Своей головушки повыше
легко в юнцах я прыгнуть мог -
да вот теперь, похоже, вышел
запас нечуянности ног!
Но я, покинув класс «салага»,
от недоскока не бешусь,
и к гравитации, как к благу,
жизнь понимая, отношусь:
спасибо, говорю я, сила,
что идеальной быть смогла -
и в землю напрочь не вдавила,
и в небе сгинуть не дала…
Людям всегда было интересно: а велик ли мир? Сколько нужно ехать, чтобы попасть в Тридевятое царство? Где находится край света?.. Одной из причин, что увлекли Александра Македонского в его великий поход, было желание увидеть край света, о котором будущему полководцу так много рассказывал учитель – Аристотель. Любовь к науке Александр Великий сохранил до последних дней своей жизни. Не зря же в обозе его войска болталась целая толпа ученых мужей. Как она болталась потом в египетском походе Наполеона. Умеют европейцы сочетать приятное с полезным!..
Но первым человеком, который научно рассчитал величину мира, был греческий ученый Эратосфен. Как и положено древним ученым, он занимался всем на свете – математикой, философией, музыкой, поэзией, астрономией, филологией, географией. Эратосфен переписывался с Архимедом, который исправно посылал ему свои математические опусы. И не зря посылал: в научном мире Эратосфен Киренский был в большом авторитете. И должность занимал немалую: он работал ректором Мусейона – Александрийской академии наук, как мы сейчас сказали бы.
Родившись в 276 году до нашей эры в африканском Кирене, Эратосфен рано почувствовал тягу к знаниям. И как Ломоносов с рыбным обозом в Москву, так Эратосфен с торговым караваном прибыл в Александрию – учиться. Впрочем, может быть, дело обошлось и без каравана, а просто – надел сандалии да пошел, в Африке с этим просто, нос морозцем не прихватит…
Напитавшись знаниями в Александрии, Эратосфен понял, что уровень образования в столице Египта его не устраивает и нужно ехать в центр мировой научной мысли – Афины. Сандалии были наготове, корабли плавали регулярно, и Эратосфен на всех парусах отправился в Элладу.
Афины приняли аспиранта неплохо. Стихосложению Эратосфен учился у поэта Каллимаха, философии у платоника Аркесилая и стоика Аристона. Кто учил парня математике и астрономии – неизвестно. А жаль, потому что именно эти дисциплины и принесли ему мировую славу, докатившуюся до наших дней.
Эратосфену шел уже четвертый десяток, когда он получил личное приглашение от потомка Александра Македонского – Птолемея III, правившего Египтом, вернуться на родину и возглавить Мусейон, частью которого была Александрийская библиотека. Пустить Эратосфена в знаменитую, к тому времени еще ни разу не горевшую Александрийскую библиотеку – это было все равно, что пустить козла в огород. С той только разницей, что Эратосфен рукописи не ел. Разумеется, он согласился!
Тем более что ученые, работавшие в Мусейоне, получали из египетской казны твердые оклады и не занимались в жизни более ничем – только наукой. Для этого им были созданы все условия. И условия неплохие: жили они практически во дворце, поскольку Мусейон был составной частью дворца египетских правителей.
Страбон описывал тогдашнюю Академию наук так: «Мусейон является частью помещений царских дворцов; он имеет место для прогулок, экседру и большой дом, где находится общая столовая для ученых, состоящих при Мусейоне…» Экседра – полуоткрытое помещение для диспутов и чтения лекций, которое выходило во дворик с колоннадой. Далее тянулась тенистая аллея, предназначенная для неспешных прогулок и умных бесед.
Заседания ученого совета Мусейона исправно протоколировались, а на обсуждении чисто научных вопросов часто лично присутствовал правитель страны – тогда слово ученых очень ценилось.
Вот такое славное научное учреждение возглавил Эратосфен. Причем возглавив сей достойный институт, он не почил на лаврах, как многие современные директора институтов и вузов, а продолжал научные изыскания. Сочинения Эратосфена полностью не сохранились, до нас дошли только отдельные обрывки и названия его трактатов.
«Удвоение куба» и трактат «О среднем» были посвящены проблемам геометрии и математики. «Хронология» – первый в истории труд по научной хронологии (именно в нем Эратосфен установил год Троянской войны). «Катастеризмы» были посвящены описанию созвездий. А трехтомник «География» описывал географические открытия того времени, а также содержал некоторые математические выкладки, связанные с проблемами картографирования.
Но главным научным подвигом Эратосфена является определение размеров Земли – ее диаметра и окружности (то, что Земля – шар, придумал не Эратосфен, это люди понимали за сотни лет до него). Эратосфен, как житель Египта, прекрасно знал, что город Сиена (ныне Асуан) находится на Тропике Рака или, как его еще называют, Северном Тропике. Северный Тропик – это параллель, над которой в день летнего солнцестояния солнце находится в зените, то есть в высшей точке небесного купола. Севернее Тропика Рака такого не бывает никогда. Да и в Сиене это явление случалось буквально на одно мгновение – ровно в полдень. В этот миг солнце находится прямо над городом и освещает дно самых глубоких колодцев.
Эратосфен соорудил астрономический прибор типа астролябии, с помощью которого определил, что в тот момент, когда в Сиене солнце в зените, в Александрии оно отстоит от вертикали на 7° или на 1/50-ю долю окружности. Поскольку Сиена и Александрия находятся на одном меридиане и расстояние между ними известно, задача имеет решение. (Расстояние между Александрией и Сиеной было измерено египетскими землемерами еще при фараонах и равнялось примерно пяти тысячам стадий.) Таким образом, дуга у нас есть, угол, который она стягивает, есть. Осталось умножить.
