Текст книги "Ферсман"

Автор книги: Олег Писаржевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 20 (всего у книги 23 страниц)

«Так скрещиваются в потийском порту, – тут же записывал Ферсман свои наблюдения, – пути марганца и фосфора, пути двух различных атомов природы. Менделеевская таблица дала им два номера: 25 и 15 – черному 25 и белому 15; два нечетных номера – числа вечно кружащихся вокруг них электронов. Всеоду они избегают друг друга, всюду расходятся в пути – в глубинах ли магм – земных недр, на земной ли поверхности, в технике ли человека. Только издали переглядываются в потийском порту черные и белые конусы – их судьбы различны в истории природы и человечества: номер 25 друг номеру 26 – железа, металла войны; номер 15 друг номеру 19 – калия, атома жизни, мирного роста природы».

***

В промежутках между поездками Ферсман в своем обширном московском кабинете, среди уходящих в тьму книжных полок, в ночной тишине посылал в знакомые далекие края самого быстрого гонца – бессонную мысль.

Чередой перед ним проходили воспоминания, пестрая вереница фактов. Порой они напоминали движение громоздящихся друг на друга, ломающихся, исчезающих и вновь всплывающих льдин в ледостав на бурной реке. Пути находок определяются прежде всего как результаты напряженной, целеустремленной работы мысли, имеющей свои истоки в окружающей общественной среде. Главная мысль, окрыленная большим чувством и направленная к определенной цели, вызывает из полузабытых тайников тысячи родственных звучаний, настежь открывает память, обогащается множеством воскресших воспоминаний и, наконец, загорается в сознании сотнями ярких огней сложившегося и прочувствованного замысла…

Физическое ощущение движения попрежнему необходимо было Ферсману для завершения работы его мысли. На маленьких обрывках бумаги, первых, подвернувшихся под руку, на полях газеты, на листке из полевой тетради или на измятой обертке от коллекционного образца мелким, бисерным почерком он записывал, где придется – на привале, в вагоне поезда, – свои думы о виденном. Затем, подобно тому, как минералог приводит в порядок собранные им образцы, располагая их в той последовательности, какую подсказывает сложившееся у него представление об общем минералогическом ландшафте местности, так и Ферсман составлял, перекладывал свои обрывки, и когда уже наполнялась содержанием и крепла большая обобщающая мысль, он отдиктовывал сразу статью, сообщение, книгу. Стенографистки не выдерживали такой затяжной работы: они сменяли одна другую по нескольку раз. А ученый ходил большими шагами по комнате, заложив руки за спину, и говорил. В эти часы перед ним всегда во множестве были лица его внимательных слушателей – он запоминал их во время своих поездок.

Исходную идею его книги читатель неоднократно встречал на протяжении этого повествования. Однако напомним ее: окраска минералов, земли и камня неразрывно связана с природой атомов химических элементов.

Минералоги, как отмечал Ферсман, подчас с пренебрежением проходят мимо законов цвета, хотя, казалось бы, им не должно быть безразлично, почему окись железа всегда буро-красная, турмалины и бериллы – пестрые, изменчивой окраски; почему медный купорос и его растворы всегда синие, а когда купорос выветрится и потеряет свою воду, он делается белым.

Привычка в жизни и даже в науке обладает огромной связующей силой. Привыкнув сочетать тот или иной минерал с определенной окраской: например, считать железный колчедан золотисто-металлическим камнем, цирконий – бурым или буро-красным, каменную соль – белой, окислы трехвалентного железа – бурыми или коричневыми и т. д. и т. п., – минералоги часто забывают, что, в сущности, они далеко еще не разобрались в причинах окраски природных соединений, не поняли до конца, как своеобразно и реально претворяются в них глубочайшие законы строения атома.

