Спустя еще более четверти века ученый, положительно отвечая на оба эти вопроса, перешел на новый уровень своего понимания реальности: "Механизм земной коры определяется свойствами атомов, его образующих; химический состав коры не случаен...
Этот механизм, по-видимому, не вечен. Деятельность человечества и, быть может, всего живого вещества производит на земной поверхности изменения, последствия которых во времени от нас ускользают. Радиоактивная материя разрушается при условиях, в которых мы не видим возможности воссоздания погибших атомов, Это представление, подобно всякому человеческому представлению, служит лишь слабым отблеском необъятного величия Космоса, всюду и всегда являющегося нам как Порядок Природы, а не как творение хаотического случая".
Этими словами заканчиваются его "Очерки геохимии".
Геолог, как принято считать, имеет дело с камнями. Земная твердь -- основной объект геологии.
Вернадский включил в сферу своих геологических исследований газы, жидкости, излучения и даже космический вакуум.
При жизни Вернадского вакуум понимался преимущественно как отсутствие в данном объеме каких-либо частиц (атомов, молекул, ионов газа). Откачайте из прочного полого шара весь воздух -- останется там вакуум.
Однако существуют поля -- особые состояния, не имеющие точечных объектов (частиц), но все-таки насыщенные энергией в форме электромагнитных волн, гравитационных сил. Межзвездная среда, в которой распространяются "энергетические поля" и частицы, -- это космический вакуум.
"Назревает представление... -- считал Вернадский, -- что вакуум не есть пустота с температурой абсолютного нуля, как еще недавно думали, а есть активная область максимальной энергии нам доступного Космоса. То есть пустоты нет. Мы вернулись к старому спору средневековых философов и ученых, но в отличие от них идем экспериментальным путем -- путем наблюдений".
Можно по-разному оценивать взгляды Вернадского на космос, Не приходится претендовать на единственно верное мнение, Читатель вправе усомниться в том толковании, которое будет дано здесь. Таково право читателя. А право автора -- высказаться.
До сих пор космический вакуум еще не стал, как бы сказать, главной опорой космологии. Причины этого исторические. Некогда люди знали земную твердь и океан. Вся Вселенная тогда "состояла" из твердого основания, твердого небосвода (хрустальных небесных сфер) и безграничности всемирного океана.
Позже пределы Вселенной раздвинулись. В мировом эфире стали двигаться звезды и планеты, связанные "божественными" силами всемирного тяготения.
Затем астрономы обратились к величественным "сиятельствам" -- звездам. На картах Вселенной появились вместо прежних знаков Зодиака звездные миры -- галактики, белые карлики, сверхогромные красные гиганты, пульсары, мощнейшие излучатели -- квазары, космические туманности... До сих пор сохраняется этот интерес к величественным скоплениям раскаленной плазмы -- звездам.
К нашим дням получила самую широкую популярность теория рождения Вселенной из "сверхзвезды", из первичного сгустка сверхплотного вещества, от взрыва которого появились во Вселенной капли взорвавшейся массы -- звезды, остывшие обломки -- планеты и масса других космических объектов, вплоть до особого излучения (реликтового), сохранившегося от момента взрыва.
Астрономы вряд ли примут всерьез замечание о возможной связи теории взрыва Вселенной с взрывами атомных и водородных бомб. Однако такая связь может существовать. Человечество в конце второй мировой войны и чуть позже с ужасом убедилось в могуществе атомных и ядерных бомб. Появились многочисленные отзвуки этих взрывов: протесты, исследования, мрачные пророчества о гибели человечества, даже фантазия о планете Фаэтон, якобы разорвавшейся во время военных действий "фаэтонян", и о ракете на атомном горючем, якобы взорвавшейся при посадке на Землю, что будто бы было причиной Тунгусской катастрофы. На фоне подобных событий идея о большом взрыве Вселенной выглядела особенно привлекательно. Тем более что было доказано: в космосе постоянно происходят грандиозные вспышки сверхновых звезд.
Многие крупные современные ученые -- астрономы, физики-космологи -- убеждены, что Вселенная наша родилась при великом взрыве, и никак иначе. Об этом пишут в объемистых трактатах и многочисленных статьях. Космическому вакууму уделяется очень мало места. Просто ничтожно мало.