Согласно Страбону и Теону Смирнскому, у Эратосфена получился результат в 252 000 стадий. Правда, Клеомед приводит немного другую цифру – 250 000 стадий, но, думаю, он просто маленько округлил. Если взять первую цифру и перевести ее «на наши деньги», то получится, что по Эратосфену длина земной окружности составляет 39 690 км. Современные книжки и учебники дают длину экватора чуть больше 40 000 км. Ошибся древний грек на самую малость. Бывает.
Или просто Земля за это время немного подросла?..
С тех пор как люди более-менее научились составлять приличные карты, открыли основные континенты и прикидочно нарисовали очертания их берегов, они обратили внимание на одну странную деталь… Замечали эту деталь наверняка многие, но для истории ее впервые озвучил английский философ Фрэнсис Бэкон в начале далекого XVII века:
– А не кажется ли вам удивительным, господа, что очертание западного побережья Африки точь-в-точь совпадает с очертаниями восточного побережья Южной Америки? – спросил он современников.
– Кажется, кажется, батюшка, – наверняка покивали внимающие. И перекрестились…
Прошло 300 лет, и в ту же «кажимость» уперся немецкий метеоролог Альфред Вегенер. С именем этого человека связано начало целой эпохи в науке о Земле… Я назвал его метеорологом. Ну да, он работал метеорологом, хотя по образованию был астрономом. А в истории остался как геолог. Просто после получения диплома астронома Альфред стал работать у родного брата, который занимал пост в Линденбергской аэрологической обсерватории. Братья были шаловливые и в перерывах между нудными метеорологическими замерами занимались более интересными вещами. Так, например, в 1906 году, когда Ленин, дыша альпийским воздухом, писал в Женеве свои агитки о революции и разрушении старого мира, братья Вегенеры тоже устроили маленькую революцию, техническую: поставили рекорд по продолжительности полета на аэростате – 52 часа налетали над теми же Альпами.
Не знаю, какой получился бы из Вегенера астроном, но метеоролог вышел знатный. Говорят, его труд «Термодинамика атмосферы» кое в чем не устарел и по сей день.
Жизнь Альфреда складывалась вполне удачно. Работа, женитьба на профессорской дочери, две удачные экспедиции в Гренландию, работа в университете. Война, правда, все перекосила. Пришлось надеть погоны и несколько лет повоевать. Однако военный период его жизни закончился удачно – думаю, во времена, когда миллионы людей погибают, контузию и два ранения можно посчитать за удачу. А в целом военную лямку Вегенер оттянул от звонка до звонка – с 1914 года и до самого конца Первой мировой.
После войны пошла размеренная профессорская жизнь, но покоцанное ранениями здоровье не ослабило неуемного духа Вегенера. Он достал где-то большой ящик, наполнил его мягкой глиной и начал швырять туда камни. Таким образом исследователь изучал Луну, точнее, процесс образования на ней знаменитых кольцевых кратеров: Вегенер предполагал, что это следы от ударов метеоритов. Видимо, в жизни Вегенера настало время разбрасывать камни…
А параллельно всем остальным занятиям Вегенер работал над главной проблемой своей жизни. Интерес к ней возник у Альфреда задолго до увлечения лунными кратерами, он пронес его через всю войну, госпитали, гренландские экспедиции. Как и английский философ когда-то, Вегенер еще в юном возрасте обратил внимание на поразительное совпадение контуров материков: если вырезать из карты и сложить Африку с Южной Америкой, они сложатся точь-в-точь, как две ложки. Таких совпадений не бывает! Это явно не случайность! Они были когда-то вместе, а потом разошлись!.. С другой стороны, континенты не плоты, чтобы плавать по океану.
Или плоты?..
Чтобы доказать, что Южная Америка и Африка были когда-то одним континентом, а потом взяли и разъехались, Вегенер не ограничился только их бумажным склеиванием. Он начал изучать геологию, палеонтологию и палеоклиматологию обоих континентов, ища между ними общее. И находил его все больше и больше. Идея о том, что континенты, разделенные океаном, были когда-то одним целым, казалась достаточно безумной, чтобы быть правдивой.
Из геологии выяснилось любопытное обстоятельство: горные породы на одном континенте являются как бы продолжением пород на другом континенте – и по времени их образования, и по расположению. Континенты выглядели так, словно причудливой линией разрезали слоеный торт и разнесли два куска. Человеку, лично не наблюдавшему процесс разрезания, все равно ясно, что когда-то эти куски были одним целым, – это видно и по линии разреза, и по слоям в торте, которые в обоих кусках расположены в одном порядке и имеют одинаковую толщину.
Палеонтология подбросила Вегенеру идентичность флоры и фауны, когда-то имевшую место на всех континентах Южного полушария – в Америке, Африке, Австралии и даже в Индии.
Палеоклиматология подкинула факты о позднепалеозойском площадном оледенении в низких широтах Южного полушария. И эти факты тоже свидетельствовали о былом единстве всех континентов.
Шерлок Холмс в подобных ситуациях говорил: отбросьте все невозможные версии, и тогда останется одна верная – какой бы невероятной она не казалась.
Если найден труп с проломленным черепом и тремя ножевыми ранениями в спине, вряд ли это самоубийство. Даже если смерть произошла на необитаемом острове. Континенты были найдены Вегенером с «проломленными» породами, которые начинались на одном континенте, обрывались и через тысячи километров, как ни в чем не бывало, продолжались в том же порядке на другом.
Собрав все улики, Вегенер неопровержимо доказал, что когда-то разные континенты представляли собой один континент. Единственная неувязка – континенты не умеют плавать. Мысль о плавающих континентах всем казалась дикой. Механизма их движения наука не знала. Ну так ищите его! Придумайте! Ведь тот факт, что материки когда-то были единым целым, доказан. Осталось придумать, как это могло произойти.
