wordРаспечатать для распространения

195 лет со дня рождения академика Н.И. Кокшарова

На 23 ноября приходится юбилей выдающегося отечественного минеролога, академика Николая Ивановича Кокшарова (1818—1892), исследователя уральских недр, отца русской кристаллографии и одного из первооткрывателей пермского периода в истории Земли. Приятно осознавать, что в биографии этого человека видное место занимал Средний Урал, включая и будущий Горнозаводский район.

Кокшаровы — старинный уральский род, славным представителям которого, надеемся, еще будет посвящена не одна статья на сайте. Отец будущего академика Иван Константинович Кокшаров (1775—1840) выучился в Петербургском университете, после чего служил на Рудном Алтае, но в конце концов вернулся на Средний Урал, где два десятка лет проработал на Березовских золотых приисках. За заслуги И.К. Кокшарова причислили к дворянству, дав горный чин пятого класса.

Родился Н.И. Кокшаров в окрестностях Усть-Каменогорска на Рудном Алтае, что близ Семипалатинска (Казахстан), откуда его маленьким перевезли на Березовские прииски, где и прошло детство будущего минералога. Разумеется, семейная традиция и частое посещение с детских лет богатого месторождения сильно повлияли на мальчика, вызвав в нем сильнейший интерес к породам и минералам и тем самым предопределив дальнейший жизненный путь.

Не стоит забывать, в какое интересное время прошло детство маленького Коли Кокшарова: когда мальчику еще не исполнилось одиннадцати лет, по Уралу странствовал А. Гумбольдт, на Полуденке нашли первый алмаз, горные инженеры живо обсуждали обнаруженное путешественниками сходство уральских и южноамериканских недр. Все это прочно отпечаталось в ребячьем сознании, отчего он, уже взрослым, частенько называл Средний Урал «русской Бразилией».

С 1835 по 1840 гг. Н.И. Кокшаров обучается в Горном институте. Успехи его в учебе были столь поразительны, что на юношу обратил внимание начальник штаба Корпуса горных инженеров Константин Владимирович Чевкин (1802—1875), принявший в судьбе Николая Ивановича непосредственное участие. Настоящий военный по характеру, участник Персидской и Польской кампаний, он тем не менее не страдал от узости взглядов, которую обычно приписывают солдафонам, но отличался необычайно острым умом, блестяще проявив себя как геолог, экономист, управленец.

Этот человек заслуживает отдельной статьи. Пока же сообщим, что Чевкин, ознакомившись с очень молодой тогда еще наукой палеонтологией, увидел в ней верную помощницу геологов и горных инженеров, отчего стремился всячески содействовать ее распространению в России, в том числе мечтал о формировании русской палеонтологической школы. В те годы из российских геологов разбирался в окаменелостях один лишь Э.И. Эйхвальд, а многие, даже выдающиеся, вроде Г.П. Гельмерсена, вообще считали «собирание костей» любопытным, но бесполезным для практики занятием. В такой обстановке Чевкин упорно настаивал, что окаменелости являются «единственным средством для определения возраста геологических формаций».

Надо сказать, что позиция К.В. Чевкина остается актуальной; окаменелости по-прежнему являются главным средством установить возраст пород, поскольку абсолютная датировка горных пород трудоемка, дорогостояща, недоступна в полевых условиях и дает очень неточные результаты. Например, комплекс гранитов близ станции Европейская (имеется в виду наш район, конечно) был датирован по радиоактивным изотопам в зернах минерала циркона, при этом получены результаты как около 580, так и около 2850 млн. лет. Окаменелости же никогда не лгут, отчего любой геолог, быстро осмотрев незнакомую толщу, по содержащимся в ней следам жизни, легко может сказать, что перед ним: юрский период или какой другой.

Приметив одаренного юношу, выпускника Горного института, Чевкин постарался увлечь Кокшарова, состоявшего тогда в звании поручика, занятиями новой наукой. С этой целью Чевкин включил его коллектором в состав знаменитой экспедиции шотландца Родерика Мурчисона по Русскому Северу и Уралу.

Визит Мурчисона был обусловлен определенными затруднениями в геологической науке. В связи с бурным развитием медеплавильного производства на Урале медистые песчаники еще в XVIII в. привлекли внимание геологов. В 1830-е гг. эти песчаники были отнесены к толщам неопределенного возраста (вместе с пестроцветными глинами, рухляками с гипсом и некоторыми другими породами, занимавшим положение между каменноугольной и юрской «формациями»). Изучением и датировкой загадочных пород занимались Г.П. Гельмерсен, Г.Е. Щуровский, Г.И. Фишер фон Вальдгейм, Ф.Ф. Вангенгейм фон Квален и другие специалисты. Загадочные толщи никак не удавалось отнести к какой-либо определенной «формации».

С целью геологического исследования загадочных слоев и прочих отложений европейской России в 1840 г. в страну приглашается Мурчисон, который к тому времени был известен своими исследованиями в области стратиграфии (лат. stratum — слой) — раздела геологии, изучающего последовательность формирования и взаимоотношения горных толщ. Мурчисон уже значительно дополнил геохронологическую шкалу, открыв силурийский и девонский периоды в истории планеты.