А ведь вся наша Вселенная состоит в основном из космического вакуума. "... Космический вакуум пространственно господствует как таковой, и газообразное вещество, которое представляют собой звезды и Солнце, геометрически теряется в космической пустоте".
Огромнейшее пространство Вселенной, доступное наблюдению астрономическими приборами, представляет собой область космического вакуума -- как бы океана энергии, в котором отдельными островками вкраплены сгустки энергии в виде звезд, планет, туманностей...
"Я помню со своей молодости, -- писал Вернадский, какое впечатление на меня произвело в конце 70-х годов предисловие Д. И. Менделеева (1834-1907) к русскому переводу книги Мона о погоде. Он указал, что разгадка погоды находится в современной ионосфере, в вакууме, подчиненном вращению нашей планеты. Это было великое предвидение будущего.
Сейчас мы стоим перед разгадкой "пустого" мирового пространства -- вакуума. Это лаборатория грандиознейших материально-энергетических процессов".
В современной космогонии имеется гипотеза, предполагающая самопроизвольное рождение атомов в космическом вакууме. Она хорошо объясняет некоторые природные явления, но требует отказа от закона сохранения энергии (точнее -- ничтожных по величине отклонений от закона). Других идей об активном вакууме как будто не предложено.
Мысль Вернадского о том, что космический вакуум -- лаборатория грандиознейших материально-энергетических процессов, может развиваться в другом направлении. За последние десятилетия ученые стали рассматривать космический вакуум как особое состояние пространств, обладающее колоссальными скрытыми для нас запасами энергии, как бы океан, из которого к нам выплескиваются отдельные волны, переходящие рубежи нашего мира.
Очень своевременно звучат слова Вернадского: "Об этих пространствах с рассеянными атомами и молекулами правильнее мыслить не как о материальной пустоте "вакуума", но как о концентрации своеобразной энергии, в рассеянном виде содержащей колоссальные запасы материи и энергии..."
Правда, Вернадский не очень точно употреблял некоторые термины. Скажем, материя и энергия. Знаменитая формула Эйнштейна $E=mc^2$ показывает, что энергия и материя (если под материей понимать вещество, имеющее определенную массу) переходят друг в друга. Любая форма энергии вполне материальна.
В данном случае важно, что Вернадский был, пожалуй, прав в главном: космический вакуум -- основа нашей Вселенной. Она, возможно, родилась из вакуума. Космические взрывы стали происходить в ней значительно позже, когда появились скопления плазмы, достигающие критических величин.
Сгущения электромагнитных волн -- фотоны, кванты энергии -- могут рождать частицы вместе с античастицами. Подобные процессы (фоторождение) могут со временем обогащать нашу Вселенную частицами. Не исключено в принципе фоторождение всех частиц, всего вещества, составляющего видимый нами мир.
Если попытаться шаг за шагом проследить возможные пути фоторождения Вселенной, открываются совершенно новые научные проблемы. В наше время, в середине XX века, они кажутся фантастическими.
Если рождались в вакууме частицы, то одновременно в таком же количестве должны появляться и античастицы. Куда же они делись?
Одна из существующих гипотез исходит из возможности разделения в космосе частиц и античастиц. Значит, должны где-то блуждать антимиры, состоящие из античастиц.
Следов этих антимиров еще не обнаружено.
Однако не лишен правдоподобия иной вариант. Античастицы могли стать частью более крупных частиц. То есть все окружающее нас вещество и мы сами, все известные нам частицы включают в себя античастицы. Антимиры внутри нас!
Подобную мысль высказывали вскользь некоторые физики (например, Р. Фейнман). Но не нашли для нее убедительных доказательств. Не исключено, что таких доказательств нет вовсе. И все-таки имеет смысл не отстранять идею фоторождения Вселенной и объединения частиц с античастицами. История науки знает немало случаев, когда гипотеза, казавшаяся крупным специалистам неверной, получала со временем всеобщее признание.
Возможно, такая судьба ожидает и гипотезу Вернадского об активности космического вакуума и его решающей роли в жизни нашей Вселенной.
Невозмутимый строй во всем,
Созвучье полное в природе...
И строй кристаллов, и строй этих стихов Тютчева, и строй геометрических фигур, и многое другое -- проявления соразмерности или, говоря научным термином, симметрии.
