По холодным следам

Один из первых

Необычайна судьба «Исследования о ледниковом периоде» Петра Алексеевича Кропоткина. Автора этого превосходного научного труда — человека всесторонне одаренного, гениального — следовало бы считать творцом ледниковой теории. Но…

В науке редкие открытия делаются одиночками. Связь ископаемых остатков животных с определенными слоями горных пород независимо открыли англичанин Вильям Смит и француз Жорж Кювье. Теория естественного отбора была одновременно изложена Чарлзом Дарвином и Альфредом Уоллесом. Даже теория относительности Эйнштейна, наделавшая переполох в науке нашего века, выдвигалась физиком и философом Анри Пуанкаре и опиралась на работы прошлого века — Лобачевского, Лоренца, Максвелла и других.

Научные теории вырастают подобно кристаллам в насыщенном растворе. Пока раствор далек от насыщения, кристаллики, попадая в него, растворяются (так в науке не находят отклика преждевременные идеи). Когда раствор созреет, даже мельчайшая частица начинает кристаллизацию. В благоприятной среде кристаллы непременно появятся, как правило, одновременно в разных точках раствора.

Как же создавалась «благоприятная среда» для ледниковой теории?

Ученые, изучавшие современные альпийские ледники, узнали, что ледниками создаются песчаные валы, скопления валунов. Подобные образования, а также ледниковые царапины, борозды и выбоины встречались и в тех альпийских долинах, где сейчас нет ледников. Значит, ледники там были прежде.

Однако выводы эти касались лишь одного из районов Европы. И даже подобные результаты исследований в Скандинавии и Шотландии еще ничего не говорили о судьбе всего Северного полушария, об особой ледниковой эпохе.

Правда, В. М. Севергин еще в 1815 году высказал мысль о том, что ледники стекали на Русскую равнину со Скандинавских гор. Но эта идея оставалась просто догадкой. Ее можно считать научной гипотезой, которая не противоречит известным фактам, но и не имеет убедительных доказательств.

В 1833 году были опубликованы три тома «Основ геологии»; в русском переводе (1866 года) полное название звучало так: «Основные начала геологии, или Новейшие изменения Земли и ее обитателей Чарлза Лайеля». Обычно с выхода этой знаменательной книги и начинают историю современной геологии. В своем сочинении Чарлз Лайель свел воедино почти все сведения о жизни Земли, накопленные к тому времени. Он выделил специальную главу: «Перенесение твердого вещества льдами», не оставив без внимания геологическую деятельность ледников. «Ибо когда камни, крепко сидящие во льду, — писал Лайель, — двигаются вместе с ним по прямому направлению и под сильным давлением, тогда они прорезывают длинные прямоугольные борозды или канавки, параллельные между собою. Присутствие таких знаков в разных местах, лежащих гораздо выше поверхности существующих ледников и находящихся в нескольких милях ниже их настоящих оконечностей, представляет геологическое доказательство, что в прежнее время в Швейцарии и в других странах льды распространялись гораздо далее своих настоящих пределов».

И все-таки плавучие льды, по мнению Лайеля, совершают более значительную геологическую работу, чем ледники.

«Нас могут спросить, — писал Лайель о валунах, — каким образом первоначально оторвались эти каменные глыбы? На это мы ответим, что одни из них упали с обрывистых утесов, другие приподнялись с морского дна, примерзнув своими вершинами ко льду, между тем как некоторые сплавлены реками и глетчерами».

Ученый не предавался досужим выдумкам, а опирался на твердо установленные к тому времени факты.

Научная теория — это результат обобщения фактов, нахождение закономерностей природных процессов. С помощью научной теории не только познается природа, но и представляется возможность предугадывать, те или иные новые факты. Например, с тех пор как астрономы познали ход небесных светил, стало возможным предсказывать даты восхода и захода Луны, солнечные затмения и многое другое.

Выводы Лайеля о геологической деятельности плавучих льдов можно было бы считать научной теорией. Вот только как относительно прогнозов?

Из гипотезы Лайеля следовало, что пути разноса валунов должны быть причудливыми, отражающими дрейф айсбергов. Скопления валунов должны уменьшаться по мере удаления от морских берегов и речных долин. Отложения плавучих льдов (песок, гравий, ил) не могли иметь широкого распространения, отлагаясь только в виде отдельных линз в тех местах, где стаивали айсберги. На равнинах, которые некогда затапливались холодными морями (в Европе, России, Северной Америке), следовало бы откапывать на небольшой глубине остатки морских животных и растений.

Подтвердили новые факты эти предположения?

Петр Кропоткин еще во время своей сибирской экспедиции в 1865 году писал в письме брату: «Вот так гольцы довелось посмотреть!.. На них для меня ясны следы ледников. Большие плоскости, совершенно гладкие, и борозды — некоторые указания на бывшие здесь когда-то ледники. Материалов для обоснования ледниковой гипотезы накопляется много — преимущественно геологических».

