ЧЕЛОВЕК – ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СИЛА

Наумов Г.Б.
Государственный геологический музей им. В.И. Вернадского

Человеческий разум... не является формой энергии, а производит действия, как будто ей отвечающие.
     
В.И. Вернадский

«Мы живем на повороте в удивительную эпоху истории человечества». С этих слов начинаются знаменитые «Очерки геохимии» - основополагающий курс лекций прочитанный В.И. Вернадским в 1923 -1924 гг. в Сорбонне в Парижском университете[1]. И несколько далее: «никогда в истории человеческой мысли идеи и чувства единого целого, причинной связи всех научно наблюдаемых явлений не имели той глубины, остроты и ясности, какой они достигают сейчас в ХХ столетии». Пожалуй, в этих словах в наиболее сконцентрированном виде содержится ядро методологии В.И. Вернадского. Отсюда последовательно и систематично шаг за шагом развиваются все его исследования, приведшие к созданию биогеохимии, учения о биосфере и ее закономерному переходу в ноосферу.

1. Корни. «Корни всякого открытия лежат далеко в глубине и, как волны бьются с разбега о берег, много раз плещется человеческая мысль около подготовляемого открытия, пока придет девятый вал»[2]. Корни учения о биосфере и ее переходе в ноосферу лежат а геохимии и биогеохимии. Принято считать, что В.И. Вернадский является одним из основоположников современной геохимии. Это действительно так, но с небольшим уточнением. Геохимия, в понимании В.И. Вернадского и геохимия европейских исследователей (В.М. Гольдшмит и др.) далеко не одно и тоже. Геохимия Гольдшмита, проложившая дорогу кристаллохимии, лежит скорее в области физических наук. Геохимия Вернадского несравненно шире и глубже. Она объединила на количественном уровне учения о косной и живой природе планеты, а затем наметила пути и к социальным аспектам развития биосферы. Как же Вернадский пришел к своей геохимии?

Во всех своих исследованиях он всегда стремился опираться на эмпирические факты и точное знание. Это требовало количественного подхода к изучаемым явлениям, требовало числа и меры. В то же время, как естествоиспытатель широкого плана, он не мог ограничиться какой-то одной узкой областью знания. Но как найти общую меру, одинаково пригодную для большого и малого; для земного и космического; живого и косного? Сопоставление масс не дает нужного ответа. Форма может быть одинакова у самых разных, достаточно далеких друг от друга объектов (облако и опухоль). Ответ дало глубокое изучение химии минералов. «В каждой капле и пылинке вещества на земной поверхности по мере увеличения тонкости наших исследований мы открываем все новые и новые элементы. В песчинке или капле, как в микромире отражается общий состав космоса».

Итак, все элементы есть везде, но в разных количествах. И это не игра случая, а закон природы. «Каково бы не было объяснение этого явления, схема рассеяния элементов очень удобна для классификации фактов». Найденная мера оказалась применимой для любых природных объектов, в том числе и живых. Элементарный химический состав организмов настолько закономерен, что может служить одним из видовых признаков.

Так родилась геохимия – наука об истории элементов земной коры.

2. Учение о биосфере. Новая наука не только дала ключ к пониманию процессов химического преобразования неживых тел земной коры, но и проложила путь к пониманию естественных связей между живым и косным веществом планеты. Ученый глубокого синтетического мышления, В.И. Вернадский, идя от изучения косной природы к живому веществу, включил в сферу научного изучения биокосные системы, обосновал становление биогеохимии, рассматривающей обмен вещества между живыми и косными объектами природы, а затем подошел к целостному пониманию Биосферы - области существования и активной деятельности живого вещества.

Это уже было ново и непривычно. Традиционно физики, химики и биологи работали каждый в своей области. Но для геолога это открывало новые связи, влияние косного вещества на развитие жизни и роль живых организмов в формировании осадочной оболочки планеты.

Не случайно эпиграфом к своей фундаментальной работе «Биосфера» Вернадский взял слова Ф. Тютчева:

Невозмутимый строй во всем,
Созвучье полное в природе.

Но гениальный прорыв далеко не сразу нашел свое признание. Разный подход к геохимическим проблемам оказался столь значим, что, в конечном счете, помешал созданию в конце 20-х годов единого международного геохимического журнала. Корнем разногласий явилась биогеохимическая проблематика. Представители физического направления делали упор на изоморфизм и кристаллохимию, считая, что живое вещество это задача биологических, а не геологических наук.