Увы, не только в экономике, но и в науке немалую роль играет такая вещь, как человеческая психология. Только если в экономике психология вздымает и обрушивает рынки, то в науке она, в основном, тормозит новые идеи. Особенно если они кажутся дикими, а именно такой была ве-генеровская идея дрейфующих континентов. Это просто бред какой-то!..
Именно так наука к изысканиям Вегенера и отнеслась. Между тем широкая публика зачитывалась брошюрой Вегенера «Происхождение континентов и океанов», ей очень нравились ездящие туда-сюда континенты! Публике вообще по приколу рисковые идеи – и популярность их у широких масс служит дополнительным стимулом недоверия для большой науки. Это много позже тоненькую брошюрку Вегенера с пожелтевшими страницами назовут «крупнейшим явлением в геологической литературе» и даже будут сравнивать с трудом Коперника «Об обращении небесных кругов». А тогда книга хоть и стала бестселлером и была переведена на английский, шведский, русский, испанский и французский языки, но научным сообществом была воспринята весьма неоднозначно.
Кто-то с фактами, приведенными Вегенером, соглашался, а кто-то не хотел. Но поскольку факты опровергнуть было нельзя, опровергали автора. Вегенера ругали за дилетантизм, за то, что он, не будучи геологом, полез в геологию, и т. д. и т. п.
Вегенер в подобного рода дискуссии не ввязывался. К тому времени у него уже было столько фактов, подтверждающих общность континентов, что очередное переиздание его книги в 1929 году содержало уже больше 200 страниц.
За три года до прихода Гитлера к власти Вегенер погиб в гренландской экспедиции. Это был очень тяжелый поход. Экспедиция столкнулась с большими сложностями – острой нехваткой продуктов для зимовки, поломкой аэросаней… Да к тому же еще соратник Вегенера отморозил ноги, и Вегенеру на метеостанции пришлось ампутировать ему пальцы подручными средствами. И поскольку на всех до весны пропитания хватить не могло, Вегенер оставляет своих коллег на станции собирать научные данные, а сам с другом уходит в никуда, в белое безмолвие.
Интересно, останься Вегенер в живых и прояви он личную активность в публичных дискуссиях и конференциях, как отнесся бы к его теории новый вождь нации? Гитлер был большим любителем чудаковатых теорий! Но Вегенер погиб и больше не надоедал науке своими открытиями.
Правда, после него осталась книга, разросшаяся с 90-страничной брошюрки до солидного тома. Двести страниц фактов трудно опровергнуть одним криком: «Дилетант!» Поэтому на теорию Вегенера постепенно просто перестали обращать внимание, тем более что автор о себе уже не напоминал. Теория стала маргинальной. О самом Вегенере тоже предпочитали не вспоминать. О мертвых либо хорошо, либо ничего. Лучше ничего.
И только во второй половине ХХ века, после потрясающих открытий в области геологии океанов, после появления более-менее приемлемой модели того, как могли бы двигаться континенты, чистый гол, забитый Вегенером, был засчитан. Факты, им нарытые, наука, так уж и быть, приняла, потому что этим фактам появилось какое-то объяснение. А маргинальная вегенеровская теория дрейфа континентов, переплавившись в земной магме, органической частью вошла в теорию «Тектоники плит».
Вы наверняка не раз слышали это словосочетание – «тектоника плит». Нашумевшая теория!.. Но мало кто из простых людей имеет представление о том, как эта теория объясняет «поползновения» континентов. Сейчас поимеете…
Но прежде отмечу, что не придумать хоть какого-то объяснения движущимся континентам было нельзя, поскольку далее не замечать их расползания стало уже невозможно. Замеры, сделанные с помощью спутников, показали: Африка уезжает от Южной Америки со скоростью 2 сантиметра в год. Кроме того, были уточнены подводные границы материковых плит, и компьютерное моделирование показало, что не только Африка с Южной Америкой, но и все остальные континенты прекрасно стыкуются по границам плит в единое целое.
Наконец, в мировом океане была открыта сеть срединно-океанических хребтов и впадин, напоминающая шов на теннисном мячике и опоясывающая весь шарик. Первым в 1956 году открыли Срединно-Атлантический хребет. Он представляет собой «двойную» горную цепь – два параллельно тянущихся хребта с глубоким ущельем между ними. Ущелье называется рифтом. Это образование тянется по всему дну Атлантического океана с севера на юг ровно посередине между Южной Америкой и Африкой.
Атлантический рифт есть не что иное, как огромная воспаленная, вспухшая трещина с застывшей коркой по краям. Она гноится раскаленной лавой, которая вытекает из трещины почти по всей ее длине и растекается по краям, застывая. Поэтому ближе к трещине находятся самые молодые породы – только-только застывшие, дальше располагаются породы постарше, а у берегов Африки и Южной Америки – самые старые. Этот факт подтвердило бурение. По сути, в середине океана происходит постепенное и неотвратимое расширение морского дна. Оно и раздвигает континенты в разные стороны. Аналогичные трещины потом были открыты и в других океанах. Через них из глубин планеты все время поступает новое вещество, расширяя дно мирового океана.
Первая мысль, которая пришла в голову первооткрывателям атлантической трещины: Земля расширяется! И неудивительно, ведь именно это они увидели своими глазами. Но поскольку Земля расширяться не может – это же не надувной шарик! – стали искать другие объяснения. И придумали Тектонику плит.
Упрощенно, эта теория рисует следующую картину. Вся поверхность планеты состоит из нескольких плит, которые плавают по нижележащим раскаленным и пластичным породам, как льдины в воде. Внутри планеты образуются медленные конвенционные потоки пластичного вещества, которое медленно поднимается из глубин, изливается из трещины между континентальными плитами и расходится в стороны, расталкивая материки.
