Владимир Вернадский - Биосфера и Ноосфера

• Название: Биосфера и Ноосфера
• Автор: Владимир Вернадский
• Жанр: Философия
• Год: 2004
• ISBN: 5-8112-0320-9

В книгу включены наиболее значимые и актуальные произведения выдающегося отечественною естествоиспытателя и мыслителя В. И. Вернадского, посвященные вопросам строения биосферы и ее постепенной трансформации в сферу разума — ноосферу. Трактат «Научная мысль как планетное явление» посвящен истории развития естествознания с древнейших времен до середины XX в. В заключительный раздел книги включены редко публикуемые публицистические статьи ученого. Книга представит интерес для студентов, преподавателей естественнонаучных дисциплин и всех интересующихся вопросами биологии, экологии, философии и истории науки.    

---

§ 86. В земной коре можно отличить четыре разные формы нахождения химических элементов, через которые они проходят в течение хода времени и которые определяют их историю.

Эти четыре формы суть следующие: 1) горные породы и минералы, где преобладают стойкие и неподвижные молекулы и кристаллы комбинаций элементов; 2) магмы — вязкие смеси газов и жидкостей, находящиеся в состоянии подвижной смеси диссоциационных атомных систем, в которой отсутствуют и кристаллы, и молекулы нашей химии10;

3) рассеяния элементов, когда отдельные элементы находятся в свободном состоянии, отделенными друг от друга. Очень возможно, что элементы при этом являются в некоторых случаях ионизированными или потерявшими часть своих электронов11; это особое состояние атомов, отвечающее лучистой материи М. Фарадея и У. Крукса; и, наконец, 4) живое вещество, состояние атомов в котором неясно; мы обычно представляем себе эти атомы в состоянии молекул, диссоциационных систем ионов, рассеянных нахождений. Такие представления кажутся мне явно эмпирически недостаточными. Очень вероятно, что в живом организме, помимо изотопов (§ 83), играет известную, не принимаемую нами во внимание роль симметрия атомов (симметрия атомных полей).

§ 87. Формы нахождения атомов (элементов) играют в неоднородных равновесиях ту же самую роль, как и другие независимые переменные — температура, давление, химический состав, физические состояния вещества (фазы). Подобно им, формы нахождения атомов характеризуют меняющиеся с глубиной концентрические оболочки земной коры.

К указанным (§ 81) термодинамическим фазовым и химическим оболочкам мы должны прибавить благодаря этому особые оболочки по форме нахождения химических элементов. Можно назвать их парагенетическими оболочками, так как в широких чертах они главным образом определяют парагенезис элементов, т. е. законы их совместного нахождения. Биосфера и является одной из таких парагенети-ческих оболочек, наиболее нам доступной и известной.

§ 88. Представление о строении земной коры из определенных термодинамических, химических, фазовых и парагенетических оболочек является одним из типичных эмпирических обобщений. Оно сейчас не имеет объяснения, т. е. не связано ни с одной теорией образования Земли и ни с какими моделями наших представлений о мире.

Из всего ранее сказанного несомненным, однако, представляется, что такое строение является результатом взаимодействия космических сил, с одной стороны, вешества и энергии нашей планеты — с другой, причем и характер вешества — количественные соотношения элементов например, — не случайное явление и не связано только с геологическими причинами.

Это эмпирическое обобщение, схематически представленное в таблице 1, мы положим в основу всего дальнейшего рассмотрения.

Эта таблица, как всякое эмпирическое обобщение, должна была бы рассматриваться как первое приближение к изложению реальности, подлежащее дальнейшим изменениям и дополнениям. Ее значение тем больше, чем больше тот фактический эмпирический материал, на котором она строится.

В этом отношении значение ее очень неравномерно.

Для значительной части первой, верхней, термодинамической оболочки (и соответствующих ей, связанных с другими независимыми переменными оболочек), а также для пятой термодинамической и ниже наши знания основаны на очень малом числе фактов и связаны с нарушающими эмпирическое обобщение конъюнктурами и экстраполяциями.

Поэтому в данной области явлений наши знания очень ненадежны и быстро меняются с ходом научного развития. Мы можем здесь ждать, в связи с ростом физических наук в ближайшие годы, больших новых достижений и изменений господствующих воззрений.