А чаще всего они несправедливо думают о цвете, как о самом ненадежном признаке минерала. В самом деле, как ему верить, если, скажем, совершенно бесцветный, прозрачный, как стеклышко, горный хрусталь, черный марион, фиолетовый аметист, дымчатый раух-топаз, зеленый празем – это все один g тот же минерал – кварц! [91]91
  Если обращаться к цветовым признакам определения минералов, то во всяком случае можно больше положиться не на обманчивую внешнюю окраску, а на цвет черты минерала на шероховатой белой фарфоровой пластинке, – считают минералоги. Железный колчедан, пирит – золотисто-желтого цвета, а черта у него черная. У черного лимонита, наоборот, цвет черты желтый. У многих минералов цвет черты совпадает е внешней окраской, но там, где не совпадает, минералог обычно больше доверяет цвету черты.


[Закрыть]В «Цветах минералов» Ферсман спорит с этими привычно несовершенными взглядами. Снова начинает звучать главная тема его творчества: минералогия не мертвый свод описаний, и минералы, которые она изучает, не мертвые. Они создаются и изменяются в той же мере, в какой не прекращается жизнь атомов в земной коре. Опытный минералог прежде всего диагност процессов рождения минералов. А какой диагност может пройти мимо тех показаний, которые может дать ему зависимая от этих процессов и потому переменчивая окраска!

Так, например, увидев на скале сине-зеленые потеки, минералог правильно делает заключение о присутствии здесь медных или отчасти никелевых руд. Белые выцветы позволяют ему безошибочно говорить о растворимых солях щелочей с галоидами или комплексными кислородными кислотами.

Но минералог-геохимик этим не ограничится. Он знает, что цвет минерала изменчив и зависит от условий его образования. Ему известно, что, как правило, интенсивность окраски минерала слабеет с падением температуры его образования. Так, например, темно-бурые, почти черные кристаллы оловянного камня связаны с высокими температурами в горячих газовых скоплениях. По мере охлаждения этих скоплений из них выпадают все более светлые, желтые или даже зеленоватые кристаллы. Таким образом, минералог-геохимик по цвету минерала может сделать правильный и очень важный вывод об условиях образования найденного камня, а отсюда следует заключение о возможном присутствии определенных спутников данного минерала.

Но этого мало!

Зоркий глаз геохимика по едва уловимым оттенкам цвета, густоты тонов, блеска может заключить, откуда взят образец. Одинаковые минералы из разных месторождений имеют свои особенности окраски. Таким образом, цвет связывает воедино прошлое минерала и его географию.

Стоит подумать, о чем напоминают, например, покровы черных базальтовых пород, которые разлились на сотни тысяч километров Сибири. Они напоминают о тех грандиозных катаклизмах, при которых, некогда поднявшись по неведомым путям из разогретых глубин, эти магмы застыли длинными черными полосами. Мрачными утесами застыли они сейчас на берегах сибирских рек и громадными черными колоннами окаймляют их берега. Такими же массами черных базальтов залиты глубины океанов. Из них же образованы разбросанные среди морских просторов вулканические острова.

Эти мрачные, звенящие, как металл, породы характеризуют темнозеленые и черные кристаллы оливинов и авгитов, этих силикатов с закисью и окисью железа, магнитный железняк, блестки магнитного колчедана, богатое железом базальтовое стекло.

В силу внутренней логики образа Ферсман вспоминал далее пестрые, витиевато разрисованные гранитогнейсы Карелии, серые граниты Урала, «веселые» граниты Забайкалья. Эта жизнерадостная характеристика в его устах звучала вполне естественно: граниты встречают путника светлыми тонами, и лишь отдельные точки черного биотита, железистой слюды или темнозеленой роговой обманки разнообразят картину.

Среди этих светлых тонов еще светлей вырисовываются жилы пегматитов с белым кварцем, светлым полевым шпатом, редкими отдельными сверкающими самоцветами. Разведчик радуется, когда на фоне белых и розоватых тонов пегматитов он увидит черную точку, – нередко она может открыть ему месторождение важных редких минералов.

Оставив область мрачных расплавленных пород и их спутников, Ферсман переходил к химическому образованию пород на земной поверхности.

Он мысленно улыбался светлым тонам белых, желтых, розовых, серых, лишь изредка черных от примесей угля известняков юга… Это известняки, осевшие в глубинах меловых и третичных морей, это ослепительно белые меловые скалы у Белгорода, Изюма или Инкермана, слепящие вас даже тогда, когда вы несетесь мимо них в вагоне поезда. Они начинают царство белого цвета.