Резонный вопрос: если вещество постоянно поступает из глубины на поверхность, то что же там остается? Пустота, что ли? Значит, потом вещество должно где-то уходить обратно в глубь планеты, чтобы восполнить расход!.. Верно. Вещество в расплавленном виде поступает наверх в центре океана и застывает. Его подпирают следующие порции расплава. Застывшие породы океанского дна продвигаются, как на конвейере, до ближайшей континентальной плиты, потом подныривают под континентальную плиту и уходят обратно в глубину – на переплавку. При этом, когда одна плита подныривает под другую и трется об нее, нагреваясь, она провоцирует землетрясения и вулканическую активность. Зоны поступление вещества – рифты. А зоны его ухода в глубины – океанические желоба, узкие и длинные впадины.
Рис. 7. Зоны субдукции, то есть ухода коры вниз – в океане (вверху) и на окраине континента (внизу). Так представляет себе происходящее теория тектоники плит
На первый взгляд, теория вполне нормальная (если забыть о том, что ничем не подтвержденная). Действительно, если внутри Земля горячая и мы знаем, что оттуда на поверхность порой выплескивается расплавленное вещество, то почему бы этому расплаву внутри планеты не образовать гигантские конвекционные ячейки по типу тех, которые образуются в кастрюле кипящей воды? В этих ячейках нагретое вещество поднимается вверх, остывает и опускается вниз неподалеку от места подъема. Круговорот воды в кастрюле. Причем таких ячеек в кастрюле может быть несколько. А чем Земля не кастрюля?..
За пару десятилетий Тектоника плит разработала довольно сносную модель, которая рисовала общую картину внутренностей планеты и объясняла, отчего двигаются континенты, образуются горы и впадины. Вегенер был посмертно реабилитирован и превратился из презираемых научных диссидентов в солидного основоположника. А Тектоника плит стала основной догмой геологии сегодняшнего дня. Догмой настолько привычно-непоколебимой, что в США, например, ни один научный журнал по геологии никогда не опубликует статью, если в ее основе лежит нечто, противоречащее Тектонике плит. Там это считается лженаукой. Точно так же в XVIII веке Французская академия наук без рассмотрения отвергала все сообщения о падающих с неба камнях, поскольку библейские сказки о тверди небесной наукой к тому времени были со смехом опровергнуты – ученые уже знали, что никакого твердого свода небес нет, а есть сплошной газ, и откуда тогда камни?.. Прошло довольно много времени, прежде чем наука разрешила себе поверить в факт наличия в природе метеоритов и занялась их изучением с таким же энтузиазмом, с каким доселе отвергала само их существование.
В общем, Тектоника плит сейчас воцарилась в науке. И все-таки, несмотря на официальное коронование, ее тирания вызывает у многих ученых глухой ропот. Некоторые злые языки, которым не мешало бы дать окорот, смеют говорить, что тектоника не является научной теорией, поскольку базируется не на эмпирике, а на голой идее и только «множит парадоксы». Конечно, таких болтунов нужно было бы повылавливать по темным кабакам, где они ведут свои крамольные речи, и вырвать их поганые языки, но, увы, времена нынче стали до неприличия либеральные и доходит до того, что порой в научном мире этим инакомыслящим даже подают руку! Но, бывает, на них сильно обижаются и, покраснев, покидают аудиторию, если подобные насквозь аморальные типы в ней присутствуют. (Подобный случай будет описан ниже.)
С начала ХХ века геологи разбились на две партии. В начале века преобладали те, кто говорил, что континенты аки лодки плавать не могут, а все двести страниц фактов, накопленных Вегенером, просто чудесные совпадения. Этих скептиков, запрещающих континентам двигаться, назвали фиксистами. Их противников, утверждающих, что континенты могут ездить туда-сюда, именовали мобилистами. К середине века силы партий уравнялись. А после 70-х годов ХХ века возобладали мобилисты.
Этот непримиримый спор тупоконечников с остроконечниками продолжается до сих пор. И что самое поразительное, и те и другие правы! Спутниковые замеры, тонны фактов, накопленных Вегенером, открытие рифтов и расширения океанского дна, а также данные палеомагнитных исследований – все это говорит об одном: континенты расползаются, черт бы их побрал!
Но и фиксисты правы тоже. Они приводят такое множество фактов против Тектоники плит, что собравшему эти факты в одну кучу открывается потрясающая картина: оказывается, вся теория тектоники плит представляет собой, по сути, лоскутное одеяло, где заплата сидит на заплате.
Если материковые плиты ползут по планете, как переводная картинка по мокрой бумаге, то почему их не покорежило и не порвало? Ведь по сравнению с диаметром Земли и с площадью континентов литосферная плита – тонкая пленочка. Ее толщина всего 150 километров.
Что такое 150 километров? Это расстояние от Москвы до Твери. Представьте себе большую, примерно метр на метр, карту Евразии и на ней пару миллиметров между двумя рядом сидящими кружочками – Москвой и Тверью. Такова в буквальном смысле толщина Евразии с точки зрения Тектоники плит. Прочувствовали соотношение величин? При перемещении этой пленочки огромными движущимися массами внутри планеты ее неминуемо должно было замять-изорвать. Чего не наблюдается.
Дальше… Давным-давно известно, что корни континентов – например, материковые разломы – прослеживаются на сотни километров в глубину. Порой корни тектонических и магматических процессов тянутся аж до ядра планеты и даже чуть глубже! Как может плавать по десне зуб, корни которого торчат в челюстной кости?.. Один только этот факт может убить Тектонику плит. И убил бы, если бы у науки была другая модель ползающих туда-сюда континентов.
Еще дальше… Тектоника плит почему-то никак не прослеживается в далеком прошлом планеты – ранее одного миллиарда лет. А должна была бы.
