Рудольф Баландин – 100 великих парадоксов (страница 39)
Понятие «энергия» (в переводе с греческого – действие, деятельность) ввёл в философию и физику Аристотель. (Он же ввёл слово «физика», предполагая под этим познание природы; от греческого «фюзис» – природа.) В Средние века энергию олицетворяла стихия огня. Теперь энергию определяют как единую меру различных форм движения и взаимодействия материи. Но это ничего не говорит о сути этой субстанции.
То, что это мера чего-то, спору нет. Но хотелось бы знать: мера чего?
Выскажу своё мнение. Известен лишь один процесс получения «чистой» энергии в соответствии с формулой (не А. Эйнштейна)
Предположим, в материальных телах присутствуют частицы и античастицы – носители отрицательного и положительного электрического заряда (в этом нет ничего невероятного). При радиоактивном распаде атомов некоторые из них освобождаются и взаимодействуют, излучая энергию вакуум-эфира.
Во всех телах, если они не охлаждены до абсолютного нуля, движутся атомы, элементарные частицы. Некоторые из них могут на больших скоростях сталкиваться и превращаться в энергию. Чем сильней сжато вещество при ударе или давлении, тем больше вероятность таких столкновений, а значит, больше выделяется тепла.
В недрах Земли с глубиной возрастает давление. Горные породы сжимаются, освобождая энергию, накопленную близ земной поверхности, где взаимодействуют воздух, вода, твёрдые минералы, коллоиды, живые организмы. Они объединёнными усилиями «впитывают» лучистую энергию Солнца, переводя её в земные процессы.
Наиболее подвижна атмосфера, менее подвижны природные воды, наиболее «медлительна» земная кора. Но и она благодаря своим движениям получает долю этой энергии, разряжая её на значительных глубинах под огромным давлением.
Из всех видов энергии, действующих на Земле (радиоактивный распад, замедление и ускорение вращения планеты, космические лучи), абсолютное первенство остаётся за лучистой энергией Солнца. Благодаря ней происходит обмен веществ в земной коре, действуют круговороты литосферы. Она проникает на десятки километров в недра земной коры, тогда как в прозрачные воды океана – всего лишь на глубину сотен метров.
Незримые моря и океаны
Согласно Большой советской энциклопедии, море – «часть Мирового океана, более или менее обособленная сушей или возвышениями подводного рельефа… Условно М. называются также некоторые открытые части океанов, как, например, Саргассово море в северной части Атлантического океана и Филиппинское море в западной части Тихого океана. Некоторые озёра – Аральское, Мёртвое – называются М., а некоторые М. – заливами (Гудзонов, Мексиканский, Персидский и др.). Разнообразие характеристик М. весьма затрудняет их классификацию».
Определение чёткое и традиционное. Но вот новость из Интернета: «Одной из сенсаций ХХI века явилось существование подземных океанов… Мировой океан, находящийся на поверхности земли – это верхушка айсберга – подземного глобального океана… Под многими пустынями гидрогеологами обнаружены целые моря с пресной водой…
Уже достоверно известно, что под дном океанов, образованным осадочными породами и гранитным слоем земной коры, находится другой океан – подкорковый, километров 5 глубиной».
В этой же публикации сказано, что под некоторыми территориями на глубине около 1000 км находятся огромные резервуары воды – «этакий “внутриутробный” океан (по объёму не меньше, чем Северный Ледовитый)».
Страшную сенсацию преподнёс некто Дмитрий Литвин: «О море гигантских размеров, находящемся, по мнению гидрогеологов, не только под нашей столицей и её пригородами, но и под рядом областей Центральной России, узнали недавно». Москва рискует погрузиться в эту пучину: «Мы выражаем серьёзное опасение, что катастрофы вряд ли придётся избежать».
Есть и вовсе обескураживающая приписка от редакции: «Блаженная Пелагея Рязанская, преставившаяся в 1966 году, намного раньше учёных говорила о том, что под Москвой находится это самое море! Она предрекла, что Москва провалится в него».
Подобные курьёзные откровения встречаются нередко. Виной тому пущенное в оборот парадоксальное понятие «подземное море». Чаще всего так говорят, что называется, для красного словца, аллегорически. Подразумевается месторождение ценного полезного ископаемого – подземной воды. Её добывают специально оборудованными скважинами. Запасы подземного бассейна нередко превышают триллионы литров.
Подземная вода имеется практически повсюду в земной коре, но добывать её можно только там, где она пронизывает пористые или трещиноватые слои. Поры должны быть как можно крупнее, так же как трещины. Это не морские воды, а водонасыщенные горные породы.
