занимательная минералогия», «Занимательная геохимия», «Мои путешествия», «Самоцветы России». Он любил и умел писать живо. О любимом Кольском полуострове он складывал чуть ли не поэмы:

«В диком краю непуганой птицы, как в сказке Пушкина, рождается новый мир полярной новостройки; залиты огнем гидростанций города, поселки, пути; мощные и скорые электровозы с их протяжным гудком нарушают безмолвие Севера. Большевики победили тундру! Уже веет старой легендой от рассказов об оленьих тропах, о тяжелых карбасах, о вехах, построенных на льду порожистых рек, о старых кольских погостах, где церковный звон воскресенья смешивался с языческими обрядами старого быта…»

Зимой 1937 года Ферсман в последний раз побывал в Хибинах.

К сожалению, радость этой поездки была омрачена резко обострившейся болезнью. В крытом фургоне больного академика доставили на железнодорожную станцию и на руках внесли в специально присланный из Ленинграда санитарный вагон.

Во время Великой Отечественной войны Ферсман возглавлял специальную Комиссию научной помощи Советской Армии при отделении геолого-географических наук Академии наук СССР. В работах этого времени, и в научных и в популярных, он делал все, чтобы люди лучше понимали происходящее, чтобы они знали, что, собственно, происходит в мире. В небольшой яркой работе «Война и стратегическое сырье», изданной в Москве в тяжелом 1942 году, он снова и снова напоминал, что современная война никак не может быть выиграна без помощи науки.

«…Условно примем действующую армию страны, например, фашистской Германии, в 300 дивизий, то есть в 6–7 млн. солдат и офицеров механизированных и моторизованных войск, – писал он. – Условно учтем и потребности небольшого флота. Для года войны такой армии нужно примерно: железа и стали – 30 млн. т., угля – 250 млн. т., нефти и нефтяных продуктов – 25 млн. т., цемента – 10 млн. т., марганцевой руды – 2 млн. т., никеля-металла – 20 тыс. т., вольфрама – 10 тыс. т., и так далее.

Вдумаемся в эти грандиозные цифры и попробуем их осмыслить.

…Вот идет бой между танковыми частями и бронированными машинами. Качество броневой стали в значительной степени определяет успех боя. Хром и никель, марганец и молибден вызывают устойчивость брони, ванадий и вольфрам, молибден и ниобий входят в состав наиболее ответственных частей машин – осей, передач, гусениц; хромовые краски со свинцом окрашивают машины в защитный цвет; свечи в моторах из керамики с чистым бериллом обеспечивают бесперебойность их работы; особое стекло с бором, а в лучших танках поляроидные стекла с соединениями йода позволяют водителю видеть противника, несмотря на ослепительный свет прожекторов и фар. Отдельные, менее ответственные части машин сделаны из дуралюминия и силумина – сплава алюминия и кремния. Высокого качества бензин, керосин, легкая нефть, лучшие смазочные масла, получаемые из нефти, определяют жизненность машины и скорость ее движения, а соединения брома улучшают сгорание и частично ослабляют шум моторов.

Около тридцати химических элементов участвуют в строении броневой машины…

А вот другая картина.

Летит эскадрилья бомбардировщиков и истребителей в темную осеннюю ночь – алюминиевые коршуны весом в несколько тонн из сплавов алюминия: дуралюминия или силумина. За ними – несколько тяжелых машин из специальной стали с хромом и никелем, с прочными спайками из лучшей ниобовой стали; ответственные части моторов – из бериллиевой бронзы, другие части машин – из электрона – особого сплава с легким металлом – магнием. В баках или особая легкая нефть, или бензин – лучшие, чистейшие марки горючего с самым высоким октановым числом, ибо оно обеспечивает скорость полета. У штурвала – летчик, вооруженный картой, покрытой листом слюды или специального борного стекла. Ториевые и радиевые светящиеся системы синеватым светом освещают многочисленные счетчики, а внизу, под машиной – быстро отрываемые движением специального рычага авиационные бомбы из легко разрывающегося металла с детонаторами из металлического порошка алюминия и магния с окисью железа…

То приглушая мотор, то вновь запуская его на полный ход, так что от шума пропеллеров и моторов эскадрильи бомбардировщиков дрожат дома и трескаются стекла, коршуны противника спускают на парашютах осветительные ракеты. Мы видим сначала красновато-желтое пламя спускающегося факела-люстры, это горит специальный состав из частиц угля, бертолетовой соли и солей кальция. Но свет постепенно делается более ровным, ярким и белым, загорается порошок магния, который мы так часто зажигали для фотографической съемки, иногда с примесью зеленоватых солей бария.

