Александр Ферсман - Занимательная минералогия

Сначала пойдем в кристаллографический институт; здесь природные кристаллы измеряют на больших гониометрах, с точностью до секунд дуги — методы астрономии позволили применить ее законы к кристаллам. Через лупу, освещаемую лампочками, кристаллограф отсчитывает углы кристаллика величиной с булавочную головку, который, однако, покрыт сорока-пятьюдесятью мельчайшими блестящими площадками. Потом кристаллограф исследует свои кристаллы рентгеновскими лучами: в одной комнате получается ток в десятки тысяч вольт, по особым изолированным проводам проходит он в другую комнату, где через окно, как на рубке парохода, управляет процессом молодой исследователь. В рентгеновских лучах раскрывается внутреннее строение кристалла, и ряд пятен или колец на фотографической пластинке позволяет ученому разгадать с помощью сложных математических вычислений те ряды атомов, из которых построен кристалл.

Дальше в отдельной комнате, где искусственно поддерживается постоянная температура, особые ртутные регуляторы выравнивают температуру растворов в специальных сосудах, а сквозь стенки стеклянных банок виднеются огромные прозрачные кристаллы, искусственно выращенные в этих тепличках.

Пойдем в лаборатории института геологических наук. Здесь в минералогической лаборатории приготовляют тончайшие пластинки — толщиною в сотые доли миллиметра — шлифы. В особых микроскопах через шлифы пропускаются лучи то солнечного света, то отраженные лучи электрических ламп. Здесь изучается целый мир явлений светового луча, для которого незаметны ряды решеток; работа минералога должна быть особо тщательной, чтобы получить в своих вычислениях точность, которая выражается какою-то ничтожною дробью, миллиардными долями сантиметра. За эту точность он борется долгое время, и иногда после месяцев упорного труда ему удается добиться желанных результатов.

Зачем, спросите вы, ломать голову, портить глаза и тратить время из-за какой-то миллиардной доли сантиметра?

Как часто слышу я эти вопросы, и как много в них роковых заблуждений и вредных мыслей!

Величайшие законы мира открываются за последние годы именно в этих бесконечно малых величинах, миллионных и миллиардных долях сантиметра. Их отклонения от теоретических величин говорят нам о скорости движения небесных тел, о строении мельчайшего ядра атомов, о законах строения вещества, о притягивании световых лучей большими телами, о давлении света на мелкие частицы, о физическом сочетании времени и пространства, о тончайших ферментах жизни живого вещества и т. д. В величайшей точности наших приборов и наблюдений, в упорной борьбе за каждый новый десятичный знак лежит разгадка мира и великих сил, заложенных внутри атома. И управлять силами мира будет тот, кто первый постигнет эти цифры — где-то на двадцатом или тридцатом месте после нуля и запятой:

0,000000…5.

И мне хочется сказать нашим молодым исследователям: не спеши, будь точным и цени точно наблюденные и точно измеренные явления природы. Из этих кабинетов, где определяются удельный вес минерала, прохождение через него лучей света, его электрические и магнитные свойства, его форма, цвет, твердость, строение, пройдем дальше, в лаборатории геохимии. Если в минералогической мы боролись за точность измерения расстояний, то здесь ведется борьба за точность взвешивания, за точность веса. Мы входим в темные тихие комнаты специальных лабораторий: спектроскопической и рентгеновской. Большие приборы с трубками и трубами; слева пропускаются искры то ярких вспышек электрической дуги, то тихие разряды десятков тысяч вольт рентгеновского излучения. Здесь определяются ничтожные следы различных веществ — элементов — в наших минералах: взвешивают миллионные доли грамма, которые недоступны самым точным химическим весам, или открывают в минерале иногда двадцать-тридцать разных элементов, атомы которых запрятались в свободных промежутках кристаллической решетки. И хотя их очень мало, мы заставляем их хоть на миг сверкнуть спектральною линиею и этим обнаружить себя.

Из этих темных помещений перейдем в светлые, залитые солнцем химические лаборатории. Здесь — господство геохимика и минералога, здесь разгадывается прошлое минерала и намечается будущее в сложных процессах заводской деятельности. Здесь минерал разлагается на свои составные части, — то его сплавляют в платиновом или серебряном тигле в особых электрических печах, то кипятят в стеклянных или кварцевых стаканах с разными кислотами, то в больших платиновых чашках разлагают электрическим током, то в особых лодочках вставляют в длинные кварцевые трубки и нагревают до светло-красного каления. Длинный путь проходит минерал в химической лаборатории, и после каждого взвешивания на весах геохимик записывает: кремнезема столько-то, магния столько-то, фтора столько-то. Как трудны эти анализы, когда в минерале сплетено до тридцати различных элементов, как трудно отделить их друг от друга, и нередко проходит много недель, пока геохимик разгадает тайну минерала.

Разгадав ее, он переходит к новым задачам: теперь надо научиться использовать минерал в промышленности, указать, как извлечь на заводах ценные составные части и как и на что можно использовать минерал. И венцом трудов будет тот момент, когда геохимик в последней лаборатории — в экспериментальной — сумеет искусственно получить в колбе, тигле или печке минерал.

Мы кончаем обход научных институтов и идем отдыхать в Минералогический музей, где покорно на полочках ждут своей участи быть сваренными, сожженными и пронизанными жесткими лучами тысячи прекрасных минералов Земли.

Кто хочет хорошо изучить какую-либо науку, тот должен не только знать ее, но и знать, как она создавалась и развивалась и кто были те крупные ученые, которые ее двигали вперед. Вот почему в этом очерке я хочу сказать несколько слов о трех крупных геологах и химиках нашей страны, сыгравших огромную роль в развитии минералогии.

Я говорю о Ломоносове, Менделееве и Карпинском , имена которых должны быть известны всем.

Жизнь и работа Михаила Васильевича Ломоносова относится к отдаленным временам: больше двухсот лет прошло со дня рождения и немногим больше полутораста лет после смерти этого гениального человека, из простого рыбака выросшего в титаническую фигуру ученого-академика. Ломоносова смело можно назвать первым русским химиком, геологом и минералогом. Многие из его научных идей только теперь входят в нашу науку. Он первый поднял вопрос о необходимости составить полный список минералов нашей страны и указал, какую огромную пользу принесет эта работа. Он первый внес в геологию точные данные химии, физики и математики и указал, что наука только тогда становится наукой, когда она опирается на точные данные математики.