Точная граница между оболочками не может быть в большинстве случаев указана. Все указывает, что поверхности, разделяющие оболочки, меняются с ходом времени; иногда эти изменения идут быстро.

Форма их очень сложная и неустойчивая12.

ЗЕМНЫЕ ОБОЛОЧКИ

I. Термодинамические оболочки

II. Фазовые оболочки

III. Химические оболочки

IV. Парагенетические оболочки

V. Лучистые оболочки

I. Верхняя оболочка Область ничтожного давления и низкой температуры— 15-600 км (может быть выше 100 км, другая область планеты)

2. Поверхностная оболочка Давление, близкое к одной атмосфере. Температура в пределах от +50 до —50°

1. Высокая стратосфера Разреженные газы. Ионы. Электроны выше 80—100 км

2. Стратосфера Разреженные газы, книзу переходят в обычную тропосферу. Выше 10—15 км

3. Тропосфера (обычный газ)

0~10—15 км

4. Жидкая гидросфера 0—3,8 км

1. Водородная (?) Может быть, распы-ленныи «твердый» азот. Выше 200 км

2. Гелиевая (?)

1 10-200 км

3. Азотная (?) >70 км (?)

4. Азотнокислородная (атмосфера)

5. Гидросфера 0—3,8 км

1. Атомная оболочка Область рассеяния элементов. Свободные атомы являются устойчивой формой

2. Газовая оболочка, образованная молекулами и атомами (?)

3. Биосфера Область жизни и коллоидов

1. Электронная оболочка

2. Ультрафиолетовая оболочка Коротковолновые излучения и проникающие космические лучи. Радиоактивные эманации

3. Световая оболочка Световые излучения, тепловые и радиоактивные эманации

3. Верхняя метаморфическая оболочка (область цементации) Температура еще не достигает критической температуры воды. Давление не нарушает коренным образом свойств твердого тела

4. Нижняя метаморфи ческая оболочка (область анаморфизма) Температура выше критической температуры воды. Давление делает вещество пластическим

5. Твердая литосфера Характеризуется кристаллическим состоянием вещества

6. Стекловатая литосфера Твердое кристаллическое состояние вследствие высокой температуры и давления отсутствует. Пластическое стекло, проникнутое газами

6. Кора

выветривания Характеризуется свободным кислородом, водой, углекислотой

7. Осадочная оболочка

(стратисфера) Измененная древняя кора выветривания. До 5 км и больше

8. Гранитная оболочка

(пара- и ортограниты)

4. Область молекул и кристаллов Химические соединения

4. Тепловая и радиоактивная оболочка Различные и в общем радиоактивные излучения

5. Магмосфера Температура не достигла критического состояния всех тел (?). Граница земной коры (?)

6. Барисфера Температура достигла критического состояния для всех тел (?)

7. Магматическая Вязкая жидкость, проникнутая газом в горячей твердой среде (?)

8. Газ под большим давлением (?) Закритический газ (?)

9. Базальтовая

10. Кремнежелезная (?)

5. Магматическая оболочка

Отсутствие твердых хи-мических соединений. Полна газами

5. Тепловые излучения Радиоактивные процессы отсутствуют

Для тех вопросов, какие затрагиваются в этих очерках, такой характер наших знаний в этих частях схемы не имеет большого значения, так как биосфера всецело лежит вне зтих оболочек земной коры, и той части таблицы, которая основана на огромном эмпирическом материале и свободна от гипотез, угадок, конъюнктур и экстраполяции.

§89. Из всех факторов, определяющих химические равновесия, температура и давление и отвечающие им термодинамические оболочки имеют особое значение. Ибо они всегда существуют для всех форм нахождения вещества, для всех его состояний и химических комбинаций. Наше построение космоса — его модель — всегда термодинамическое. Поэтому в истории земной коры важно различать происхождение вещества и связанные с ним явления, исходящие из разных термодинамических оболочек.

Во всем дальнейшем изложении я буду называть вадозными явлениями тела, связанные со второй термодинамической оболочкой (поверхностной), фреатическими — связанные с третьей и четвертой (метаморфическими) и ювенильными — связанные с пятой.