Симметрия -- одно из удивительнейших свойств нашего мира.
Выражение порядка. В мире хаоса не возникнут звезды и планеты, летящие по своим орбитам, не появятся растения, животные, люди. И если в отдельных областях, среди скопища атомов, может царить хаос, то над этими областями, в крупных скоплениях материи, планетах, в звездных системах и галактиках владычествует порядок и его непременная спутница -- симметрия.
Мысль Вернадского упорно, долгие годы проникала в тайну симметрии. Впервые он задумался над симметрией еще в университете. Изучение кристаллов опирается на это понятие. Оно пришло сюда из геометрии и обосновалось настолько прочно, что его стали считать почти исключительно принадлежностью кристаллографии.
Учебный курс кристаллографии сопровождается демонстрацией разнообразных геометрических фигур, макетов, наглядно иллюстрирующих исключителььнй порядок, господствующий в мире кристаллов. Определяются плоскости симметрии -- как бы зеркала, отражающие, порой многократно, одну и ту же фигуру. Выделяются оси симметрии, вращаясь вокруг которых кристалл попеременно, поворачиваясь на один и тот же угол, принимает одинаковые положения.
К тому времени, когда Вернадский от учебных упражнений перешел к самостоятельному изучению кристаллов, были убедительно доказаны основные теоремы симметрии в кристаллографии.
Если в геометрии возможны, по существу, бесконечные варианты фигур с различными видами симметрии, то для кристаллов число этих вариантов резко ограничено. В работах Е. С. Федорова было дано самое полное и очень своеобразное развитие идеи симметрии в приложении к кристаллам.
Читая в конце прошлого века свои лекции по кристаллографии, Вернадский обратил особое внимание на проблему симметрии. По своему обыкновению основательно углубившись в историю этого понятия, Вернадский пришел к мысли, что оно выступало в разных обличьях, хотя на это редко обращали внимание исследователи. Во-первых, симметрия в геометрии. Она основана на анализе и сопоставлении идеальных фигур во всем их разнообразии.
Во-вторых, симметрия в кристаллографии. Здесь она переносится из геометрии на реально существующие объекты. Рассматриваются идеальные фигуры, как и в геометрии, но только для частных кристаллических форм. Возникает новая проблема: почему кристаллы обладают лишь ограниченными видами симметрии?
В-третьих, идея симметрии имеет философское значение: она направляет поиски мировой гармонии в науке, искусстве.
Специальными исследованиями проблемы симметрии Вернадский не занимался до 30-х годов. К этому времени он, помимо кристаллографии, сумел охватить много наук: минералогию, геохимию, биологию, радиогеологию, биогеохимию. В статье 1927 года он счел необходимым рассматривать симметрию как свойство пространства, физической разнородной среды. Такова идея симметрии в естествознании.
Кристалл -- это частность, одна из бесчисленных разновидностей пространства. К любой из этих разновидностей приложимо понятие симметрии не только как геометрической абстракции, описывающей форму объектов, но и как выражения внутренней структуры реального пространства. "Для естествоиспытателя... пустое незаполненное пространство не существует... Реальное пространство натуралиста совпадает с той физической средой, в которой идут наблюдаемые им явления..."
Вернадский, прекрасно зная историю идей, вполне отдает себе отчет, что его мысль высказывалась раньше (он ссылается на Л. Пастера, П. Кюри, А. Гельмгольца). Кому-то, возможно, покажется, будто Вернадский просто-напросто воспользовался имевшейся идеей и частично ее подработал. Однако надо помнить, что знал он ее три десятка лет и только спустя такой срок вернулся к ней, осмыслил ее по-своему, заново.
Можно предположить -- на мой взгляд, с большой долей вероятности, -- что он вполне самостоятельно пришел к новому пониманию симметрии на основе своих собственных исследований. Лишь затем, развивая свои идеи, он обратился к истории науки, сочтя совершенно необходимым упомянуть о своих предшественниках.
Прежде всего Вернадский обращал внимание на всеобщность симметрии для окружающего нас мира: "Принцип симметрии в XX веке охватил и охватывает все новые области. Из области материи он проник в область энергии, из области кристаллографии, физики твердого вещества, он вошел в область химии, в область молекулярных процессов и в физику атома. Нет сомнения, что его проявления мы найдем в еще более далеком от окружающих нас комплексов мире электрона и ему подчинены будут явления квантов".