Наконец, бурение суши и дна океанов показало, что породы, слагающие океанское дно, на порядок моложе, чем материковые плиты. Возраст материков примерно 3 миллиарда лет. А возраст океанского дна совсем детский – всего 200 миллионов лет. Причем некоторые участки океанского дна – те, которые близки к трещинам (рифтам) – вообще имеют возраст в считаные миллионы лет. Получается, что океаны – это совсем недавние образования, им не больше 200 миллионов лет, в то время как континенты – патриархи планеты, их возраст сравним с возрастом Земли.
Как все это увязать вместе? Разве могут быть правы и те, и другие? Если континенты двигаться не могут, как не могут зубы плавать во рту, поскольку вросли корнями в челюсть, то почему радиоастрономические наблюдения фиксируют скорость их расползания, равную 2 см/год? Почему расширяется дно океанов? Континенты и движутся, и не движутся. Объяснение этому может быть только одно…
Собственно говоря, решение загадки было настолько очевидным, что приходило в головы разным людям сотни раз, и настолько диким, что немедленно после прихода отбрасывалось. Но мы знаем закон Шерлока Холмса: если не работают все остальные версии, остается одна – правильная, какой бы невероятной она ни выглядела.
Земля расширяется.
Сопоставив все на тот момент известные ему факты, впервые эту идею высказал русский ученый Юрковский еще в конце XIX века. Над ним посмеялись. Планета не каучуковый шар, чтобы раздуваться!.. Но чем дальше, тем большее количество людей приходило к тому же выводу. После Юрковского в 1933 году к этому выводу пришел немец Хильгенберг. За ним были Кери, Хизен, Кирилов, Фогель, Нейман. И сегодня, порывшись в журнале «Отечественная геология», вполне можно обнаружить статью Радюкевича «К вопросу о скорости и геологических следствиях расширения Земли в мезозое и кайнозое» или материал Барышева «О гипотезе расширяющейся Земли». А в мировой научной литературе запросто можно наткнуться на работу австралийских палеомагнитологов П. Шмидта и Б. Эмблтона, которые в результате проведенного ими исследования пришли к выводу, что около 1,6 миллиарда лет назад радиус Земли составлял всего около 55 % от современного…
В 1976 году немецкий ученый Клаус Фогель на конференции в Вердау продемонстрировал научному миру созданный им прозрачный глобус весьма хитрой конструкции. Верхняя прозрачная оболочка глобуса соответствовала привычной нам поверхности планеты – с контурами континентов и океанов. А внутри этой прозрачной внешней оболочки была еще одна – маленькая – Земля, на которой те же самые континенты, не изменившись в размерах, а просто сместившись внутрь, образовали одну сплошную поверхность планеты. Без океанов.
Мне кажется, стоит один раз увидеть такое, как в мозгах нормального человека моментально должно наступить прояснение. Увы! Геологи люди не нормальные. Они люди заинтересованные. Вся их биография, благополучие и карьера, методика обучения ими студентов складывались совсем на других представлениях. Ломать жизнь? Нет! Во всяком случае, не сразу. Одного прозрачного (во всех смыслах) глобуса для этого явно мало. Ибо Земля не может раздуваться!
Над глобусом Фогеля и предположениями о раздувающейся планете многие смеются, как когда-то потешались над Вегенером (до того, как его объявили гением и основоположником). И не от хорошей жизни ученые позволяют над собой смеяться, а от безысходности: идея о раздувающейся планете действительно идиотская, хотя только она все объясняет. Правда, иногда сторонники растущей Земли сами давали повод преизрядно над собой пошутить. А виной всему чрезмерная доверчивость некоторых из них! Скажем, советского ученого Владимира Неймана однажды развели, просто как ребенка. Нейман был горячим сторонником теории раздувания Земли, и кто-то из палеонтологов подкинул ему факт, говорящий о разрыве материков: в Америке-де на самом берегу была найдена голова и половина скелета динозавра, а вторую половину его скелета и хвост нашли аккурат напротив – в Африке. И Нейман повелся! Нейман поверил в этот детский розыгрыш!
После чего его просто перестали воспринимать всерьез. Так же, как фантазера Игоря Яницкого – руководителя Центра инструментальных наблюдений за окружающей средой, который вместе с коллегами из Объединенного института физики Земли (ОИФЗ) РАН пытался объяснить расширение Земли холодным термоядерным синтезом, каковой синтез якобы идет во внешнем ядре планеты. Да, это выглядит очень глупо. Но не менее глупо выглядит раздувающаяся Земля. Именно поэтому «серьезные» ученые смеются над такой идеей. И то, что эта отчаянная идея раз за разом возникает в ученой среде, говорит о многом.
В настоящий момент с идей раздувания Земли сложилась та же ситуация, что в начале прошлого века – с Вегенером. Он собрал кучу фактов, которые неопровержимо доказывали: ребята, когда-то все континенты были единым целым, а сейчас, как видите, нет. Над ним смеялись не потому, что он был неубедителен (против фактов не попрешь), а только и исключительно потому, что не было никакого механизма, никакой теории, которая могла бы объяснить расползание материков.
Сейчас фактов накоплено неизмеримо больше, чем имел Вегенер. И всю их совокупность можно объяснить только расширением планеты.
Давайте по фактам…
Корни континентов лежат много-много глубже, чем нужно для их дрейфа согласно Тектонике плит. Эти корни тянутся порой на сотни километров вглубь. И, значит, перемещение материков по поверхности планеты невозможно. Это факт.
Когда-то континенты составляли единое целое. А теперь нет. Их растащила неведомая сила и продолжает растаскивать. Это факт.
Океаны моложе континентов. Это факт.