История рассудила этот спор, живое вещество не только определяет эволюцию осадочных пород земной коры, но и формирует химический состав всей гидросферы и атмосферы. Весь кислород атмосферы биогенного происхождения, а многие граниты «несут следы былых биосфер». В.И. Вернадский шел к этому результату долго, и последовательно, понимая, что «в науке нет до сих пор ясного сознания, что явления жизни и явления мертвой природы, взятые с геологической, т.е. планетной, точки зрения, являются проявлением единого процесса». Заложив краеугольные камни новой науки, он неоднократно подчеркивал, что «нужна еще большая работа» представителей разных направлений научного знания, нужен целостный подход к проблеме и одновременно тщательная, детальная проработка отдельных ее частей на надежной количественной основе. И, тем не менее, как подчеркивал его ученик К.П. Флоренский, именно отсюда начинается постановка «важнейшей проблемы во всей научной широте, свойственной только крупным ученым», прокладывается реальный путь к объединению наук о природе и наук о человеке.

3. Концепция ноосферы. Развивая учение о биосфере, Вернадский понял, что человек, активно осваивая естественные ресурсы Земли и, развивая внешнее тело цивилизации, постепенно становится геологической силой. Результаты его деятельности становятся соизмеримыми с геологическими силами, действующими на планете (табл.1).


Таблица 1. Среднегодовое перемещение масс твердого вещества

В природе

Деятельность человека

Среднегодовое извержение лав

км3

Среднегодовое перемещение материала человеком при освоении месторождений полезных ископаемых

км3

   на дне океанов

~50

~100

   на суше

~15

Снос с поверхности суши

~25



«Мы присутствуем и жизненно участвуем в создании в биосфере нового геологического фактора, небывалого еще в ней по своей мощности» - писал В.И. Вернадский.

Если же говорить о локальных изменениях, то результаты техногенного воздействия могут даже превосходить те изменения, которые совершаются в естественном круговороте вещества. Это хорошо видно если сопоставить механические перемещения вещества в Курило Камчатской гряде, происходящие под влиянием эндогенных процессов, с массами горных пород перемещенных при разработке месторождений Кривого Рога (табл. 2).


Таблица 2. Локальные естественные и техногенные перемещения вещества

Курильские острова
1200 км,
32 вулкана

Кривой Рог
75 км,
7 карьеров, 8 подземных рудников

с 1930 по 1963 гг. извергнуто 2,6 км материала

с 1953 по 1991 гг. извлечено не менее 2,2 км горных пород

Среднегодовое – 0,06 км/год

Среднегодовое – 0,08 км/год



Редчайший в природе минерал – самородное железо – человек синтезирует в огромных количествах, насыщая им поверхность нашей планеты. Он концентрирует радиоактивные элементы, рассеянные в природе в локальных объемах, создавая мощные, отсутствующие в природе, источники излучения. Более того, он синтезирует новые радиоактивные техногенные изотопы, не существующие в естественной обстановке. Химические производства создают массы новых соединений, меняющих химический облик биосферы.

«Основной геологической силой, создающей ноосферу, – писал Вернадский - является рост научного знания». Таким образом «Наука есть проявление организованности ноосферы». А сама НООСФЕРА - это биосфера, организованная цивилизацией.

4. Большое видится на расстоянии. В процессе становления нового учения особое значение приобретает своеобразие подхода к одной проблеме ученых разных направлений, видящих ее с разных сторон. В.И. Вернадский и Л.Н. Гумилев - естествоиспытатель и этнограф. Каждый из них, работая в своей области изучения природных явлений, не только понял кардинальное значение глубокого исследования проблем ноосферы для устойчивого развития цивилизации в XXI веке, но и внес свой вклад в их решение.

Исследуя с геохимических позиций количественные закономерности развития биосферы нашей планеты, Вернадский показал, что постепенное усиление влияния человеческого фактора на биокосные системы есть закономерное явление в развитии биосферы.

Л.Н. Гумилев писал: «этнос не случайное сборище людей, а явление развития географической оболочки планеты Земля, совершающее на ней перестройки, сопоставимые с геологическими переворотами малого масштаба». «Благодаря соединению геобиохимии и системологии с исторической географией становится понятной причинная связь между биохимической энергией живого вещества биосферы и отдельными системами - от микроорганизма до суперэтноса».

Таким образом, идя с разных сторон, оба ученых пришли к одному и тому же выводу: продукты человеческого разума, выраженные в росте внешнего тела цивилизации, не безразличны для развития биосферы.

В последние годы к аналогичным выводам приходит все больше и больше представителей других научных дисциплин: математики – Н.Н. Моисеев, экономисты – Л. Ларуш, медики – В.П. Казначеев, философы – А.Д. Урсул и многие другие. Все дороги ведут в Рим, все пути к устойчивому развитию – через концепцию ноосферы.

5. Сила и разум. Один из центральных вопросов изучения ноосферы - энергия совершающихся здесь процессов. Любые изменения вещества, начиная от простого пространственного перемещения и до сложных биохимических реакций, всегда сопровождаются изменением энергетического состояния системы, конверсией энергии между системой и внешней средой или внутри самой системы. Для больших изменений нужны большие энергетические потоки (табл. 3).


