Вернадский относился к числу тех ученых, специальность которых точно определить невозможно. Хотя по образованию он был биологом, основной его вклад в науку касается минералогии, кристаллографии, а также двух новых направлений - геохимии и биогеохимии. Возможно, подобная широта научных исследований была обусловлена тем, что он получил прекрасное домашнее и университетское образование.
Владимир Иванович Вернадский родился в Петербурге 12 марта 1863 года в семье профессора экономики и истории И.В. Вернадского. Дом его отца, профессора экономики и истории Петербургского университета, был одним из тех мест, где собирались корифеи отечественной науки.
Через пять лет семья Вернадских переехала в Харьков. Рано научившись читать, Владимир многие часы проводил за книгами, читая их без особого разбора, постоянно роясь в библиотеке отца. Петербургская классическая гимназия, где с третьего класса учился Вернадский, была одна из лучших в России. Здесь хорошо преподавались иностранные языки, история, философия. В дальнейшем Вернадский самостоятельно изучил несколько европейских языков.
Затем Вернадский поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. В годы студенчества на Вернадского большое влияние оказал преподаватель минералогии В.В. Докучаев. Докучаев и предложил своему ученику заниматься минералогией и кристаллографией. Уже через несколько лет появились первые работы Владимира о грязевых вулканах, о нефти, а затем философские статьи.
В 1885 году Владимир окончил университет и был оставлен в нем для ведения научной работы. Тогда же он женился на Наталье Егоровне Старицкой. В 1887 году у них родился сын Георгий, позже ставший профессором русской истории Йельского университета США. Владимир Иванович уезжает на два года в заграничную командировку (Италия, Германия, Франция, Англия, Швейцария). Он работает в химических и кристаллографических лабораториях, совершает геологические экспедиции, знакомится с новейшей научной и философской литературой.
Вернувшись в Россию, Вернадский становится приват-доцентом кафедры минералогии Московского университета. Отлично защитив магистерскую диссертацию, начинает чтение лекций. В 1897 году приходит черед защиты докторской диссертации ("Явления скольжения кристаллического вещества"). Вскоре его пригласили в Московский университет заведовать кафедрой минералогии и кристаллографии. Здесь на протяжении многих лет Владимир Иванович читал лекции и провел немало прославивших его научных исследований. В том же 1898 году рождается дочь Нина, впоследствии ставшая психиатром.
Оставаясь ученым-профессионалом, преподавателем, мыслителем, Вернадский никогда не чурался, как мы теперь говорим, общественной работы, принимал близко к сердцу все невзгоды и трудности, выпадавшие на долю родной страны. В голодные годы он много времени, сил и средств потратил на организацию помощи голодающим.
В 1906 году Вернадского избирают членом Государственного Совета от Московского университета. Два года спустя он становится экстраординарным академиком.
С 1906 по 1918 год выходят в свет отдельные части его фундаментального труда "Опыт описательной минералогии". С этой поры начинается расцвет его творчества. В то время эта наука ставила перед собой весьма ограниченные цели. Минералоги считали, что их задача должна сводиться в основном к всестороннему описанию минералов и систематизации их. Условиями образования минералов тогда интересовались мало.
Вернадский подошел к минералогии с совершенно новой точки зрения: он выдвинул идею эволюции всех минералов и тем самым поставил перед минералогией новые задачи, значительно шире и глубже прежних. Главная цель минералогии, по Вернадскому, - изучение истории минералов в земной коре.
Минералоги не могут ограничиваться изучением лишь химического состава и физических свойств минералов, но должны обращать особое внимание на условия образования минералов и дальнейшую их "жизнь" в различных частях земной коры, на те изменения, которые происходят при метаморфизме и выветривании. Он установил пути превращения одних минералов в другие и указал на громадную роль этих процессов, в частности при образовании месторождений полезных ископаемых.
Минералогия, по определению Вернадского, является химией земной коры и историей слагающих ее минералов. Жизнь полностью подтвердила правильность намеченного им пути развития этой важной науки.
Владимир Иванович внес много нового в изучение различных групп минералов. Особенно ценны его исследования соединений углерода (основы всего живого на Земле) и силикатов - группы минералов, составляющих главную массу земной коры. На основе разработанных им идей Владимир Иванович систематизировал данные о большинстве минералов и дал новую классификацию их.
Одним из первых профессоров университета Вернадский начал работать на открывшихся в Москве Высших женских курсах. Однако в 1911 году его деятельность в стенах университета прервалась: вместе с крупнейшими учеными того времени профессор минералогии ушел из Московского университета, протестуя против полицейского режима, который пытался ввести в российских учебных заведениях министр просвещения Кассо. Он переезжает в Петербург.
