Рудольф Баландин – 100 великих парадоксов (страница 30)

Остаётся лишь тайной, обладает ли этот глобальный живой организм разумом? И можем ли мы понять этот Разум своим ограниченным умом?

Парадоксы Земли

Люди стремятся к иным планетам, а знают ли свою родную Землю? Понимают ли её законы?

В своё время академик Н.Н. Моисеев отметил три уровня познания по сложности: неорганических, органических и социальных объектов. Казалось бы, вполне логично. Живое сложней, чем неживое, а разумное превосходит всех по сложности.

Однако в реальности происходит всё наоборот. Настоящий научный парадокс. Понять жизнь земной коры (не говоря уже о мантии, ядре планеты) не удаётся до сих пор. Есть только отрывочные гипотезы и теории.

Не случайно стала популярной весьма сомнительная глобальная тектоника плит литосферы. Геофизики, утомлённые сложностями геологического строения, динамики, истории земной коры континентов, придумали простую схему на основе поверхностного знания дна Мирового океана. Её подхватили геологи без внимательного объективного анализа. Так хочется иметь хорошую теоретическую базу!

За истекшие полвека эта гипотеза не оправдала себя ни в улучшении прогноза землетрясений, ни в поисках полезных ископаемых, ни в понимании основ динамики, строения и эволюции каменной оболочки планеты. Она не учитывает того принципиально важного факта, что жизнь и развитие земной коры определяются обменом веществ на основе солнечной энергии. Единой теории Земли нет и пока не предвидится.

Прямо противоположная ситуация с познанием общества и технической деятельности людей (техногенеза). Выявлено немало объективных закономерностей в экономической, социальной, демографической динамике. Неплохо изучена история цивилизаций прошлого.

Нетрудно понять, почему легче осмыслить законы развития и деградации общества, чем литосферы. В первом случае мы имеем дело с явлениями в пределах более или менее привычных нам масштабов пространства и времени. Во втором – глобальные масштабы в пространстве, незримые глубокие недра и время в сотни тысяч, миллионы лет.

Земля круглая, потому что тяжёлая

Можно пошутить: а что, в огороде бузина, потому что в Киеве дядька? Круг или шар – это одно, тяжесть – совсем другое. Мы же не измеряем радиус окружности в килограммах.

Так-то оно так, да не совсем. В нашем случае парадоксальная зависимость оправданна.

Греческий философ Пифагор предложил другую закономерность: Земля – шар, ибо она должна иметь совершенную форму, подобно другим небесным телам. На старинных рисунках Бог нередко показан с циркулем.

Вообще-то, мыслители древности чаще всего воображали нашу планету в виде диска. Было мнение, что она цилиндрическая или круглая. В религиозных преданиях этот вопрос не был принципиален: всемогущий Творец мог придать Земле любую форму!

Мы твёрдо знаем: Земля круглая. Но – почему? Обычно отвечают: потому что она быстро вращается. Однако Луна вращается вокруг своей оси медленно, имея форму шара. Да и вообще, если раскручивать камень, он от этого шаром не станет.

Предлагают другой вариант: планеты образовались из расплавленных капель Солнца; в космическом пространстве они так и застыли в виде шаров. Это объяснение ничего не доказывает, ибо неизвестно, как возникли планеты. Вполне вероятно – из холодных частиц.

…В 1900 году астрономы, уточняя траекторию астероида Эрот, были озадачены: яркость его менялась за короткий промежуток времени в четыре раза! Но ведь астероиды холодны, хотя в переводе с греческого это – «подобие звёзд» (в обычные телескопы они видны как маленькие звёздочки). Это, можно сказать, метеориты диаметром больше 30–50 м и не более нескольких сотен км. Общая масса всех известных астероидов составляет примерно тысячную часть массы Земли.

Долго загадка Эрота тревожила умы астрономов. Она выяснилась в 1931 году, когда астероид находился в наименьшем удалении от Земли. Самые мощные телескопы в упор уставились на него. Оказалось, Эрот имеет форму бруска длиной 22 км и толщиной 6 км. Медленно вращаясь, он поворачивается к Земле то широкой стороной, то узкой и соответственно отражает то больше солнечных лучей, то меньше.

Понять до конца жизнь земной коры, мантии, ядра не удаётся до сих пор

Многие другие астероиды тоже не имеют постоянной яркости. Значит, и у них форма не шарообразная. И это понятно. Витающие в космосе каменные глыбы сохраняют свою первоначальную неправильную форму, потому что нет такой силы, которая обрабатывала бы их, превращая в шары.

Какая сила способна придать шаровидную форму планетам?

Гравитация, сила тяжести. Для тел с небольшой массой она слаба, а для крупных тяжёлых небесных тел становится огромной.