Он вспоминал также белоснежные скалы по Цилве на Урале, на берегах Суры в Поволжье. Это уже были гипсы, те самые гипсы, которые вместе с известняками встречаются в толщах Северного Кавказа, Средней Азии и Крыма. Самые чистые, белые сорта гипса минералоги называют алебастром, и трудно назвать что-либо белее его. Впоследствии алебастру Ферсман посвятил одну из новелл в своих «Воспоминаниях о камне».

Мысль его летела еще дальше, туда, где на почвах и на берегах лиманов выступают белые, бело-желтые, как сахарная пудра, иногда розоватые, красноватое, легко выцветающие на солнце, иногда сероватые от пыли и глины, но все же белые соли озер Заволжья, Крыма, Казахстана, Средней Азии и Западной Сибири«. На память приходили знаменитые соляные копи Илецка. Это уже были не те полузаброшенные подземные арестантские дворы, с которыми мы встречались в описаниях путешествий его юности. Последние, самые недавние впечатления говорили о них как об отлично механизированных подземных заводах с камерами, залитыми электрическим светом, отраженным многоцветным сверканием зеленоватых кристаллов. В зарисовке этого подземного пейзажа пока еще только намеками проглядывал общий замысел книги: «Прозрачные сосульки солей, как льдинки, свешиваются со стенок камер, всюду шуршит белоснежная мука, всюду соль – эмблема белого, прозрачного, растворимого, – писал Ферсман, – соль, как одно из начал вещества у алхимиков, как величайшая проблема современной кристаллохимии, проблема сочетания положительных и отрицательных зарядов электричества».

***

Когда Ферсман за своим столом приводил в порядок эти наброски и время от времени поднимал глаза, он уже видел за окнами снег, лежавший пушистыми массами на темных крышах.

По улицам шелестела поземка. На трубах повисали прозрачные сталактиты льда, и шестигранные снежинки, играющие морозным утром, напоминали– ему о минерале, который не должен был быть забыт, – о твердой воде. Он писал: «Еще одно белое химическое соединение – на этот раз кислорода и водорода – еще один подвижный, легкоплавкий, летучий, легкорастворимый минерал земной поверхности».

Мысль формировалась, отчеканивалась, приобретала направление и глубину.

Еще раз нам приходится убеждаться в том, что в творчестве Ферсмана взор художника неотделим от взора исследователя. Временами лишь та или другая сторона его единой сущности берет верх, но обычно они проявляются вместе, подкрепляя друг друга. Однако приходит момент, когда видение художника отступает на второй план и первенствующее место занимает вновь логический аппарат аналитика. Существует ли между ними непримиримое противоречие? Кто посмеет это утверждать! Созданные художником картины не меркнут, не тускнеют. Они не теряют своей художественной многогранности, но в них с наибольшей отчетливостью выступают важные, определяющие их черты. Исследователь сводит их вместе, располагая в строгой последовательности. Ее подсказывает мысль геохимика. И оказывается, что это последовательный переход от более глубоких расплавленных масс к химическим осадкам поверхности, от температур более высоких к температурам более низким, от металлов и металлических соединений к типичным солям.

В самом деле, получившийся ряд картин начинают самородные металлы в рудных скоплениях. Температура их образования – 1500 градусов, и свойственный им цвет – металлически-черный. За ними следуют сернистые соединения, из числа которых наиболее типичным является металлически-желтый пирротин. Температуре образования в 1000 градусов соответствуют железистые силикаты базальтов и габбро, такие как оливин, кстати оказать, чаще всего встречающийся в метеоритах, или пироксен, с геохимического изучения которого начал свою научную жизнь Менделеев, – черно-зеленые и светлозеленые минералы.

800–500 градусов – полевые шпаты и кварцы: белые, розоватые, желтоватые.

50–10 градусов – известняки и соли: белые и бесцветные.

0 градусов – снег и лед: белый и голубой.

Первая мысль исследователя: не случаен ли построенный им ряд, не выхвачен ли он по произволу воображения из длинной цепи природных соединений?