Тут речь идет о принципе симметрии, об учении о симметрии, в которое как частности включаются случаи нарушения симметрии (диссимметрии) или ее отсутствия (асимметрии). И еще. Вернадский в свой перечень объектов, охваченных симметрией, включает фактически всю реальность, все реальное пространство мира (за исключением разве только космического вакуума, для которого принципы симметрии почему-то не разрабатываются до сих пор).
Особый интерес вызывало у Вернадского приложение принципов симметрии к исследованию живых существ и всей области жизни -- биосферы, а точнее -- поверхности нашей планеты.
Опыты Луи Пастера показали, что в живых клетках (в белках) плоскость света поворачивается влево. Следовательно, заключал Вернадский, пространство живого вещества обладает своими особыми качествами. Среди них он называл: существование более сложных форм симметрии по сравнению с кристаллами, отсутствие прямых линий и поверхностей, резкое проявление неравенства правизны и левизны. Все это он объяснял непрерывностью движения атомов ("вихрем атомов", по выражению Ж. Кювье) в живом организме. Кристалл -- неподвижная форма, живое существо -- динамическая. "В симметрии живого организма... мы должны считаться с новым элементом -- с движением, которое отсутствует в симметрии кристаллов..." Итак, "для живого вещества... резко проявляется неравенство правизны и левизны", -- писал Вернадский. Для живого!
Пора нам вспомнить ту часть введения к этой книге, где утверждалось, что Вернадский предвидел возможность различия правизны-левизны в мире элементарных частиц материи. Нет ли у нас тут противоречия? В одном случае речь идет о пространстве живой клетки, организованной в соответствии с постоянным обменом веществ. В другом -- о пространстве микромира, где стираются различия между живым и неживым.
Противоречия нет. Дело в том, что Вернадский предвидел не само по себе конкретное открытие физиков, а только его принципиальную возможность. Он вовсе не утверждал, что в микромире существует отличие правого от левого. Для такого утверждения в те времена не было никаких оснований. Однако он совершенно определенно усомнился в симметричности пространства нашего мира и предположил, что "...явления симметрии могут в нем проявляться только в ограниченных участках". Доживи он до успешных опытов, доказывающих глубокую внутреннюю диссимметрию пространства нашего мира, его бы это открытие не потрясло так сильно, как всех крупных современных физиков. Он был к нему подготовлен.
Возможно, секрет проницательности Вернадского таится в способности (выработанной в молодости) связывать конкретную научную проблему с общими, порой отвлеченными идеями. Скажем, изучение симметрии он связывал с поисками мировой гармонии (и отклонений от нее тоже). Он хорошо написал об истоках понятия симметрии: "... Чувство симметрии и реальное стремление его выразить в быту и в жизни существовало в человечестве с палеолита или даже с эолита, т. е, с самых длительных периодов в доистории человечества... который длился для палеолита около полумиллиона лет -- от 650000 до 150000 лет тому назад, а для эолита -- миллионы лет...
Это представление о симметрии слагалось в течение десятков, сотен, тысяч поколений. Правильность его проверена коллективным реальным опытом и наблюдением, бытием человечества в разнообразнейших природных земных условиях. Опыт многих тысяч поколений ясно указывает на глубокую эмпирическую основу этого понятия и ее существование в той материальной среде, в которой жил человек, в биосфере.
Нельзя забывать при этом, что симметрия ясно представляется в строении человеческого тела, в форме плоскостей симметрии и зеркальных плоскостей симметрии; в правых и левых кистях рук, в ступнях ног и т. д. Она же проявляется в гармонии человеческих движений, как танцах, так и в технической работе, где проявляется геометрическая закономерность.
Переходя к историческому времени, мы видим, что понятие "симметрия" выросло на изучении живых организмов и живого вещества, в первую очередь человека. Само понятие, связанное с понятием красоты или гармонии, было дано великими греческими ваятелями, и слово "симметрия"... приписывается скульптору Пифагору из Региума (Южная Италия, тогда Великая Греция), жившему в V в. до нашей эры". Вернадский очень точно заметил, что понятие симметрии вырабатывалось человеком для конкретных объектов. Действительность направляла развитие мысли. Однако с появлением философских учений, придававших числу и мере (а тем самым и симметрии) божественный смысл как символам единства мира, с бурным развитием геометрии, сводящей реальные объекты к идеальным схемам, положение начало меняться. Симметрия стала признаваться особым качеством, проявлением всеобщего однородного абсолютного пространства, которым наделил свою теоретическую модель Вселенной Исаак Ньютон.
Мы привыкли отмечать те случаи, когда "здравый смысл", практический опыт и смекалка людей в последующем опровергаются научными открытиями и теориями. Но в случае с познанием симметрии случилось обратное; ученые изменили (и углубили, конечно) примитивные представления, а в последующем от некоторых теоретических представлений пришлось отказаться и вернуться к более ранней и более простой идее.
Для Вернадского такое возвращение научной мысли к забытой и, казалось, опровергнутой идее было вполне естественным. Он проследил течение мысли от его истоков, отметил "крутые повороты" и наметил новый неизбежный поворот: "Натуралист, исходя из школьной рутины, все время мыслил о едином пространстве, но не разных природных пространствах, не о состояниях пространства. Он не сознавал, что пространство нашей планеты и вообще пространство планет есть особые пространства, нигде, кроме планет, не наблюдаемые... Он не сознавал и не утверждал, что каждое природное тело и каждое природное явление имеет свое естественное материально-энергетическое специфическое пространство, которое натуралист изучает, изучая симметрию".
Но, может быть, нарушена гармония мира? Единое целое разбито на бесчисленное множество осколков -- пусть кристаллических, симметричных, но все же отдельных осколков? Разрушено великое и необходимое единство мироздания, которое с таким искусством создавали в своих теориях философы Древней Греции, которое испокон веков религия воплощала в образ всемогущего бога?
Да, конечно, к прежним основаниям симметрии Вселенной вряд ли можно возвратиться. Но это не значит, что единство и гармония мира отсутствуют. Совершился переход к более сложным формам взаимодействия пространств, обладающих разными типами симметрии. Ведь и в земной коре, в единой массе горной породы сплочены кристаллы, имеющие различную структуру и симметрию. Это не мешает им сосуществовать миллионы лет. Более того, в биосфере прекрасно взаимодействуют особые "нетвердые кристаллы" живых организмов с типичными неорганическими кристаллами...
И все-таки величественный мир, где царствуют законы симметрии, где соразмерны многообразные формы пространств и симметрий, где гармония форм выявляет совершеннейшую архитектуру -- организацию беспредельных пространств, -- этот величественный мир симметрии не существует в действительности.
Мир пространственной симметрии, даже построенный искуснейшим мастером и мудрецом, будет всего лишь холодным безжизненным слепком нашего реального мира...
Как мир меняется! И как я сам меняюсь!
Лишь именем одним я называюсь,
На самом деле то, что именуют мной, --
Не я один. Нас много. Я - живой...
Звено в звено и форма в форму.
Мир во всей его живой архитектуре --
Орган поющий, море труб, клавир,
Не умирающий ни в радости, ни в буре.
Как все меняется! Что было раньше птицей,
Теперь лежит написанной страницей;
Мысль некогда была простым цветком,
Поэма шествовала медленным быком;
А то, что было мною, то, быть может,
Опять растет, и мир растений множит...
Вслед за Н. Заболоцким вспомним вечную изменчивость мира, его текучую архитектуру.
Что же определяет жизнь Вселенной, постоянную смену форм, рождение нового, невиданного прежде?
... Так появляется вслед за символом соразмерности -- симметрией, символ изменений -- время.
Что такое время?
Веками этот вопрос волнует людей. На него дано множество ответов. Время признавали всемогущим и отрицали начисто. Считали, что оно проникает всюду и, напротив, предполагали его лишь в воображении человека.
Идея существования особого качества мира -- времени -- относится к временам доисторическим. Тогда же появилась мысль о вечности. И, как было с идеей бога, человек, предположив, выдумав время, захотел его представить себе зримо, в виде реального образа. Это оказалось нелегко. С богами было проще, они рано или поздно становились очень похожими на людей, а в своих взаимоотношениях -- на то общество, которое им поклонялось.