Кокшаров оставил потомкам такой литературный портрет британского геолога: «Р. Мурчисон, один из богатейших английских ученых, представлял собой тип англичанина высшего общества; он был предупредителен, учтив и крайне деликатен в обращении… был высокого роста, не толст и не сухощав, с открытым доброжелательным лицом, на котором отражалась некоторая гордость или, вернее сказать, сознание собственного достоинства. Всегда одетый во время путешествия с особенной опрятностью… он неизменно носил на шее лорнет с привешенной к нему лупой и серебряным карандашом».

Кроме Кокшарова, Мурчисона сопровождали француз Э. Вернейль (1805—1873) и российский геолог, уроженец Эстляндии Александр Андреевич Кейзерлинг (1815—1891), крупнейший в середине XIX века исследователь недр Русского Севера.

Отправляя Кокшарова со столь прославленными учеными мужами, Чевкин заботливо напутствовал молодого специалиста: «Будьте внимательны и не упускайте из вида всего того, что может быть полезно для усовершенствования в геологии и палеонтологии. Обращайте особенное внимание на окаменелости, которые теперь играют в геологии важную роль». Официальная инструкция предписывала Кокшарову: «1) ознакомиться с геогностическими [т.е. геологическими. — ГОРН] изысканиями и изучить по возможности распространение формаций, в частности каменноугольной; 2) собирать для Горного института со всей тщательностью образцы горно-каменных пород и особенно окаменелости; 3) содействовать удобнейшему путешествию по России Мурчисона и Вернейля».

Посетив девять губерний, от Олонецкой до Нижегородской, Мурчисон с попутчиками проявили большой интерес к спорным отложениям. Тогда же шотландца посетила мысль о необходимости выделения новой системы, лежащей поверх горного известняка. Определение ее верхней и нижней границ, а также состава фауны стояло задачей следующей экспедиции, предпринятой в 1841 г. Новый маршрут пролегал через Урал с запада на восток по всей территории будущего Горнозаводского района и окрестным поселениям:

  • от Серебрянского завода по реке Серебрянке до Чусовой,
  • далее по Чусовой до пос. Усть-Койва,
  • затем по реке Койве до пос. Бисер,
  • оттуда на Крестовоздвиженские прииски (по приглашению князя Отто Уилдинга э Бутера э Родали, третьего супруга графини В.П. Шуваловой-Полье, которая владела Бисерской дачей),
  • а после на Качканар.

По мере накопления фактического материала становится очевидным, что незнакомые отложения нельзя отнести к подразделениям немецкой или английской классификации «ни по окаменелостям, ни по натуре пород». Всего участникам экспедиции удалось описать 188 видов ископаемых, из которых лишь 20 были известны из более ранних периодов палеозоя, а остальные 168 не были известны науке. Палеонтологические находки, как и предполагал К.В. Чевкин, поставили точку в вопросе о возрасте слоев. «Вся эта группа характеризуется одним и тем же первообразом — животной и растительной жизнью», — так по палеонтологическому признаку характеризует Мурчисон группу слоев пермского возраста.

26 сентября (ст.ст.) 1841 г., по итогам проведенных исследований, Мурчисон уверенно сообщает об открытии нового периода в истории планеты в своем письме к фон Вальдгейму, добавляя, что «обширная степень развития системы в России заставляет нас почитать ее лучшим или истинным образцом осадков этой эпохи, рассеянных там и сям отдельно в Европе. Вот почему мы предлагаем ей имя Пермской системы». Название периода, как пояснил Мурчисон, произведено от мифического царства Биармии (Пермии) из скандинавских саг, отождествленного с Пермским краем.

(Сегодня верхняя и нижняя границы пермского периода датируются приблизительно 251 и 299 млн. лет. В нашем районе отложения этого возраста представлены в первую очередь слоями в разрезе Усть-Койва, включая знаменитый Красный Камень.)

Сегодня в большинстве книг первооткрывателем пермского периода называется один лишь Мурчисон, что неверно. Как видно, первооткрывателей было четверо, и среди них — Н.И. Кокшаров. Причем сам Мурчисон открыто признавал весомый вклад Кокшарова. Показательна история одной допущенной британцем ошибки.

Кокшаров гораздо раньше Р.И. Мурчисона подготовил геологическую карту России, которую уже в 1840 г. передал на печать в «Горный журнал». Британец принял красноцветные породы на востоке обследованной области за одновозрастные с древним красным песчаником на западе. Кокшаров понял, что это неверно, восточные породы более молодые и относятся как раз к пермской системе, существование которой доказывал Мурчисон. Издатель не решился публиковать карту, но британский геолог, ознакомившись с аргументами молодого ученого, немедленно признал свою неправоту. А на собственной карте (1845), исправленной, поставил имя Кокшарова как «участника полевых наблюдений».

Тем не менее Кокшаров не состоялся как великий палеонтолог. С детства его больше тянуло к минералам, чем окаменелостям. Поэтому во время заграничной стажировки 1842—1846 гг. Николай Иванович лишь глубже погружается в мир минералов; немало этому способствует посещение лекций блестящего немецкого минералога Х.С. Вейса, который склонен был рассматривать минералы не как геолог или химик, а как физик, то есть с позиций кристаллографии.