Нет, он в достаточной степени закономерен.

Ферсман сам мог бы назвать исключения из него, которые, как всегда, интересны, важны, но лишь подтверждают правило. Общий же вывод не подлежал сомнению. «Химические соединения глубин, порождения более высоких температур, темны, серы, окрашены угрюмо, тогда как химические соединения, образующиеся на поверхности из растворов, радостны, светлы, белы, прозрачны. И одновременно с этим последовательным рядом окрасок мы переходим от тяжелых, твердых, прочных, нерастворимых и тугоплавких соединений к прозрачным, легким, мягким и хрупким кристаллам, растворимым в воде, подвижным и неустойчивым», – записывал он.

Выходило так, что окраска минералов оказывалась только внешним выражением глубоких закономерностей, лежащих в основе природы, закономерностей, изучаемых молодой наукой о законах сочетаний и распределения атомов в земной коре.

Как две крайности природы, перед исследователем вырисовывались металлическое состояние, с одной стороны, и прозрачные соли, с другой. На одной стороне – металлы со всеми их характерными чертами: сплошным барьером для световых лучей видимого спектра, плотные, тяжелые, темные, нерастворимые, малоизменчивые вещества. С другой стороны – соли: мягкие, прозрачные, светлые, «бесцветные или белые, легкорастворимые постройки из резко положительных и отрицательных ионов, аккуратные, точные, симметричные.

***

Ферсман был уже «одержим» своей книгой, когда во время заграничной поездки, ненадолго прервавшей его работу, мчался в автомобиле мимо прибрежных дюн Остенде. Откинувшись на сиденье машины, он размышлял главным образом о том, почему так замечательно белы, чисты, лишены ярких тонов пески северного побережья Франции, Бельгии и Германии? «Как отличны эти белоснежные дюны от песков наших среднеазиатских пустынь», – записывал он, отдыхая от бешеного рейса. Мысль исследователя, для которой наиболее характерна именно неотвратимая устремленность к поставленной цели, связывала эти краски – краски холодного Севера – с низкими степенями окисления. Белые пески напоминали геохимику об условиях, в которых происходило разложение всех окрашенных систем с накоплением лишь белых, симметричных построек.

После возвращения Ферсман перечитал первоначальные заметки и остался недоволен.

Схема, голая схема!

Не все так светло, чисто, радостно и бело на земной поверхности, как это представлено в написанных начерно главах.

В природе существуют не только контрасты. Большое место в ней все-таки занимают переходы.

Может быть, химические осадки морей, соляных озер характеризованы верно. Нет спору, наши известняки, мелы, гипсы, песчаники, мраморы вообще очень светло окрашены, но ведь, помимо этих химических осадков, окружающая нас неживая природа состоит из множества образований других цветов.

Прошел месяц-другой, и вместо чистой, белой картины снежного ландшафта перед окнами появляется совсем иная картина, которую определяет бурая, коричневая, черная весенняя грязь. А краски осени с ее буро-красной листвой, черной мокрой землей и столь же грязными водами!..

И снова мысленный взор исследователя обращается к картинам наших средних или северных широт.

Вот стаял снег, и обильные мутножелтые весенние воды сносят песчаники, перемывают ледниковые глины, растворяя в них соединения железа, которые вскоре глубоко в земле осядут темными коричневыми слоями. Ветер насыпает серые песчаные дюны, серые бурые почвы покрывают горные породы. Обычная жизнь Земли проходит в серых тонах, лишенных ярких и чистых красок. Но ведь и это также не случайно! В сложных химических реакциях земной поверхности под влиянием кислорода и угольной кислоты воздуха, органической жизни и воды разрушаются минералы глубинных пород. Все растворимое растворяется. Все подвижные соли – натрия, кальция, магния, хлора, серная и угольная кислоты – переходят в растворы, уносятся в моря и океаны. Остается неподвижный остаток, который почвоведы называют «корой выветривания».

Проста ли эта россыпь частичек глины, песка, силикатов и кварца?

О нет! В ней тоже кишит сложнейшая химическая жизнь, управляемая своеобразными законами физико-химии. Система этих мельчайших частичек обладает способностью удерживать в себе тяжелые, несимметричные атомы элементов и с легкостью отдает «шарики» ионов. В этой своеобразной системе трудно установить отдельные минеральные виды или даже определенные химические соединения. Зато она представляет обширное поле для наблюдений особых законов поведения коллоидов – тех частиц, размеры которых измеряются миллионными долями сантиметра.

А окраски растительности? Разве можно их оставить в стороне, говоря о красках земной поверхности? Цепкая и неутолимо жадная память тотчас восстанавливает картины, одна другой ярче.

Ферсман вспоминает розовый сад в окрестностях Ходжента, где он не знал, чему больше дивиться – одуряющему ли тонкому пряному запаху сложных эфиров или чарующей красоте чего-то, не определяемого словом, не выражаемого фотографией и не передаваемого кистью живописца.

Откинувшись на спинку кресла, он победно улыбался: физика бралась выразить это неуловимое в точных формулах, в непререкаемых по своей убедительности расчетах. Ведь, в конечном счете, сочетания атомов предопределяют и законы окраски тел. Нужна ли, полезна ли такая глубина узнавания? Да, несомненно, она необходима. Быть может, не для того, чтобы разлагать на составные элементы цвет лепестка розы, но, чтобы, зная его природу, искусственно создавать такие же и еще более яркие окраски, которые нужны людям и в технике, и в быту, и в искусстве. Ведь, в сущности, природные красители почти оставлены в химической технике. Вооруженный сложнейшими формулами и уравнениями, человек создал из продуктов перегонки угля, смолы, бензина, нефти свои искусственные краски. Но поиски новых красителей не закончены. Человеку еще много придется учиться, прежде чем он найдет красители, столь же устойчивые и прочные, как окраски химических соединений минеральных тел, такие же нарядные, как переливающиеся зеленовато-желтые тона урана, сверкающего в хрустале, золотисто-красные или желтые цвета стекол с золотом и редкими землями…

Ферсман продолжал вспоминать буйные цветы и травы предгорий и альпийских лугов Алтая, вздымающиеся выше головы всадника, расшитый самыми причудливыми красками низкий ковер цветущих забайкальских степей, яркие заросли Средней Азии, Киргизии, Казахстана…

От яркозеленых красок листвы, хвои, трав, кончая пестрыми сочетаниями цветочного ковра, исследователь переходил к буро-желтым цветам отмирающих клеток коры деревьев, древесины. Мы знаем эти желтые, бурые, красные окраски осенней листвы, темные, почти черные тона оголенных на зиму деревьев. Эти осенние соломенно-желтые поля, выгоревшие желтые и бурые склоны, темные тона лесов… Все это оттенки цветов, наиболее привычных для минералога. Пользуясь его обиходным словарем, можно оказать, что они говорят о первом этапе химических превращений, что характерно и для блекложелтых покровов осени, мутноржавых весенних вод, несущих в растворе гуминовые кислоты, для темнорыжих тонов торфяников с отмершими водорослями и растениями. Потом идут бурые тона погребенных углей – от смолисто-бурых до настоящего черного антрацита, почти с природным металлическим блеском – и абсолютно непрозрачных графитов.

Мысль геохимика, привлекая себе в помощь показания рентгеновских лучей, с легкостью истолковывает эту цепь последовательных превращений, сопровождающихся сменой цветов.

Легкие, светлобурые «молодые угли», черный уголь и полуметаллический графит – все они состоят из мельчайших, весьма сходных колец углерода. Растет удельный вес вещества, сжимаются углеродные кольца. Лучи света наталкиваются на непроходимый барьер и не могут проникнуть через вещество. Уходя от поверхности земли, покрываясь новыми слоями осадков, подчиняясь влияниям температур и давлению глубин, древесина и клетки растений кончают цепь своих превращений черным, непрозрачным углем и графитом.

Нет, раздумья о пестроте цветочного убора лесов и лугов отнюдь не лирическое отступление замечтавшегося геохимика! Его мысль захватывает широкий простор явлений и фактов, но целеустремленность ее проявляется все более четко.