И все это значит, что когда-то на Земле были только континенты, а океанов не было. И все нынешние материки, составленные по линиям границ, вместе представляли собой сферическую земную кору. Сплошную.
А когда Землю начало раздувать, кора растрескалась и континенты развело на раздувшейся планете. При этом их глубокие корни остались там же, где и были. Между континентами образовались вогнутости – океанское дно, которое образует молодая тонкая кора, похожая на тонкую кожу, только-только затянувшую рану. Причем не полностью затянувшую – трещины продолжают источать расплав, который, затвердевая, постоянно образует дно океана на расширяющейся планете.
И единственная причина, по которой это простое, как все гениальное, объяснение до сих пор не принято современной наукой, – отсутствие даже намеков ответа на вопрос: а отчего же она раздувается? Это ж не резиновый мячик! Она ведь железная…
Для того чтобы более наглядно представить себе происходящее, вспомним, что получилось внутри нашего планетного пирога после того как гравитационное сжатие превратило протопланету во вполне приличную планету, которую позже назовут Землей.
В центре новорожденной находилось внутреннее ядро – твердый шар, состоящий из металлогидридов – химического соединения металлов с водородом. Оно было очень плотным, поскольку, как мы знаем, при большом давлении гидрированный металл может повышать свою плотность до 14 раз.
Плотное гидридное ядро окружено жидкой оболочкой, состоящей из металлов с большим количеством растворенного в них водорода. Это уже не гидрид, то есть не химическое соединение металла с водородом, а простой физический раствор водорода в металле: на этой глубине для образования гидридов просто не хватает давления. Металл с высоким содержанием водорода тоже имеет свойство уплотняться, хотя и в меньшей степени, чем гидрид, но зато гидриды хрупкие, а наводороженный металл может течь, как вода, даже в холодном состоянии, что прекрасно доказали физики по просьбе Ларина. Мы привыкли, что металлы становятся жидкими при очень высоких температурах. Но, оказывается, нагрев можно заменить наводороживанием и давлением (для этого на данных глубинах давления хватает). Именно существование этого текучего слоя позволяет Земле иметь магнитное поле, о чем позже еще будет сказана пара добрых слов.
Выше жидкого слоя идет слой сплавов различных металлов, уже растерявших свой водород.
Ну и, наконец, покрывает все это дело тонкая корочка литосферы, то есть окислов различных элементов – по сути, ржавчина на металлическом шарике. Откуда она взялась? Напомню. После того как радиогенное тепло начало разлагать гидриды внутри планеты, они стали активно выделять водород. Водород активно диффундировал сквозь металлосферу. За короткий срок водородной продувки изрядная часть кислорода была вытеснена к поверхности, где кислород уже вступал в реакцию с другими элементами, постепенно их окисляя. Подсчеты показывают, что к концу архейской эры литосфера, то есть земная кора, на которой мы живем, вчерне сформировалась и покрывала тонкой коричневой ржавчиной весь наш металлический шарик. Конец архея – это через полтора миллиарда лет после образования планеты, то есть примерно 2,8–3 миллиарда лет тому назад. Если вы поднимите глаза на пару десятков абзацев выше – туда, где я писал про возраст континентальных плит, то увидите, что возраст континентов определяется как раз тремя миллиардами лет. Все сходится!
Теперь переходим к главному…
Чем сопровождалась активная дегазация ядра? На этот вопрос мы можем легко ответить, поскольку знаем свойства гидридов. Водород уплотняет металл. Значит, потеря водорода разуплотняет металл. То есть увеличивает его объем. Вот почему растет Земля. Ее просто распирает! При этом масса планеты, естественно, не меняется.
Поступающий снизу водород вступает в реакцию с кислородом, сосредоточенным в литосфере, и образует воду, которая заполняет впадины между материковыми плитами. Вот откуда взялась вода в океанах – буквально из-под земли. Это, кстати, подтверждается неожиданно высоким содержанием пара в вулканических газах. Геологи были слегка удивлены, когда обнаружили сей феномен. Оказалось, в газах постоянно извергающихся вулканов на Гавайских островах содержится 80 % водяного пара. Курильские вулканы тоже выдают 80 % воды.
Надо отметить, что металлогидридное ядро планеты теряет водород не по всему объему сразу, водород начинает активно испаряться только с верхних слоев ядра, потому что чем дальше к центру планеты, тем больше давление, а давление повышает устойчивость гидридов к температуре.
Гидриды распадаются, увеличиваются в объеме и превращаются сначала в металл, густо насыщенный водородом, а потом и просто в металл. То есть металлосфера утолщается, а гидридное ядро «усыхает». К сегодняшнему дню металлогидридное ядро занимает всего один процент объема планеты. Мы теряем его! А учитывая, что именно водородная дегазация является тектоническим двигателем планеты, можно сказать, что наша планета в тектоническом смысле переживает период глубокого климакса. Когда кончится весь водород, внешнее ядро перестанет быть жидким, отключится магнитное поле. И Земля постепенно станет таким же мертвым миром, как Марс или Луна, о чем мы еще поговорим в свое время и в своем месте.
Еще один интересный момент: водородная дегазация идет не постоянно, а пульсациями. Другим словами, планета наша растет не равномерно, как трава, а циклами – период бурного роста сменяется периодом спокойствия. Почему?
Как только распад радиоактивных элементов прогревает планету до температуры распада гидридов, они исправно начинают распадаться, бурно выделяя водород и тепло. Помните, при формировании гидридов, когда гравитация властно вбивала водород в металлы, тепло гравитационного сжатия аккумулировалось в гидридах, поскольку реакция была эндотермической. Теперь тепло высвобождается и совершает работу против давления земных пород, расширяя планету. Работа против такого давления огромна, поэтому тепловая энергия распада гидридов быстро тратится. К тому же часть тепла уносит с собой водород, быстро покидающий очаги распада. В результате зона распада остывает, реакция распада гидридов прекращается, и планета перестает пухнуть – до тех пор, пока распад радиоактивных элементов вновь не прогреет зону реакции до критической температуры. Этакий автоматический режим. «Вкл» – «Выкл».