Залежей подземных пресных или слабо солёных вод много в пустынях. Обычно они свидетельствуют о том, что сравнительно недавно здесь были другие природные условия, существовали реки и озёра, лесные массивы. По мере освоения людьми этих территорий уничтожались леса, деградировали почвы и растительный покров, скудели реки, снижался уровень грунтовых вод. Изменение ландшафта сказывалось на климате.
Карстовое озеро Восток в Антарктиде
Настоящие подземные реки и озёра бывают в районах, где распространены легко растворимые горные породы (гипс, известняк, доломит, каменная соль). В них вода промывает порой обширные полости причудливых форм. Явление это называют карстом, по названию плато в Словении, где оно развито. Немало карстовых районов в нашей стране, например в Крыму, на Северном Кавказе, Предуралье. Бывали случаи, когда в карстовые полости проваливались дома.
Карстовые подземные озёра сравнительно невелики. Обычно они находятся в сложных лабиринтах карстовых пещер. Но есть и гигантское подземное озеро. Находится оно в Антарктиде и называется Восток (по имени советской научно-исследовательской станции). Его площадь более 15 тысяч км, а глубина местами превышает 1 км.
Это – вода в воде. То есть жидкая вода в твёрдой воде. В самых морозных условиях на Земле под четырёхкилометровой толщей льда находится жидкая вода (на станции Восток средняя температура –55°, а минимальная –89 °C). Дело в том, что температура плавления льда снижается под давлением.
Советские геофизики обнаружили признаки подлёдного озера Восток в конце прошлого века. Оно несколько миллионов лет находилось практически в полной изоляции от земной атмосферы. В нём предполагалось обнаружить живые микроорганизмы. Тем более что озеро, по-видимому, не простое, а с подогревом: в него из скальных пород поступают тёплые воды.
5 февраля 2012 года скважина на глубине 3770 м достигла озёрной воды. Год спустя появилось сообщение, что в ней обнаружили новый вид бактерий. Насколько это верно, ещё предстоит выяснить. Условия в озере экстремальные из-за высокого содержания кислорода (почти в сто раз больше, чем в обычной питьевой воде). Какие организмы и как могут существовать в таких условиях, остаётся загадкой.
Информация из Интернета: «В апреле 2017 года прошла премьера фильма “Озеро Восток. Хребет безумия”, в котором рассказывалось о нелёгких условиях, в которых российские полярники и учёные добились весьма значимых результатов по поиску жизни под несколькими километрами антарктических льдов. Фильм… поднимает тему фактической остановки глубинного бурения на озере Восток… Нехватка финансирования не даёт сделать там больших шагов уже с 2015 года. И сейчас на станции в несколько раз меньше человек, чем было на пике работ. От этого надежд на большое открытие местной подлёдной жизни практически нет».
Парадокс воды
Всем известно с детства: при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Этому есть простое объяснение. Атомы и молекулы, из которых состоят материальные тела, находятся в разного вида движении. Поступление энергии (нагревание) делает эти движения интенсивнее, атомы и молекулы увеличивают зоны своего влияния, и тела расширяются. При охлаждении всё происходит в обратном порядке.
Есть немногие вещества, не подчиняющиеся этой простой и логичной схеме. Одно из них – вода. Если начать охлаждать тёплую воду, она будет сжиматься. Однако с +4 °C пойдёт обратный процесс, она начнёт расширяться.
Наиболее правдоподобное объяснение, на мой взгляд: с этой температуры меняется структура воды. Её молекулы частично и временно образуют нечто подобное гибкой кристаллической решётки, которая занимает объём больше, чем вода без таких связей. Назовём это «предкристаллизацией».
Казалось бы, этот парадокс воды имеет отношение к физике, химии, кристаллографии. Но при чём тут планета Земля? Вот комментарий из Википедии: «Если бы лёд был тяжелее воды и не удерживался бы на её поверхности, а тонул, то даже в глубоких водоёмах вода замерзала бы зимой целиком. Падающий на дно пруда лёд вытеснял бы нижние слои воды вверх, и это происходило бы до тех пор, пока вся вода не превратилась в лёд.
Если бы лёд тонул, то все водоёмы на Земле оказались бы заполненными им от поверхности до самого дна. Солнце не смогло бы растопить эту массу льда, защищённую от его лучей, а вытаивал бы только тонкий поверхностный слой. На Земле царил бы вечный ледниковый период, и наша планета была бы необитаемой».