Вот он уже размышляет о том, что «багрец и золото» осенней окраски деревьев и кустарников обязаны накоплению тяжелых металлов: ванадия, свинца, серебра, цинка, урана…

Разве не об этом свидетельствует кусочек обыкновенной золы в очаге – этот крохотный «рудник» таких редких и ценных металлов, как германии и ванадий? Пройдут десятилетия, и – вот тема для фантастического романа! – человечество заставит растения добывать рассеянные в природе металлы.

Как разрастается, как усложняется замысел книги!..

К географии ландшафтов и цветов Ферсман присоединяет географию геохимических явлений. Картину внешних соотношений цветов он постепенно подводит к великому закону строения и свойств атомов.

***

После очередного недолгого перерыва Ферсман вернулся к своей книге, которая уже вся целиком жила в его сознании. Он испытывал ощущение, которое всегда выдает творческую натуру, – ощущение непререкаемой жизненной необходимости завершения начатого труда.

Ученый снова перечитал наброски первых глав.

В них содержались некоторые любопытные наблюдения и думы о минералогии будущего. Какой глубокий интерес и значительность приобретают отдельные наблюдения фактов природы, когда с точностью наблюдения натуралиста соединяется глубокий анализ физика и химика! Современная геохимия стоит на одном из подступов к этой науке будущего.

Ферсман нарисовал уже два длинных ряда картин. Нельзя сказать, чтобы закономерности, которыми они связывались, проглядывали очень резко, но, во всяком случае, они, несомненно, указывали на то, что законы распределения цветов в природе должны быть связаны с самой основой тех химических реакций, которые кладут начало сочетаниям веществ.

Только теперь – нужно отдать должное выдержке, которая понадобилась ему, чтобы избежать искушения сделать это раньше! – Ферсман решил обратиться к самым любимым картинам самоцветов и цветных камней, само наименование которых свидетельствует о том, как много для них значил цвет.

Почему не с них он начал?

Потому что он хотел в своей книге итти тем путем, которым идет сама наука: самые, казалось бы, обычные, постоянно окружающие нас краски природы оказались самым сложным предметом для объяснения. Разобраться в них может помочь строение конструкции наиболее простых, наиболее упорядоченных тел природы – кристаллов.

О глубоко продуманном выборе такой последовательности изложения говорит нам и то, что Ферсман не упустил случая попутно обрушиться на формалистические традиции многих современных минералогических музеев. По его мнению, они совершенно не дают правильного впечатления о тех действительных тонах, которыми наделены скалы, горы, каменоломни, забои, отвалы или штабели руды [92]92
  Исключение он видел в Геологическом музее в Москве и отличном Геохимическом музее в Брно (Чехословакия), экспозиции которого составлялись под влиянием геохимических идей советской школы.


[Закрыть]. «Минералог по старой привычке выбирает не типичное, а то редкое, выделяющееся, совершенно необычайное, что обращает его внимание и в чем справедливо он ищет более ярких и резких проявлений тех законов, которые управляют миром камня. Но он не должен забывать в увлечении редким кристаллом о середняке – о том, из чего состоит девяносто девять сотых минерального царства, ибо в нем нередко таятся самые любопытные и «скрытые от глаз» ископаемые» [93]93
  Новейшие работы Института кристаллографии Академии наук СССР подкрепляют эту меткую мысль Ферсмана. Школа лауреата Сталинской премии Н. В. Белова, раскрывая законы строения кристаллов, заняла в мировой науке передовые позиции именно в изучении силикатов, раскрыв все значение наиболее распространенных и в то же время невидных минералов земной коры.


[Закрыть].

Новые главы шли легко. Нужные образы лежали рядом; не нужно было ни напрягать воображение, ни призывать воспоминания – они всегда жили в сознании. За всю свою жизнь Ферсман ни разу не изменял своей первой юношеской привязанности к драгоценным камням.

Он рассказывал хотя и сжато, но вдохновенно о синих камнях, которые под именем сапфиров составляют славу Цейлона и Сиама, о сине-зеленых, как морская вода, уральских аквамаринах, о редких эвклазах бразильских песков, о русских лазуритах. Страницы его новой книги невольно перекликались с его же старой работой о самоцветах России, особенно когда он рассказывал о славе русских «цветников» – самоцветов – камнях зеленых.