Иное дело -- время. Приходилось признавать, что оно имеет власть даже над богами. Древние римляне, например, изобразили двуликого Януса, смотрящего одновременно в прошлое и будущее. Но ведь время -- это прежде всего настоящее...
Мироздание подчиняется законам божественной симметрии, учил великий Пифагор. Он попытался распространить идею симметрии на время, предложив для него идеальный геометрический образ: сферу, объемлющую все сущее.
Однако даже совершенная форма шара, имеющая бесконечное количество осей и плоскостей симметрии, оказалась неподходящей для времени. Идея Пифагора никогда не пользовалась широкой популярностью (зато всегда были ее сторонники; даже теперь существует точка зрения, что время недвижимо и прошлое симметрично будущему или даже что существует антимир, как бы летящий сквозь наш мир в обратном потоке "антивремени"). Весь наш личный опыт показывает: прошлое не возвращается. И в Древней Греции, на родине Пифагора, по-видимому, отдавали предпочтение афоризму: нельзя войти дважды в одну и ту же реку. Время более всего казалось похожим на незримый поток, увлекающий с собой все на свете и никогда не текущий вспять.
Ньютон математически оформил эту мысль, построив модель Вселенной, где господствует порядок. В его мире было три абсолютных субстанции: всеобъемлющее пространство -- эфир, всеувлекающее время и всемогущий Создатель мировой гармонии. Ньютон полностью отделил неподвижное, пустое, геометрическое пространство от времени: "Абсолютное, истинное или математическое время само по себе и по своей природе равномерно течет безотносительно ко всему окружающему".
В самом начале нашего века физика вдребезги разбила эту модель. "Отныне пространство и время превращаются в простой мираж, и лишь их своеобразное единство может претендовать на независимость", -- провозгласил Г. Минковский, математик и философ.
Как ни странно, ту же самую мысль более подробно высказал Вернадский... еще в 1885 году! Он пришел к ней не на основе теоретических исследований, как А. Эйнштейн, а путем философских рассуждений. Вывод его звучит и для нашего века вполне современно: "Бесспорно, что и время и пространство отдельно в природе не встречаются. Они неразделимы. Мы не знаем ни одного явления, которое не занимало бы части пространства и части времени. Только для логического удобства представляем мы отдельно пространство и отдельно время... Что же это за части неразделимые -- чего? Очевидно, того, что только и существует, это -- материя, которую мы разбиваем на две основные координаты: пространство и время".
Так писал Вернадский в частном письме. Очевидно, переворот в научном толковании времени, совершенный теорией относительности Эйнштейна, не застал Вернадского врасплох. В отличие от подавляющего числа своих современников Вернадский еще в прошлом веке глубоко осмыслил одно из фундаментальных философских утверждений теории относительности.
После того как физика придала научную строгость и доказательность представлениям о единстве пространства-времени и отсутствию равномерно текущего всеобъемлющего единого времени, Вернадский вновь вернулся к этой проблеме. Теперь он подошел к ней с позиций кристаллографии (учения о симметрии) и геохимии.
В жизни Земли, по его мнению, время проявляется трояко. Прежде всего, оно проявляется в течении радиоактивных процессов распада атомов. Это, можно сказать, время разрушения.
Для многих процессов свойственны круговороты, постоянное возвращение к прежнему состоянию. Это как бы круговой ход времени.
Наконец, совершенно иначе проявляется время в эволюции живых существ, появлении среди них более развитых, более "мозговитых" видов. Это время созидания и развития.
Оказалось, в природных условиях время -- если его понимать как вол, как показатель изменений -- движется прихотливо, в зависимости от выделенного нами объекта. По существу, каждый объект имеет свое время, или, точнее говоря, представляет собой своеобразные часы.
Радиоактивные элементы неуклонно и равномерно (с замедлением) разрушаются. Они могли бы стать олицетворением абсолютного времени, да вот незадача: у каждого радиоактивного элемента или изотопа своя собственная скорость распада. Все радиоактивные "часы" идут вразнобой.
То же самое относится и к превращениям (эволюции) живых существ. И круговороты вещества атмосферы, земной коры или природных вод совершенно различны по скорости.