В камнях или металлах атомы крепко спаяны электромагнитными силами. В астероидах гравитация проявляется слабо и не может преодолеть их. На планетах это соотношение меняется. Здесь гравитация значительно превосходит электромагнитное притяжение атомов.

Под огромным давлением деформируются и разрушаются крепкие кристаллические решётки, атомные и молекулярные конструкции. В таких условиях камни начинают сдавливаться и сплющиваться, словно пластилиновые.

Астероиды имеют неправильную форму, потому что их масса невелика. Наша Земля шарообразна, потому что обладает огромной массой. Она сжата со всех сторон силами гравитации, которые направлены к центру взаимодействующих масс, то есть к центру небесного тела.

В идее Пифагора, что Земля – шар, ибо эта геометрическая фигура идеальна, есть свой резон. «Идеальность» шара в том, что все точки на его поверхности равноудалены от центра. Вот и силы гравитации действуют по такому же принципу: они центростремительны.

Если две вещи сделаны из одного и того же материала, то маленькая всегда легче большой. Хотя в некоторых случаях они при разных массах могут иметь один и тот же вес, равный нулю. Таков парадокс гравитации.

Космическую ракету медленно доставляют к месту старта могучие тягачи. А в космосе она и все вещи и люди, которые в ней находятся, теряют вес. Человек парит внутри и вокруг космического корабля, как пушинка.

Общая закономерность понятна: чем дальше от Земли, тем слабей её притяжение. Причём убывание это идёт с ускорением.

Планета притягивает нас, а мы с такой же силой притягиваем её к себе. Можем даже оттолкнуть её ногами, подпрыгнув на некоторую высоту. И она от нас отлетит. Правда, только – теоретически. Никаким прибором её смещение уловить нельзя, но высчитать можно: оно будет во столько раз меньше высоты нашего прыжка, во сколько раз масса нашего тела меньше массы планеты.

Магнит притягивает только определённые вещества. Сила тяжести притягивает любые массивные тела. Таково всемирное тяготение. Оно прямо пропорционально произведению масс двух тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между их центрами тяжести.

Впрочем, есть мнение, что нет никакого всемирного тяготения. Но это уже парадокс теоретической физики.

Литосфера – живёт

«Литосфера» в переводе с греческого – каменная оболочка. Казалось бы, этим всё сказано. Земная кора – твёрдая надёжная опора под ногами. Воздух и вода подвижны, а она – нечто косное, инертное, застывшее.

Как может жить нечто каменное? Если такое утверждение воспринимать аллегорически, с ним легко согласиться. Но тогда нет никакого парадокса. А если это сказано всерьёз, то едва ли не всем покажется нелепой попыткой опровергнуть мнение привычное, устоявшееся в науке и в общественном сознании. Вот, мол, какой я парадоксалист!

И всё-таки есть веские основания говорить о жизни литосферы. Эта своеобразная жизнь проявляется, как у любого живого организма, прежде всего в закономерном обмене веществ. Кювье называл живой организм вихрем атомов. Точнее сказать, это – система сложно организованных вихрей атомов и молекул. То же самое относится к литосфере.

Подобно живому организму она со временем становилась всё более сложной и массивной благодаря обмену веществ и аккумуляции солнечной энергии при активном участии газов атмосферы, воды и живых существ. Многие её парадоксальные особенности мы обсудим особо. А для начала обратим внимание на анатомию литосферы.

Ниже более или менее толстого слоя рыхлых осадков, почв, ила находятся прочные скальные породы, которые в некоторых местах выступают на земную поверхность. Ещё глубже располагаются зоны вязкой или жидкой раскалённой лавы. Из жерл вулканов или из глубинных трещин она изливается на поверхность.

Примерно такая картина земных недр знакома нам со школы. Ныне популярная глобальная тектоника плит литосферы (каменной оболочки) имеет в виду именно плитчатую структуру земной коры, а не какую-то «кожу планеты».

Однако жители сейсмических или вулканических районов знают на собственном опыте, что впечатление о незыблемой каменной тверди обманчиво. Она способна дрожать или извергать из своих недр массы пара, пыли, расплавленной магмы. Так наглядно проявляется жизнь глубинных горизонтов, можно сказать, земной подкорки.

Многие учёные прошлого предполагали, что ниже нескольких десятков километров горные породы расплавлены, а сверху покрыты застывшей коркой. Отсюда и название земная кора.

Структура литосферы

Это предположение не подтвердилось. С помощью сейсмографов (от греческого «сейсмос» – колебания) геофизики стали исследовать свойства глубинных горных пород, улавливая отражённые от них колебания при землетрясениях или взрывах. Выяснилось, что на больших глубинах обычно залегают чрезвычайно плотные и прочные каменные массы, а не расплавы.