Нет другой страны в мире, где были бы столь разнообразны и прекрасны камни зеленых тонов: изумруд – то густой, то почти темный, прорезанный трещинами, то сверкающий ослепительной зеленью. Целая гамма тонов связывает славнейшие зеленоватые или синеватые бериллы с густозелеными, темными аквамаринами Ильменских копей. Таинственно-прекрасен изменчивый александрит, в котором, по словам Лескова, «утро зеленое, а вечер красный». Это, кстати оказать, один из ярких примеров зависимости окраски от сил, соединяющих атомы…

Подчас досадуешь на то, что на страницах книги не могут быть рассыпаны камни. Минералогия – это та область, в которой труднее всего словами передать зрительное впечатление. Можно только поражаться настойчивости таланта, с которой Ферсман всю жизнь старался эту трудность преодолеть. Тому, кто никогда не бывал в минералогическом музее, трудно ощутить, например, красоту бархатного, густозеленого нефрита Саянских гор. Ферсмановское восхищение им было так заразительно, что многих читателей его описаний побуждало полюбоваться этим красивым, но мрачным камнем Сибири, в котором мы обнаруживаем все тона: от нежнозеленоватого цвета весенней травы до темного – цвета летней листвы. Всякий, кто хоть раз поддался очарованию реалистических сказок этого волшебного сказителя, не упустит случая полюбоваться и светлосерыми или стальными с зеленоватым отливом калканскими яшмами, темными, сине-зелеными камнями исключительной красоты с Южного Урала, зелеными порфирами Алтая.

Ферсман повторял в своей, книге о цветах минералов те вопросы, которые явились у него еще во времена первых юношеских путешествий по Уралу. Повидимому, именно к тем далеким временам следует отнести зарождение той общей идеи, которая пронизывает книгу.

Заканчивая обзор самоцветов и цветных камней, Ферсман останавливался в некотором смущении перед выводами из этих описаний. В созданной им пестрой картине восхищают все цвета радуги – все цвета солнечною спектра. Здесь сравнительно мало фиолетовых и синих тонов, но зато какое разнообразие оттенков – густозеленых, зеленоватых, голубых, красных, розовых, пурпуровых и желтых! Все картины, описанные им раньше, блекли по чистоте и яркости тонов перед самоцветами.

Но каковы же законы этого пестрого узора?

Цвет камня зависит от его состава. Однако – правы минералоги! – один и тот же минерал нередко встречается в самых разнообразных окрасках. Подобных примеров так много, что, повидимому, приходится говорить не об окраске самого соединения, образующего минерал, а о влиянии каких-то ничтожных посторонних примесей или о неустойчивом изменчивом состоянии ионов и атомов в самой молекуле. Но если это так, то тем более важно найти связь окраски с химическим составом. Ведь, кроме исключений, здесь существуют и правила.

Все соединения меди с кислотами зеленого или синего цвета. Таковы диоптаз, малахит, бирюза.

Соединения, содержащие закись железа, обычно зеленого, или зелено-желтого цвета, как, например, оливин – хризолит, нефрит и другие, а камни, содержащие окись железа, – красноватые, как гессонит и другие.

Минералы с хромом всегда ярко окрашены в фиолетовый, зеленый, красный или в тот и другой цвет одновременно, как рубины, александрит, изумруд и другие.

Соединения с марганцем – розового или красного цвета, – например, лепидолит, родонит, гранат.

Наряду с этим существуют окраски, в которых нельзя установить никакой химической зависимости. Таковы синие и сине-фиолетовые окраски лазурита, содалита. В этих окрасках сказывается строение самих кристаллов.

Как мы уже знаем, находящиеся в обычном своем состоянии, неповрежденные атомы не обладают свободным электрическим зарядом, но практически атомы, участвующие в химических соединениях в сложных атомных постройках, образующие земные разнообразные тела, заряжены одни положительным, другие отрицательным электричеством. Эти заряженные атомы недаром носят название ионов, что по-гречески означает «странник». Они блуждают, странствуют, перемещаются, как выражаются геохимики, мигрируют в земной коре. Из них строятся химические соединения и кристаллы, не только те, которые мы видим в больших чистых массах горного хрусталя и каменной соли, но и те своеобразные кристаллические, подвижные, колеблющиеся постройки, из которых состоят, по новейшим воззрениям, даже жидкости, включая воду.