Чуть позже, в 1868 году, Кропоткин опубликовал предварительный отчет о своей экспедиции, где была специальная глава: «Ледниковый период в Сибири». Ученый сделал вывод: «Сибирь не избегла того фазиса в жизни Северного полушария нашей планеты, которого обильные следы мы видели в Европе и Северной Америке».

Дальнейшие географические исследования Кропоткина едва не пошли в другом направлении. Он составил проект экспедиции для исследования русских северных морей, где, обобщив имеющиеся сведения о морских течениях, ледяных заторах и выносимых льдами камнях, сделал вывод о существовании неведомого острова северо-восточнее Шпицбергена и северо-западнее Новой Земли. Министерство финансов Российской империи не ассигновало необходимых для экспедиции тридцати — сорока тысяч рублей. (Через два года научное предсказание П. А. Кропоткина блестяще оправдалось: австрийская экспедиция открыла новый остров, назвав его Землей Франца-Иосифа.)

Вместо полярного путешествия Кропоткину была предложена командировка в Финляндию и Швецию. Поездка состоялась летом 1871 года. Тогда-то окончательно сформировалась в уме Кропоткина теория ледникового периода. В отчете об этой поездке Петр Кропоткин первую часть посвятил ледниковым наносам Финляндии и Швеции. Он подробно описал озы — длинные песчаные гряды, валуны, «бараньи лбы» и округленные вершины, группы озер, осадки с обломками горных пород, нагромождения песков и глин с валунами. Кропоткин убедительно показал, что все эти образования свидетельствуют о деятельности ледника, и особо отметил те явления, которые связаны с геологической работой рек, морских прибоев и плавающих льдов.

Во второй части отчета Кропоткин привел множество дополнительных фактов о следах великих ледников в Западной России, Сибири, Северной Америке, Скандинавии, Центральной Европе. Кропоткин также обращал внимание на действие других геологических агентов: текучих вод, речных льдов и других. И доказывал своеобразие ледниковых образований.

Крупный оз на равнине в Северной Америке (справа) и разрез вершины оза в Норвегии.

Особо выделена проблема движения материковых льдов, с привлечением данных физики о пластических свойствах льда. И наконец, Кропоткин объясняет образование всех известных ледниковых форм (озов, морен, изборожденных скал и т. д.) и дает обзор гипотез ледникового периода.

Таким образом, русский ученый всесторонне, на основе данных геоморфологических (о формах рельефа) и литологических (о характере отложений) обосновал гипотезу ледникового периода.

И все-таки правильнее, пожалуй, считать П. А. Кропоткина одним из основателей ледниковой теории, а не первооткрывателем ее.

Первый том работы Кропоткина о ледниковом периоде увидел свет в 1876 году, а второй, задержанный жандармерией, лишь в 1895 году. К тому времени ледниковая теория уверенно входила в геологию. В Шотландии была опубликована книга Джона Гейки «Великий ледниковый период». Там говорилось: «В течение последних 200 000 лет вся Северная Европа и Северная Америка исчезли под толстым покровом льда и снега». И уточнялось, что длительность этой катастрофы не сравнима с нашими обыденными понятиями внезапности. «Ледниковое время иным ученым представлялось как ряд диких катаклизмов и конвульсий, в действительности — результат долгих изменений…»

В те же годы вышла в свет еще одна фундаментальная монография, посвященная великим ледникам. Написал ее шведский ученый Отто Торелль, который первым детально изучил не только следы древних оледенений Северной Европы, но и современные ледники Альп и острова Шпицбергена. Подобный сравнительный метод исследований придавал его выводам особую убедительность. И сейчас этот метод остается очень актуальным. Как ни странно, до сих пор не много имеется ученых, которые одинаково бы детально наблюдали и поведение существующих мощных ледниковых покровов и результаты их деятельности.

Итак, у ледниковой теории оказалось сразу три первооткрывателя: Кропоткин, Гейки, Торелль.

Кропоткин сам не пожелал всецело заняться наукой. Он был великим человеком, борцом за справедливость, а не только великим мыслителем. На скудных полях Финляндии (в ту пору отсталого задворья царской России) научные размышления Кропоткина перемежались с мыслями о том, как сделать этот край благодатным, как помочь его обитателям. И даже счастье научного творчества не избавляло Кропоткина от мыслей о людях, лишенных этой радости:

«Из дикого смешения фактов, из-за тумана догадок, опровергаемых, едва лишь они успеют зародиться, возникает величественная картина, подобно альпийской цепи, выступающей во всем своем великолепии из-за скрывающих ее облаков и сверкающей на солнце во всей простоте и многообразии, во всем величии и красоте. А когда обобщение подвергается проверке… одни факты оттеняют некоторые характерные черты, другие раскрывают неожиданные подробности, полные глубокого значения. Обобщение крепнет и расширяется, а дальше сквозь туманную дымку, окутывавшую горизонт, глаз открывает очертания новых и еще более широких обобщений. Кто испытал раз в жизни восторг научного творчества, не забудет этого блаженного мгновения. Он будет ждать повторения. Ему досадно будет, что подобное счастье выпадает на долю немногих, тогда как оно всем могло быть доступно в той или другой мере, если бы знание и досуг были достоянием всех».