И все-таки в модель набухающей Земли с непривычки поверить трудно. Даже несмотря на факты, прямо указывающие на этот процесс. Кстати, о фактах… Есть ли какие-нибудь реальные доказательства, говорящие о том, что раньше Земля была маленькая-маленькая? И насколько маленькой она была?
Начну с последнего. Земля подросла изрядно. Ее радиус вырос в 1,7 раза, объем в пять раз, а площадь поверхности – втрое. Люди, промышляющие физикой или неплохо помнящие школьную программу, наверное, уже сообразили, в чем два главных прикола этой ситуации.
Прикол первый. Раньше Земля вращалась намного быстрее, чем сейчас. Надеюсь, понятно, почему это происходило. Я уже приводил пример с фигуристом и моментом количества движения. Если крутящийся фигурист раскинет руки, его вращение резко замедлится. А если прижмет руки к туловищу, скорость увеличится. Раздувшись, Земля стала вращаться со скоростью 1 об/сутки. А раньше крутилась в 3,5 раза быстрее, то есть в сутках было всего 7 часов. Имея небольшие знания в области физики на уровне школьной программы, это легко подсчитать самому.
Важен другой вопрос – можно ли это проверить, не имея машины времени?..
Можно! Причем это было сделано вне всякой связи с ларинской теорией и вообще не в рамках геологии. Тем ценнее открытие… Канадский палеонтолог Хант изучал строматолиты – плотные слоистые образования в толщах осадочных пород, которые возникают в результате жизнедеятельности синезеленых водорослей. Эти самые строматолиты порой достигают нескольких метров длины и одного-двух метров высоты. Синезеленые водоросли, сформировавшие строматолиты, жили в протерозое, то есть примерно полтора миллиарда лет тому назад. Чем-то строматолиты напоминают окаменевшие деревья. Только в деревьях на срезе видны годовые кольца, а в строматолитах тонкими слоями фиксируется суточный цикл жизнедеятельности синезеленых водорослей. Так вот, анализ слоев показал, что полтора миллиарда лет назад дней в году было в три раза больше, чем сейчас. То есть Земля вращалась вокруг своей оси втрое быстрее.
Прикол второй. Сила тяжести на маленькой Земле была в 3,5 раза выше, чем сейчас.
– Как же так, – могут воскликнуть граждане. – Ведь сила притяжения зависит от массы планеты, а масса ее не менялась?!.
Правильно, масса не менялась. Поэтому с точки зрения Солнечной системы ничего с Землей не произошло – как она вращалась вокруг Солнца за 1 год, так и продолжает вращаться. Но давайте вспомним закон всемирного тяготения, который открыл Ньютон. Сила тяготения, действующая на два тела, прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Точнее, не между ними, а между их центрами масс. Если человек стоит на поверхности Земли, его от центра масс планеты отделяет радиус планеты. И если радиус уменьшается в 1,71 раза, то сила тяжести увеличивается в квадрат радиуса – в 2,92 раза. Почти втрое. Тяжело было ходить по такой планете!
Между прочим, палеонтологами давно замечен такой факт: скелеты у разных эволюционирующих видов с течением времени становятся все изящнее и ажурнее. Это до сих пор необъясненное явление получило название грацильности (от слова «грация»).
Скелет – основная силовая конструкция, которая противостоит силе тяжести. И если ранние конструкции напоминали тяжелые танки, то нынешние – легкие переплетения башенных кранов. В природе ничего просто так не бывает. И лишнего она не держит. У космонавтов, находящихся в невесомости, начинает активно вымываться кальций из костей. А зачем содержать и обслуживать кости, если нет силы тяжести? Значит, сила тяжести когда-то была выше, раз приходилось тратиться на особо прочные скелеты.
Может возникнуть вопрос: при большой силе тяжести природу должно тянуть на мелкие «изделия». Почему же она тратилась на огромных ящеров типа диплодоков? И почему их не расплющивало гравитацией?
Их не расплющивало потому, что они вели «полуводный» образ жизни, и бороться с гравитацией им помогал закон Архимеда. В воде все весит легче, чем на суше, а суша тогда имела весьма специфический вид. Океанов не было, но вся планета была покрыта лужами мелководных морей. В которых и паслись гигантские твари.
Крокодил – прямой потомок ящеров. Он ведет водный образ жизни и потому имеет особые прозрачные веки, которыми закрывает глаза, когда ныряет. По сути, это дополнительная линза, которая компенсирует преломление света в воде и позволяет крокодилу видеть под водой так же хорошо, как в воздухе. Так вот, оказывается, палеонтологам по костным останкам черепов удалось установить, что многие крупные динозавры тоже имели на глазах такие веки-линзы. То есть действительно жили наполовину в воде.
Звучит все это красиво, конечно, но у читателей может возникнуть такой же вопрос, как в первом приколе: можно ли, не имея машины времени, проверить, была на первобытной Земле повышенная сила тяжести или нет?
Можно. Вы сотню раз видели по телевизору пустыню. Песок, барханы, верблюды. Последние нам сейчас не нужны, а вот барханы понадобятся. Дело в том, что у песка существует так называемый естественный угол откоса. Кучу песка с углом круче определенного вы не насыплете – песок начнет обваливаться, и угол станет более пологим. Максимальный угол откоса песчаной кучи, после которой песок начинает осыпаться, зависит от многих факторов – размера песчинок, влажности, материала песчинок и так далее. А еще от силы тяжести. Если взять «стандартный песок» и насыпать из него кучу на Земле и на Луне, то угол максимального откоса будет в точности отражать силу тяжести. Так вот, японские геологи осуществили большое исследование по замеру углов естественных откосов мезозойских песчаников. Вывод их поразил: сто миллионов лет назад сила тяжести на планете была вдвое выше современной.