В эти замечательные постройки проникают электромагнитные колебания – свет. Если сеточка атомов, из которых сложен тот или иной кристалл, симметрична, а кристаллические постройки прочны и сами по себе не заряжены электричеством, волны света, в тысячу раз большие, чем сама сеточка, спокойно проходят через кристаллы. Примером тому является белый прозрачный лед и горный хрусталь. Но если только мельчайшая решетка с узлами, в которых сидят маленькие ионы, не крепка, не симметрична, отдельные частицы самих атомов смещены, волна света не сможет здесь пройти «безнаказанно», как выражался Ферсман, – она потеряет часть своих колебаний и, значит, часть своих цветов. Часть ее спектра окажется захваченной, будет поглощена внутри кристалла и пойдет или на химическую реакцию, или на зарядку или перезарядку отдельных частей атома, или просто на его нагревание. И наш глаз, этот величайший по значению и тончайший по анализу орган восприятия мира, увидит кристалл ярко окрашенным в дополнительные цвета [94]94
  При смещении в глазу всех световых волн, содержащихся в обычном солнечном спектре, мы получаем впечатление белого цвета. Чтобы ощутить оттенок какой-нибудь краски – красной, голубой и т. д., нужно, чтобы на сетчатку глаза воздействовали не все имеющиеся в солнечном спектре световые волны, а лишь некоторые из них, а если и все, то не в таком соотношении их энергии, какое имеется в солнечном свете; когда солнечный луч, проходя через стеклянную призму, разлагается на составляющие его лучи волны разной длины и дает на экране полосу спектра, от каждого освещенного места экрана отражаются световые волны лишь одной определенной длины; поэтому мы и видим разноцветную полосу. Прозрачные тела кажутся цветными лишь в том случае, если волны различной длины проходят сквозь них не в одинаковой мере, но одни поглощаются больше, чем другие. Физическим условием того, чтобы какое-нибудь непрозрачное тело служило цветовым раздражителем нашего глаза, является неодинаковое («избирательное», как говорят физики) поглощение этим телом волн разной длины. Вследствие такого избирательного поглощения не все лучи, составляющие белый цвет, одинаково отражаются данным телом, и, следовательно, не все лучи, входящие в белый цвет, в одинаковой мере попадают в глаз.


[Закрыть].

***

Нам пора расставаться с книгой «Цвета минералов», потому что в своем дальнейшем изложении она углубляет рассматриваемые проблемы настолько, что они становятся доступны лишь специалисту-поисковику. Но именно стремление вооружить этого искателя новым орудием исследования минералов – тонким пониманием законов их цветности – руководило Александром Евгеньевичем Ферсманом в написании его книги. Он в первую очередь адресовал ее полевым исследователям, «опытный глаз которых дороже всего». В другом месте – в своем большом труде, вышедшем в 1940 году («Геохимические и минералогические методы поисков полезных ископаемых»), – Ферсман на многих жизненных примерах доказывал, что геохимик-исследователь в цветности не только минералов, но и их сочетаний, в цветности почвенного покрова находит ряд руководящих идей, которые позволяют ему решать важнейшие промышленные задачи.

Так в Южной Африке поиски алмазоносных трубок всегда были связаны с отысканием бурых и буро-крас-ных холмов, представлявших собой продукты окисления дунитовых трубок. В Полярной Канаде открытие замечательных жил урановой руды и серебра было связано с нахождением тёмнокрасных жил, богатых гематитом и красным доломитом, которые прорезали на большом протяжении серые и серо-зеленоватые гнейсы. Тёмнокрасный цвет этих жил был настолько характерен, что поиски их велись непосредственно с самолета. Ферсман приводил также в пример характерные случаи побеления пород в связи с серными залежами в Средней Азии и т. п.