Ферсман составил таблицу 145 ионов, участвующих в геохимических процессах. Выделил две главные характеристики иона: радиус и валентность (заряд). В кристаллические решетки ион входит тем прочнее, чем выше его заряд и чем меньше радиус. Исходя из этого, Ферсман предложил вычислять энергетическую константу (ЭК)
иона по его "энергетическому взносу" в кристаллическую решетку. Для анионов и маловалентных катионов формула очень проста: ЭК=W^2/2R (где W валентность, а R - радиус иона). Для остальных катионов формула несколько сложнее!
ЭК=W^2/2R*0.75(R+0.2).
Чтобы от условных единиц ЭКов перейти к энергетическим, следует умножить ЭК на 256,1 кал. А общая энергия кристаллической решетки И в калориях такая:
И=256,1(a.ЭK1+b.ЭК2+с.ЭКз+...), где а, b, с и т.д. - число ионов данного типа, входящих в формулу соединения, а ЭК1, ЭК2 и т. д. энергетические константы этих ионов.
С помощью подобных геоэнергетических показателей ученый попытался проанализировать реальные природные процессы (например, кристаллизацию расплавов, концентрацию тех или иных элементов или соединений). В некоторых случаях это ему блестяще удавалось сделать. Но бывали и неудачи. Вообще, точность формул, которыми он пользовался, была невелика. Но самое главное, не было учтено многообразие факторов геохимической миграции.
В ней участвуют исключительно сложные соединения, причудливые молекулярные структуры, среди которых коллоидные и еще более сложно организованное живое вещество. До сих пор ученые так и не смогли точпо описать геохимические процессы на основе энергетических показателей.
Возможно, задача эта принципиально неразрешима. Во времена Ферсмана это вовсе не казалось очевидным. Но теперь выяснилось, что энергетических показателей недостаточно для описания сравнительно сложных систем, обладающих структурой, организованностью. Здесь требуется учить1вать степень упорядоченности, информативности (показатель, широко используемый, например, в кибернетике). А ведь в биосфере законы миграции химических влементов в значительной мере определяются функционированием сложно организованных структур...
Так или иначе, геоэнергетическая теория Ферсмана обогатила геохимию новыми идеями, открыла новые направления исследований. Эта теория, обоснованная в третьем томе "Геохимии", не получила дальнейшего развития.
В следующем томе, посвященном геохимии отдельных элементов, Ферсман вновь возвращается к традиционному стилю изложения. А пятый том региональную геохимию - он гак и не успел завершить.
Судьба этого произведения, как может показаться на первый взгляд, свидетельствует о непоследовательности и неорганизованности автора. Однако такое мнение было бы слишком поверхностным. Задумав создать грандиозный и наиболее полный курс бурно растущей науки, Ферсман вынужден был постоянно выбирать один из двух возможных путей. Или составлять добросовестную сводку накопленных к данному сроку и вошедших уже в науку идей, обобщений, фактов. Или теоретически осмысливать известные сведения, вести научное исследование, выдвигать новые идеи.
Сначала Ферсман избрал первый путь. Об этом свидетельствует, в частности, форма подачи материала в виде лекций. И не случайно в первых двух томах есть пометки:
"Допущены в качестве учебного пособия... для втузов".
Творческой натуре ученого была чужда спокойная рассудительность, когда речь шла о науке, суть которой - поиски истины. Мыслью своей он постоянно вторгался в малоизученные области знания и с третьего тома резко изменил стиль изложения. Теперь ему осталось развивать выдвинутую теорию, построить на ее основе и геохимию отдельных элементов, и региональную геохимию, приблизить теорию к решению практических задач поисков полезных ископаемых.
Судя по всему, Ферсман так и собирался продолжать свой труд. Но вскоре убедился, что задача эта невыполнима. Теория никак не могла объять необычайное разнообразие фактов.
Автор решил ограничиться изложением традиционного материала, не стараясь придавать своей теории "основополагающее" значение. При этом он высказал очень верную мысль, относящуюся не только к его произведению, но и вообще к взаимоотношению теории и практики: "Приведенные в книге теоретические соображения по возможности проверены и обоснованы большим фактическим материалом и поэтому в известной мере являются синтезом теории и практических наблюдений. Однако природные условия... не ограничиваются типичными, характерными и наиболее вероятными системами. Статистическая правильность построений недостаточна для полного применения общих положений к каждому данному случаю, несогласие с теорией превращается в необходимое и законное исключение, а исключение нередко представляет наибольший интерес... Поэтому пользование общими идеями и выводами... требует одновременно и очень вдумчивого к ним отношения, и критического анализа самих природных явлений".
Ферсман был настоящим природоведом, натуралистом.
Увлекаясь теоретическими построениями, всегда видел за ними природу бесконечно сложную и прекрасную.
А еще и природу-кормилицу, предоставляющую человеку свои богатства. Умело, разумно воспользоваться ими - вот о чем помнил он постоянно. Теория была для него руководством к практическим мероприятиям, а практика опорой для теории.
УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ,
ПРЕКРАСНАЯ
И РАДОСТНАЯ НАУКА
Наука вечна... в своем источнике, неизмерима по своему объекту, бесконечна по своей задаче, недостижима по своей цели.
К. М. Бэр
Любое творчество - в том числе и научное - придает человеческой жизни целеустремленность, дарит творцу радость преодоления трудностей и счастье открытий...
Нашей главной задачей было знакомство с Ферсманомученым, его теоретическими достижениями, поисками и находками. Пришлось оговориться, что Ферсман занимался популяризацией науки как бы между делом. Ведь многим он, возможно, представляется прежде всего или даже по преимуществу популяризатором геологической науки.
Однако, уделив должное внимание специальным работам Ферсмана, понимая их огромное научное значение, пора вспомнить и о его научно-популярной деятельности. Потому что она выходит за рамки обыкновенного занятного и упрощенного пересказа научных фактов и идей. Впрочем, такой вообще должна быть научная популяризации.