Здесь Вернадский стал директором Геологического и минералогического музея Академии наук. По инициативе и под председательством Владимира Ивановича в 1915 году создается Комиссия по изучению естественных производительных сил России при Академии наук (КЕПС). Эта уникальная научная организация объединила многих видных русских ученых. Комиссия проводила огромную научно-исследовательскую работу, выпускала монографии и справочники, организовала целый ряд комплексных экспедиций. От нее впоследствии отделились многочисленные научные институты: Почвенный, Географический, Радиевый, Керамический, Оптический и т. д.
Владимир Иванович, избранный в 1916 году председателем ученого совета при министерстве земледелия, продолжал научные исследования, публикуя статьи по минералогии, геохимии, полезным ископаемым, по истории естествознания, организации науки, метеоритике.
В 1917 году здоровье Вернадского ухудшилось. У него обнаружили туберкулез. Летом он уехал на Украину. Бурные события гражданской войны застали его в Киеве. Здесь он активно участвует в создании Украинской академии наук и избирается ее президентом.
Это была первая национальная Академия наук нашей страны. Организация ее была очень трудным делом: всегда тяжело первому проводить столь сложное мероприятие, да еще в такое необычайно трудное время. Создание Украинской академии наук стало ярким проявлением организационного таланта Вернадского. Позже Вернадский был инициатором создания ряда академических учреждений нашей страны. Со времен Ломоносова никто так много не сделал для организации отечественной науки.
Но главной для Вернадского оставалась научно-теоретическая работа. В годы пребывания в Киеве, Полтаве, Староселье (на биологической станции), Харькове, затем в Ростове, Новороссийске, Ялте, Симферополе он разрабатывал основы учения о геохимической деятельности живого вещества. Ему предлагали эмигрировать в Англию, но он остался на родине.
В конце 1921 года Вернадский основал в Москве Радиевый институт и был назначен его директором. Особое внимание уделял Вернадский исследованию явлений радиоактивности. Ученый показал большое значение этого явления для геологических процессов.
В связи с открытием явления радиоактивности он еще в 1910 году писал: "Ни одно государство и общество не могут относиться безразлично, как, каким путем, кем и когда будут использованы и изучены находящиеся в его владениях источники лучистой энергии".
Позже, в 1922 году, Вернадский с удивительной прозорливостью говорил: "Мы подходим к великому перевороту в жизни человечества, с которым не может сравниться все, им раньше пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию, такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет... Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Ученые не должны закрывать глаза на возможные последствия их научной работы, научного процесса. Они должны себя чувствовать ответственными за последствия их открытий. Они должны связать свою работу с лучшей организацией всего человечества".
Владимир Иванович решительно отвергал принятое многими учеными положение об остаточном внутреннем жаре планеты, то есть о том, что Земля была ранее раскаленным шаром, и внутреннюю теплоту Земли объяснял радиоактивным распадом.
Вернадский разработал основы новой науки - геохимии, которая сразу же приобрела важное значение как в чисто научном, так и в практическом отношении.
Геохимия, в отличие от минералогии, - это наука об истории атомов в земной коре и во Вселенной. Геохимия изучает законы распространения и распределения атомов химических элементов в Земле и условия образования их скоплений, т. е. месторождений.
Вернадский всесторонне проанализировал всю таблицу элементов Менделеева с точки зрения геохимика. Он разбил все химические элементы по доле их участия в составе земной коры на группы и установил процентное содержание в земной коре многих элементов.
Одним из важнейших в практическом отношении разделов геохимии является учение о парагенезисе элементов, о закономерностях связей элементов в минералах.
Вернадский научно обосновал причины совместной встречаемости элементов в определенных местах земной коры, указал на закономерность в распределении участков с повышенным содержанием того или иного элемента и на их связь с геологическим строением района. Знание такой геохимической "зараженности" различными элементами дало возможность составить геохимические карты, облегчившие геологам поиски полезных ископаемых, особенно руд: ведь каждый минерал, каждая руда приурочены к определенным горным породам.
Ученого приглашают прочесть курс лекций в Сорбоннском университете (Париж). 1923-1926 годы он проводит за границей, преимущественно во Франции, ведя большую научно-исследовательскую и преподавательскую работу. Выходят в свет его лекции по геохимии (на французском языке), статьи по минералогии, кристаллографии, геохимии, биогеохимии, химии моря, эволюции жизни, а также о геохимической деятельности и будущем человечества.
Владимир Иванович постоянно и очень много читал. С годами это позволило ему накопить обширнейшие знания в самых разных науках. Трудоспособность ученого была поразительна. Он работал до поздней старости по десять - двенадцать часов в сутки и даже больше, сочетая при этом постоянный и острый интерес к исследованиям и одновременно строгую организованность труда. Вот что говорил о своем образе жизни сам Вернадский:
"У меня осталась очень хорошая справочная библиотека... Я владею (для чтения) всеми славянскими, романскими и германскими языками... Ночами сплошь я никогда не занимался, но в молодости занимался до 1-2 часов ночи. Вставал всегда рано. Никогда не сплю днем и никогда не ложусь днем отдыхать, если не болен. Не курю и никогда не курил, хотя моя семья - отец, мать и сестры - все курили. Не пью (кроме - редко - вина). Водку пил раз в жизни.