Вообще, многие палеонтологи отмечают, что в древности рельефы на планете были более сглаженными, горы рушились быстрее, чем сейчас. Но ускоренное сглаживание рельефа и должно наблюдаться при повышенной силе тяжести.
Разумеется, все эти поразительные исследования большой наукой остаются незамеченными и до поры до времени ложатся в копилку критической массы фактов.
Выше я отмечал, что наша планета в тектоническом смысле находится на последнем издыхании – объем ее металлогидридного ядра составляет всего 1 % объема планеты. На сколько она еще раздуется при этих запасах? Подсчеты показывают, что радиус планеты вырастет еще на 300 с небольшим километров. Соответственно, сила тяжести (ускорение свободного падения) уменьшится на 10 %. Но мы до этого не доживем…
Среди нас встречаются люди очень дотошные, все превозмогающие своим умом и ужасно подозрительные. Такие люди, прослышав про теорию раздувающейся планеты, спрашивают:
– Почему при расширении планеты ее сухая, тонкая, коричневая, аппетитная силикатная корочка потрескалась так странно – образовав большие куски континентов, а не покрылась мелкой сеткой трещинок, что было бы вероятнее? И тогда вместо континентов на планете была бы густая россыпь мелких островов и архипелагов. А мы видим крупные континенты.
Ответим этим достойным людям…
Дело в том, что разуплотнение гидридов, то есть увеличение объема планеты идет не прямо под корой, а на огромной глубине – раздуваются верхние слои ядра. И это кардинально меняет всю картину растрескивания. В этом можно убедиться собственными глазами.
Уже знакомый нам Ларин и его друг, талантливый математик Виталий Борзов, брали детскую клизму и окунали ее в расплав парафина. Когда парафин застывал, образовав на клизме тонкую корочку, отважные экспериментаторы начинали надувать клизму и наблюдали за характером растрескивания. Наверняка первый вопрос, который хочет задать читатель, – чем же надували клизму, ведь она достаточно толстостенная и ртом ее не надуешь – дыхалки не хватит. Справедливый интерес! Надували насосом. И вот какую картину наблюдали при этом.
Если слой парафина был тонок, на нем действительно образовывалась густая сеть мелких трещин. Но это не наш вариант. У нас слой металлосферы очень толст. А ведь именно металлосфера, лишенная водорода, а вместе с ним и пластичности, начинает трескаться, когда под ней раздувается ядро. И трещины на тонкой коре Земли просто повторяют трещины более глубоких слоев.
При постепенном нанесении на клизму более толстого слоя парафина раздувание клизмы приводило к появлению все более крупной сетки трещин. А когда экспериментаторы довели парафиновый слой до 1/5 радиуса модели, что по своим пропорциям больше соответствовало соотношению толщин между ядром и металлосферой, парафин давал самую крупную сеть глубоких трещин, образуя 6–7 крупных блоков. Для людей, которые закончили пятый класс средней школы, количество материков на нашей планете не секрет, и они сами могут сопоставить цифры.
Эту знаменательную серию экспериментов математик Борзов окрестил «опытами на клизматроне».
Следующий вполне резонный вопрос, возникающий у людей подозрительных: а почему это океаны начали образовываться только совсем недавно – всего 200 миллионов лет назад, ведь планета наша существует 4,5 миллиарда лет, и распад гидридов должен был начаться практически сразу после образования планеты?
Очень правильный вопрос! Хвалю тебя, мой читатель, за то, что ты зришь в корень и очень умно, а главное, всегда вовремя задаешь свои провокационные вопросы! Но ведь и я парень не промах! На вопрос, как говорится, и ответ бежит…
Первыми начали терять водород внешние слои гидридного ядра, потому что там ниже давление и, соответственно, ниже температура распада гидридов. А чем ниже давление, тем меньше уплотнение гидридов. То есть они «разожмутся» на не очень большой объем.
Тепло радиоактивного распада нагрело первый, верхний слой гидридов; он газанул водородом, водород унес тепло, температура упала – распад прекратился. До нового повышения температуры. А для новой дегазации нужно нагреть более глубокий слой металлогидридов, причем нагреть его нужно до большей температры, потому что давление там выше и, соответственно, выше температура распада. Нагрело – газануло – вынесло тепло – прекратилось в ожидании следующего разогрева.
Так постепенно усыхает ядро, утолщается металлосфера, и радиогенному теплу приходится все дольше прогревать все более глубокие слои. С каждым циклом процесс затягивается: во-первых, нужно каждый раз прогревать до более высокой температуры, а во-вторых, радиоактивных элементов в Земле становится все меньше и меньше. Расходуются они потихоньку, печка день ото дня слабеет…
Теперь самое главное. Чем глубже залегают металлогидриды, тем больше там давление и, значит, тем больше они уплотнены. Значит, более глубокие слои и расширятся больше. Поэтому Земля пухла нарастающими темпами. Впрочем, сейчас ее рост замедлился и вскоре вовсе сойдет на нет. Кривую темпов расширения планеты можно представить как кривую гистерезиса – сначала на протяжении долгих эпох шло медленное раздутие, потом все быстрее и быстрее, бурный взлет, а затем резкое замедление вплоть до полной остановки.
…Но я чувствую, у читателя есть еще один хитрый вопрос. Давай уж, выкладывай, дружище, чего стесняться.
– Если поверхность планеты все время растет, значит, она растягивается! Откуда же тогда возникают складчатости – горы, например?
Не в бровь, а в глаз!