Когда Вернадский окончил университет, ему предложили занять вакантное место хранителя минералогического кабинета. Судьба словно специально отдаляла его от почвоведения и толкала на путь узкой специализации. Но мысль молодого ученого не мирилась с ограничениями. Вернадский всегда стремился как можно глубже проникнуть в тайны строения материи, минералов. Его влекло к широким обобщениям, и не раз в беседах со специалистами он старался ограничивать полет своей фантазии, чтобы не выглядеть фантазером.
Подобная жажда обобщений — прекрасное качество ученого. Недаром любимый Вернадским поэт-философ Гёте иронизировал над ограниченными учеными:
… Живой предмет желая изучить, Чтоб ясное о нем познанье получить, — Ученый прежде душу изгоняет, Затем предмет на части расчленяет И видит их, да жаль: духовная их связь Тем временем исчезла, унеслась!
Но — что делать! — прежде чем обобщать, ученый вынужден проводить анализ, исследовать отдельные части, основные элементы. Этому и обучался Вернадский в Германии и Франции.
По определению Владимира Ивановича «кристаллография занимается изучением законов твердого состояния материи» (так он писал в 1903 году). Формулировка очень обобщенная. Законы твердого состояния материи исследуют многие науки. Вернадский уточняет: речь идет об одном из разделов физики, которая, помимо твердого, изучает газовое и жидкое состояние вещества.
Такой подход к кристаллографии был нов. Как писал Вернадский, «…исторически кристаллография развивалась совершенно независимо от физики: связи ее с другими физическими науками до сих пор не вошла в научное сознание».
Кристаллы издавна привлекали людей своим внешним видом: правильными гранями, совершенством форм. Хороший кристалл — прекрасная геометрическая фигура. Именно этим его всегда отличали от других — «бесформенных» — природных образований. Древние греки сначала выделили лед (кристаллос). Затем так назвали прозрачную твердую разновидность кварца (по-русски — горный хрусталь, то есть кристалл). Позже кристаллами стали называть любые природные «камни», имеющие геометрически правильную форму. О рождении таких камней слагали легенды.
Лишь в XVII веке кристаллография стала оформляться как наука. Снова решающую роль сыграла форма, внешний облик кристалла. И вновь, как в древности, первым объектом зарождающейся науки стал лед, точнее снег. Иоганн Кеплер, стремясь постичь гармонию мира, первым доказал, что кристаллы подчиняются законам геометрии. Несколько позже философ Гассенди для объяснения формы и правильного роста кристаллов привлек старую идею атомов; крохотные частички, выстраиваясь в определенном порядке, образуют кристаллическую структуру.
После первых успехов кристаллографии наступила полоса теоретического застоя: в XVIII столетии преобладали описания классификации кристаллов, как и многих других объектов: растений, животных, окаменелостей.
Ко времени выхода в свет первой крупной работы Вернадского — «Основы кристаллографии» — эта наука достигла значительных успехов. Удалось свести все многообразие кристаллических форм к ограниченному числу «первичных» геометрических фигур. Были выделены и математически описаны тридцать два класса и двести тридцать групп кристаллов (во многом — благодаря замечательным трудам русского кристаллографа Е. С. Федорова).
«В результате этих работ, — подытожил Вернадский, — мы имеем полную и точную геометрическую теорию распределения кристаллических молекул в твердом теле и, пользуясь ее данными, можем смело, спокойно, свободно прилагать вычисление и расчет к миру молекул. В этом отношении теория кристаллических строений является наиболее обработанной частью молекулярной физики… С жидкостью и газом надо сравнивать теперь не твердое тело вообще, а одно из 32 для него возможных состояний».
Что же нового внес Вернадский в хорошо разработанную к началу нашего века кристаллографию?
Прежде всего он отказался от повторения всем известного.
«Благодаря проявлению в кристаллическом веществе геометрических законов, в кристаллографии приобрели особое значение чисто геометрические направления. В результате такой обработки некоторые изложения кристаллографии приобрели характер чисто геометрических дисциплин. Рассмотрение этих отделов науки стоит в стороне от задач данной работы».
Сорокалетний ученый вместо того, чтобы добросовестно пересказать общепринятое, доказанное, бесспорное, постарался осмыслить материал с новых позиций. До сих пор некоторые ученые повторяют старинный принцип: важно описать, каков объект или процесс, предпочтительно — в математической форме. А на вопрос «почему» наука отвечать не обязана. Цепь таких «почему» может увести очень далеко от конкретного исследования.