Но все-таки как же объясняется сущность времени? Как выглядит для натуралиста эта загадочная категория, которую физики вводят в многочисленные формулы? В конце концов для физики время и его свойства вполне можно охарактеризовать с помощью тех формул, где оно присутствует. Да и в геологии выработаны свои представления о времени, о прошлых эрах и их продолжительности, Более того, здесь даже появился призрак ньютоновского времени. На основе анализа степени распада некоторых радиоактивных элементов в минералах стало возможно определять количество лет, прошедших с момента образования этих минералов. Метод так и назвали: абсолютная геохронология. А почему бы и нет? Все разнообразие явлений геологического прошлого удалось нанизать на одну, единую ось времени и разделить ее на равные промежутки (тысячелетия, миллионолетия). Не значит ли это, что абсолютное время все-таки существует?
Свои многолетние исследования проблемы времени Вернадский подытожил в докладе Академии наук 26 декабря 1931 года. Он подчеркнул некоторые его особенности для разных объектов. Для радиоактивных элементов -- строго определенное направление процесса, его необратимость. Кроме того, атом в масштабе космического времени сразу, скачками, ритмично переходит в новое состояние, распадаясь и рождая другой атом (химический элемент). Для организмов время -- с геохимической точки зрения -- выражается трояко: время индивидуального бытия, время смены поколений (без изменения жизненных форм) и время эволюционных превращений в длительном потоке поколений. Если направление и скорость распада атомов не зависят от внешних воздействий, то для живых организмов изменения (а время и есть показатель изменений) связаны неразрывно с окружающей средой.
По скорости распада атомов отдельные химические элементы различаются, как подсчитал Вернадский, в $10^{???}$ раз. Некоторые элементы очень устойчивы или даже потенциально "бессмертны". Им соответствуют среди живых существ одноклеточные, которые фактически не имеют естественной смерти, а лишь постоянно дробятся, размножаются (очень любопытно: атомы бессмертны, если не распадаются, а одноклеточные бессмертны, пока распадаются!). Правда, здесь разница времени жизни отдельных индивидуумов меньше -- около $10^{13}$ раз.
Имеется важное сходство в проявлении времени для атомов мира и "атомов" (неделимых частиц) жизни: большой размах различий для каждой из форм, неотвратимость изменений, необратимость процесса.
Можно ли объяснять это сходство определенными свойствами времени?
Прежде чем ответить на вопрос, Вернадский счел необходимым рассмотреть основные особенности научного знания и, кроме того, историю научных представлений о времени.
Вернадский выделил несколько этапов развития идеи времени.
До нашей эры в античной науке укоренилось представление о физическом (математическом) времени как мере движения. Время считалось безграничным.
В средние века окрепло убеждение в конечности времени, в неизбежности конца мира (тут проявились не научные выводы, а религиозные предрассудки). До прошлого века наука вынуждена была считаться с представлениями о времени, отводившими на все существование мира лишь несколько тысячелетий. Правда, индийская философия утверждала идею необычайной длительности (едва ли не бесконечности) жизни Вселенной. Однако в науку эта мысль не вошла.
В эпоху Возрождения отдельные мыслители вернулись к античным представлениям о безграничности времени (Д. Бруно) и о времени как мере движения (Г. Галилей). Позже Ньютон ввел понятие абсолютного времени. Это означало, что время исчезло как предмет научного изучения, ибо оно было поставлено вне реальных явлений как нечто всеобщее, безотносительное ко всему окружающему. А ведь наука изучает только реальность, доступную наблюдению.
С начала XX века стало популярным понятие об едином и неразделимом пространстве-времени. Эта идея неоднократно высказывалась еще со времен Ньютона (например, философом Д. Локком). В XVIII веке д'Аламбер упомянул даже о возможности принять в механике время как четвертую координату. Позже подобные взгляды развивали некоторые другие мыслители. Почва для современных представлений о времени подготовлялась издавна.
Итак, пространство-время стало объектом научных исследований.
Но если пространство и время -- части единого целого, то нельзя делать научные выводы о времени, не обращая внимания на пространство. Все особенности пространства отражаются так или иначе во времени. Наконец, возникает вопрос: охватывает ли пространство-время всю научную реальность? Есть ли явления вне пространства-времени?