Посещая музей Старостина и разглядывая там каменные сокровища Урала, все мы поражались в первую очередь красоте кристаллов, игре света на их «шипиках», причудливому росту. Не будь этой красоты, и камень утратил бы свою привлекательность, казался бы скучным и мертвым. Высокая стоимость драгоценных камней (алмаза, рубина, изумруда и проч.) объясняется также исключительно их удивительными кристаллическими свойствами, которые не присущи другим минералам. Наука кристаллография ставит своей задачей измерение, вычисление и описание кристаллических структур, чтобы через набор полученных чисел объяснить оптические, механические и прочие свойства природных и искусственных минералов.

Кокшаров заболел кристаллографией, которой посвятил всю свою жизнь. В первой половине XIX века эта наука редко где пользовалась большой популярностью, поскольку родилась слишком рано. Лишь на рубеже XIX и XX веков успехи атомной (а затем и ядерной) физики позволили проникнуть в элементарное строение вещества, и тогда стало ясно, что кристаллы — удобнейшая модель для изучения атомов и, в том числе, кристаллических решеток. Кристаллография целиком была положена в основу кристаллофизики. А пока этого не произошло, подобные Кокшарову чудаки вынуждены были терпеть нужду, занимаясь низкооплачиваемыми измерениями кристаллов. Не миновала эта участь и Николая Ивановича, которому тоже пришлось изведать материальных трудностей.

Тем не менее авторитет Кокшарова в научном мире рос, постепенно шла в гору и карьера. С 1851 г. он преподавал минералогию в «альма матер», Горном институте. Спустя четыре года ученый избирается адъюнктом Академии наук, в 1858 г. становится экстраординарным академиком, в 1865 г. — ординарным академиком «по кристаллической геогнозии». В том же году кристаллографа избирают директором Петербургского Минералогического общества, и на этом посту он остается до последних дней жизни. В 1872— 1881 гг. Кокшаров также возглавляет Горный институт.

За эти годы Н.И. Кокшаровым был подготовлен многотомный фундаментальный труд «Материалы для минералогии России»: шесть томов на русском (1852—1878) и одиннадцать томов на немецком (1853—1892). В основе многотомника лежали собственные вычисления ученого, который выполнил квалифицированное и кропотливое измерение свыше 400 минералов, особенно уральских, получив для каждого набор постоянных величин. Эти величины получили название «чисел Кокшарова» и не устарели до сих пор, отчего академик заслужил титул отца русской кристаллографии. Отчасти так и было, ведь его «Лекции минералогии» стали первым оригинальным (не переводным) учебником по кристаллографии и минералогии в России.

Ученик академика В.И. Вернадский, основатель учения о биосфере, писал в 1914 г. о своем наставнике: «Кокшаров работал всю жизнь с помощью старинных приборов, которые господствовали в науке в первой половине XIX в., но с помощью их он достигал поразительных результатов, которые ставят его измерения в число наиболее тонких и совершенных данных, какими мы располагаем в минералогии. Прошло 22 года после смерти Кокшарова и больше 60 лет после некоторых из полученных им данных, но его числа стоят так же прочно, как они стояли при его жизни, и не превзойдены новыми исследованиями. Кокшаров достигал этого результата не только исключительной опытностью в работе с малосовершенными аппаратами, но и выбором для измерения хорошо образованных кристаллов, которые он выбирал нередко из многих сотен неделимых данного минерала. В течение своей долгой жизни он измерил и вычислил представителей главнейших групп минерального царства, и числа Кокшарова до сих пор лежат в основе наших знаний о природных кристаллах».

Но это мнение ученика. А вот более примечательный случай. В 1944 г., спустя полвека после смерти русского ученого, в США переиздавался труд крупного американского минералога Дж.Д. Дана, который опирался почти исключительно на измерения Н.И. Кокшарова как самые точные. В 1944 г. никаких исправлений внесено в эти числа не было, а труды Кокшарова в библиографии Дана оставлены на первом месте. Великий кристаллограф остался непревзойден.

На счету Кокшарова много прозорливых догадок. Так, изучая структуру топаза и заметив в кристалле «борьбу форм» жидкого и твердого тела, ученый приходит к не совсем верным, но очень любопытным выводам, предвосхищающим появление теории минимума поверхностной энергии кристалла, которая была развита в трудах Пьера Кюри и ряда других знаменитых физиков.

Николай Иванович Кокшаров ушел из жизни 21 декабря 1892 г. (2 января 1893 г. по нов.ст.) в Петербурге, где и был похоронен. На его надгробии высечено: «Первый русский минералог».

Литература

Для более близкого знакомства с жизнь и научной работой минералога рекомендуем прочитать его биографию в книге «Николай Иванович Кокшаров», изданной в 1964 г. и принадлежащей перу крупного советского кристаллографа и историка науки И.И. Шафрановского (1907—1994).

Запись опубликована в рубрике Славные имена, Статьи. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *