«Непознанное»

Непознанное (fb2) - Непознанное (пер. Геннадий Гаев) 2853K скачать: (fb2) - (epub) - (mobi) - Фридрих Л. Бошке

Фридрих Бошке Непознанное

Сокращенный перевод с немецкого Г. Гаева

Предисловие

Ответ на вопрос, как мы живем, зависит от уровня научных познаний. Естественно, что все мы проявляем интерес к развитию науки. Бесчисленные специальные монографии посвящены различным разделам. В этой книге речь пойдет о новых результатах исследований. Но прежде зададимся вопросом, не упустили ли мы некоторые аспекты в нашем упоении прогрессом? Как это ни поразительно, однако и в самом деле мы кое-что забыли! Слишком многие проблемы остались без ответа. Речь идет о множестве более или менее повседневных явлений природы, о которых мы вроде бы знаем немало, но до конца не поняли их природу. Вот некоторые из проблем.

Не потому ли мы так мало знаем о вселенной, что полагаем, будто Земля в конечном счете наилучшее местечко в ней?

Неужели мы настолько беззащитны перед вулканами и землетрясениями, что не удосужились собрать о них достаточно сведений?

Может быть, мы удовлетворились умением предсказывать более или менее надежно погоду на завтра и поэтому не занимаемся активными исследованиями смерчей, гроз, ливней?

Может быть, кто-то верит Библии и поэтому перестал задавать себе вопрос, как появилась жизнь на Земле?

Или, может быть, мы не могли исследовать какие-либо явления, потому что не обладали соответствующими измерительными приборами?

Может быть, человечеству, не нашедшему ответы на эти вопросы, показалось, что поиски не стоят усилий, на них затраченных? Как бы там ни было, в настоящей книге делается попытка найти ответы на забытые вопросы, побудить к новым исследованиям.

Книга имеет и еще одну цель — я хотел бы разбудить интерес, а возможно, даже и любовь к повседневным явлениям природы. Мы живем в самой большой лаборатории, и природа ежечасно ставит перед нами новые эксперименты, мы являемся как бы свидетелями бесконечных опытов.

Нередко достаточно уметь наблюдать и размышлять над увиденным, чтобы понять происходящее, чтобы расширить наш кругозор. Каждому из нас может выпасть на долю радость открытия, восторг естествоиспытателя.

Наука находится пока еще в начале своего пути, и путь ее нередко сопровождается различными курьезами. Подчас появляются самые фантастические идеи, самые невозможные предположения, и находятся легковерные люди, подхватывающие нелепую идею. Ученым это кажется смешным, ибо они видят, что эти идеи противоречат законам природы.

Настоящая книга — рассказ о науке в ее началах, и, если читателя посетит при чтении муза задумчивости, та, что посещала автора при ее написании, он будет считать, что его цель достигнута.

1975 г., январь

Глава 1 Далекие пространства

Те положения науки, которые мы изучаем в школе, просты, упорядочены и лишены противоречий. Нас обучают системе правил и законов, мы полагаем, что они и отражают сущность природы. Позднее мы узнаем: они были упрощены или обобщены. Нам приходится основательно пересмотреть свои знания по многим дисциплинам, просто учиться заново. Наконец, мы узнаем о гигантском научном прогрессе, о явлениях, которым больше изумляемся, чем понимаем. Складывается впечатление, что мы живем в эпоху уникального научного прогресса.

У нас почти не остается времени поразмыслить, действительно ли новые познания увеличиваются в такой поразительной прогрессии и действительно ли все это так уж здорово. Нас подавляет обилие новых фактов, и мы присоединяемся к восторженному хору. В нашей памяти таятся остатки школьных истин и отдельно почерпнутые факты, своим грузом они заталкивают вглубь сомнения. Сейчас трудно точно установить, когда началось «массовое производство» естественных наук, однако мы знаем, кто произнес зажигательную фразу и дал новое направление исследованиям: «Нужно измерять, что может быть измеренным, и сделать доступным для измерения то, что пока неизмеримо». Это был итальянец Галилео Галилей.

Время Галилея также было отмечено обилием поразительных открытий. В Северном море обнаружили Шпицберген и остров Медвежий, Испания завладела Калифорнией, стали известны огромные просторы Канады. Был уже заселен остров Манхэттен, где позднее поднимется Нью-Йорк. При исчислении денег, размеров и весов переходят на метрическую систему. Изобретен микроскоп, который открывает мир мельчайших существ, перемещение крови в организме впервые понято как система кровообращения. Кеплер рассчитал законы, по которым движутся по орбите планеты. В Риме построен собор святого Петра. Франс Гальс, Рембрандт, Рубенс создают свои полотна, знаменуя новый расцвет искусства. Восстания крестьян в России, Франции, Австрии и даже в Китае потрясают устои существующего строя, идет Тридцатилетняя война, в истории появляются такие имена, как Густав Адольф Валленштейн, Ришелье и Кромвель.

Эти исторические вехи приходятся на время жизни математика Галилео Галилея, родившегося в Пизе. Талантливый молодой человек решает различные проблемы физики, не привлекая пока что внимания широкой публики: определяет законы падения предметов, развивает науку укрепления крепостей, увлекается астрономией. Но он хорошо знает, когда надо выйти на авансцену, и излишней скромностью не страдает. Его час пробил, когда он услышал о новом изобретении — подзорной трубе. Вскоре и в руках Галилея появляется простая, составленная из двух частей подзорная труба. Ее-то он и демонстрирует потрясенному совету города Венеции — с большим эффектом с колокольни собора святого Марка. Завернутая в красно-белую материю длинная труба очень нравится горожанам, и Галилей не упускает возможности наглядно разъяснить значение этого изобретения для флота и армии представителям могучей морской державы. Более того, он дарит инструмент совету, и теперь он знаменитость: становится пожизненным профессором, а его оклад удваивается, не говоря уже о разных почестях.

Что это — игра на публику? Конечно же, не Галилей изобрел подзорную трубу, но разве в этом дело? Главное, он был в курсе новейших открытий, увидел возможности, которые они давали, и позаботился об их реализации. В настоящее время мы знаем, что сочетание этих трех компонентов само по себе — достижение.

До определенного момента, а именно до 21 августа 1609 года, ни один астроном не наблюдал небо в подзорную трубу! Ни Тихо Браге, ни Кеплер, ни даже Коперник! Эта заслуга целиком принадлежит Галилею. Что же он увидел? На Луне есть горы и долины, вокруг Юпитера вращаются четыре спутника, существует значительно больше звезд, чем мы знали до сих пор.

Коперник был прав, Земля действительно вертится вокруг Солнца.

Галилей и в дальнейшем сделал целый ряд значительных открытий, но главная его цель остается прежней: подтвердить правильность той картины мироздания, которую построил Коперник; сегодня мы назвали бы его усердным пропагандистом достижений современной астрономии.

А в 1633 году ответный удар наносит противник — инквизиция. Галилей арестован, один за другим следуют четыре допроса, ему угрожают пытками, а ученый знает, что это такое: в этой же церкви, куда его посадили, 33 годами раньше приговорили к смерти еретика Джордано Бруно, и он был сожжен живым на костре. Конечно, Галилей известный ученый, но он уже немолод, ему 69 лет. Ладно уж. И вот произносится во всеуслышание клятва верности теории (все присутствующие знают, что она ложна), согласно которой Земля есть неподвижный центр системы планет.

Остается добавить еще две даты: 1835 год (то есть спустя 202 года), когда основной труд Галилея вычеркивается наконец из списка запрещенных работ, а через 335 лет (в 1968 году) на конгрессе лауреатов Нобелевской премии по физике в Линдау на Боденском озере кардинал Кениг сообщил, что церковь рассматривает вопрос о «реабилитации» Галилея. Однако в этой «реабилитации» уже никто не нуждается, идеи Коперника о вселенной и без того уже признаны всем миром.

Но гораздо более важным с нынешней точки зрения оказался призыв Галилея подвергнуть измерениям все, что есть в природе. С того времени на нас выливается поток все новых, все более уточняющих результатов, бесконечное количество фактов, ведь легче и проще вычислять, чем постигать сущность явлений. Если раньше полагали, что суть вещей можно понять благодаря нескольким экспериментам и глубокому их осмыслению, то теперь нередко предпочитают собрать побольше различных данных, а пусть кто-нибудь другой попробует их осмыслить. Эта точка зрения, как правило, ошибочна. Постепенно мы убеждаемся, что огромная масса накопленных измерений остается мертвым грузом, не имеющим значения для естествознания. Ниже мы увидим, как мало знаем о повседневных явлениях природы, несмотря на прилежную регистрацию их.

Начнем с того, чего мы не знаем о космосе, о мире вокруг нас. Когда датский астроном Тиге Браге, имя которого, как правило, известно нам в латинизированной форме — Тихо Браге, в 1576 году построил обсерваторию, то в его «Замке неба» на острове Хвен в Зунде имелись только большие «квадраты» — приборы для измерения углов. С их помощью определяют направление движения созвездий. Если Браге без всяких инструментов собрал достаточно данных о вселенной, чтобы составить близкое к идеям Коперника представление о нашей солнечной системе, то этим можно только восхищаться. После смерти Браге Кеплер по этим данным сможет вывести названные его именем законы движения планет! Но чего мы этим достигли? Немногим больше, чем древние люди, которые поэтично выразили свое представление о происхождении нашего мира в легендах и мифах. Чтобы понять явление, необходимо знать, как оно возникло, а об этом нам ничего не говорят ни законы движения планет Кеплера, ни наблюдения Галилея.

Наука владеет тремя путями, позволяющими ответить на вопрос о происхождении вещей.

Первый заключается в том, что мы изучаем объект во всех возможных аспектах. Если его нынешняя форма и состав — следствие имевших место ранее событий (если здесь применим закон причины и следствия), то мы можем проникнуть в прошлое объекта исследования. Пример: на поле с глинистой почвой мы нашли камень. Он явно занесен сюда. Камень плоский и округлый. Он имеет отшлифованные края. Его отшлифовал песок или вода. Но поскольку камень плоский, значит, песок, которым он отшлифован, принесен водой, а не ветром. Внутри камня обнаруживаются остатки маленьких раковин, значит, камень возник в те времена, когда эти существа еще жили. Камень из известняка, значит, он возник в меловой период истории нашей Земли, то есть ему около 185 миллионов лет. Остатки раковин позволяют установить и то, насколько теплым (или холодным) было море, где жили раковины и образовалась каменная масса. Таким образом, мы узнаем причины возникновения камня, а поскольку перечисленные факты сами имеют определенную причину, мы узнаем нечто и о других событиях. Как раз такой метод — попытки разгадать историю происхождения по нескольким каменным осколкам — используется в последние годы на Луне, и не без успеха.

Если попытка измерить возможно большее количество деталей, по которым делаются важные выводы, не дает результатов, следует попробовать второй путь: с максимально допустимой точностью измеряют детали на возможно большем количестве объектов исследования. Суммируя результаты, можно сделать выводы, позволяющие понять строение, становление и историю объекта исследования. Пример подобных исследований — постоянный поиск астрономами новых звездных миров.

Оба метода исследования идеальны, однако на практике ни один из них не оказывается достаточным. Наука всякий раз сталкивается с тем, что первый путь страдает неточностью измерений, а для второго не хватает подходящих объектов. Большинство исследователей принимают компромиссные решения, используя оба метода. Но совместить их не всегда оказывается возможным, а подчас и просто невозможно объединить друг с другом.

Задаваясь вопросом о происхождении мира, мы никак не можем воспользоваться третьим методом. Им часто пользуются химики: они пытаются искусственно создать исследуемый объект и проверить таким образом наши представления о его происхождении и свойствах. К сожалению, а может быть, к счастью, мы не можем пока создать новой вселенной в наших ретортах. (Правда, астроном может объявить о предстоящей лекции на университетской доске: «Упражнения по строению вселенной. Только для студентов старших семестров», а шутник подпишет внизу: «Не натворите бед», но здесь речь идет лишь о математических расчетах физики звездных систем.)

Таким образом, через три с половиной века после Галилея мы все еще задаем себе вопрос: как возникла наша вселенная? Предлагаются две взаимоисключающие теории. Одна из них гласит:

Вначале весь космический материал представлял собой нечто целое, затем произошел взрыв, в результате которого и был создан звездный мир.

Другая теория утверждает:

Вселенная с самого начала была такой, какой мы ее видим: звезды, их плотность, их перемещения в пространстве.

Приверженцы первой теории говорят об «изначальном хлопке» (big bang по-английски), об огненном шаре, который содержал частицы нашего мира и антимира, в котором материя превратилась в излучение и из которого возник известный нам космос. Согласно этой теории уже через две секунды после взрыва при температурах порядка 10 миллиардов градусов образовались протоны и нейтроны, из которых в последующие 11 минут (время распада свободных нейтронов) за счет захвата этих частиц образовались атомные ядра тяжелых элементов. Примерно через 10 тысяч лет возникли атомы водорода и гелия. Если принять время расширения вселенной равным примерно 10 миллионам лет, то за это время отдельные участки газа, который вначале равномерно заполнял мир, начали объединяться. Из этих газовых облаков образовались системы туманностей или звездные системы. В ходе развития нашей туманности большая часть первоначального газового облака трансформировалась в звезды; часть массы, связанной притяжением звезд, вновь распалась и была возвращена в межзвездную материю.

Некоторые исследователи осмеливаются даже предположить, что когда-нибудь весь процесс начнет протекать в обратном порядке, что восстановление и распад сменяют друг друга, что вселенная осциллирует.

Малоутешительная картина! Само представление о том, что наш мир возник с изначального взрыва и когда-нибудь прекратит свое существование в обратном процессе, не очень-то приятно, а уж идея, что этот процесс повторяется снова и снова, и вовсе напоминает кошмарный сон: это ведь значило бы, что Земля начинает и вновь прекращает свое существование и род человеческий вместе с ней. Может быть, и каждый из нас рождается заново на новой Земле.

Более человечной представляется вторая теория, которая говорит о вселенной, существующей постоянно (steady state по-английски). К этим симпатичным теоретикам относится английский астроном Фред Хойл (он родился в 1915 году). До 1972 года был директором Института теоретической астрономии в Кембридже (Англия), один из самых выдающихся исследователей, которые работали в обсерваториях Маунт Вильсон и Маунт Паломар в США. Его называют британским профессором телескопии. Хойл приобрел всемирную известность как автор научных монографий и отличных фантастических романов. Однако мало кто из писателей умеет и обуздывать свою фантазию так, как Хойл. Например, в предисловии к роману «Черное облако», где говорится о некоем черном облаке — живом космическом существе, угрожающем Земле, Хойл пишет:

«Я надеюсь, что мои коллеги-ученые славно посмеются над подобными бреднями. Одновременно я должен указать на то, что лишь малая часть описанного не укладывается в границы возможного».

Хойл, как и некоторые другие астрономы, все время пытается дать обзор всему многообразию космических событий, он пытается их расклассифицировать: звезды, астероиды, метеориты, космическая пыль, туман, источники радиосигналов, пульсары, квазары, межзвездные газовые массы. Такого человека, как Хойл, увлекала идея, что все эти образования находятся в постоянном равновесии сил и масс, что, скажем, где-то звезды гибнут, однако в другом месте непременно возникает что-то новое, так что в общем наблюдается «steady state» — постоянное состояние. В защиту этой теории он приводит все новые аргументы, доступные ему как астроному, физику и математику. Хойлу удалось убедить в своей теории многих своих коллег, и даже несведущий человек вдохновляется ею. В картине огромной вселенной, порождающей из себя новые миры, но в то же время вечно упорядоченной, есть нечто подкупающее. Однако, несмотря на элегантные формулы и выразительные математические построения, убедить подобные доказательства могут лишь специалиста. Ведь основная закавыка обеих теорий заключается в том, что они показывают нам мир, который никак нельзя назвать ни окончательно готовым, ни находящимся хотя бы во временном покое.

Профану хотелось бы услышать солидное мнение, простое и доходчивое, как на уроках физики в школе. Беда в том, что ученые никак не хотят преподнести нам такой раз и навсегда отработанной гипотезы, которая должна не только показать, как мир развивался изначально, но и вместить в себя дальнейшую историю развития космоса. Она должна объяснять каждое новое открытие, каждый космический феномен и в конечном счете предсказывать те феномены, которые мы еще не обнаружили, но которые должны существовать в звездном мире.

Обратимся к происхождению нашего Млечного Пути, нашей Галактики. Это ведь относительно небольшая часть звездного мира, так сказать, «ближний подступ» космоса, который нас окружает.

Для начала мы вынуждены констатировать, что не можем даже приблизительно сказать, сколько подобных Млечных Путей насчитывается в космосе. И это не удивительно: прошло всего полвека (!), как человек узнал, что, помимо нашей Галактики, существуют и другие. С относительной уверенностью можно утверждать только, что мы окружены многими миллионами Млечных Путей, причем некоторые из них, пожалуй, изрядно превосходят по размерам нашу Галактику. Так, может быть, мы отвлечемся от этих миллионов чужих галактик и будем задавать вопросы только относительно нашей собственной? Увы, и здесь нас ждет изрядное разочарование. Прежде всего мы еще не знаем достаточно полно и достоверно размеров нашей Галактики. В популярных книгах она описана как «диск» толщиной в тысячу и диаметром в сто тысяч световых лет, не забывают упомянуть, что один световой год — это расстояние, которое проходит свет за год при скорости 300 тысяч км/с, то есть это 9 406 500 000 000 км = 9,4065 · 1012 км.

Для наглядности можно добавить, что световой год — расстояние, в 60 тысяч раз превышающее расстояние от Земли до Солнца, однако все равно нам трудно понять эти цифры, если не найти какой-либо материал для сравнения. Пожалуйста: свет проходит от Солнца до Земли за 8 минут, другими словами: когда край солнца уходит за горизонт, это значит, что на самом деле солнце закатилось восемью минутами раньше. А когда нас будит утром первый солнечный луч, солнце уже 8 минут, как несет свою вахту на небе.

Чтобы достичь ближайшей звезды от нашего Солнца (это Проксима Центавра), свету нужно 4,3 года, а до яркого Сириуса ему добираться около 9 световых лет. В окружности 16 световых лет у нас около 40 звезд. Звезда Вега, особенно часто упоминаемая в литературе, находится от нас на расстоянии 27 световых лет, чтобы достичь созвездия Плеяды, свету нужно уже 300 лет. Но с точки зрения астрономии это все еще ближний мир. Ригель, яркая голубая звезда в созвездии Орион, светящая примерно в 20 тысяч раз ярче Солнца, удалена от нас на 540 световых лет. Если бы на Ригеле, скажем, жил астроном, который мог бы регистрировать слабый свет Земли и преобразовывать его в картины сиюминутной истории, то он увидел бы в наши дни, как сжигают Орлеанскую деву, или узрел бы пожар, в котором сгорела столица государства майя в Мексике, ведь до него свет бы шел от Земли 540 лет.

Но что эти световые годы по сравнению со ста тысячами, которыми измеряется поперечник нашего галактического звездного мира? Подобные расстояния непостижимы для нас, и если мы скажем, например, что расстояние до первой ближней галактики, так называемой Туманности Андромеды, составляет 2 миллиона 200 тысяч световых лет, то мы не составим никакого представления о расстояниях и о пустоте мира вокруг нас. Иногда хочется сказать: к счастью, ведь тот, кто поверит в абсолютность этих величин, впадет в большую ошибку. Большинство расстояний в космосе, приводимых астрономами, весьма неточно. Даже расстояния нашего Млечного Пути даются с точностью, составляющей всего 20 процентов!

Пусть мы не знаем, сколько звезд в звездном скоплении, где мы живем, мы удовлетворились бы на худой конец знанием формы нашей Галактики. В мировом пространстве разбросано множество разных звездных систем подобного рода. Мы видим их сбоку, сверху или снизу, если мы можем позволить себе такую вольность — рассматривать мировое пространство «сверху» или «снизу». Существуют галактики, в которых нельзя различить какой-либо упорядоченной структуры, они видны лишь как туманные светлые поверхности круглой или продолговатой формы. Совсем другое дело галактики, которые не без выдумки названы «спиральными туманностями». Они выглядят примерно так, как заводная пружина часов: относительно плоские и больше всего напоминают по форме диск. Сравнение со спиральной пружиной возникает вследствие «отростков» диска — двух, трех или более искривленных продолговатых скоплений звезд. Иногда эти «отростки» настолько короткие, что их трудно различить. Вся эта штука вращается, как фонтанчики для орошения газона: внутренние участки быстро, а чем ближе к краю, тем медленнее. Наша солнечная система, скажем, вращается вокруг центра Млечного Пути со скоростью 250 километров в секунду.

Если ты житель подобного звездного семейства и смотришь вдоль своего диска, то видишь много звезд, светлый Млечный Путь, а если взглянуть вверх или вниз, то видишь темное ночное небо.

Как выглядит наша Галактика, наш Млечный Путь, наша спиральная туманность из космического далека? Вряд ли нам представится шанс когда-нибудь сфотографировать ее со стороны. Для этого пришлось бы на космическом корабле покинуть пределы нашей Галактики, а так далеко мы никогда не сможем летать. Нам остается лишь путем бесчисленных измерений с помощью оптических и радиотелескопов изнутри Галактики создать картину того, как она выглядит снаружи. Вот к какому результату пришли астрономы: наша солнечная система находится в одном из отростков спирали Млечного Пути, по направлению к середине и к краю Галактики имеются еще два отростка вокруг нас. В общем, результаты всех ухищрений довольны скромные. В нашей Галактике имеется, очевидно, несколько спиралей, но утверждать, что она организована по такой же элегантной схеме, как некоторые другие галактики, которые нам удается наблюдать, у нас нет оснований.

С относительной уверенностью можно сделать еще одно утверждение: Млечный Путь не только движется, не только выбрасывает во внешний космический мир отдельные периферические зоны, но и сам целиком летит по вселенной. Куда же мы летим, мы, Земля, Солнце и все 30 миллиардов звезд?

Еще несколько лет назад астрономам казалось, что они довольно точно могут ответить на этот вопрос: мы летим со скоростью 150 километров в секунду в направлении звезды Сириус, однако теперь мы не так уж уверены в этом. Откуда эта неуверенность? Дело в так называемом «красном смещении» линий спектра света звезд, феномене, заключающемся в том, что цвет света от далеких звезд смещается в направлении красной части спектра тем дальше, чем быстрее звезда удаляется от нас. Единственное достоверное объяснение этого феномена заключается в том, что чем дальше от нас, тем с большей скоростью разлетается вселенная. Лауреат Нобелевской премии в области физики Р. Месбауэр описал обратный процесс, при котором наблюдатель быстро движется по направлению к источнику света. В этом случае длина световой волны кажется короче, чем она есть на самом деле. Это значит, что если двигаться к «красному» светофору с достаточно большой скоростью, он будет казаться «зеленым». (Шоферы! Не пугайтесь и не экспериментируйте: эта скорость, для машин недостижимая.) Если это и так, нам относительно безразлично, куда же летит наша Галактика.

В свете последних данных ситуация представляется еще более запутанной. У нас не только нет ответа на ставший уже классическим вопрос относительно конечной цели нашего путешествия, по ходу дела возникли и новые затруднения. Надо найти ответ на то, что такое радиогалактики и квазары? Как вписать в нашу систему представлений так называемые галактики Зейферта? (Американец К. Зейферт открыл их в 1943 году, это как раз была тема его диссертации.) Может быть, это звезды, окруженные гигантскими раскаленными массами газов? Какова структура «компактных галактик» — звездных систем, открытых швейцарцем Ф. Цвики в 1961 году, а также других галактик, описанных в современной астрономической литературе?

Вопросов много, сносные ответы можно пересчитать по пальцам.

Наш Млечный Путь ничтожен по сравнению с размерами всей вселенной. Если где-нибудь в бесконечных просторах иных миров живут иные астрономы, они могут совсем не заметить исчезновения нашего Млечного Пути или заметят не скоро. Мы ничем не лучше и вряд ли спохватимся, если в мире пропадет миллион-другой галактик.

Тот же результат получим, сравнивая размеры Млечного Пути с нашей солнечной системой: если она сгинет куда-нибудь, другие обитатели галактики навряд ли это заметят, и уж никто не станет по нас убиваться. Как привлечь внимание космической общественности к нашему существованию? Для этого необходимо, чтобы неподалеку от Солнца возникла, например, сверхновая. Вот по-настоящему волнующее событие для астрономии. В истории человеческой науки подобное событие регистрировали китайские астрономы в 1054 году. Тогда на небе появилась новая звезда, она была такой яркой и сияющей, что в течение 23 дней ее можно, было наблюдать даже при свете дня. Китайцы назвали ее «звездным гостем», в Европе ее не зарегистрировали, однако можно предположить, что индейцы Северной Америки были более внимательными наблюдателями. В пещере в Северной Калифорнии найдено изображение, показывающее относительное положение звезд и Луны. Если обсчитать это положение, то можно прийти к выводу, что скопление светящихся газов, которое мы называем теперь Крабовидной туманностью, было тогда ослепительно сияющей сверхновой, обозначенной одной из точек среди звезд. По крайней мере, такое предположение вероятно.

Для нас солнечная система кажется важной по двум соображениям: прежде всего это наша родина, а во-вторых, хотя бы об этой части космоса мы знаем много важных вещей. Дело прежде всего в том, что солнечная система представляет собой пространство с четкими границами: центральное солнце, вокруг которого кружат по относительно стабильным орбитам планеты. Здесь нет никакой расширяющейся, никакой вновь создаваемой материи, нет и сколько-нибудь заметных потерь вещества. И к тому же солнечная система имеет обозримые размеры: если вспышке света, чтобы достичь ближайшей звезды, нужно 4,3 года, то до самой отдаленной планеты своей системы она доберется всего лишь за 6 с половиной световых часов. Астрономы знают так много о нашей солнечной системе, что этими знаниями забиты целые библиотеки. Все это вселяет в нас приятную уверенность во всемогущество знания и безусловный исследовательский прогресс.

Но и тут почва, на которой мы стоим, оказывается не столь уже твердой. Достаточно вспомнить, что Кеплер, Коперник и Галилей знали всего шесть планет, и сколько же теорий и различных гипотез было создано на этой почве? А каково в наше время?

Седьмая планета, Уран, была первой планетой, открытой с помощью подзорной трубы. Ее — чисто случайно! — открыл в 1781 году астроном Вильгельм Гершель, значит, эту планету мы знаем меньше двухсот лет. Сам Гершель был, собственно говоря, музыкантом, отец его играл в полковом оркестре в Ганновере, откуда Вильгельм бежал в Англию от тягот войны. Здесь он стал самым известным астрономом своего времени. Вначале он был чистым любителем в области астрономии, этаким музицирующим звездочетом, который сам конструировал свои оптические приборы. Позднее Гершель получил должность «королевского астронома», дворянский титул и стал зваться «сэром Уильямом». При этом он обнаружил и немалый купеческий талант: он настолько успешно продавал телескопы, что мог безбедно жить от одной их продажи.

Открытие Гершеля, сделанное им 13 марта 1781 года, — вначале он думал, что видит комету, ведь со временем, когда в древней Вавилонии появилась астрономия, новых планет не находили! — дало развитию астрономии мощнейший толчок. (Кстати, сына сэра Уильяма, Джона Фредерика Уильяма Гершеля, также захватила любовь к этой науке, необходимо упомянуть и сестру Гершеля, Каролину, первую женщину-астронома, которой наука обязана открытием восьми комет и доброй сотни звезд.)

Выяснилось, что расчет орбиты Урана оказался неточным. Уран перемещался совсем не так, как этого требовала теория, оставалось предположить, что где-то существует еще одно космическое тело, влияющее на его траекторию. И действительно, в 1846 году удалось обнаружить соответствующую планету, получившую имя Нептун. А траектория Урана все еще не отвечала расчетной. И вот наконец в 1930 году (!) была открыта новая планета — Плутон, так что теперь нам известны девять планет солнечной системы, но это отнюдь не означает, что мы их знаем. Мы даже не знаем массы Плутона, данные колеблются от массы в 10 раз (0,11) меньше Земли до величины, равной Земле!

Исследование ближайшего окружения нашей Земли отнюдь не закончено. Вот еще пример: с 1895 по 1961 год 15 раз делались попытки измерить среднее расстояние между Солнцем и Землей. Результаты каждого из измерений настолько разнятся, что не укладываются даже в пределы ошибок, допустимых для каждого метода. Определенные успехи принесли лишь измерения с помощью радара, они откорректировали «самые точные» измерения примерно на 50 тысяч километров, а расстояние до ближайшей к Земле планеты Венера были уточнены еще на 300 километров.

До открытия Урана мы знали всего четвертую часть планетной системы, ведь если взять за единицу расстояние от Земли до Солнца, то до Сатурна уложатся 9,52 такого расстояния, а до Плутона — 39,4.

Что касается массы планет, то приведем их в мерах относительно массы Земли: Меркурий — 0,06, Венера — 0,81, Земля — 1, Марс — 0,11.

Это значит, что Венера и Земля имеют примерно одинаковую массу, в то время как Меркурий и Марс меньше, Меркурий всего в 5 раз больше по массе, чем Луна. Дальше следуют две гигантские планеты: Юпитер — 318, Сатурн — 95.

Юпитер — невероятно большая планета. Его масса в 318 раз больше Земли, а поперечник в 11. Имея 12 лун, две из которых больше нашей, Юпитер представляет собой нечто вроде отдельной планетной системы. Он излучает в межпланетное пространство больше тепла, чем поглощает его, и в этом отношении напоминает Солнце. О Сатурне нам известно, что и он отдает тепло; что же касается его колец, то они задают нам слишком много загадок, нам слишком мало известно об их происхождении, материале, из которого они состоят, их прочности, их функции по отношению к самой планете.

Затем: Уран — 14,3. Нептун — 17,5. Эти планеты также очень велики по сравнению с Землей. Просто удивительно, что они были открыты так поздно. Теперь Плутон — 0,2 (?). Об этой планете у нас очень мало надежных сведений, настолько мало, что астрономы иногда высказывают предположение, что речь идет не о «настоящей» планете нашей солнечной системы, а о луне, которую однажды потерял Нептун.

Никто не может с уверенностью сказать, что больше планет не существует. Десятую планету много раз пытались разыскать, пока безуспешно. И все же, может быть, она существует.

По другую сторону от Марса имеется еще кольцо, состоящее из каменных обломков — астероидов. Их суммарная масса значительно меньше массы Луны. Однако некоторые из них вращаются вокруг Солнца, представляя собой крупные острогранные объекты со своими именами: Церес диаметром около 700 километров, Паллас — 500 километров, Веста — 400 километров, Юно — 200 километров.

Это почти настоящие маленькие планеты. В большинстве же своем астероиды состоят из маленьких каменных обломков величиной чуть ли не с пылинку. Траектории движения некоторых более крупных астероидов очень причудливы, они долетают почти до Земли.

Может быть, метеориты, каменные и металлические, падающие на Землю и Луну, — посланцы из этого пояса астероидов? Но наши сведения о космических скитальцах столь скромны, что вполне можно согласиться с обеими гипотезами: с тем, что метеориты — остатки прежних эпох сотворения мира, или с тем, что они следы одной или нескольких планет, где-то потерпевших катастрофу.

А может быть, верно и обратное предположение, что из материала астероидов создана планета, например с массой Меркурия! Возможно, мы узнаем о происхождении астероидов лишь тогда, когда будем больше знать о нашей солнечной системе, об ее образовании, величине, возрасте, движении в мировом пространстве.

Великие загадки нашей солнечной системы отнюдь не исчерпаны поиском дальних планет на внешних орбитах или тайнами астероидов и метеоритов. Время от времени появляются сообщения, что недалеко от Солнца обнаружены и сфотографированы планетоподобные космические образования. Может быть, речь идет об одной или даже о нескольких планетах? Пусто ли пространство между Солнцем и Меркурием? Парижский астроном Урбен Леверьер, которому принадлежит заслуга открытия Нептуна, уже сто лет тому назад предположил, что должна быть еще планета, он даже дал ей имя: Вулкан. Между тем при затмениях Солнца недалеко от него наблюдаются объекты, которые не являются кометами, как считали раньше, они движутся по траекториям, сходным с планетарными, то есть могут быть в некотором роде планетами. Верны ли эти наблюдения? Мнения тут расходятся.

Сколько же нам нужно еще исследовать, замерять, наблюдать, рассчитывать, чтобы составить себе представление о картине нашей крошечной солнечной системы? Это элементарная основа, на которой строится здание нашего представления о мире, а подчас трудно отделаться от впечатлений, что мы скорее удаляемся от этой цели, чем приближаемся к ней.

Сколько надежд связывали с непосредственным исследованием Луны, полагая, что хотя бы оно позволит решить некоторые загадки. Но все, что удалось при этом узнать, было уже либо известно, либо предсказано, за исключением некоторых деталей о структуре поверхности Луны: мертвые камни, осколки метеоритов, кратеры, безводные пространства, отсутствие атмосферы, песок, пустыни. Мы, конечно же, никоим образом не хотим умалить подвига космонавтов, значения их лунного путешествия, фантастических технических достижений, которые сделали возможным этот полет. Но тех, кто надеялся по кусочку лунного камня прочесть историю происхождения нашей солнечной системы, а такую надежду высказал недавно один американский физик, постигло глубокое разочарование. Даже о происхождении Луны мы сейчас знаем не больше, чем 20 или 30 лет тому назад.

Теперь, когда мы знаем, что Луна не сообщит нам сенсационных тайн о происхождении нашего мира и что наши ближние соседи по солнечной системе, Марс и Венера, представляют собой лишь негостеприимные, пыльные, терзаемые морозами и жарой, изъязвленные кратерами пустыни, астрономы, физики, теоретики, разрабатывающие теорию относительности, начинают набрасывать картину, живо напоминающую нам страницы фантастических романов.

Их фантазии окрыляет идея о становлении и старении звезд, они предполагают, что вначале, возможно, существовало видимое «горячее» облако газа, которое постепенно охлаждается и затем сгущается. Так можно представить себе час рождения крохотного, но все же твердого небесного тела, звезды.

Если же имеются очень большие массы газов, которые затем уплотняются, то на отдельные частицы не только начинают влиять мощные силы притяжения — при достаточной плотности могут трансформироваться атомные ядра, при этом они отдают тепло, развивая высокие температуры. Растущее тепловое движение частиц наталкивается на препятствие в виде дальнейшего уплотнения материи, и, пока происходят ядерные процессы, наступает равновесие между силами уплотнения (сжатия) и силами расширения (ядерного взрыва). Это равновесие зависит, подобно «критической массе» ядерного реактора, от массы системы. Во всяком случае, должен прийти момент, когда ядерная энергия будет исчерпана и равновесие станет нестабильным, в этом случае масса обрушивается внутрь самой себя. Этот процесс замедляется наличием отталкивающих друг друга электронов, имеющих одинаковые заряды, в результате чего вновь наступает равновесие. Конечный продукт такого процесса астрономы называют «белым карликом» — это маленькая, медленно охлаждающаяся звезда.

Если же, напротив, звезда в ее первоначальном виде имела бóльшую массу, например, как наше Солнце, то тогда силы гравитации могут взять верх над силами отталкивания электронов. Звездная масса, так сказать, проваливается через заряженное облако, ядерные силы сталкиваются, и энергия выбрасывается в мировое пространство в виде невероятной световой вспышки. В этом случае от звезды останется нейтронное ядро, точка диаметром 10 километров. Возможно, что открытые, в 1968 году пульсары именно такие нейтронные звезды.

Думая о происходящем, мы как будто попадаем в какую-то сказочную страну фантазии. Что же произойдет, если массы звезды будет настолько больше, что ни электронное облако, ни ядерные силы будут не в состоянии задержать свертывание под действием гравитационных сил — гравитационный коллапс? Что произойдет, если огромная масса неудержимо будет стремиться к одной точке? Здесь идеи теоретиков физики оставляют далеко позади литературную фантастику.

Новые миры, о которых здесь шла речь, основываются, в частности, на работах гениального немецкого астрофизика Карла Шварцшильда. Конечно, нам известны случаи, когда в науке дебютировали молодые таланты, но даже для нашего века жизнь Шварцшильда, который уже школьником опубликовал несколько работ в солидных научных журналах, в 26 лет стал доцентом университета, в 28 — профессором и директором всемирно известной обсерватории, — редкое явление.

Наконец, Шварцшильд становится членом Прусской академии наук, а затем взлет его карьеры, подобный комете, внезапно прерывается — начинается первая мировая война, Шварцшильда призывают в солдаты, он заболевает на фронте и умирает в Потсдаме 11 мая 1916 года в возрасте 42 лет. В год своей смерти, незадолго до опубликования теории относительности, Шварцшильд выдвигает математический постулат, согласно которому ускорение гравитации может стать бесконечно большим относительно неподвижного наблюдателя. Одним из самых причудливых следствий его явилось бы то, что свет звезды, которая подвержена необратимому гравитационному коллапсу, стал бы виден наблюдателю вначале с задержкой, а затем и вовсе не достигал бы наблюдателя! Он смог бы регистрировать только гравитационное поле, действие силы тяжести. Такое тело, упавшее внутрь самого себя, невидимое для наблюдателя и остающееся на небе черным пятном, астрофизики называют «черной дырой».

Хорошо свидетелю гравитационного коллапса, если он находится на достаточном удалении от звезды. Но что произойдет с теми, кто живет на поверхности небесного тела, пораженного этим процессом? Предположим, что они сознательно участвовали в нем, тогда их увлечет в центр подобного образования, в область, где пространственные координаты (длина, ширина и высота) становятся временными категориями. Такие существа попали бы в совершенно «иной мир», из которого нельзя вернуться. Они будут жить в совсем иной системе измерений, которая никогда не может, так утверждают математики, вступить в контакт с нашей системой.

Если продолжить подсчеты, провести теоретические изыскания еще дальше и предположить существование симметричной к первой и также являющейся результатом гравитационного коллапса системы, то получим еще один феномен: антигравитационный коллапс — неудержимое расширение.

Оставим пока все эти системы и феномены, заметим для себя лишь то обстоятельство, что астрофизики считают антигравитационный коллапс явлением, которое могло бы наблюдаться и в нашем мире. На случай, если это произойдет, у них приготовлено уже и название: «белая дыра».

Как будет выглядеть наш мир в будущем? Ведь и представление о нем, основанное на теории относительности, не последнее слово в той картине мира, которую создает наука. Некогда думали, что мир — это Земля (и светящиеся точки на «небе»), потом, что это — солнечная система, Млечный Путь, ограниченное бесконечное пространство многих галактик. Теперь мы уже говорим о «гравитационных мирах».

А может быть, мы только начинаем познавать мир…

Глава 2 Земля еще не утряслась

Существуют ли, кроме нашей Земли, другие населяемые миры? Вот вопрос, который невольно задаешь себе, когда знакомишься с положениями современной астрофизики. Но мы так плохо информированы о своем собственном мире, где уж тут ждать вразумительных разъяснений насчет других миров. Даже возраст Земли — понятие неопределенное. На вопрос можно ответить двояко: либо привести его в годах, либо указать, молода или стара она по сравнению с остальной вселенной.

Наша Земля относительно молода. Если астрофизики определяют возраст вселенной в 20 миллиардов лет, то твердая Земля существует около 5 миллиардов лет. (В свое время был назван точный возраст — 4,7 миллиарда лет, но в настоящее время он подвергается сомнениям. Самый старый камень, известный нам, насчитывает около 3,75 миллиарда лет.) Вся солнечная система примерно того же возраста.

Почему и как возникла 5 миллиардов лет назад система планет с нашей Землей? Чтобы ответить на этот вопрос, создаются все новые и новые теории для интерпретации находок, которые можно считать важными «уликами». Однако ученые сильно расходятся во мнении о том, что следует считать важной уликой, а что нет. Вот несколько теорий. Кометная: в Солнце врезалась комета и вышибла из него различные планеты (1749 г.); метеоритная: скопления метеоритов сформировали солнце и планеты (1755 г.); теория космического тумана: туман (пыль) скапливался, возникло Солнце, оно выталкивало газовые массы, из которых сформировались планеты (1796 г.); столкновение звезд — по этому поводу есть даже несколько теорий; двойные звезды: когда-то, помимо Солнца, была вторая звезда, из которой возникли планеты; планетарная плоскость: поскольку все планеты движутся вокруг Солнца в одной плоскости, солнечная система могла возникнуть из первоначального плоского туманного диска; лунная: луны Нептуна, Земли и Сатурна примерно одинаковы по величине. Может быть, существовали сотни объектов размером с Луну, из которых образовалась солнечная система, а известные нам луны — просто оставшийся «неиспользованным» материал? (Юри, 1972 г.)

Это только семь из многочисленных гипотез о происхождении нашей системы. И вновь обнаруживается, что мы знаем много, но вовсе не обладаем пока основополагающими сведениями, которые позволили бы сделать решающие выводы.

Знаем ли мы, по крайней мере, как возникла наша старушка Земля? В школьных учебниках на это можно найти исчерпывающий ответ; что же касается науки, то она его не знает. В учебниках обычно говорится, что Земля, как и другие планеты, возникла из облака раскаленного газа. Из этого облака отслоилась раскаленная жидкая плавкая масса, которая вращалась (почему?). Потом образовалась твердая земная кора (внутри Земля все еще горячая).

Ученые же выдвигают целый ряд разных теорий, назовем лишь некоторые из них:

1. Земля возникла из холодного метеоритного материала, который разогрелся лишь в результате высвобождения энергии, возникшей при столкновении материи.

2. Земля возникла в результате скопления холодных обломков космической материи. Она разогрелась вследствие распада атомных ядер, поскольку в большой массе Земли оказалась достигнутой «критическая масса» радиоактивного вещества.

3. Вначале скапливались только большие (метеоритные) массы железа, которые в настоящее время образуют земное ядро, вокруг него за счет силы тяжести скопились массы камней.

4. Из космического тумана вначале сконденсировались железо и никель, они образовали ядро Земли. Затем начали конденсироваться сульфиды и силикаты, образовавшие внешнюю оболочку.

Ни один из этих вариантов не может быть с уверенностью отвергнут, так же как ни один из них не звучит достаточно убедительно, чтобы можно было пренебречь другими. Во всех этих представлениях есть один общий момент: произошло нечто грандиозное, наша Земля возникла в результате серии катастроф.

Итак, либо Земля возникла в результате чистой случайности, либо создавалась по плану, который может быть разгадан и нами? Второй вопрос: закончилась ли эпоха сотворения Земли, или же мы живем на космическом теле, которое все еще трансформируется в результате различных событий в космосе?

Земля возникла «случайно»? Ну что же, если приравнять «случайное» к «непостижимому», то нам придется ответить на этот вопрос утвердительно, ибо мы не знаем о событиях, которые привели к возникновению Земли. Если же под словом «случай» подразумеваем то, что мы знаем недостаточно для понимания происходящего, мы должны дать отрицательный ответ. Нет никаких сомнений, что Земля возникла в соответствии с объективными законами природы, так же как она естественно и неизбежно канет в вечность, когда придет ее час.

Труднее ответить на второй вопрос, каким бы тривиальным он ни казался: все ли уже утряслось на нашей Земле, «готова» ли она в окончательном виде? Прошла ли эпоха возникновения планеты, эпоха грубых космических катастроф?

Конечно, нам хочется думать, что мы, люди, — венец творения, что с появлением нас на Земле пришло время, когда и сама планета сформировалась в окончательном виде.

А какие у нас, собственно говоря, основания так думать? Для подобных предположений нет никаких оснований. Если мы полагаем, что можно жить на Земле спокойно, не боясь родовых схваток нашей планеты, то только потому, что срок нашей жизни слишком мал, что несколько поколений людей действительно смогли прожить без каких-либо значительных катастроф. Если бы за время, которое насчитывает история человечества, на нашу планету подействовало какое-нибудь космическое событие, оно научило бы нас скромности.

Предположим, что мы — обитатели иного мира и нам поручили проверить, подходит ли Земля для того, чтобы заложить на ней основы своей цивилизации.

Мы бы начали медленно приближаться к большой голубой планете и прежде всего увидели необычно крупного спутника — Луну. Мы высаживаемся на ней, чтобы вести отсюда наблюдения за Землей. Уже при прилунении мы убеждаемся, что это варварская пустыня! Пыль толщиной в несколько метров, абсолютно сухая, ни травинки, ни одной живой души, всюду воронки, убедительно показывающие, что длительное пребывание на Луне чревато опасностями. К тому же нездоровый климат, непрерывные космические излучения. На горизонте, задернутая голубым туманным завесом, светится Земля, она вращается немного быстрее, чем хотелось бы путешественникам. Вряд ли на этой планете здоровый климат. А вот и метеорит врезался совсем рядом с наблюдателями. Диаметр метеорита каких-нибудь два-три метра, но все же он выбил на поверхности Луны здоровенный кратер величиной с футбольное поле. Над тем местом, где упал метеорит, целый час стоит пыльное облако. А ведь вблизи Земли кружит множество метеоритов, каменных и железных обломков, космической пыли.

Вскоре обнаруживается, что в опасной близости к Земле оказываются и кометы, прилетевшие из других миров, и астероиды! В довершение всего, еще и почва затряслась под ногами — лунотрясение. Нет, Луна — очень ненадежное образование. Лунотрясения случаются чуть ли не каждые 36 часов, это многовато. Между двумя исследовательскими станциями «Аполлон-12» и «Аполлон-14», на Луне очень быстро обнаружились различные разломы. Создается впечатление, что причина лунотрясений — действие сил притяжения Земли и Луны. А если наблюдатель заметит еще и выбросы пыли и газа с Земли, он невольно засомневается, стоит ли приближаться к этому космическому телу и думать о поселении на нем. Луна показывает, насколько неспокоен и нестабилен этот уголок космоса, где уж там заселять его!

Нам остается только гадать, такое или иное впечатление произведет на посторонних наблюдателей Земля. Многие из нас искренне полагают, что Земля — это рай, если бы только мы вели себя в нем более разумно. В вопросе о том, насколько идеально Земля подходит для обитания, мы лишены необходимой объективности.

Следует признать, что, например, метеоритным атакам мы подвергаемся почти так же часто, как и Луна. Ежедневно на Землю падают 5–6 тонн относительно крупных метеоритов, каждый весом до нескольких килограммов. Добавьте сюда около 10 тысяч тонн космического песка и тонкой пыли, ежедневно осаждающихся из космоса. За миллионы лет материала накопилось так много, что мы без сомнения можем найти космические, внеземные следы в почве, в растениях, более того, в животных и в нас самих. Стоит поискать, и мы обнаружим новенькие крохотные метеориты в дождевой воде, в снегу, в пруду. К сожалению, статистика не ведет регистрации, сколько черепицы на крыше было разбито метеоритами.

Правда, на поверхности Земли немного кратеров, возникших от ударов метеоритов. Дело в том, что на Луне даже крохотные метеориты оставляют следы своего пребывания в почве, а в земной атмосфере они сгорают бесследно, годные разве на то, чтобы по ним, по «падающим звездам», загадать желание. Так что ситуация на Земле не идет ни в какое сравнение с метеоритными дождями на Луне. Таково мнение землян. Но верно ли оно?

Только в ФРГ есть два кратера, которые не уступят огромным лунным собратьям. Между Франконским и Швабским Альбами лежит круглая долина — Нордлингер Рис. Диаметр ее составляет от 20 до 25 километров. Ученые считают, что происхождение ее весьма загадочно, здесь следовало бы ожидать появления горы высотой метров в 700–800. Откуда же взялась эта долина? Предполагали, что Нордлингер Рис — это дно огромной древней вулканической трубки, и приводили даже доказательства: во многих местах Риса можно найти похожие на лаву камни, расплавленные, стекловидные, застывшие образования. Вулканические силы буйствовали тут вовсю. Осколки камней из кратера Риса находили далеко от центра его по всему Альбу, на юг по Дунаю до самого Аугсбурга.

Сто лет студентам-геологам говорили, что Нордлингер Рис возник в результате извержения вулкана. Но правильно ли это? Группа исследователей выдвинула совершенно иную теорию: Нордлингер Рис — это кратер, возникший в месте падения большого метеорита.

Постойте! Где же тогда остатки его, где метеоритное железо, где камни? Да к тому же на Земле никогда не было таких огромных метеоритных кратеров, ведь метеориты, способные вырвать из земли такие массы почвы, должны разорваться в атмосфере, мы даже можем подсчитать с большой точностью все параметры такого взрыва.

И вот в апреле 1966 года ученые всего мира собрались, чтобы взвесить все «за» и «против». И знаете, где они встретились? В самой середине загадочного кратера, в средневековом городе Нордлинген. Сначала они сидят в большом зале скромной гостиницы на длинных скамьях и спорят, а потом выезжают в Рис, чтобы проверить все на месте. Геологическими молотками они стучат по камням, находят многоцветные камни — брекчии, опускаются на колени и выискивают в серо-голубом мягком гравии маленькие черные стеклышки. Что же это такое, Нордлингер Рис? Для молодого поколения ученых вопроса больше нет — это метеоритный кратер. Ученые старшего поколения более сдержанны в выводах. Но последнее слово остается за фактами, которые и позволяют составить целостную картину.

Вот как это, по-видимому, произошло.

Метеорит величиной с целый километр в поперечнике упал на Альб с фантастической скоростью 15 километров в секунду под углом около 30 градусов. Сейчас не будем уточнять, коснулся ли он земли, испарился ли, или настолько сдавил воздух перед собой, что тот превратился в твердое тело, лежавшее между метеоритом и каменной почвой. Из кратера-воронки глубиной больше километра было выброшено около 15 кубических километров твердого камня. Горы были рассечены, по крайней мере, на глубину двух, а возможно, и пяти-шести километров. Огромное количество энергии, которое при этом выделилось, переплавило камни, а темные вязкие капли остекленевшего вещества разбрызгивались в стороны, подчас на расстояние до четырехсот километров (их находят даже близ города Брно в Чехословакии). Центральный конус (нынешний Штайнберг высотой 496 метров) от удара оказался перенесенным, как это бывает и в лунных кратерах, в центр воронки. По сравнению с ударом такого метеорита взрыв водородной бомбы — безобидная игрушка, ведь во время взрыва в Нордлингер Рисе количество выделенной энергии составило сто тысяч мегатонн тринитротолуола.

Все это произошло 15 миллионов лет назад и потому не представляет большого интереса для жителей города, за обладание которым велись жестокие сражения во время Тридцатилетней войны. А ведь город обязан своим существованием именно этой космической катастрофе. Гора исчезла, и появился очень удобный путь с севера на юг страны. Поселение близ Нордлингера было заложено еще при римлянах. Почва оказалась пригодной для земледелия. Масса расплавленного камня — хороший, легкообрабатываемый строительный материал, из него выстроена, например, нордлингерская церковь. Размолотый камень — превосходный материал для изготовления жаропрочной посуды. Мелкие обломки камня по краям кратера пригодились для дорожных работ, а расколотые куски известняка послужили сырьем для цемента. Пожалуй, эта метеоритная катастрофа оставила лишь один неблагоприятный след: земля в кратере расколота в столь многих местах, которые затянулись лишь неплотным покровом почвы, что дождевая вода не удерживается на поверхности вспаханных полей.

Кратер Риса — редкое, но далеко не уникальное явление. В 30 километрах к западу от края Нордлингер Риса лежит Штайнхаймеровская впадина — плоская чаша в известняке диаметром 3 километра. Посредине нее, как и в лунных кратерах, возвышается купол. Раньше считали, что это остатки вулкана. В пробуренных скважинах не находили вулканического камня, а только разломанный, а потом вновь спекшийся горный камень, так называемую брекчию. А потом обнаружили остатки камня, сформировавшегося под действием ударного давления, и другие доказательства, не оставившие сомнения в том, что мы имеем дело еще с одним попаданием метеорита в нашу Землю.

На уровне сегодняшних знаний можно предположить, что метеориты, упавшие в Нордлингер Рисе и Штайнхаймеровской впадине, летели в мировом пространстве рядом и врезались в Землю почти одновременно. Мы знаем о метеоритных потоках из тысяч и сотен тысяч камней, бомбардирующих поверхность Земли. В нашей планетной системе летают с космическими скоростями невероятные массы метеоритов, так что в любую минуту на Земле может возникнуть новый кратер.

Если на Луну падает метеорит величиной в два-три сантиметра, он поднимает легкую пылевую взвесь, и на поверхности ее на несколько лет фиксируется след от удара в виде маленькой воронки. На Луне падению метеоритов не препятствует никакая воздушная оболочка, поэтому даже мельчайшие метеориты, размером меньше булавочной головки, оставляют в лунном камне следы-кратеры, в которых явно можно различить расплавленную стенку, окрашенный камень, осколки, разрывы. Если на поверхность Луны падает более крупный объект, над местом падения в течение нескольких часов стоит серое облачко пыли.

На Земле маленькие метеориты, если они и достигают поверхности, исчезают бесследно. Даже метеориты весом 10–20 килограммов оставляют только отверстие глубиной не больше 30–50 сантиметров, его и заметить трудно. Более того, известны случаи, когда место падения метеоритов было рассчитано с точностью до сотен метров (их движение регистрировалось несколькими фотокамерами). И все же найти их не удалось, хотя часами студенты, целые классы и просто добровольцы добросовестно обшаривали заданный район.

Если за несколько дней место встречи метеорита с Землей не обнаружили, дальнейший поиск теряет смысл: дожди, снег, ветер, опавшие листья начисто заметают следы. На Земле в течение длительного времени остаются видимыми метеоритные кратеры, переместившие значительные массы грунта, их следы можно отыскать и по прошествии целых геологических периодов. Если суммировать места, без сомнения относящиеся к метеоритным кратерам и предположительно таковыми считающиеся, их наберется больше ста.

Спорным представляется огромный кратер в Южной Африке, так называемое кольцо Вредефорт. Диаметр внутренней зоны разрушения составляет здесь 40 километров, это многовато даже для отчаянных поборников метеоритной теории. Следы удара прослеживаются в окружности до 120 километров, что соответствует размерам самых больших лунных кратеров (известный кратер Коперник равен в диаметре только 90 километрам).

Посмотрим по карте на Гудзонов залив (северо-восток Канады) — огромную скругленную впадину, к северу от которой теснится целая группа островов; впадина эта действительно напоминает разорванный на куски массив суши. Что это — гигантский след невероятного метеорита? Может быть, здесь упала на Землю малая планета — астероид? Правда, некоторые отрицают возможность столкновения астероида с Землей, однако никаких веских доказательств при этом привести не могут.

Если признать, что на Земле возможны такие же события, как на Луне, то после 1971 года возникло еще одно опасение. Ведь именно в этом году мы узнали о совершившемся на Луне событии, которое трудно осознать, ибо мы встречаемся с силами и стихиями невероятных масштабов. Дело в том, что пробы материалов, доставленные кораблем «Аполлон-12», показали, что Луна испытала на себе столкновение с космическим телом, диаметр которого составлял около 200 километров. В результате возник гигантский кратер. Осколки породы, выброшенной при этом взрыве, покрыли значительную часть обращенной к нам поверхности Луны, а жидкие выбросы каменной лавы, извлеченные из глубины более чем 100 километров, заполнили кратер, выплеснувшись по его стенкам и залив огромные территории.

Вот как возникло нынешнее Море Дождей!

Когда позднее в результате еще одного удара образовался кратер Коперник, обнаружились следы прежней катастрофы. Небесное тело диаметром в 200 километров вряд ли можно назвать метеоритом, скорее это астероид. Это событие произошло 3,8 миллиарда лет тому назад, что в данном случае роли не играет — нам известны астероиды, которые и по сей день кружат в нашей солнечной системе, а по размерам они даже превосходят тот, что некогда поразил Луну. В 1971 году весь научный мир был поражен, когда выяснилось, что астероид Торро (диаметр его 5 километров) огибает Солнце петлями, отклоняясь от своей орбиты то притяжением Земли, то Марса, то, наконец, Венеры. Как показывают траектории движения Торро вокруг Солнца, он периодически притягивается различными планетами. Астрономы спешно рассчитали возможные перемещения астероида до 2020 года и облегченно вздохнули — до этого времени, похоже, мы с ним не столкнемся, но избавлены ли мы от дальнейших сюрпризов? Ведь до 1964 года мы вообще не имели чести быть знакомыми с Торро!

Где прекратит свой путь астероид, никто не знает. Возможно, его притянет к себе когда-нибудь Венера. При этом ее постигнет примерно та же участь, что и Луну, когда на нее упал астероид. А вдруг Торро притянет Земля? Торро или какой-либо из тех четырех астероидов с качающимися орбитами, открытыми в 1973 году? Как хочется думать, что нас минет чаша сия, но ведь астероиды вращаются в том же районе солнечной системы, в так называемом поясе астероидов между Марсом и Юпитером, откуда нас каждый день посещают метеориты.

Почему бы этого не сделать и астероидам?

Кстати сказать, никто до сих пор не знает, почему, собственно, метеориты выбирают новые орбиты, некоторые из которых нацелены почти на Землю. К этой проблеме недавно вновь было привлечено внимание в связи с неожиданным появлением кометы Когоутека. 7 марта 1973 года никто не знал о ее существовании, и уж тем более было неизвестно, что 26 ноября того же года эта комета — огромное скопление космического материала вперемешку со льдом, окруженное облаком пыли и газа, — пересечется с орбитой Земли. При таком пересечении небольшая планета сможет когда-нибудь изменить свою траекторию и рано или поздно столкнуться с Землей. Представим себе, что это будет планетка размером с Торро!

Наши знания о метеоритах постыдно малы, об этом свидетельствует непрекращающаяся дискуссия о Тунгусском метеорите. Несомненно лишь одно: утром 30 июня 1908 года в Сибири с ужасающим грохотом столкнулась с Землей гигантская светящаяся масса. Может быть, на Землю упал метеорит или комета. Вполне вероятно. Менее вероятны теории, согласно которым это мог быть астероид, космический корабль-«пришелец», кусок «антиматерии», «черная дыра».

А впрочем, что нам космос? Зададим вопрос, давно ли наша Земля стала твердой, благоустроенной планетой?

Глава 3 Эпитет «ненадежно»

На стволе дерева каждый год появляется новое кольцо. Это годовое кольцо может быть ýже или шире в зависимости от того, сколько было дождей, был ли прошедший год солнечным или пасмурным, стояли сильные холода или была жара. Когда дерево спилят, по стволу его всегда можно судить, какой климат был в том или ином году, деревья сохраняют это в памяти. Известный пример замечательной памяти деревьев представляют лиственницы, пораженные встречей с Тунгусским метеоритом: в одном из секторов ствола полностью отсутствуют годовые кольца за несколько лет.

Но деревья не единственные существа, которые регистрируют ежегодные зоны роста. Подобные индикаторные зоны имеются на веточках кораллов, причем они ведут свой дневник значительно более скрупулезно, чем деревья, не говоря уже о том, что живут они не сотни, а миллионы лет и поэтому свидетельствуют о временах давно ушедших.

25 марта 1966 года в Лондоне проходила конференция, на которой собрались астрономы, геологи и зоологи. Немного странная комбинация дисциплин, скажете вы, но еще больше удивитесь, когда узнаете, что было единственным предметом их дискуссии: окаменевшие кораллы. Дело в том, что был обнаружен поразительный факт: кольца известкового скелета кораллов дают более дифференцированные сведения о хронологии, чем только отметки о годах. У них чередуются светлые и темные полосы годовых колец, но внутри них можно различить другие, более тонкие кольца. Откуда они? Вскоре сомнения были рассеяны: эти колечки не что иное, как месячные кольца, отражающие чередование лунных месяцев. Мало того — и между месячными кольцами видны тончайшие полоски. Неужто это дневные кольца? Неужели эти колечки в кораллах своего рода отрывной календарь, по которому исследователь может получить информацию о каждом дне? Соответствуют ли эти тончайшие оттенки цвета одному дню жизни коралла? Или, может быть, это след приливов и отливов?

Точные подсчеты показали, что на год приходится от 380 до 405 дневных колец, во всяком случае, больше тех 365 дней, из которых состоит наш год. Более того, похоже, что во времена, когда жили кораллы, в году было 13,4 месяца вместо 12,4 (если за месяц считать появление каждой новой луны). Выходит дело, Луна тогда быстрее обращалась вокруг Земли, чем ныне! Окаменевшие кораллы дают поразительное доказательство того, что во время геологической эпохи, называемой кембрием (это было 570 миллионов лет тому назад), в году было 428, а не 365 дней, то есть за один оборот вокруг Солнца Земля сама обращалась 428 раз.

Как только один исследователь открывает какой-нибудь факт, его коллеги пытаются проверить открытие, подтвердить его или обнаружить его ошибочность. Так что и поразительные наблюдения над окаменевшими кораллами породили соответствующую проверку. В 1972 году ученый из университета в Пуэрто-Рико Г. Паннелла начал исследовать строматолиты. Ученые давно гадают, что же представляют собой строматолиты, странные, разделенные на тонкие слои отложения известняка, возраст которых составляет около 600 миллионов лет. Может быть, в них жили водоросли, оставившие след в известняке? Может быть, странные строматолиты возникли за счет роста выстилки из водорослей на прибрежных рифах? А потом все стало на свои места: загадочные строматолиты оказались просто слоями известняка, откладывавшимися каждый год, год, насчитывавший 425 дней!

Подсчитывая и сравнивая время лунных затмений, астрономы заметили, что с долготой дня на нашей Земле не все в порядке, что сутки становятся длиннее, что Земля замедляет свое вращение. Затмения появлялись явно раньше расчетного срока! Может быть, виной тому Луна, может быть, она быстрее вращалась? Или причиной была Земля? Замедляет ли она скорость своего вращения? Трудно примириться с мыслью, что наша Земля «амортизируется», что вращение ее замедляется, что, возможно, в далеком будущем на ней не будет смены дня и ночи, а останется только обращенная к Солнцу или, наоборот, затененная сторона. Тогда наступят долгие, раскаленные от жары дни и столь же долгие ночи пронизывающей стужи. Точные расчеты уже произведены: день удлиняется. За сто лет он прибавляет 0,00164 секунды, совсем немного, но факт остается фактом — Земля «отстает», причем в возрастающем темпе. Если подсчитать, насколько удлинилась суммарная долгота всех дней в течение века, то эта сумма уже составит ощутимые 29 секунд!

Известна и причина этого явления: Земля вращается не в пустом пространстве, а в гравитационном поле, на которое активно влияет сила лунного притяжения. Луна притягивает воду в океанах, где возникают приливы и отливы, в результате чего Земля вынуждена постоянно вращаться под целой горой воды, а значит, она начинает вращаться вокруг своей оси все медленнее, дни становятся длиннее.

Конечно, это весьма приблизительная картина. Некоторые измерения давали основание предположить: дело не только в волнах океанских приливов и отливов. Но полную картину происходящего удалось получить, когда геологи из Колумбийского университета провели систематические замеры континента Северной Америки по 40-му градусу широты. Они пришли к однозначному результату: так же, как и океаны, массы континентов тоже опускаются и поднимаются в 12-часовом такте!

Это значит, что за счет лунного притяжения вся суша Североамериканского континента поднимается каждые 12 часов на 30 сантиметров, «приливная волна» всей каменной массы поднимается и опускается затем, как отливная морская волна. По линии побережья подъемы воды и суши накладываются друг на друга. А ведь при подобных движениях горные массивы, вся суша, скальные структуры трутся друг о друга. Остаются эти процессы без последствий? Сейчас полагают, что они могут способствовать возникновению землетрясений, но точные доказательства пока отсутствуют. Во всяком случае, ясно, что при перемещениях континентальных масс расходуется огромное количество энергии, высвобождаются силы, исследование которых становится настоятельно необходимым. Есть еще один вопрос, который пока остается открытым: как ведут себя массы воды в глубине океана, когда по поверхности Земли катится масса приливной волны?

Вращение Земли, если применить масштабы геологического времени, сомнительный хронометр и по другим причинам. Достаточно вспомнить, какое влияние на времена года оказывает перемежающееся распределение воздушных масс и количества снега на поверхности Земли. Весной дни несколько длиннее, летом короче, осенью снова длиннее, а к концу года вновь короче, чем это должно быть по расчетам. Конечно, человек не ощущает этих колебаний, но точные замеры времени, проведенные в течение 14 лет, неопровержимо показали наличие подобных колебаний.

В целом Земля вращается в наши дни в течение года на 60 оборотов медленнее, чем в кембрийскую эпоху. Сюда же накладываются изменения во вращении Земли и в долготе дня, которые не обнаруживают никакой периодичности. Причиной их могут послужить, например, неравномерные перемещения воздуха по поверхности Земли.

В довершение всего имеется связь между вращением Земли и Солнца, связь, которая в еще меньшей степени поддается определению. Поскольку в распоряжении ученых пока нет лучшей идеи, они пытаются объяснить этот феномен изменяющейся радиационной активностью Солнца, выражающейся количеством солнечных пятен. Правда, пока у нас нет надежных сведений ни о процессах, происходящих в верхних слоях земной атмосферы, ни о солнечных пятнах. Последние можно определить одним словом: они чудовищны. Это мощнейшие выбросы энергии, которые мы ощущаем почти что «на своей шкуре», возможно, они оказывают на наше существование значительно большее влияние, чем мы предполагаем.

Один из таких загадочных всплесков солнечной энергии начался 4 августа 1972 года. Вначале физики на наблюдательной станции «Кируна» в Северной Швеции обратили внимание на изменившийся уровень шума в диапазоне коротких волн. Погода все время была плохой, а когда наконец удалось запустить зонд, ученые едва поверили своим глазам: на высоте 35 километров уровень радиации увеличился ровно в тысячу раз. Измерительные приборы не выдержали такой нагрузки и отказали. Это было невероятно!

Радиоастрономы, работающие в институте имени Макса Планка в Айфеле, также наблюдали это поразительное явление. В 6 часов 41 минуту они, как обычно, следили за радиоволнами, которые приходят к нам от Солнца. Вдруг интенсивность радиоволн подскочила вдвое! Фиксирование места радиации и точные измерения показали, что на одном участке Солнца интенсивность возросла в 10 тысяч раз!

В течение нескольких дней феномен, породивший все эти явления, мог быть виден каждому как большое темное «солнечное пятно», его можно было сфотографировать обычными аппаратами, пока оно не исчезло за правым верхним краем Солнца при его вращении.

Для Земли подобные солнечные явления неопасны, и уж тем более они не представляют угрозы для жизни, ведь нас защищает воздушная оболочка. Но выброшенные Солнцем массы газа, вихри магнитных бурь, бушующие вокруг Земли, представляют собой огромные энергетические импульсы и сказываются не только на приеме коротких волн и УКВ. Ведь Земля представляет собой и каменное ядро, и магнит, вращающийся в мировом пространстве, изменение силы космического магнитного поля неизбежно должно сказаться на вращении Земли, то есть на долготе нашего дня!

Первым человеком, который отметил взаимосвязь между выбросами солнечной энергии и долготой земного дня, был французский астроном А. Данжон. В 1959 году он наблюдал, как за всплеском энергии последовало явное изменение долготы дня. Некоторые из коллег Данжона считали его гипотезу заслуживающей внимания, другие отрицали ее, однако никто не предполагал, что новый, достаточно сильный всплеск солнечной энергии так быстро предоставит возможность проверить идею астронома. Между тем протуберанец, наблюдавшийся в августе 1972 года, оказался значительно мощнее и обнаружил явное влияние на долготу дня. С 7 по 8 августа 1972 года день удлинился на 10 миллисекунд — отклонение, значительно большее, чем наблюдалось когда-либо в течение одного дня. На следующей неделе Земля начала отставать, если можно так выразиться, и лишь постепенно вернулась к старому темпу вращения.

Итак, перед нами встает множество вопросов, важнейшие из которых: как тормозилось вращение Земли, как повлияло это на океанские приливы и отливы, на поднятие и опускание суши, сказываются ли подобные процессы на погоде?

Еще много лет, если не десятилетий, науке предстоит разгадывать феномен, который в школьных учебниках считается «известным». Речь идет о следующем: уже в 1844 году появилось подозрение, что с земной осью что-то не в порядке. Некоторые закономерности отклонений обнаружили математики, хотя разобраться в причинах они не смогли. А теперь мы переходим к человеку по имени Сет Карло Чендлер. Он родился в 1846 году в Бостоне (умер в 1913 году), учился в знаменитом Гарвардском университете. В 15 лет он не только уже закончил обучение, но и стал приват-ассистентом тамошней обсерватории. Работал Чендлер впоследствии и как математик страхового агентства. В 1891 году он опубликовал работу, прославившую его имя. В работе была описана «качалка Чендлера».

Английское слово «wobble» означает «качать», и «качалка Чендлера» делает именно то, чем занимается наша Земля: она качается. Диапазон колебаний полюсов составляет около 15 метров, и некоторые скажут: вряд ли столь незначительные колебания представляют интерес. Но что делать с двумя возмущающими наше спокойствие вопросами: в чем же причина этого явления и почему весь процесс имеет цикличность длительностью 14 месяцев? Ответ все тот же: мы этого не знаем. Возможно, но это только возможно, Процентов на 10 эффект связан с большими землетрясениями, а некоторые ученые полагают, что и на все 30 процентов. Но вопрос «почему?» остается, да к тому же возникает и вопрос о последствиях таких процессов. Может быть, мы путаем, где причина и где следствие? Может быть, землетрясения следуют за колебаниями полюсов? Ни то, ни другое не доказано.

Прежде всего спросим астрономов, как изменялась долгота дня в истории Земли и как влияли на нее Луна, планеты и Солнце. Минуточку, а при чем здесь планеты? Ученые долгое время отрицательно отвечали на этот вопрос. Конечно же, говорили они, Солнце и другие планеты, в том числе и наша Земля, образуют единую систему, но каждая следует собственным, от века заведенным импульсам движения, не влияя друг на друга. Лишь в 1967 году удалось показать, что движение Меркурия отражается на активности пятен на Солнце и что Меркурий, Венера, Земля и Юпитер, обращаясь вокруг Солнца, влияют на процессы, там происходящие, что силы притяжения между ними и Солнцем не остаются без последствий в виде приливов. Логично думать, что планеты оказывают влияние друг на друга и что эти эффекты могут проявляться различным образом.

Г. Паннелла, исследуя строматолиты, пришел к выводу, что Луна некогда находилась на расстоянии всего 30 тысяч километров от Земли (сейчас это расстояние составляет 380 тысяч километров), и тогда земной день составлял всего 5 часов. Так ли это, пока неясно. Американский исследователь Р. Ньютон из университета имени Джона Гопкинса надеется ответить на этот вопрос, пользуясь зарисовками, сделанными в 1017 году. Именно тогда афганский султан Махмуд Газнев и передал великому ученому аль-Бируни определенную сумму денег, сейчас мы назвали бы ее стипендией. Задача аль-Бируни заключалась в определении точного направления от Газни до Мекки с тем, чтобы верующие — избави аллах! — не молились бы в неверном направлении. В ходе своих расчетов аль-Бируни регистрировал, в частности, астрономические данные о движении Солнца, и если Р. Ньютону удастся сопоставить персидский и христианский календари той эпохи с нашим временем, результаты этого исследования будут представлять для нас чрезвычайный интерес.

Ошибается тот, кто думает, что все эти поиски не более чем игры ученых в их башне из слоновой кости. Давным-давно, когда люди определяли время по солнцу, когда в княжеских дворцах солнечный луч, сконцентрированный в определенное время увеличительным стеклом, заставлял выстрелить пушку, со временем не было никаких проблем. Но теперь, когда у нас точные часы, нам приходится вносить в них исправления чуть ли не каждые два года: первая минута нового года удлиняется (или сокращается) на небольшой промежуток времени, чтобы скомпенсировать неравномерности вращения Земли. Если бы мы этого не делали, нашим потомкам пришлось бы как-нибудь обедать в 12 часов ночи. На целую секунду пришлось, например, продлить последнюю минуту 1973 года, которая длилась, таким образом, 61 секунду, чтобы год не был слишком коротким. И в 1974 году пришлось продлить год на секунду, компенсируя неравномерное вращение Земли.

Удастся ли нам в обозримом будущем добыть более точные факты об истории нашей Земли, о ее существовании как планеты солнечной системы? Летом 1972 года была выдвинута гипотеза, согласно которой все планеты возникли некогда за счет «спекания» неких первобытных тел размером с Луну. В соответствии с этой теорией, высказанной лауреатом Нобелевской премии Г. Юри, парочка «неизрасходованных» лун — это нынешние астероиды, например, Церес, Торро, Паллас и другие, наша Луна — тоже подобный пережиток. Теория эта интересна и тем, что показывает, сколь велик диапазон научной мысли в попытке объяснить загадки нашей солнечной системы. Нужно отметить, что эта теория предполагает весьма фантастическую картину: из облака газа и пыли рядом с пылающим перво-Солнцем формируются тысячи лун, они вращаются вокруг центральной звезды, образуя планеты, которые сложатся через несколько миллиардов лет в нашу солнечную систему.

А как будет выглядеть эта система еще через несколько миллиардов лет? Ну и вопросы вы задаете! Может быть, Земля тогда уже перестанет вращаться вокруг своей оси? Может быть, Луна отделится от своей околоземной орбиты и пустится в странствия во вселенной? Пока мы не сможем получить определенный ответ.

Глава 4 Любое мнение годится

Мы летим в неведомое будущее, из хаоса возникшие, на маленьком хрупком шаре, вовлеченные в неведомый процесс борения гигантских стихий. Жители крошечного качающегося мирка, мы размышляем: откуда взялся мир, где нам довелось в течение ничтожно малого времени жить, как он создан, есть ли смысл в его существовании? Может быть, легче приучить себя к мысли, что этот крошечный космический кораблик Земля может легко потерпеть кораблекрушение?

Объем знаний о Земле и ее внутреннем строении настолько мал, что поражаешься, как это ученые терпят свою беспомощность.

До сих пор, например, никто толком не знает, что имеется внутри Земли, в ее ядре. Если ученик ответит: «Внутри Земли находится железо», ему трудно будет возразить. Скажет он: «Сплав железа с никелем», этот ответ будет не лучше и не хуже прежнего. Ответ: «Солнечная материя» — также придется признать удовлетворительным, а за ответ: «Соединения серы с железом» — ученик начиная с 1970 года заслуживает пятерки. Если же учителю вздумается спросить, является ли земное ядро твердым, мягким или жидким, ему придется за любой ответ ставить пятерку, потому что ни один вариант не исключен.

Мы даже не знаем, какова толщина верхней, относительно прочной коры Земли. Можно только сказать, что она, пожалуй, непростительно тонка. Если в книге изобразить окружность — сечение Земли, то для типографии представляло бы чрезвычайную трудность показать в соответствующем масштабе земную кору, настолько тонка была бы эта линия, да и читатель смог бы разглядеть ее разве только в лупу. Ничего удивительного, что эта до смешного тонкая кора все время лопается, раскалывается, что ее колеблют землетрясения, короче говоря, она чрезвычайно непрочное образование, просто удивительно, что на ней имеется жизнь, хотя по космическим меркам, возможно, довольно примитивная.

Авторов фантастических рассказов так и подмывает описать, как может разорваться Земля, если слишком неосторожно обойтись с ее корой. Писатель Г. Доминик в романе, который мы назвали бы технической фантастикой, изображает строительство суперканала через средние районы Америки, во время которого возникает опасность, что оба континента, не связанные более сухопутными узами, стремятся уплыть друг от друга (правда, в романе Доминика катастрофы удается избежать). В том же русле идей и история о выбросе жидкой сердцевины Земли из огромной, глубоко заложенной шахты, автор предостерегает против легкомысленного обращения с неведомыми нам внутренними стихиями[1].

Трудно передать волнение местного населения, когда в 1947 году распространились слухи о том, что собираются взорвать огромные запасы оружия и взрывчатки, накопившиеся после второй мировой войны в бункерах на острове Гельголанд. Не взлетит ли остров на воздух? Не проделают ли 4 тысячи тонн взрывчатки огромной дыры в морском дне? И что тогда произойдет? Однако все обошлось — геологи записали кривые детонационных волн, ученые зафиксировали все возникшие при этом колебания. Гельголанд остался на месте.

Однако ударные волны, прокатившиеся по земной коре после другого, более значительного, взрыва, были настолько сильными, что стали причиной даже некоторых конфликтов. А начало истории выглядело вполне безобидным.

16 июля 1945 года на стальной опоре высотой 30 метров в Аламогордо в пустыне штата Нью-Мексико была взорвана первая «маленькая» пробная атомная бомба. Ее действие в двадцать раз превысило предварительную теоретическую оценку физиков. Наблюдателей накрывает сильнейшая взрывная волна, и в сумеречном свете начинающегося дня (было 5.30 утра) на небе вспыхивает яркий свет, видимый на расстоянии 200 километров. Сотрясения земной коры отметили во всех юго-западных районах Соединенных Штатов! В 1957 году впервые был произведен подземный взрыв атомной бомбы, которая по своему действию адекватна 1700 тоннам обычной взрывчатки. Сила его заставила содрогнуться все западные штаты США, детонация была зарегистрирована даже на Аляске. Бомба почти вдвое большей мощности была взорвана в 1961 году в соляной штольне штата Нью-Мексико, она заставила содрогнуться США, Канаду и Швецию до границ с Финляндией.

Когда в 1965 году на Аляске была взорвана атомная бомба мощностью, соответствовавшей 80 тысячам тонн обычного взрывчатого вещества, это событие зарегистрировали более 280 станций наблюдения за землетрясениями на всех континентах.

Значит, мы можем заставить Землю качаться, как пудинг! Именно сходство между колебаниями земной коры, возникающими в результате ядерного взрыва и обычного землетрясения, долгое время тормозило подписание международных соглашений о запрещении атомной бомбы. Лишь с большим трудом ученым удалось выявить эти различия.

И вот различия были найдены, но тут появились новые неожиданные и тревожные данные о чувствительности земной коры. 20 июля 1971 года по всей Земле вздрогнули сейсмографы. Что это, землетрясение? Приборы на Аляске, в Бразилии, в Австралии и в Европе показали наличие толчка силой 4–4,5 балла по международной десятибалльной шкале.

Что же произошло?

Не оповестив предварительно мировую общественность, небольшая группа исследователей из Эдинбургского университета взорвала относительно ничтожное количество взрывчатого материала. Это были всего лишь 10 (десять!) тонн взрывчатки, но Земля содрогнулась! Взрыв был произведен в Северном море на глубине 200 метров, и он обнаружил два поразительных факта: первый — чтобы заставить Землю вздрогнуть, нужно значительно меньшее количество энергии, чем полагали до сих пор, второй — все дело, по-видимому, в том, где произвести «толчок».

Таким образом, ученые узнали то, что давно уже знают военные: решающее значение имеет «где!». Взрыв, произведенный в легком туфе, действует, например, совсем не так, как взрыв в твердой древней породе, а взрыв в дне плавучего сооружения сказывается в десять раз меньше, чем бомба, взорвавшаяся в граните или в соляных отложениях.

Подтвердилось и еще одно предположение: Земля проводит ударные волны по поверхности иначе, чем внутри. Из этого ученые делают вывод, что внутренняя часть Земли имеет иное строение, чем кора. Но в чем разница, сказать пока трудно. Мы даже не знаем, идет ли речь о разнице в химическом составе элементов, или имеются и физические различия, возникающие как следствие иных давлений и температур.

Более едино мнение ученых относительно внешней земной коры, неясно только, насколько она толста и на какие слои разделяется. Если взглянуть в учебник, то можно найти перечисление различных зон земной коры, названных именами людей, полагавших, что эти зоны действительно существуют. Но так ли это? Говорят: теперь «должна» следовать та или иная зона. Иными словами, все это одни предположения.

Идея пробурить сверхглубокие скважины и выяснить таким образом состав земной коры, к сожалению, не может быть реализована. Стоимость бурения по мере возрастания глубины значительно увеличивается. Было предложено бурить в океанских впадинах, чтобы сэкономить по меньшей мере затраты на 4–5 километров, однако вскоре выяснилось, что технические трудности очень значительны и едва можно достичь глубины в тысячу метров ниже морского дна. Израсходовали миллионы долларов, однако ответа на основные вопросы получить не удалось. Были сделаны поразительные открытия, но вряд ли они окупили расходы.

Бурение более глубоких слоев нашей Земли, по-видимому, и вовсе безнадежно. Скорее можно найти интересные, выброшенные геологическими стихиями образцы на ее поверхности, но и здесь шансы невелики. Вулканы представляют нам свидетельства о веществах с глубины от силы 40–50 километров, и это при радиусе Земли, составляющем 6378 километров! Наука имеет некоторое представление лишь о первых двадцати километрах в глубь Земли, но не далее. Правда, мы знаем, что глубже становится еще жарче, об этом свидетельствует накопленный за много веков опыт шахтеров, но действительно ли там, внутри, все расплавлено?

Глава 5 Знания под секретом

Мы убедились, что наши знания о вселенной, о Млечном Пути, о нашей солнечной системе, даже о нашей маленькой планете весьма неполны. Если подвести итог, то мы увидим, что располагаем массой сведений о различных малозначащих явлениях, но зато почти не имеем надежных данных о многих серьезных проблемах. Сделаем еще один шаг и посмотрим, что нам известно о казалось бы, столь хорошо знакомой поверхности Земли.

Первые описания незначительной части ее доходят к нам из Вавилонии, где за 2300 лет до нашей эры на глиняных табличках были зафиксированы границы некоторых равнинных районов страны. Это было сделано для облегчения работы налоговых инспекторов. Именно их служба разработала первую известную нам карту, хранящуюся в Британском музее. На ней даже изображена «река соленой воды» — океан!

А уже в 423 году до н. э. карта становится чем-то до того само собой разумеющимся, что в комедии Аристафана на сцену выносят карту мира и актер показывает зрителям, где лежат Афины.

Однако описание Земли стало наукой географией лишь в 290 году до н. э., когда универсальный ученый Эратосфен написал свой труд «Географика». Эратосфен много путешествовал, учился в Афинах, а в 246 году до н. э. был приглашен царем Птолемеем III воспитывать наследника, тогда же он стал главным хранителем знаменитой Александрийской библиотеки, так что у него под рукой оказались богатейшие материалы. Особенно ценными были данные, полученные в результате похода Александра Македонского в Индию, и доклады моряка Пифея из Масилии. Конечно, доказательств в них мало, но Эратосфен не только регистрирует сообщенные факты, он критически осмысливает их, удивительно верно оценивая и сопоставляя. Поскольку ему неизвестно, как точно соотносятся друг с другом различные страны и местности (ведь тогда были еще неизвестны астрономические широтные измерения), он сравнивает сведения об их климате, о растениях и располагает их по зонам, которые он называет «климатами». Так, например, Карфаген и Александрию он помещает примерно на одинаковой высоте, на одном градусе широты, как мы выразились бы теперь. Еще один «широтный градус» он проводит от южной оконечности Испании, — мимо кончика итальянского «сапога», через остров Родос до Малой Азии, а в Индии доводит его до верхнего течения Ганга, что вовсе не плохо. Заодно он создает тем самым и первую климатическую карту мира. Морской путь от Испании в Индию, который будет впоследствии искать Колумб, для Эратосфена не проблема, на его карте все массивы суши можно объехать по морю.

В школьные учебники Эратосфен попал благодаря своему определению окружности Земли. В день летнего солнцестояния, когда Солнце стояло в зените над городом Сиена (Ассуан), а Эратосфен полагал, что он находится на одной прямой к югу от Александрии, палочка, воткнутая вертикально, не отбрасывала тени, в то время как в Александрии тень была налицо. Угол ее составил 1/50 окружности (7°12′). Расстояние от Сиены до Александрии оценивалось в то время в 500 стадий и, значит, окружность шарообразной Земли должна была составить 500 × 50 = 25 тысячам стадий. Правильно ли определил Эратосфен окружность Земли? К сожалению, мы не знаем, как велика была стадия, споры продолжаются до сих пор. Некоторые отчаянные головы полагают, что Эратосфен ошибся всего на несколько километров. Но скорее на несколько сотен километров, к тому же Сиена лежит не на том же меридиане, что Александрия. Но в конечном счете гораздо важнее, что гениальный мыслитель воспринимал Землю как шар.

Следующим великим географом был Страбон (Страбон из Амазеи, родился в 64/63 году до н. э.). В Александрию он приехал в 25 году. Он оставил нам описание города и гавани, знаменитого Александрийского маяка и строений, воздвигнутых во времена Марка Антония и Клеопатры VI. Страбон — внимательный наблюдатель, и где бы он ни побывал, будь то на границе с Эфиопией, на Красном море, в Сирии, Риме, Коринфе, он всюду отыскивает нечто новое, сравнивает увиденное с известными данными и пишет об этом. Собственных идей у него мало. Более того, трудно удержаться от иронического замечания, что Страбон в отношении познания Земли все время шагал как-то назад, а не вперед. На известных нам картах Древнего Рима делаются попытки изобразить всю Землю (это карты от 100 года до н. э.), но они выглядят жалкими. Возможно, они были задуманы как маршрутные карты, потому что расстояния и поселки указаны в них с достаточной точностью, но горы изображены как цепь маленьких холмов, а моря превратились в узкие полоски воды.

Чем ближе к современности, тем хуже. Эйнгард (770–840 гг. нашей эры), друг и биограф Карла Великого, сообщает, что у императора было целых три карты, а именно: карта «всей земли», поделенной на три континента, городские планы Рима и Константинополя.

Правда, они были выгравированы на золотых и серебряных пластинках, но сам факт, что покоритель стран имел в своем распоряжении ничтожные географические данные, от этого никак не выигрывает.

Стоит ли удивляться, что на карте 1740 года относительно точное географическое положение по широте и долготе было указано всего для 116 мест.

Как обстоит дело на сегодняшний день с нашими знаниями о поверхности Земли?

Когда в 1938 году стало ясно, что в ближайшем будущем разразится война, все военные бросились проверять карты. Результат, к которому пришло военное ведомство США, оказался просто поразительным: даже для самих Соединенных Штатов нет достаточно хороших карт, необходимых, если война развернется на территории страны! Не забудьте, что как раз военным карты очень нужны. Военное значение карт настолько высоко оценивалось испанскими мореплавателями времен Великих географических открытий, что существовало предписание утяжелять карты (а также лоции и шифры) свинцом и при необходимости немедленно выбрасывать за борт, лишь бы они не достались врагу. Это предписание существует и в наши дни для всех кораблей, ведущих военные операции.

И вот когда в 1939 году разразилась война, поиск карт в Америке привел к печальному результату: их было множество, но по большей части они были устаревшими, часто просто не знали, где отыскать нужную карту. Европейские военные державы были в лучшем положении — осталось еще достаточно карт «с прошлого раза». Но и они устарели: на картах не были нанесены новые, благоустроенные шоссе, не говоря уже об автобанах.

В наши дни имеются данные аэрофотосъемок в любом масштабе и любого места. Однако аэрофотосъемка не может заменить карту. Читать снимки, сделанные с воздуха, сложно и нужен навык: с одной стороны, они содержат слишком много совершенно не относящихся к делу деталей, с другой — на них трудно определять разницу в высоте отдельных участков. Да и попробуйте отыскать именно ту карту, которая нужна в данный момент. Старые ньюйоркцы берегут схему подземки как зеницу ока — у кого ее нет, тот обнаружит схему только в вагоне метро, который, увы, едет в противоположном направлении.

Особую и особенно занимательную главу в истории составления географических карт занимают «карты сокровищ». Точек, где якобы погибли в морских сражениях или во время бурь суда, больше, чем всех «золотых и серебряных» каравелл, когда-либо существовавших в истории. И все же подлинных затонувших сокровищ более чем достаточно, чтобы разбудить фантазию и любовь к приключениям.

С давних времен известны, например, рассказы о греческих и римских судах, груз которых представляет в наши дни интерес не только для науки, но и для антикваров. Огромное множество затонувших судов покоится у берегов Атлантики. Сокровища, там погребенные, вполне стоят затрат на их подъем, знать бы только, где искать.

Есть и такое сокровище, о котором слышал каждый. Оно уже полторы тысячи лет дожидается, пока появится исследователь, который разыщет его, как Шлиман Трою. Мы говорим о кладе Нибелунгов. В «Песне о Нибелунгах» указывается, что она записана в монастыре Лорш в нескольких километрах к востоку от города Вормс. Этому указанию вполне можно поверить. Мы точно не знаем, кем был автор «Песни о Нибелунгах», но ему наверняка хорошо была известна эта местность, ведь и замок, в котором вековала вдова Кримгильда, тоже можно увидеть из окон монастыря.

В «Песне о Нибелунгах» довольно точно описано, как и где был закопан клад. Гернот предлагает опустить его в Рейн. А Хаген воспользовался первым же отсутствием королей, чтобы осуществить это намерение. Все участники затем должны дать клятву никому не сообщать, где захоронен клад.

Можно предположить, что клад спрятан в таком месте, откуда его можно было бы поднять: где река (в те времена) была не очень глубокой, где она текла медленно и где на берегу существовала какая-нибудь особая примета. Это значит, что клад, по всей вероятности, можно поклясться костями предков, спрятан в одном из притоков Рейна поблизости от какого-нибудь большого дерева или скалы. Кто хочет, может рассчитать, как можно было доставить «несчетное сокровище» до места, и если бы в нашем распоряжении была карта тех времен, на ней наверняка можно было бы обнаружить три-четыре точки, где стоило бы поискать клад Нибелунгов. К сожалению, теперь трудно установить, где в V веке протекал Рейн. В 1969 году в Майнце была организована рабочая группа по поиску клада Нибелунгов; первым делом она попыталась реконструировать по старым картам прежнее русло Рейна. Насколько нам известно, эти попытки не дали результата. (Пожалуй, умнее было бы реконструировать прежнее русло по геологическому строению местности.)

В поисках различных исторических мест часто бывает необходимо найти русла рек, по которым они текли много веков тому назад. Масса времени и сил была понапрасну затрачена на поиски библейского рая. Описано это место весьма точно: «Из Эдема выходила река для орошения рая; и потом разделялась на четыре реки. Имя одной Фисон: она обтекает всю землю Хавила, ту, где золото; и золото той земли хорошее: там бдоллах и камень оникс. Имя второй реки Тихон, она обтекает всю землю Куш. Имя третьей реки Хиддекель: она протекает пред Ассирией. Четвертая река Евфрат».

Здесь все так точно разложено по полочкам, что верится: система таких рек, по-видимому, действительно существовала в прошлом. Русло Евфрата известно. Затем указано месторождение минералов золота и оникса. Наконец, называют Ассирию и «страну мавров». Так что, похоже, рай должен отыскаться без труда.

Одним из первых отправился на поиски рая ирландский монах Брендан (484–578 гг.). По каким-то соображениям он полагал, что рай нужно искать в Атлантическом океане. После долгих путешествий он вернулся и сообщил об острове необыкновенной красоты и райского изобилия. Никто сейчас толком не знает, где был Брендан, может быть, на Мадейре или на Канарских островах, во всяком случае, ему поверили. Лишь по прошествии 1200 лет, в 1759 году, когда ни одному из мореплавателей так и не удалось отыскать островов Св. Брендана, эти мнимые острова были окончательно стерты с карт.

Последним искателем был, пожалуй, Франц фон Вендрин, бравый патриот, который в 1924 году попытался убедить всех, что рай помещался некогда на границе Померании с Мекленбургом, а центр его следует искать в том месте, где сейчас стоит город Деммин!

В общем, попытки использовать библейские указания о рае скорее внесли сумятицу в географию, чем обогатили ее.

Еще одним местом, на поиски которого было затрачено немало энергии, усердия и фантазии, остается Атлантида. Сказочно богатую Атлантиду помещают то к северу от Британских островов, близ Гельголанда, в Северном море, то к западу от Гибралтара, в Средиземном море, а то и к северу от островов Бимини (группа островов восточнее города Майами во Флориде).

А Венета, знаменитый торговый город в Балтийском море, который, без сомнения, существовал еще около 1100 года? Лежал он справа или слева от впадения Одера? А может быть, на Рюгене? А те многочисленные острова, которые привиделись мореплавателям, например, недалеко от побережья Португалии, и ими изобиловали карты середины XIV века? Были ли они на самом деле? В их существовании древние картографы были уверены, ибо сомнительные, по их мнению, острова и берега они украшали изображениями судов, загадочных животных, расцвечивали их виньетками розы ветров или аллегорических знаков — прелестная манера скрывать свое незнание.

Глава 6 Невидимые границы

Есть острова, которые поднимаются из пучины морей, заселяются людьми, а затем вновь опускаются на дно. Большого интереса они сами по себе не представляют, хотя любопытен уже тот факт, что поверхность Земли находится в движении, поднимается, становится сушей, вытесняя море, а потом вновь уступает место морским волнам. Достаточно подробнее ознакомиться с этими фактами, и мы от удивления — до чего же активно движется Земля! — перейдем к испугу: с каких это пор она, собственно говоря, начала двигаться? Невольно возникает вопрос: долго ли сможет выдерживать земная кора все эти бурные перемещения, не лопнет ли она в конце концов?

1 ноября 1880 года в Берлине родился человек, которому мы обязаны нашими нынешними представлениями о форме земной поверхности. День смерти его неизвестен: Альфред Лотар Вегенер погиб, спеша на помощь друзьям, в вечных льдах Гренландии.

Вегенер оставил о себе память в виде книги «Возникновение континентов и океанов». Книга эта появилась в 1915 году, но представляет интерес и по сей день. Вегенер пишет о строении дна в глубоких морских впадинах, о перемещении континентов, о подвижках по краю континентов, о разрывах морского дна, о смещении положения полюсов Земли; даже занимающая сейчас очень многих проблема конкреций марганца на дне океана и та была уже упомянута им. Вегенеру удалось создать новое представление об изменениях земной поверхности. До сих пор верили в такую модель: горные складки образуются в результате охлаждения горячего внутреннего ядра, подобно тому как на печеном яблоке в результате потери им влаги морщится кожура. Вегенер предложил идею раскалывания огромного праконтинента, дрейфующего на жидкой магме. По профессии Альфред Вегенер был метеорологом, больше всего его интересовали огромные массы полярного воздуха, которые «делают» нашу погоду. В 1906–1908 годах он принял участие в экспедиции по Восточной Гренландии. С 1908 по 1912 год Вегенер преподавал в университете в Марбурге-на-Лане, но его больше манят молчаливые гренландские льды, чем университетская карьера. Летом 1912 года он вновь отправляется в Гренландию, зимует там, а в следующем году даже пересекает ледяную пустыню.

Начинается первая мировая война, Вегенера призывают в армию и в 1919 году отправляют на метеорологическую станцию военно-морских сил на Гросборстель. Однако теперь уже ученый скорее стал геофизиком, чем метеорологом. В 1930 году он становится руководителем «Немецкой гренландской экспедиции». По всей ширине острова закладываются станции, где должны зимовать исследователи. Сам Вегенер остается на станции «Ледовый центр». Именно здесь застигает его призыв с побережья о помощи, и, хотя для похода по льду время уже слишком позднее, Вегенер отправляется 1 ноября 1930 года на санях помочь товарищам. Цели он так и не достиг, труп исследователя был найден позже. Свой 50-летний юбилей Вегенер пережил всего на несколько дней.

Открытие Вегенера каждый может проверить сам, лишь бы под рукой была карта мира. Вегенер рассказывал, с чего он начал: перед ним лежала карта континентов, и он вдруг поразился, насколько точно подходят друг к другу береговые линии справа и слева от Атлантического океана. Между тем гипотеза, что это действительно части целого, представлялась ему слишком невероятной, пока Вегенер не узнал осенью 1911 года о некоторых, новых для себя палеонтологических фактах. Если верить им, то в далекие времена между Африкой и Бразилией должно было существовать нечто вроде «сухопутного моста», по которому звери и растения могли путешествовать в обе стороны. И он не был единственным. Такие соединительные участки явно имели место между Мадагаскаром и Передней Индией, между Австралией и Антарктикой, а также между Мадагаскаром и Австралией. Специалисты обсуждали вопрос о наличии еще нескольких подобных мостов.

Вегенер задал вопрос: можно ли принять гипотезу о существовании сухопутных перешейков между островами и континентами? Можно ли считать острова в Беринговом проливе между Сибирью и Аляской остатками сухопутного моста между Азией и Америкой? Не меньше двадцати крупных ученых, каждый из которых был корифеем в своей области, яростно отстаивали такую вероятность или отвергали ее. В качестве решающего доказательства выдвигали, например, распространение определенных родов и семейств дождевых червей (для которых море, естественно, непреодолимо).

Вегенер не был специалистом во всех этих вопросах, но мысль его опережала идеи знатоков. Его преимуществом было незнание деталей, тех мелких подробностей, которые нередко не позволяют видеть леса за деревьями.

Давным-давно, после того как земной шар охладился и покрылся твердой каменной корой, всю его поверхность на глубину более двух километров затопило первородное море. Потом каменная кора начала разрываться, части ее смещались, возникали складки, в море появились глубоководные и мелководные участки, отдельные территории трансформированной земной коры начали подниматься над уровнем моря. Вегенер долго размышлял на эту тему и пришел к следующему выводу: некогда должны были существовать два массива суши, два сверхконтинента, которые, возможно, уже были покрыты горами:

1) Африка + Южная Америка + Индия + Австралия + Антарктида = Гондвана

2) Европа + Азия + Северная Америка + Гренландия = Лавразия

Затем оба эти суперконтинента разломались и начали дрейфовать по жидкой внутренней части Земли. Разрывы на них превратились в глубокие трещины, отдельные массивы вращались вокруг своей оси, переворачивались, вновь объединялись, вставали на попа и уходили краями в жидкое нутро Земли, расплавлялись там, короче говоря, были похожи на льдины, которые несет по поверхности реки.

А что до сухопутных перешейков, то в них вовсе нет никакой необходимости!

Теория Вегенера нашла блестящее подтверждение не только благодаря совпадению формы континентов, но и геологического состава тех участков суши, которые некогда принадлежали одному целому, их флоры и фауны. Любой читатель может совместить отдельные континенты, вырезав кусочки из карты. Только не промахнитесь с Передней Индией. Этот субконтинент когда-то был соединен с северо-восточной частью Австралии, оторвался от нее и с большой скоростью, под парами дымящихся вулканов направился на север, где столкнулся с Азией, сдвинув сушу до высоты Гималаев.

В какие же времена все это происходило? Нашей Земле примерно 4700 миллионов лет. Жизнь зародилась на ней примерно 3700 миллионов лет тому назад. А раскол континентов имел место всего лишь 300 миллионов лет назад!

Попробуем представить себе эти интервалы времени. Возьмем масштаб, где миллион лет равен одной минуте, и представим себе, что Земля появилась в понедельник в 0 часов 00 минут. В таком случае первые живые существа появились в 16.30 в понедельник, затем проходят понедельник, вторник, среда, а поутру в четверг, в пол-седьмого, свершается нечто невероятное: оба огромных массива суши, на которых мирно обитали растения и животные, вдруг трогаются с места и начинают на глазах раскалываться! Возникают все новые трещины, откалываются все новые куски. Они начинают расплываться, и море все больше разделяет их.

Можно спросить: не указывают ли процессы, происходящие на поверхности, на какие-то процессы внутри Земли? Неизвестно, что представляет собой ядро Земли, значит, нельзя сказать, что там происходит. Нельзя даже ответить на вопрос, что послужило причиной раскалывания континентов. Теорий сколько угодно, но не подкрепленные соответствующими данными, они стоят немного.

А между тем мы ежедневно испытываем на себе последствия расплывания континентов. Расстояние между материками постоянно увеличивается, в данном случае неважно, на сколько сантиметров; то тут, то там появляются глубокие, до самых нижних слоев, трещины. Из них начинает выступать жидкая магма, она расширяет своим напором разлом, доходит до поверхности, и мы становимся свидетелями вулканической деятельности, наблюдаем выбросы горячих источников, столбиков пара, вулканического пепла, разливы раскаленной красной лавы.

Не менее энергично раскалывается морское дно. Вокруг дрейфующих материков расходится сетка подводных трещин и разломов, на морском дне нередко удается зарегистрировать температуру, свидетельствующую о подводной вулканической деятельности.

Зона разломов вторгается между Европой и Африкой с востока и в континент Северной и Южной Америк с запада; это великая впадина, заполненная Атлантическим океаном. Здесь с большой мощью дают о себе знать внутренние процессы Земли, они приподнимают в середине дно океана, выгибая его в купол так, что каменные глыбы раскалываются и по краю их возникают глубокие обрывы. На дне таких впадин отмечается повышенная температура, свидетельствующая о поступлении тепла изнутри земли. Анализы убедительно показали: наиболее молодой, то есть наименее изъеденный морской водой, камень находится в центре Атлантики, непосредственно во впадине или по ее краям. Чем дальше к востоку или западу, тем старее становятся породы, тем дольше терзали их соленые воды, значит, морское дно между континентами — это «новое» земное дно! Там, где бурлящие массы породы вынесены на поверхность моря, поднимаются острова: Азоры, острова группы Св. Павла, остров Вознесения, а дальше к югу Тристан-да-Кунья. То, что мы называем «островами», на самом деле верхушки огромного горного массива, самого высокого на Земле!

Лава выливается из морского дна, застывает там и все дальше расталкивает континенты. Вулканическая деятельность на поверхности суши — детская игра по сравнению с вулканическими процессами, которые разыгрываются под спокойной океанической поверхностью. Обращает на себя внимание и еще один факт: возраст самых старых пород в Атлантическом океане едва достигает 150 миллионов лет, это значит, что тогда четыре огромных материка — Европа, Африка, Северная и Южная Америки составляли один континент и не были тревожимы вулканическими стихиями, по крайней мере в таком размахе, который они приобрели в наши дни.

В принятом нами масштабе земной истории эти 150 миллионов лет равны двум с половиной часам — совсем мало, а разлом, отделивший Африку от Азии и образовавший Красное море, расширение которого грозит превратить Африку в остров, произошел всего две минуты назад!

В 1966 году геологи обнаружили поразительный факт: Красное море на дне значительно горячее, чем на поверхности! Температура в глубоких впадинах на морском дне вообще невероятная: 56,5°! Возможно ли это? Вода, имеющая подобную температуру, должна подниматься на поверхность. Дальнейшие проверки обнаруживают еще более удивительный феномен: там, внизу, находится, собственно, не морская вода, это не то Красное море, по которому плавают суда. По дну моря разлит плотный раствор соли! Мало того, в нем растворены металлы, представляющие огромный интерес для экономики и промышленности.

Исследования 1968 года показали, что в десятиметровом слое соляного раствора есть цинк, свинец, серебро и золото на сумму 2,4 миллиарда долларов, стоимость менее ценных металлов в расчет вообще не принималась!

Компании, занимающиеся разработкой горных пород, вступают в яростную схватку за концессии, а ученые готовят для них новый сюрприз: в том месте, где в 1966 году была зарегистрирована температура 56,5°, она составляет теперь 59,2°! В это трудно поверить, но это факт: где-то в глубине Красного моря в него изливается вода с температурой 104°, на поверхности Земли она немедленно обратилась бы в пар. Именно она растворяет в недоступных нам недрах металлические соли и выливает их на дно моря в виде горячей тяжелой каши.

А что произойдет, если температура будет повышаться и дальше? Если раздел Африки и Азии в этом месте ускорится, мы станем свидетелями великолепного геологического зрелища: перед нами откроется кипящее море, скорее гигантская двухкилометровая впадина, из которой начнут вырываться вулканические шлаки, горячие газы и, наконец, потоки лавы; все это будет сопровождаться неистовыми землетрясениями, разрывом Красного моря вдоль Суэцкого канала, образованием впадины в направлении Мертвого моря и, наконец, появлением новой зарубки на земной поверхности, которая пройдет на юг, к Африке. Очень может быть, что подобный геологический спектакль не только сделает доступными новые месторождения в виде соляных отложений, но и вскроет неизвестные нефтеносные поля. Нефть разольется вдруг по поверхности моря, и это, увы, принесет непоправимые бедствия не только судоходству, но растительному и животному миру Красного моря.

Что это, фантазия? Ни в коем случае, ведь и Аденский залив представляет собой огромный разлом между Аравийским полуостровом и Сомали, берущий начало в Джибути. Не менее бурные процессы происходят и на другом конце Красного моря, где с древних времен отмечалась активная вулканическая деятельность. Весь Африканский континент, вращаясь, уходит от Азии, смещается ближе к Европе.

Красное море, без сомнения, самый живой пример идеи Вегенера о смещении континентов. Но не забудем, что эти процессы затронут и Европу. В свое время образовалось Средиземное море, появился Бискайский залив, Англия не только «отъехала» от Франции, но и развернулась вдобавок на 30 градусов по часовой стрелке (а Европа повернулась относительно Северной Америки на целых 50 градусов). А теперь мы из мозаичных кусочков можем сложить Европу (для этого непременно нужно иметь перед глазами глобус, а не обычную плоскую карту).

Поэтому отогнем Испанию к северу, а нынешний Лондон отнесем на то место, где ему следовало быть, — около Орлеана. Италию, Сардинию и Корсику нам придется немного сжать в складки и переместить к западу, на юг от Франции. (Область Корсики и Сардинии 6 миллионов лет назад сдвинулась против часовой стрелки, но с той поры, похоже, движение прекратилось.)

У кого есть время, тот может поставить перед собой более сложные задачи и постараться представить себе, как можно сложить арктические острова с Гренландией, ведь все они выглядят так, будто оказались разметены в северо-западном направлении в результате попадания гигантского метеорита (кратером которого был бы в таком случае Гудзонов залив).

Наука имеет пока недостаточно сведений об этих ледяных просторах, поэтому каждый может предложить собственную теорию. Что касается Гренландии, то она была, по-видимому, некогда частью суперконтинента Лавразии, «отломившись» 60–70 миллионов лет назад от Северной Америки. Какой простор здесь открывается для теории, показывает хотя бы тот факт, что еще в 1967 году господствовало следующее мнение: после отделения Америки от Европы оба континента, возможно, снова приблизились, а то и столкнулись, затем в течение некоторого времени оставались «склеенными», потом вновь разошлись, оставив у себя на память куски другого материка.

Когда приезжаешь на Канарские острова, задаешь себе вопрос, по чьей земле ты, собственно, ступаешь: по африканской, по южноамериканской или по какой-либо иной. Возможно, острова возникли в результате вулканической деятельности и выброшены из недр океана, но не исключено также, что это кусочки, «отломившиеся» от континента Южной Америки, когда тот распростился с Африкой и отплыл на запад. В таком случае эти райские острова следует рассматривать как островную группу Южной Америки. А вдруг Канарские острова — верхушки затонувшего горного хребта африканского Атласа, тогда их следует отнести к Африке! Доказательствами «за» и «против» обеих теорий можно заполнить до краев окаменевшие остатки скорлупы от страусовых яиц, найденных на острове. Страусы не могли переплыть море и поселиться на вновь возникших островах, которые отстоят от Африки больше чем на сто километров! Вероятнее, что эти животные были свидетелями разделения земных массивов.

В последнее время наиболее дотошные геологи пытаются доказать, что восточные Канары относятся к Африканскому (а может быть, к Южноамериканскому) континенту, а вот западные — эти уж вулканического происхождения.

Мы не знаем, с какой скоростью путешествовали материки в разные стороны. Скорее всего скорость эта бывала различной. Наибольшим скороходом представляется Передняя Индия, когда она отделилась от Австралии и столкнулась затем с Азией. В настоящее время скорость дрейфа Южной Америки составляет около одного сантиметра в год, если считать вдоль экватора. Есть и зоны большего движения: так, например, Красное море прибавляет в ширину по два сантиметра каждый год, а берега Тихого океана расходятся ежегодно на расстояние до шести сантиметров.

И вот что важно отметить: подлинные границы на нашей Земле не реки и не высокие горы, даже не морские берега — Земля разграничена глубокими разрывами и разломами между дрейфующими блоками континентов. Граница между Европой и Америкой, например, лежит на невидимой для нас атлантической глубине в середине океана (эту границу можно увидеть только на маленькой Исландии, острове, который в геологическом отношении частью принадлежит к Америке, а частью к Европе).

Сейчас появляются все новые теории о причинах подобных трансформаций. Существует версия, согласно которой Земля подверглась бомбардировке огромными метеоритами. Они изрыли ее кратерами, как лунную поверхность. Считают, что могло измениться направление земной оси, в результате чего изменился климат, возникли гигантские массы льда, приведшие к обледенению Сахары, да и всей Северной Африки. Невероятно большие массы льда возникли на Южном полюсе, они нарушили равновесие Земли и вызвали разломы и расхождение континентов.

Другая теория считает, что сам климат изменился вследствие перемен в судьбе континентов, такая точка зрения как будто бы подкрепляется изучением Австралии, которая, по некоторым данным, дважды проплывала над Южным полюсом.

Споры порой ведутся с большим ожесточением. Вот один пример такого спора, разгоревшегося весной 1973 года. Хотя по поводу пресловутой «загадки пирамид» уже много чего говорилось, но в данном случае речь вновь зашла о великой пирамиде Гизе. Точно установлено, что 4500 лет тому назад строители проложили ее стены строго в направлении с севера на юг и с запада на восток. С тех пор пирамида недвижно высится в пустыне. Недвижно ли? При точной проверке оказалось, что направление несколько нарушено. Что это, ошибка строителей? Вряд ли, говорят некоторые геофизики, скорее дело в том, что вся Африка немного повернулась. А по какой причине? Конечно, тут могло сыграть роль и перемещение континентов, но тогда пирамида должна была бы развернуться в противоположном направлении. А может быть, причиной послужило землетрясение, случившееся в 908 году до н. э.? Или же лед в Гренландии и Антарктике растопился, и это повлияло на положение Африки и пирамид? Кто может дать ответ?

Понимание этих загадочных событий усложняется еще одним абсолютно точно измеряемым феноменом — палеомагнетизмом.

Положа руку на сердце должно признать, что мы не знаем, откуда у Земли магнитное поле, почему существуют такие понятия, как Северный и Южный магнитные полюсы. Старое представление, согласно которому внутри Земли имеются магнитные массы железа, абсолютно неверно. Если предположить (а подобное мнение самое популярное), что в недрах земли лежит раскаленная масса, то намагниченность железа должна исчезнуть, как показывают эксперименты, уже при 770 °C. Причиной земного магнетизма не могут быть и «магнитные штормы», посещающие нас из космоса. Не может его вызвать вращение Земли и вызываемые ею электрические токи в земной оболочке.

Можно ли представить себе ядро Земли как огромную динамо-машину? Идея эта десятилетиями увлекала многих ученых, но доказать такую гипотезу они были не в силах. Однако независимо от того, что послужило основой земного магнетизма, он существует уже много миллионов лет. Если, например, извергается вулкан и жидкая лава течет по горному склону, то застывает она под влиянием магнитного поля. Железные минералы, находящиеся в лаве (а их там очень много, с помощью маленького магнита на Этне можно без труда собрать килограммы магнитного песка и пыли), принимают направление с севера на юг. И на дне моря частички минералов размещены в направлении земного магнитного полюса, как иголочки в эксперименте. Но вот что удивительно: в старых магнитных потоках и в старых отложениях на морском дне направление отложений не совпадает с нынешним магнитным полем! Это значит, что полюса лежали некогда в другом направлении.

За короткое время ученые разработали несколько более или менее сложных теорий, которые призваны объяснить этот странный факт, и некоторые из них выглядят подчас довольно убедительно. Отталкиваясь от этих теорий, можно составить довольно упорядоченную картину перемещения по земной поверхности материковых глыб, которые принимают то одно, то другое положение относительно полюсов. Если зафиксировать точки, где, как утверждают, лежал Северный полюс, и соединить их друг с другом, то для каждого континента вырисовывается кривая, заканчивающаяся там, где мы сейчас обнаруживаем Северный полюс.

Исследование земного магнетизма по старым потокам лав и глубоководным отложениям показали: за последние 76 миллионов лет (согласно принятой нами шкале это 1 час 16 минут) магнитное поле Земли меняло знак 171 раз. Один раз для перемены знака потребовалось всего 50 тысяч лет! То магнитное поле, в котором мы живем, явно пережило свой срок, Северному и Южному полюсам давно уже пора поменяться знаками!

А что за этим последует?

Пока ничего нельзя утверждать с уверенностью. Мы не можем сказать, насколько быстро происходит такое обращение земного магнитного поля: в некотором роде мгновенно или же затягивается на несколько сотен лет. Упомянем лишь одну гипотезу, заметив сразу, что страхи такого рода, по всей вероятности, необоснованны. Речь идет о гипотезе, согласно которой при изменении магнитного полюса Земли может измениться и направление ее вращения. Подобный «поворот галса» заставил бы вздрогнуть и сотрястись все то, что Земля несет на себе. Это была бы катастрофа не только для нашей цивилизации, но и для значительной части растительного и животного мира.

Однако, если бы с изменением направления магнитной оси всякий раз были связаны подобные феномены, мы нашли бы следы этих событий в геологических слоях. По-видимому, все-таки смена земного магнитного поля происходит относительно медленно, а главное, она не отражается на вращении Земли. Возможно, при этом не обходится без одного-двух солидных землетрясений, без дюжины сокрушительных цунами, но жизнь при этом не уничтожается. Все это только захватывающие дух теории, которые лишний раз подчеркивают дефицит знаний в наш высокообразованный век.

Глава 7 Огонь на глубине

Насколько нам известно, в недрах Земли горячо; тепло — это уж точно. А, собственно, почему? Ведь Солнце в лучшем случае нагревает поверхность планеты. Земля давно уже должна была бы остыть в холодном окружении космического пространства. Предполагается, что вначале она была горячей, возникнув из раскаленного добела газового шара. А так ли это было на самом деле? Возможность такого происхождения Земли не исключена, поэтому она и упоминается в школьных учебниках, но надежных научных подтверждений у нас нет. Мы опираемся на собственный опыт: вулканы, гейзеры, глубокие впадины в океанах свидетельствуют о невероятных и неисчерпаемых количествах тепла, таящегося в недрах. Может быть, его дают химические процессы окисления, подобные тем реакциям, которые мы наблюдаем при сгорании угля в воздухе? Химики могут назвать сотни подобных реакций.

Когда на рубеже нашего века открыли радий, один из современников немедленно откликнулся на это стишком:

На что способен, радий, ты? Он есть источник теплоты. Угля не нужно — очень чистый Шахтер идет теперь в «радисты». «Ежегодник естествоиспытателя», 1905 год

Немедленно возникли соображения, не является ли радий или какой-нибудь другой радиоактивный материал тем элементом, который топит Землю изнутри. Говоря более современным языком: может быть, тепло внутри Земли есть энергия распада радиоактивных изотопов, таких элементов, как уран, торий, радий и калий? К сожалению, эта идея встречает много возражений. Вот одно из них: предполагают, что ядро Земли состоит из железа и никеля, а ни тот, ни другой элемент не имеют изотопов, которые давали бы радиоактивный распад. Да и вулканы не выбрасывают таких материалов, которые могли бы подтвердить верность теории. Немногочисленные известные радиоактивные термальные источники не подтверждают достаточным образом этой теории: они должны бы иметь гораздо большую радиоактивность.

Не исключено, что проблема найдет самое неожиданное решение.

Но вернемся к 1939 году. 10 марта химики Отто Ган и Фриц Штрасман, работавшие в институте имени кайзера Вильгельма в Далеме (Берлин), опубликовали статью в журнале «Натурвиссеншафтен», где были приведены окончательные доказательства возможности ядерного расщепления урана. Тем самым, вовсе об этом не догадываясь, они положили начало новой эре — эре сбалансированного атомного вооружения.

Тремя месяцами спустя физик С. Флюгге из того же института в том же журнале напечатал длинную статью о возможности получения энергии за счет расщепления ядра.

Если О. Ган и Ф. Штрасман всколыхнули ученый мир, то идеи С. Флюгге заставили подскочить в своих креслах промышленников и военных. Но нас интересуют его мысли о выходах на поверхность Земли расщепляемых минералов.

«Обобщая, можно сказать, что ядерные взрывы в природе вряд ли возможны: нигде не обнаружены вещества с достаточно активным ядерным распадом. Требуется также, чтобы отсутствовали вещества, способные поглощать нейтроны… Но в принципе не исключена возможность, что подобные процессы могут иметь место, они будут представлять известный интерес для геологов в связи с вулканическими явлениями».

Вот какие границы обрисовал в 1939 году опытный и не лишенный фантазии ученый. Он не только наметил перспективы расщепления ядра и тем самым невольно заглянул в близкое будущее (война началась через несколько месяцев после публикации статьи), но и некоторым образом посеял семена тревоги, поскольку человечество боялось, что Германия создаст «сверхоружие» — атомную бомбу.

Война началась и кончилась, человечество привыкло жить, имея запасы атомного оружия на Востоке и на Западе, были открыты большие месторождения урана, начали давать ток мирные атомные электростанции. Статья С. Флюгге стала историей науки, и ее вряд ли кто помнил.

И вдруг в 1972 году становится известным одно невероятное наблюдение. Высказанная С. Флюгге возможность оказалась реализованной в природе; в Габоне (Западная Африка) был обнаружен созданный самой природой атомный реактор!

Это доказали французские ученые, работавшие в центре атомных исследований в Пьерлатте. Уран, встречающийся в природе, содержит только 0,72 процента того урана, который нужен для реакции, — изотопа урана-235.

Сначала с большим трудом отыскивают месторождение урана, затем его вскрывают, отделяют ураносодержащие породы от камня, очищают их, обрабатывают и получают современным, весьма дорогим технологическим способом металлический уран. После этого обогащают уран-235, потому что атомные электростанции работают рентабельно лишь на материалах, значительно более богатых, чем те, которые встречаются в природе.

Таким образом, эти 0,72 процента урана-235 подсчитаны и подтверждены во всех месторождениях многократно. И вдруг, это случилось 15 июня 1972 года, в Пьерлатте в двух пробах нашли только 0,44 и 0,59 процента урана-235! Ошибка? Недоразумение? Может быть, взяли уже «сгоревшие» в реакторе пробы?

Да нет же, это свежий уран из ценной руды, привезенной из Габона. Но такое количество изотопа встречается только в палочках, уже сгоревших в ядерном реакторе! Если минерал содержит «сгоревший» уран, значит, имела место ядерная реакция, а это предполагает, в свою очередь, что вначале в руде было значительно больше урана, чем 0,72 процента, иначе не получится «критическая масса». Мало того, нужно иметь замедлитель расщепляющих нейтронов, в наших реакторах для этой цели, как правило, используются графит или тяжелая вода, нужно иметь средство охлаждения, в противном случае «критический барьер» будет перейден и раздастся взрыв атомной бомбы. Наконец, должно быть выполнено еще одно условие, кажущееся уж вовсе невыполнимым: не должно быть рядом, как указывал С. Флюгге, посторонних веществ, которые поглощали бы нейтроны. Тот, кто знает, насколько сложно удовлетворить это требование при эксплуатации реакторов, несомненно, посчитает фантазией существование «окаменевшего ядерного реактора природы».

С другой стороны, если в этом урановом месторождении имели место процессы расщепления атома, то должны были бы возникнуть продукты распада и образоваться плутоний; тогда нептуний и плутоний не являются «искусственно созданными» химическими элементами и, стало быть, их следует считать природными элементами.

Не станем перечислять здесь все эти «если бы да кабы». Все, что было обнаружено, подтверждает: в Габоне природа создала свой атомный реактор, и он действовал. По продуктам радиоактивного распада можно даже точно сказать, что реактор «работал» 1700 миллионов лет назад, а уран тогда содержал 3 процента изотопа урана-235.

Этот уран находился в массе залегавшего под углом песчаника, который хорошо пропускает воду, а над песчаником был слой очень чистой глины, благодаря чему материал оставался почти незагрязненным веществами, способными поглощать нейтроны. Когда вода в песчанике стекала вниз, нейтроны, полученные в результате распада урана-235, тормозились и становились способными вызвать цепную реакцию. Возникали высокие температуры, проникшая вода испарялась, реакция останавливалась. При следующем ливне вода вновь начинала просачиваться в песчаник, и реакция расщепления ядра вновь достигала критического значения.

Никто не рискнет ответить на вопрос: не было ли в прошлом большого числа таких реакторов на Земле или в ее недрах, не могли ли они разогреть планету?

Нам остается только удивляться тому, что самые изощренные изобретения человека, самая безудержная техническая фантазия направлены на то, чтобы создать уже давно известное природе. Может быть, суть дела в том, что мы, люди, — сами часть природы и наша эволюция, втиснутая в рамки окружающей нас природы, имеет естественные границы?

Не будем задаваться философскими вопросами, отметим только, что природа смогла создать породы с очень большим содержанием урана-235. Может быть, здесь имели место какие-то неизвестные нам, технически недостижимые методы, которых мы пока не можем обнаружить? А возможно, содержание изотопа урана-235 в три и более процента и есть «нормальное» содержание, а те 0,72 процента, которые мы находим, — жалкие остатки? Пока мы способны только задавать вопросы.

Замечательно то, что и сейчас, стало быть, за счет радиоактивных процессов на Земле возникают новые элементы и новые минералы, что Земля еще не пришла к своему космическому концу и не «вызрела» окончательно за свои 4,7 миллиарда лет. В общем, теория, согласно которой она согрета теплом радиоактивного распада, также не может быть сброшена со счетов.

Теперь, когда мы поговорили о происхождении земного тепла, уместно задать давно напрашивающийся вопрос: почему мы считаем, что Солнце — без всякого сомнения, важнейший для нас источник тепла — всегда давало равномерное освещение? Мы делаем вид, что солнечное излучение представляет собой самоочевидную постоянную величину, хотя и знаем, что оно когда-нибудь остынет. Не будем входить в детали процесса сплавления ядер, который, как считают, дает солнечную энергию. Идея переплавки атомов водорода в атомы гелия представляет собой гениальный всплеск астрофизической фантазии. Но в ходе этого процесса должны бы возникать нейтрино (самые маленькие элементарные частицы), которые мы не можем найти на Земле. Вот тут и возникают сомнения, «горит» ли сейчас Солнце, а может быть, оно просто выделяет тепло? А возможно, процесс переплавки водорода на Солнце происходит в пульсирующем режиме и производство солнечной энергии подвержено периодическим колебаниям? Может быть, именно так следует понимать изменения климата на Земле? А не следует ли нам объяснить появление пустынь и наступление ледникового периода меняющимся количеством солнечного излучения?

Во всяком случае, остережемся полагать, что те процессы, которые мы наблюдаем на Земле, происходили так испокон веку. Пульсация событий, взлеты и падения (подобно приливам и отливам или смене времен года) могли иметь место там, где мы вовсе и не ждем.

Отсутствие необходимых данных, наша стойкая вера в равномерное течение событий объясняются слишком малым промежутком времени, которым располагало человечество для наблюдений. Не забудем, что с момента, когда были произведены первые астрономические наблюдения с помощью подзорной трубы, прошло всего каких-нибудь 350 лет, а о мире космоса, о далеких Млечных Путях мы знаем всего полвека. Мы практически только начинаем вести точные научные исследования, нечего и удивляться, что все новые и новые положения, которые считались незыблемыми, нуждаются в пересмотре.

Когда огромные материковые глыбы, гигантские блоки континентов перемещаются по Земле, раскалываясь на куски, в местах разломов из недр вытекает горячий материал, неважно, где находится место разрыва: на суше или на дне океана. Вдоль таких линий следует ожидать активизации вулканической деятельности.