После моего долгого пребывания во Франции я принял распределение времени тамошних ученых. Встаю рано утром (6-7 часов), ложусь в 10-101/2 ч.
Художественную литературу люблю и за ней внимательно слежу. Очень люблю искусство, живопись, скульптуру. Очень люблю музыку, сильно ее переживаю...
Считаю наилучшим видом отдыха прогулки пешком, прежде - в лодке, поездки за границу..."
Итак, вернувшись в 1926 году на родину, он публикует свою знаменитую монографию "Биосфера". Сейчас это может показаться странным, но до того времени о биосфере писалось очень мало, и то лишь в специальных изданиях. Не существовало учения о биосфере. Вернадский стал его основоположником.
Он выделил как особую оболочку биосферу - совокупность организмов, живого вещества. Биосфера располагается на литосфере, в гидросфере и проникает на некоторую глубину в литосферу и на некоторую высоту в атмосферу. Владимир Иванович изучение биосферы называл "самым важным делом своей жизни". Он создал новую науку - биогеохимию.
Вернадский поставил интереснейшую проблему: какова роль органического мира в жизни нашей планеты? Он выяснил огромное значение живого вещества во всех геологических процессах на поверхности планеты и в образовании атмосферы, хотя по весу оно составляет ничтожную часть планеты (около 0,1% ее веса). Он установил, что свободный кислород атмосферы - продукт жизнедеятельности растений, что энергия солнечных лучей, преобразуемая земными растениями, играет большую роль в геологических и геохимических процессах в земной коре; показал значение живых организмов в перемещении, концентрации и рассеивании химических элементов. Многие горные породы целиком созданы живыми организмами.
В биосфере ученый особо выделил процессы и их продукты, связанные с жизнедеятельностью человека. В числе факторов, изменяющих земную кору, человек занимает особо важное место. Человек влияет на природу так, что "лик планеты - биосфера - химически резко меняется сознательно и главным образом бессознательно".
"В XX веке в результате роста культуры человека все более резко стали меняться биологически и химически моря и части океана..." - говорил Вернадский.
Годы, казалось, не властвовали над немолодым ученым. Он по-прежнему был полон творческого огня. С юношеским темпераментом Владимир Иванович берется за новые труднейшие проблемы, выдвигает новые идеи, работает над новыми книгами и статьями.
С 1923 по 1936 год выходят в свет отдельные тома его замечательной "Истории минералов земной коры"; кроме статей на прежние темы он пишет исследования о природных водах, круговороте веществ и газах Земли, о космической пыли, геотермии, проблеме времени в современной науке...
После выхода в свет его работы "История природных вод" гидрогеология уже не могла ограничиваться изучением только условий залегания подземных вод, но стала изучать также их происхождение, состав и т. д.
Трудно найти второго такого ученого, который мог бы столь долгие годы продолжать так глубоко разрабатывать многочисленные научные проблемы, относящиеся к различным наукам.
Но главной для него остается тема биосферы (области жизни) и геохимической деятельности живого вещества. Для расширения научных работ в этой области он организовал в 1928 году биогеохимическую лабораторию.
В 1937 году Владимир Иванович в последний раз выступает на международном геологическом конгрессе с докладом: "О значении радиоактивности для современной геологии" и добивается создания международной комиссии по определению геологического времени.
На основе исследований распада радиоактивных элементов Вернадский сделал замечательный вывод о возможности и необходимости введения в геологии абсолютного летосчисления.
До этого могли определять лишь относительный возраст пород. А радиоактивные процессы, правда, с небольшой точностью, позволяют определять в годах (точнее, в тысячелетиях), сколько лет назад образовались заключающие их радиоактивные пласты породы.
Так как скорость распада радиоактивных элементов все время постоянна, а в результате этого процесса образуются неизменяющиеся атомы определенных элементов, то по количеству этих веществ можно определять возраст отдельных участков Земли и всей планеты.
Ученого продолжают волновать и частные проблемы наук о Земле (прежде всего геохимии, минералогии), учение о биосфере, общенаучные проблемы времени и симметрии.
Начавшуюся вторую мировую войну и затем нападение фашистской Германии на нашу страну он переживал очень сильно. В победе над фашизмом он не сомневался, веря в нее как в историческую неизбежность.
В 1943 году в эвакуации в Боровом (Казахская ССР) умирает его жена, друг и помощница Наталья Егоровна, с которой он прожил пятьдесят шесть лет. В конце 1944 года у возвратившегося в Москву Владимира Ивановича произошло кровоизлияние в мозг, а 6 января 1945 года на восемьдесят втором году жизни он скончался.
Среди учеников Вернадского было много крупнейших ученых нашей страны - академики А.Е. Ферсман и А.П. Виноградов, профессор Я.В. Самойлов и другие.