По мнению Вернадского, такими объектами могут быть кванты -- мельчайшие неделимые порции энергии.
Натуралист наблюдает реальные объекты, подвластные времени, изменяющиеся непременно, как ни медленно проходили бы подобные изменения. Эти превращения чаще всего не сводимы к механическому перемещению. Это "внутренние" преобразования, которые остаются вне внимания физиков, вырабатывающих свое представление о пространстве-времени на основе теории относительности.
Вернадский придавал особое значение принципу единства пространства-времени. В пределах планеты, которую приходится изучать геологу, отсутствует однородное геометрическое пространство. Геологические объекты обладают разнообразными свойствами, структурными особенностями. Одно из проявлений такой разнородности -- различные реальные кристаллические пространства. В их пределах по-разному организована материя (атомы, молекулы), по-разному проявляется симметрия.
Реальное пространство планеты крайне неоднородно, мозаично... Такая формулировка по старинке предполагает разделение пространства и времени. А если научно доказано их единство, то следует говорить о мозаичности пространства-времени. Когда мы исследуем структуру различных видов реального пространства, надо иметь в виду возможность структурных особенностей времени для каждого такого вида., А если обнаруживается нарушение симметрии в реальном пространстве? Скажем, в веществе всякого живого организма? Тогда, по-видимому, диссимметрия должна распространяться и на время. То есть геометрическим выражением времени здесь будет полярный вектор, направленная линия. Для живых существ она будет означать направленные изменения от рождения к смерти, от одного поколения к другому, от одних форм к другим.
Симметрия мира -- математическая абстракция. Словно материя обнаруживает два взаимосвязанных и противоборствующих свойства. С одной стороны, пространственная упорядоченность, симметрия. С другой -- нарушение существующих пространственных структур, неизбежные изменения -- проявление времени. Постоянная борьба и единство противоположностей: пространства-времени, симметрии-диссимметрии, покоя и движения...
Вернадский отмечал коренное отличие неорганической (неживой) материи от органической. Для первой мы не видим эволюции: сейчас образуются минералы точно такие же, как и миллион, сто миллионов, миллиард лет назад. Однако здесь необходимо сделать оговорки. Особняком стоят радиоактивные минералы (об их бренности, то есть изменениях, у Вернадского сказано) и продукты жизнедеятельности. Кроме того, Вернадский считал правдоподобной гипотезу о самопроизвольном распаде всех химических элементов, из которых наиболее устойчивые нам кажутся неизменными. Наконец, Вернадский первым ввел время в минералогию, отметил постоянные изменения и превращения в мире кристаллов.
Но, может быть, в ходе геологического времени, в общей эволюции планеты отдельные химические соединения образуют замкнутые круговороты? В пределах подобных круговоротов время как бы возвращалось к исходной точке; направленный вектор времени превратился бы в круг. В идеале, конечно. Реальные природные тела иные, абсолютное подобие тут недостижимо, да и сами по себе минералы, пожалуй, хоть немного, почти незаметно изменяются: по характеру включений, примесей.
Об этом у Вернадского не сказано. Его работы, посвященные проблеме времени, написаны как-то не очень четко. Дело не в форме изложения мысли -- она проста и точна, как обычно у Вернадского. И мысли достаточно ясны. Но все-таки изложение порой далеко от научной строгости, нередки повторения, возвращение к прежде высказанной мысли, уточнения, детализация и тут же опущен, казалось бы, важный аспект, не отточена формулировка. Память подсказывает одну из любимейших Вернадским тютчевских строк: "Мысль изреченная есть ложь". Кажется, словно ученый пытается высказаться так, чтобы вернее передать свои мысли, чувства. И это не всегда ему удается, возможно, потому, что идея не выкристаллизовалась, не укладывалась в строгие рамки логических построений.
В ответ на упрек критика (философа А. М. Деборина) в отсутствии четкой философской установки проблемы времени, Вернадский написал: "Дать четкую философскую установку проблемы времени! -- Да на это не хватит жизни".
Нередко ученого путают с первым учеником, который быстрее других решает сложные задачи. Вообще-то такие ученые существуют и ценятся высоко. Однако вспомним, что прежде, чем задача решена, кто-то ее придумал, сформ