Historia atomu w historii ziemi

Stygnięcie stopionych mas granitowych odbywa się w sposób skomplikowany. Wydzielają się z nich przegrzane pary, lotne gazy. Przecinają one otaczające skały, tworząc gorące roztwory wodne, które znamy jako źródła mineralne. Jakby aureolą otaczają te gorące oddechy ognisko granitowe. Gazy i pary torują sobie drogę poprzez pęknięcia i szczeliny w stygnących skałach granitowych. Płyną po nich jakby gorące rzeki podziemne, które, stopniowo ochładzając się, tworzą na ściankach krystaliczne narośle minerałów i przechodzą w zimne źródła na powierzchni. Ze stygnącego granitu wydzielają się słynne żyły pegmatytowe, będące nośnikami ciężkich atomów złóż promieniotwórczych. Zawierają one drogocenne kamienie, iskrzące się kryształy berylu i topazu, świadczą o występowaniu związków cyny, wolframu, cyrkonu i pierwiastków rzadkich. Skomplikowany proces wytwarza następnie żyły kwarcu z cyną, wolframitem; dalej wyciągają swe gałęzie osady roztworów kwarcowych ze złotem, potem wydziela się cynk, ołów i srebro, występujące razem w żyłach, zaś daleko od rozżarzonych ognisk w odległości kilku kilometrów od wrzących w głębinie mas granitu, spotykamy związki antymonu, czerwone kryształy siarczku, rtęci i ognisto żółte lub czerwone połączenia arsenu. Wszystkie te minerały rozmieszczają się według praw tej samej chemii fizycznej. Grupują się jak gdyby pierścieniami, pasami wokół rozżarzonych masywów, a gdy krzepną wzdłuż pęknięć Ziemi, to skupienia atomów wyciągają się w długie pasy regularne, występujące jeden za drugim.

Na powierzchni Ziemi można łatwo odnaleźć te pasma rud i kruszców. Jedne z nich przebiegają przez oba lądy amerykańskie; zaczynając się gdzieś w okolicy Kalifornii na północy, niosą na sobie ołów, cynk i srebro. Inne wzdłuż południka przecinają całą Afrykę. Trzecie w postaci girland opasują wielkie obszary Azji, stanowiąc źródło bogactw Mongolii i terenów zabajkalskich. Niezrozumiała zdawałoby się pstrokacizna chaotycznie rozrzuconych punktów występowania złóż mineralnych przeradza się obecnie w oczach geochemików w wyrazisty, prawidłowy obraz rozmieszczenia atomów. W oparciu o te nowe poglądy na naturalne rozmieszczenie atomów w skorupie ziemskiej w zależności od ich własności i zachowania się rozwiązuje się obecnie wielkie zadania praktyczne. Stare spostrzeżenia górników średniowiecznych i późniejszych ustępują miejsca wielkim prawom, o których marzył lekarz Agrykola w XVI wieku, mówiąc o tajemniczej miłości jednych metali w stosunku do drugich. Te same myśli powstawały u niektórych uczonych w ubiegłym stuleciu. Próbowali oni odszukać równowagę i przyczyny wspólnego występowania kruszców i odpowiedzieć na pytanie, dlaczego cynk i ołów występują razem, dlaczego tak często kobalt następuje za srebrem, dlaczego nikiel i kobalt towarzyszą uranowi.

Gdzie tkwi przyczyna prawidłowego rozmieszczenia poszczególnych atomów w otaczających skałach granitowych? Podczas gdy tam w głębinach, kiedy stopiona masa dzieliła się na jądro i warstwy zewnętrzne, podstawowe prawa podziału miały swe źródło w naturze samych atomów, tutaj działały nowe prawa. Atomy i ich części zaczęły się łączyć razem, tworząc nie tylko chaos skupionych wolnych atomów i cząsteczek, które nazywamy cieczą lub szkliwem, lecz również owe wspaniałe struktury, których nie spotykamy w głębinach Ziemi, a które występują tam, gdzie wirujące atomy ochładzają się poniżej 2000°. Te harmonijne struktury, warunkujące piękno naszego świata, nazwano kryształami. Jeden centymetr sześcienny kryształu zbudowany jest w przybliżeniu z tryliona trylionów oddzielnych atomów, które rozmieszczone są w określonych punktach przestrzeni, w określonych odległościach jeden od drugiego, tworząc jak gdyby sieć przestrzenną. Z kryształów zbudowana jest cała górna warstwa skorupy ziemskiej i przeważająca część otaczającego nas świata. Kryształ i jego prawa decydują o rozpowszechnieniu pierwiastków, pozwalają im w pewnych wypadkach zastępować się wzajemnie. Jedne z nich posiadają możność wędrówki wewnątrz kryształu, przewodząc prąd elektryczny, inne związane są siłami elektrycznymi o bajecznej wielkości, warunkując trwałość kryształu, jego wytrzymałość mechaniczną, jego zdolność do walki ze wszystkimi wrogimi mu siłami przyrody. Tam, we wnętrzu ciał kosmicznych, panuje bezładny chaos atomów, cząsteczek, jakichś odłamków porządku. Tutaj, u powierzchni Ziemi, nie ma już tego chaosu. Mamy tu nieskończone szeregi punktów i sieci, rozmieszczonych tak samo prawidłowo jak klepki posadzki, jak lampy w wielkiej sali. Atomy w strukturze krystalicznej przybierają jakąś zadziwiającą postać równowagi przyrody. Gdy z olbrzymią dokładnością do ułamków sekundy mierzymy krawędzie w wielościanach krystalicznych, stwierdzamy, że nie ma bardziej dokładnych linii prostych w przyrodzie niż linia kryształu.

Podeszliśmy do powierzchni Ziemi. Tutaj wnętrze Ziemi w zasadzie przestaje wpływać na życie atomów, zaś działać zaczyna Słońce i promieniowania kosmosu. Przynoszą one nowe postacie energii na powierzchnię ziemską i atom znowu rozpoczyna swoje wędrówki, podporządkowując się prawom chemii fizycznej i krystalochemii. Pół wieku temu, znakomity uczony rosyjski W. Dokuczajew w głębokich uogólnieniach rozwijał myśli, dotyczące praw tworzenia się gleb na powierzchni ziemskiej i z życia atomów wywodził procesy życiowe.