Но уже подготовлена оборона города. На тонких стальных тросах, мешая движениям пикирующих самолетов, колеблются защитные шары, наполненные водородом, – в ответственных частях англичане применяют и примесь газа гелия. Улавливая звуки моторов, особые слухачи при помощи селеновых и цезиевых мембран даже сквозь тучи определяют положение налетевшего коршуна и автоматически выбрасывают по его направлению мигающие желтовато-красные звездочки, то вспыхивающие, то потухающие, с рядом ослепительных составов, в которых соли кальция играют особую роль.

Десятки ярких лучей прожекторов вонзаются на несколько километров во тьму неба. Золото и палладий, серебро и индий – вот те металлы, отблески которых сверкают на пойманных и бьющихся в ослепительных лучах дуралюминевых вражеских птицах.

Угли электрических ламп прожекторов пропитаны солями четырнадцати редчайших металлов, называемых редкими землями, а англичане приписывают особую интенсивность своих лучей, пронизывающих туманы Лондона, солям тория и циркония и некоторых других специальных металлов.

Но вот к свету ослепительной люстры, подвешенной на парашюте, присоединяется дымовая завеса. Совершая восьмерки над освещенным районом и выбрав место удара, самолет противника из особого снаряда выпускает ленту дымовой завесы – из солей титана или олова, намечая для бомбардировщиков район пикирования.

Но уже брошены против ослепительного света магниевых люстр тысячи красных и красно-желтых ракет (трассирующих пуль) защитниками города. Их ослепительные вспышки мешают летчику разобраться в обстановке, и в лучах солей кальция и стронция он теряет ориентировку, ослепляется поймавшими его лучами прожекторов и бросает бомбы куда придется.

Сотнями он разбрасывает на мирные дома зажигательные бомбы в алюминиевой коробке с начинкой из порошка металлического алюминия и магния, с особым окисляющим веществом, с детонатором из гремучей ртути в головке, иногда с небольшим количеством битума или нефти для быстрейшего зажигания. Нажимом рычагов срываются с петель фугасные бомбы, воздушная волна от разрывов которых производит еще большие разрушения, чем бронебойный снаряд тяжелых орудий морской артиллерии.

Заговорили зенитки, следящие за пикирующим полетом коршуна. Шрапнели и осколки особых зенитных снарядов осыпают вражеский самолет, и снова хрупкая сталь, сурьма и взрывчатые вещества из угля и нефти вводят в действие разрушительную силу цепных химических реакций. Эти реакции, которые мы называем взрывом, протекают в периоды тысячных долей секунды, создавая колебательные волны и механические удары огромной силы.

Но вот – удачный выстрел. Пробито крыло налетевшего коршуна и тяжелым грузом, с остатками бомб, летит он на землю. Взрываются бензиновые и нефтяные баки, рвутся не сброшенные снаряды, сгорает и превращается в кучу бесформенного окисленного металла многотонный бомбардировщик из алюминия, созданный человеческим гением и человеческой злобой для уничтожения другого человека.

«Фашистский самолет сбит», – гласит краткое сообщение прессы. «Сильнейшая химическая реакция закончена, и химическое равновесие установлено», – говорит химик. «Еще один удар по фашистской своре, по ее технике, живой силе и нервам», – говорим мы.

Свыше 46 элементов участвует в воздушном бою – больше чем половина всей Менделеевской таблицы…»

Такова химия войны.

Несмотря на тяжелую болезнь, Ферсман продолжал вести огромную научную и организационную работу. Он готовил к печати двухтомную монографию о Хибинах, пятый том «Геохимии», второй том «Пегматитов», монументальный том «Истории камня в истории культуры», перерабатывал для очередного издания «Занимательную геохимию». Уезжая весной 1945 года на отдых в Сочи, он взял с собой 400 писем своего учителя В. И. Вернадского, собираясь написать о нем книгу. Работа шла хорошо, Ферсман уже собирался домой, даже планировал короткую поездку на Кольский полуостров, но 20 мая 1945 года ему вдруг стало плохо; в тот же день он скончался.

Похоронен академик Ферсман на Новодевичьем кладбище в Москве.

Именем его названы минералы ферсмит и ферсманит.