Владимир Вернадский - Пережитое и передуманное

Это открытие произвело огромный переворот в научном мировоззрении, вызвало создание новой науки, отличной от физики и химии, — учения о радиоактивности, поставило перед жизнью и техникой практические задачи совершенно нового рода, открыло горизонты возможностей совершенно неожиданных и, казалось, навсегда для человечества закрытых.

Благодаря открытию явлений радиоактивности мы узнали новый негаданный источник энергии. Этим источником явились химические элементы. Они, сами по себе, постоянно выделяют энергию — лучи разного рода и разных свойств: лучи а, (3, у способны производить работу, несут электричество разного знака, производят самые разнообразные изменения в окружающей среде. Подобно лучам света они способны производить изменения в солях серебра и таким путем фотографировать в темноте вещества, ими богатые, вызывают явления свечения, они легко проходят через непрозрачные предметы, разряжают заряженные электричеством проводники, могущественным и разнообразным образом действуют на организмы. Среда, в которой находятся следы этих лучей, получает новые свойства: газы становятся проводниками для электричества, вещества, способные флюоресцировать, начинают светиться, в их присутствии происходят не идущие в других условиях химические реакции.

Одновременно с этим излучением радиоактивные элементы обладают более высокой температурой, чем окружающее пространство. От них во все стороны исходит тепло; при этом процесс теплового излучения идет непрерывно все время, годами, без уменьшения своей силы и без видимого и заметного для нас затрачивания какой‑нибудь другой энергии на его производство. Он пропорционален массе радиоактивного элемента, причем так же, как все другие проявления радиоактивных свойств, эффект получается огромный по сравнению с вызывающей его массой. Так, Содди [97]вычислил, что три сантиграмма бромистого радия в течение года выделили около 16 500 калорий.

Но не только выделение тепла, а и перенос электрических зарядов, и изменение химических соединений серебра, и явления свечения, ими вызываемые, огромны по своей силе, по сравнению с массой радиоактивного вещества.

Энергия, развиваемая при превращении грамма радия, равна энергии сгорания 500 килограммов каменного угля. Если бы мы собрали 1/2 литра радиевой эманации — нитона, то не нашлось бы сосуда, который мог бы сохранить этот тяжелый радиоактивный газ: всякое вещество, нам известное, превратилось бы в пар при соприкосновении с ним!

II

Но перед нами открылся не только новый источник энергии. Попытки объяснить его вызвали следствия не менее крупного научного значения.

Оказалось, что все выделения энергии при радиоактивных процессах, подобно всемирному тяготению, не могут никакими способами быть изменены в своем течении или в своей силе. И вместе с тем все эти проявления энергии теснейшим образом связаны с материальными излучениями; из радиоактивных тел выделяются тяжелые элементарные газы — эманации, вокруг радиоактивных тел садится тончайшая твердая пыль, образующая на некоторых предметах пленочные налеты.

Выделения энергии и материальных частиц разного рода ясно указывают на особое состояние глубокого изменения, в каком находятся радиоактивные вещества. Это изменение тесно связано с атомом вещества, так как можно было доказать, что все радиоактивные свойства, относимые к явлениям энергии или к материальным излучениям, не меняются под влиянием причин, действующих на свойства химических соединений: ни свет, ни теплота, ни давление, ни состояние электрического и магнитного поля, ни химические реакции ни в чем не отражаются на темпе процесса, на количестве эманации, на быстроте выделения и свойствах лучей а, Р, и у. Все эти явления меняются только с изменением количества радиоактивных атомов, входящих в соединение. Подобно тому, как при образовании соединения не меняется масса атома, точно так же никаким путем не могут быть изменены его радиоактивные свойства.

Эти исследования заставили вскоре сгладить неизбежную, казалось, пропасть между энергией и материей, привели к созданию энергетической электронной теории материи, дали почву допущению распада атома химического элемента, привели к вопросу о диссоциации материи. Эта последняя идея в той или иной форме явилась независимо у нескольких исследователей; кажется, впервые ее высказал Ле Бон, — но в той форме, в какой она получила значение научной гипотезы, ее дали нам Резерфорд и Содци [98]в 1902 году.

Старинные мечтания алхимиков получили реальное основание! Некоторые химические элементы, не разлагаемые во время химических процессов, распадаются во время реакций радиоактивных. На частном случае гелия мы имеем опытное подтверждение возможности такого превращения.

Чрезвычайно быстро были созданы новые представления о материи, о химическом элементе, о взаимных соотношениях между материей и электричеством. Быстро поблекли старые, казалось, прочно вошедшие в сознание натуралистов представления — как представления о мировом эфире…

Наряду с этим в научное мировоззрение вошли совершенно новые идеи — представление о конечном бытии химических элементов. Кажется, впервые научно эта идея была высказана Инглисом. Для одних из элементов пришлось допустить в среднем эфемерные бытия немногих минут или даже секунд, для других исчислять существование их миллионами лет. Отдельные химические элементы оказались генетически связанными, и для них стало возможным строить такие же генеалогические таблицы, какие мы даем в родословных человека или животных или в зоологических древах образования родов и видов. Таблица химических элементов сразу озарилась на наших глазах новым светом: химические элементы оказались частными случаями одного или нескольких радиоактивных процессов. Крупнейшее обобщение XIX века, выражающееся в статической форме учения о равновесиях, оказалось приложимым и к этим явлениям и выдвинуло идею о радиоактивном равновесии, идею, далеко еще не все выводы которой вошли в сознание исследователей.

Так, в немногие годы коренным образом изменились наши самые отвлеченные представления о физическом мире. Закон сохранения энергии, космогонические идеи о конце мира в связи с ее рассеянием, закон о сохранении вещества, мысль об отсутствии переходов между материей и энергией, представления о массе вещества и невозможности разложить на части химический элемент — достаточно этих напоминаний об области происшедшего изменения, чтобы почувствовать тот колоссальный переворот, какой идет сейчас в научном миросозерцании. Я не касаюсь других, более далеких следствий данных процессов, среди которых на первом месте стоит новая победа атомистического представления о структуре мира. Но сам атом странным образом изменился и из материальной среды перешел в область сил — ближе к монадам [99]философии, чем к атомам Левкиппа или Дальтона [100].