Таблица 3. Энергетические потоки в биосфере (по Ф.Я. Шипунову[3])

Поступление в биосферу

Излучение биосферы

Космическая энергия, поступающая на Землю

~2,3 . 105
эрг/см2 . сек

Космическая энергия, излучаемая Землей

~2,3 . 105
эрг/см2 . сек

Эндогенная энергия

n . 102
эрг/см2 . сек

Энергия, поглощаемая живым веществом

(4-6) . 102
эрг/см2с

Техногенное тепло

(1,5 - 2) .
эрг/см2 . сек



Основной трансформатор солнечной энергии – живое вещество, усваивающее ~(4-6) . 102 эрг/см2 . сек

«Система работает на биохимической энергии, - подчеркивал Л.Н. Гумилев - адсорбируя (поглощая) ее из окружающей среды и выдавая излишек в виде работы (в физическом смысле)». «При умственной работе ...- писал В.И. Вернадский в своих черновых материалах «Мысли и наброски» - идет только перераспределение, а не увеличение работы»[4].

И действительно. Энергия реки не меняется, когда мы построим плотину, пустим воду на лопасти турбины, получим электрический ток и передадим его по проводам. Подчиняясь мысли, легкое нажатие на курок освобождает запас энергии, сосредоточенный в пороховом заряде. Информация, сосредоточенная на одной части земного шара без проводов передается во все другие точки.

Подобных примеров бесчисленное множество. Они показывают, что мощность цивилизации в наше время зависит не столько от количества и вида энергии, сколько от:

а- структурной организованности системы;
б- развитости ее информационных полей;
в- мобильности связей между ними.

«Развитие мысли в ходе времени неизбежно представляется такой же частью изменения природы во времени, какой является эволюция химических элементов, космических тел, животных и растительных форм – утверждал В.И. Вернадский. - Это - процесс, ничем не отличающийся от других естественных процессов».

6. Неотложные задачи. На рубеже веков человечество переходит от идеи покорения Природы к политике Рационального природопользования. Для этого мы обязаны согласовать свои действия с естественными законами природы, многие из которых нам предстоит еще выяснить. Это задача всех наук и естественных и технических, и гуманитарных, равно как и органов власти.

Проблема превращения промышленных отходов в новые сырьевые ресурсы (превратить техногенные помойки в техногенные месторождения) не может быть решена ни одними экологами, ни одними технологами. Задача захоронения промышленных отходов не решаема без учета законов миграции, рассеяния и концентрации элементов в самой природе.

Любое природное месторождение полезных ископаемых представляет собой локальную аномальную концентрацию отдельных элементов. Эти скопления сохраняются в естественных условиях сотни миллионов лет, не причиняя никакого вреда окружающей среде. Их можно рассматривать и как природные «кладовые», накопившие полезные для нас компоненты, и как «депо» на пути естественной миграции элементов, и как природные «помойки», куда сброшены элементы избыточные для «окружающей среды». Понять природные геохимические циклы и согласовать с ними свои действия – неотложная задача выхода из кризисных ситуаций. Есть наука бионика, вероятно нужна и геоника.

Даже чисто техническая сторона современных экологических проблем не может быть решена без учета геологии, геохимии и биогеохимии конкретных территорий. При этом, как отмечал В.И. Вернадский, «Проблемы, которые его [исследователя] занимают все чаще не укладываются в рамки отдельной, определенной, сложившейся науки. Мы специализируемся не по наукам, а по проблемам».

Дальнейшее развитие науки и техники без широкой поддержки образовательных и просветительских программ не может дать ощутимых результатов. Решение многих, чисто прикладных вопросов упирается не только в технические, но и в психологические трудности. Их преодоление требует объединения научного, инженерного и гуманитарного знания. Одно развитие науки и техники без широкой поддержки образовательных и просветительских программ не может дать ощутимых результатов.

В одном из своих последних писем сыну Георгию В.И. Вернадский писал: «Я очень рад, что ты очень ярко и просто выразил мою мысль о ноосфере, как синтезе природного и исторического процессов» (2.07.44). А Л.Н. Гумилев подчеркивал, что развитие ноосферы «это и есть постоянное взаимодействие истории природы и истории людей».


[1] Вернадский В.И. Очерки геохимии. //Избранные сочинения т. I, с. 11.

[2] Вернадский В.И. К вопросу о радиоактивности нефтяных буровых вод. // Избранные сочинения. т. I, Изд-во АН СССР, 1954, с. 623

[3] Шипунов Ф.Я. Организованность биосферы М:, Наука, 1980,291 с.

[4] Вернадский В.И. Мысли и наброски // Биосфера. М.: Ноосфера, 2001.

К началу страницы