Учение о биосфере и ноосфере

В структуре биосферы Вернадский выделял семь видов вещества:

1. живое;

2. биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);

3. косное (абиотическое, образованное вне жизни);

4. биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);

5. вещество в стадии радиоактивного распада;

6. рассеянные атомы;

7. вещество космического происхождения.

Вернадский был сторонником гипотезы панспермии. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

Важным этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы.

Основные предпосылки возникновения ноосферы:

1. расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;

2. развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;

3. открытие таких новых источников энергии как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;

4. победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;

5. всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса.

Деятельность Вернадского оказала огромное влияние на развитие наук о Земле, на становление и рост АН СССР, на мировоззрение многих людей.

Начиная с 1908 года В. И. Вернадский (в то время профессор Московского университета) постоянно проводил огромную работу по организации экспедиций и созданию лабораторной базы по поискам и изучению радиоактивных минералов^[7]. В. И. Вернадский был одним из первых, кто понял огромную важность изучения радиоактивных процессов для всех сторон жизни общества. Ход исследований радиоактивных месторождений был отражён в «Трудах Радиевой экспедиции Академии наук»^[8], в основном это были экспедиции наУрал, в Предуралье, Байкал и Забайкалье, Ферганскую область и Кавказ, но В. И. Вернадский указывал на необходимость подобных исследований в южных регионах, в особенности на побережьях Чёрного и Азовского морей. Он считал, что для успешной работы, должны быть организованы постоянные исследовательские станции^[9].

После Октябрьской революции выехал на юг, стал одним из основателей и первым президентом (27 октября 1918) Украинской академии наук, состоял профессором и с 1920 по 1921 год ректором Таврического университета в Симферополе. В 1921 г. вернулся в Петроград, участвовал в создании Радиевого института. В период с 1922 по 1926 год работал за границей в Праге и Париже, читал лекции вСорбонне, работал в Музее естественной истории и Институте Кюри, где исследовал паризий — вещество, ошибочно принятое за новый радиоактивный элемент. В Париже нафранцузском языке вышел его фундаментальный труд «Геохимия».

В 1915—1930 годах председатель Комиссии по изучению естественных производственных сил России, был одним из создателей плана ГОЭЛРО. Комиссия внесла огромный вклад в геологическое изучение Советского Союза и создание его независимой минерально-сырьевой базы.

По возвращении в 1926 г. продолжил творческую самостоятельную работу. Сформулировал концепцию биологической структуры океана. Согласно этой концепции, жизнь в океане сконцентрирована в «плёнках» — географических пограничных слоях различного масштаба.

В 1927 году организовал в Академии наук СССР Отдел живого вещества. Однако термин «живое вещество» он употреблял в смысле, отличном от работ О. Б. Лепешинской — как совокупность живых организмов биосферы^[10].

Основал новую науку — биогеохимию и сделал огромный вклад в геохимию. С 1927 года до самой смерти занимал должность директора Биогеохимической лаборатории при Академии наук СССР. Был учителем целой плеяды советских геохимиков.

Летом 1940 года по инициативе Вернадского начались исследования урана на получение ядерной энергии. С началом войны был эвакуирован в Казахстан, где создал свои книги «О состояниях пространства в геологических явлениях Земли. На фоне роста науки XX столетия» и «Химическое строение биосферы Земли и её окружения».

В 1943 году Вернадский возвратился из эвакуации и «за многолетние выдающиеся работы в области науки и техники» к 80-летию был удостоен Сталинской премии I степени.

4. Петр Николаевич Лебедев (1866-1912) — российский физик-экспериментатор, первым подтвердивший на опыте наличие светового давления, создатель первой русской школы физиков. Профессор Московского университета (1900-11), ушел в отставку в знак протеста против притеснений студенчества. Впервые получил (1895) и исследовал миллиметровые электромагнитные волны. Открыл и измерил давление света на твердые тела (1900) и газы (1908), количественно подтвердив электромагнитную теорию света. Имя Лебедева носит Физический институт РАН.

В 1900 Петр Лебедев при помощи виртуозных, хотя и выполненных скромными средствами опытов подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твердые тела, а в 1908 — и на газы. Это явилось важной вехой в науке об электромагнитных явлениях. Известному английскому физику Уильяму Томсону принадлежат слова: «Я всю жизнь воевал с Максвеллом, не признавал его светового давления, и вот... Лебедев заставил меня сдаться перед его опытами».

Петр Николаевич Лебедев изучал также действие электромагнитных волн на резонаторы и выдвинул в связи с этими исследованиями глубокие соображения, касающиеся межмолекулярных взаимодействий, занимался вопросами акустики, в частности, гидроакустики. Изучение давления света на газы побудило Лебедева заинтересоваться происхождением хвостов комет.

Первая научная физическая школа в России

Не ограничиваясь научно-исследовательской деятельностью, Петр Лебедев отдавал много сил созданию научной физической школы, которая, по существу, была первой в России. К 1905 в его лабораторию входило уже около двадцати молодых ученых, которым суждено было сыграть видную роль в развитии физики в России. Ассистентом и ближайшим помощником Лебедева был Петр Петрович Лазарев, ставший после смерти своего учителя руководителем лаборатории, а в 1916 — директором первого Научно-исследовательского института физики в Москве, из которого вышли Сергей Иванович Вавилов, Григорий Александрович Гамбурцев, Александр Львович Минц, Петр Александрович Ребиндер, Василий Владимирович Шулейкин, Эдуард Владимирович Шпольский и другие. Именем П. Н. Лебедева назван Физический институт Российской Академии наук в Москве.

Последние эксперименты Петра Лебедева

Эксперименты Лебедева требовали применения тщательно продуманной, порой довольно сложной «механики». Это иногда порождало нелепые упреки, в том, что у Лебедева «наука сведена до уровня техники». Однако сам П.Лебедев считал вопрос связи науки с техникой очень важным.

Последний цикл исследований Лебедева недооценен и поныне. Эти исследования имели целью проверить гипотезу английского физика Сазерленда относительно перераспределения зарядов в проводниках под действием гравитации. В небесных телах, планетах и звездах, по мысли Сазерленда, происходит «выдавливание» электронов из внутренних областей (где давления велики) на поверхность, благодаря чему внутренние области заряжаются положительно, а поверхность тел — отрицательно. Вращение же тел вместе с перераспределившимися в них зарядами должно порождать магнитные поля. Таким образом, предлагалось физическое объяснение происхождения магнитных полей Солнца, Земли и других небесных тел.

Гипотеза Сазерленда не имела в то время надежного теоретического обоснования, и потому особую важность приобретал задуманный Петром Лебедевым опыт по ее проверке. Поняв, что центробежные силы, как и гравитационные, должны вызывать перераспределение зарядов, Лебедев выдвинул простую, но весьма остроумную идею: если гипотеза Сазерленда верна, то при быстром вращении электрически нейтральных тел должно возникать магнитное поле. Именно такое «намагничивание вращением» и должен был обнаружить опыт.

Работа проходила в очень трудных условиях. В 1911 в знак протеста против реакционных действий министра народного просвещения Льва Аристидовича Кассо Лебедев вместе с другими прогрессивными преподавателями решает оставить Московский университет. В результате очень тонкий опыт, который он проводил в подвале физического факультета, был скомкан. Искомого эффекта обнаружить не удалось. Причина неудачи заключалась не в отсутствии эффекта, а в недостаточной чувствительности установки: оценки для магнитных полей, на которые ориентировался Лебедев и которые основывались на работах Сазерленда, оказались значительно завышенными. В университете Шанявского на частные средства Лебедев создал новую физическую лабораторию, но продолжить исследования не успел.

Лебедев страдал болезнью сердца и однажды, еще сравнительно молодым, испытал клиническую смерть: сердце вдруг остановилось, когда он греб на лодке, но тогда удалось вернуть его к жизни.

Петр Лебедев скончался 1 (14) марта 1912, в Москве, прожив всего 48 лет.