На торцевой стороне плавучего континента имеется зона высокого давления, края его, как на льдинах, могут приподниматься и скользить по поверхности находящегося под ним вещества или же они, наоборот, могут подсовываться под сушу, с которой они сталкиваются. Теоретики утверждают, что процесс первого рода происходит в наши дни на западном берегу Южной Америки в Чили: материковая глыба, плывшая на запад, придавила дно Тихого океана. Можно предположить, что там породы текут, как текучим и огненным был некогда земной шар. Каждый год в глубине теряется около 10 сантиметров дна Тихого океана. Но это не проходит бесследно и для чилийского побережья. Оно изгибается, пронизывается трещинами, «поглощает» сжатую породами воду. В результате чилийские Анды изобилуют дымящимися и курящимися вулканами, землетрясения там случаются чуть ли не каждый день.

Науке давно известны эти вулканы, и вот уже много десятилетий регистрируются разрушительные землетрясения, хотя теоретические положения об изгибающейся вовнутрь и плавящейся материковой массе были еще неизвестны. В таких случаях всегда необходимо помнить, что не теория порождает вулканы и землетрясения.

В то же время науке известен и в некотором роде обратный феномен, о котором, честно говоря, мы знаем до обидного мало, но и это позволяет предположить, что мы действительно имеем дело с процессами, отражающими горячее текучее содержимое земных недр. По-английски они называются «хот спотс», то есть горячие точки, и это удачный термин: под путешествующими континентами явно имеются места, в которых горячие массы проникают через твердые скальные породы, расплавляя их будто газовой горелкой, пробиваются через верхние осадочные породы и достигают поверхности Земли.

Одна из таких горячих точек находится там, где никому бы не пришло в голову ее искать — в центре Европы! Когда континент Европа проплывал над ней, горячая точка прорезала на нем след, как огнемет на танковой броне, от Карпат до Эйфеля, и если к западу от Эйфеля поднимется вулкан, то никакого чуда в этом не будет.

Сейчас даже можно довольно точно предсказать, что произойдет: в Арденнах в качестве первого предупреждения начнется землетрясение, затем поднимутся небольшие, высотой метров двести, холмики, некоторые из них станут выбрасывать вулканический пепел. Потом вырвемся лава. Сменяющие друг друга облака пепла и выбросы лавы будут наблюдаться в течение нескольких десятков лет. Перед нами воочию предстают и разрез, сделанный этой горячей точкой, и ее история: линия вулканических следов проходит от северо-западной оконечности Карпат, через Ризегебирге, Рудные горы, Фихтельгебирге, Рён, Фогельсберг, Вестерваль и Зибенгебирге до Эйфеля. След длиной 800 километров! По всей этой линии прошло пламя горячей точки, прорезая через земную твердь вулканические трубки.

Самым древним вулканам 30 тысяч лет. Эйфель — один из самых молодых. Они действовали еще 12 тысяч лет назад, выбрасывая облака пыли, пепел и пемзу, а иногда и воду или горячие водяные пары. Движение Европы относительно этой горячей точки составляет 2,3 сантиметра в год, но эта цифра ничего не говорит о месте следующего возможного вулканического извержения. Под угрозой вся область на 600 километров к западу от Эйфеля! Конечно, можно утешать себя, что это пока только теории, но геологическая судьба неумолима, и энергию горячей точки мы обуздать не можем.

Известны следы, оставленные в земной коре и другими горячими точками. Мы уже упоминали о движении Британских островов, вращающихся относительно континента. При этом острова проплыли над еще одной горячей точкой, которая породила выстроенные в линию вулканы, начиная к югу от Белфаста (Ирландия), через Северную Ирландию, остров Аран, большой остров Мулль и остров Рум по меньшей мере до северной оконечности острова Скайе, всего это 350 километров. Самые древние следы этого ожога насчитывают около 75 миллионов лет.

Если принять, а исследователи считают это вполне возможным, что след проходит и дальше на северо-запад через Фарерские острова до Исландии, то теперь эта горячая точка находится как раз под Исландией. Может быть, именно она породила 14 ноября 1963 года остров Сертсей, а весной 1973 года вначале забросала пеплом, а потом залила лавой целые районы портового города Хеймейе. Это предположение выглядит вполне вероятным, более того, следы горячих точек вполне укладываются в рамки вегенеровской теории о перемещении континентов.

А Гавайские острова? Если взглянуть на карту Тихого океана, то мы видим на ней Гавайи в виде цепочки островов, протянувшейся на северо-запад и заканчивающейся островами Мидуэй. Отсюда подземная горная цепь сворачивает на север, это Эмперор Симаунтс — горный хребет высотой в несколько тысяч метров. Такой высоты, однако, недостаточно, чтобы подняться над уровнем моря в виде островов. Что же здесь произошло?

Морское дно Тихого океана скользило над горячей точкой Гавайев, некогда именно над ней лежал северный отрог хребта Эмперор Симаунтс, затем дно Тихого океана сместилось на север, и горячая точка прожгла свою линию в морском дне. Поднялись вулканы. Когда над горячей точкой оказались острова Мидуэй, направление смещения морского дна изменилось теперь не столько к северу, сколько к западу. Поднялись новые острова и стали перемещаться к западу, пока не образовался позвоночный хребет Гавайских островов, который мы видим теперь на карте.

Процесс еще не закончился. Нет никаких сомнений, что в том же темпе, в каком Гавайи путешествуют на северо-запад, будут возникать новые вулканические горы и новые «волдыри» от подземных ожогов вспучат земную кору.

Может быть, в этих горячих точках еще и сейчас работают «атомные реакторы»? Может быть, там и теперь происходит распад радиоактивных элементов? Откуда иначе взяться невероятной энергии, которая расплавляет континенты и пробивает вулканические трубки через толщу океана? Можно ли извлечь ответ из этой коллекции загадок? Нам верится в это, мы должны верить в это, иначе к чему тогда вся наша наука?

Глава 8 Горящая земля

Гавайи — тропический рай, полный солнца, пальм, песка и купающихся. Так говорится в проспектах. И в самом деле, это райское место. Даже действующие вулканы на юго-востоке этой группы островов, лава, которую они выбрасывают, становятся дополнительной приманкой для туристов.

Но загадки существуют и в этом раю, да такие таинственные и необъяснимые, что даже ученые из геофизического института в Гонолулу с трудом верят собственным глазам: на острове есть древний лед! В одном из спящих вулканов, который поднимается на высоту 4200 метров, Мауна Кем, под застывшими потоками лавы обнаружили пронизывающую ее ледяную массу толщиной в несколько десятков метров. Лед покрывает несколько тысяч квадратных метров. Он настолько древний, что его возраст не удается обнаружить с помощью трития — этот элемент, следы которого имеются в каждой породе, давно уже распался и не дает радиоактивности. Кругом лед, прозрачный чистый лед, без воздушных пузырьков, зато с вмерзшими насекомыми.

Что несет нам эта загадка? Что скрывает остров в своей глубине?

Высокие конусы вулканов, если они бездействующие, могут быть покрыты снегом и льдом, и в этом нет ничего загадочного. Один из самых высоких вулканов мира, Маунт Ренье в северо-западном штате США Вашингтоне, лежит к югу от города Сиэтла, высота его 4392 метра, и, само собой разумеется, увенчан ледовой шапкой. Но с его льдом «не все в порядке». Если бы во времена Жюля Верна про это знали, весьма вероятно, что он начал бы свое фантастическое «путешествие к центру Земли» от Маунт Ренье. Дело в том, что здесь происходит противоборство вулканических сил с вечным льдом, и ничего подобного нигде на Земле больше нет.

Уже несколько сотен лет бытует легенда, что ледовая шапка Маунт Ренье непростая, что это лабиринт пещер и ходов. Однако систематические исследования начались только в 1970 году, и они были продиктованы настоятельной необходимостью. Незадолго до этого появились факты о сильных сотрясениях огромного вулканического кратера и о том, что температура Маунт Ренье поднимается. Опасность была очевидной: если лед начнет плавиться, то только с одного из двух кратеров, которыми увенчан Маунт Ренье, изольется четыре миллиона кубических метров воды. Потоки ее захватят с собой камни, валуны, гальку, сель, начнутся оползни, вся эта масса заполнит долины, растопит глетчеры.

В августе 1970 года по склону восточного кратера поднялась экспедиционная группа: вместо кратера увидели правильную круглую дыру шириной 400 и глубиной 180 метров, заполненную снегом и льдом. В этой белой впадине участники экспедиции обнаруживают три больших отверстия, уходящих от внутренней стенки кратера в глубину под углом 35–40 градусов.

Спуск вниз весьма рискованный. На глубине во льду открываются трещины шириной до 10 и глубиной почти пять метров. Однако экспедиция смело продвигается вниз и встречает поразительную мешанину больших и малых ходов, это какой-то лабиринт. Наряду с туннелями, радиально отходящими от середины кратера, обнаруживаются поперечные штреки, темные, тупиковые закоулки; на некоторой глубине под сводом стенки кратера проходит «главная улица», иногда она расширяется почти до размеров зала. Длина «главной улицы» чуть ли не целый километр! Почва под ногами влажная, покрытая илом и камнями.

Лабиринт наполнен загадочными звуками. Из сотен мест вырывается горячий пар, он свистит, с бульканьем и шипением пробивает себе дорогу через заносы ила, плавит лед на стенках и потолке, отчего весь лабиринт заполнен звоном равномерно падающих капель. Кое-где прорываются вонючие ядовитые серные газы. Иногда туман и водяные пары совсем затрудняют ориентировку.

Вся влага устремляется вниз — видимо, в самой нижней точке уже собралось целое озеро воды.

Даже наверху, на стенке кратера, которая лежит еще на четырехкилометровой высоте, чувствуется приток теплого воздуха, термометр показывает +4°, а в самих ходах лабиринта просто жарко! Температура пара в туннелях доходит до 56°, а температура почвы на некоторых участках — до 86°.

Геологи наносят кроки, регистрируют, измеряют, насколько это возможно в жарком, заполненном газами и водой аду. Они видят выплавленные изо льда куполообразные гроты, крутые обрывистые склоны, уточняют, что слой льда над ними равен 152 метрам. Наконец, сделаны две поразительные находки: на земле останки птицы, которая никогда не улетает далеко от моря (а гора находится от побережья в доброй сотне километров), а в ледяном потолке вмерзшую красную шерстяную варежку. Мало того! Наверху на краю кратера находят скелет еще одной птицы. Может быть, их занесло сюда штормом? Возможно, и птицы и варежка, принадлежавшая какому-нибудь альпинисту, лежали сперва на поверхности льда, потом их засыпало снегом. Тепло растопило лед, и эти предметы потихоньку опускались все ниже и ниже, засыпаемые сверху все новым снегом и покрываемые все новым льдом. Никто не сомневается, что Маунт Ренье таит и другие секреты и что загадки смогут когда-нибудь найти и иное объяснение.

Да, кстати, куда девается все же вода, которую кратер ежедневно низвергает в глубину?

«…и Моисей взошел на гору».

«Огнедышащие горы» — вулканы всегда волновали воображение людей. Одно из самых ранних и в то же время весьма точно датируемых описаний извержения мы находим в Ветхом завете. Оно произошло в той области, о которой нам теперь известно, что здесь лопается земля. Это было на Красном море, точнее близ Суэцкого залива, на горе Синай. В 19-й главе 2-й книги Моисея «Исход» дается ясное и точное описание этого природного явления, поэтому мы имеем полное право назвать Моисея любителем-вулканологом.

Когда гора начала проявлять активность, израильтяне расположились вблизи Синая.

«На третий день, при наступлении утра, были громы и молнии, и густое облако над горою, и трубный звук весьма сильный; и вострепетал весь народ, бывший в стане» (2-я книга Моисея, глава 19, стих 16).

«Густое облако», конечно же, — облако вулканического пепла или пыли.

Уже доказано, что электрические заряды в таких облаках (электрическое напряжение в них возникает в результате трения) разряжаются длинными молниями, сопровождаемыми громом. Потоки газа со свистом и ревом вырываются из трещин, трубок и разрывов, производя «трубные звуки». Извержение поднимается вертикально вверх.

Моисей продолжает наблюдение: «Гора же Синая вся дымилась и восходил от нее дым, как дым из печи, и вся гора сильно колебалась» (стих 18).

«и звук трубный становился все сильнее и сильнее…» (стих 19).

«…и взошел Моисей» (стих 20).

Да и кто бы удержался от соблазна поближе рассмотреть такое зрелище?

Менее удачливым в своей попытке наблюдать извержение вулкана с близкого расстояния оказался римский флотоводец Плиний Старший. Его племянник Плиний Младший оставил описание извержения Везувия в 79 году. Тут надо вспомнить, что римская эскадра, которой командовал дядюшка, стояла в гавани Мизенум в западной части Неаполитанского залива, ровно в 30 километрах к западу от кратера вулкана. Да и само место якорной стоянки было не чем иным, как заполненным водой вулканическим кратером. И в наши дни все окрестности Неаполя отмечены следами вулканической деятельности, будь то вулканический остров Исчия, «Кампи Флегреи» («горящие поля»), горячие источники Байи, пещеры Солфатара, наполненные душными испарениями, или гора Монто Нуово (Новая гора) высотой 331 метр, которая поднялась за несколько дней в 1538 году, не говоря уже о городе Пуззуоли, который вечно то поднимается, то опускается.

Плиний повествует об извержении Везувия и о своем дяде, которому было тогда 56 лет:

«23 августа, был час пополудни, мать обратила внимание дяди на необычное облако. По форме его можно было сравнить только с деревом, а именно с пинией. Вверх поднимался высокий и ровный ствол, который делился наверху на несколько ветвей. На некоторых участках они казались совсем белыми, на других были темными и в пятнах, в зависимости от того, выбрасывали они землю или камни».

В тот момент еще никто не подозревает, что жертвой извержения станут по меньшей мере три города и бесчисленное количество людей, поэтому и опасность кажется незначительной, как тем людям, которые в наши дни строят свои дома почти рядом с вулканом на Кампи Флегри, или на острове Исчия, или вновь почти у подножия Везувия. Осторожнее других должны были бы быть жители Геркуланума, ведь их город, насчитывавший пять тысяч жителей, очень сильно пострадал 17 лет назад от землетрясения, связанного с вулканической деятельностью, и в 79 году были еще не полностью устранены последствия той катастрофы. Но от кратера Везувия до Геркуланума почти 10 километров, разве им может угрожать опасность? А до Помпеи и того дальше.

Поэтому Плиний и не думал об опасности, когда решил рассмотреть извержение поближе. Конечно, в нем говорила не только личная храбрость и чувство ответственности, но прежде всего любопытство. Плиний отдал приказ приготовить несколько быстроходных кораблей.

Дальше Плиний Младший сообщает:

«На корабли уже падал пепел, и чем ближе они подходили к вулкану, тем горячее и плотнее он становился. Вскоре полетела пемза и черные, разорванные жарой камни. Но тут открылось мелководье, и сброшенные с горы пепел и камни мешали приблизиться к берегу».

Но римский флотоводец презрел опасность:

«Удача сопутствует смелым, плыви вперед, помпониамус!»

И рулевой послушно ведет корабль до Стабии — места, расположенного ближе всех к вулкану и до сих пор полностью не раскопанного.

Образцовый военачальник, Плиний успокаивает своих солдат, купается в заливе, безмятежно обедает и спокойно взирает на пламя и картину извержения, отчетливо вырисовывающуюся на ночном небе. Он даже засыпает. Его рискнули разбудить лишь тогда, когда двор оказался настолько засыпанным пеплом, что стало трудно отворять двери дома.

Держат совет. Оставаться ли в доме, который подозрительно раскачивается при сильных подземных толчках, или выйти наружу, где льется беспрерывный дождь из легких кусочков пемзы?

Наверное, уже наступило утро, но пыль и пепел настолько закрыли солнце, что приходится зажечь факелы.

Можно ли вернуться по морю? Чтобы защититься от пепла и пемзы, привязывают поверх головы подушки и идут к берегу, но волны очень высоки, и ветер дует в сторону берега. Плиний делает привал, возлежа на взятых с собой покрывалах, с наслаждением пьет свежую воду, как вдруг налетает облако удушливого сернистого газа. Плиний приподнимается, опираясь на руки двух слуг, и вдруг падает замертво.

Мир потерял крупнейшего естествоиспытателя, автора выдающихся трудов по естественным наукам (в частности, он оставил потомкам 36 томов всеобъемлющей «естественной истории»), а Римская империя — исполнительного офицера (в молодые годы Плиний служил и в Германии начальником конницы).

Такую же примерно картину извержения Везувия наблюдали и жители Помпеи. Город вырос на плодородных полях, на месте старой излившейся лавы. Вряд ли кто-нибудь из жителей города мог распознать смертельную опасность в этом пемзовом дожде, а именно он в сочетании с удушливыми испарениями серы повлек за собой их гибель. В слоях пепла и пыли нашли множество отпечатков тел — люди лежат с открытыми ртами, в безнадежной попытке глотнуть свежего воздуха. Обнаружен и отпечаток тела собаки, погибшей от удушья.

А извержение Везувия продолжалось. Плиний Младший рассказывает, как поднялось морское дно и морские животные оказались на суше, как Везувий выбрасывал языки пламени, и облака пыли и пепла затянули солнце над Неаполитанским заливом. Вначале облака закрыли Капри, а затем распространились до римской гавани Мизенум. Здесь, в порту, небо тоже потемнело, и люди обратились в бегство, засыпаемые пеплом. Земля дрожала так сильно, что трудно было удержаться на ногах, даже экипажи опрокидывались.

Помпея оказалась погребенной под слоем пемзы и пепла толщиной 5–6 метров. Пожалуй, Геркулануму досталось еще больше, но людям, похоже, удалось спастись. Город лежал ниже Помпеи, на самом берегу моря (теперь Геркуланум удален от берега, потому что морское дно поднялось и береговая линия проходит значительно дальше к западу). Город был захлестнут волнами: по склонам Везувия лились вниз бесчисленные потоки воды, они захватывали с собой пепел, глину и пахотную землю, увлекали валуны, бились в стены домов, превращали улицы в каналы, заливали дворы, комнаты, подвалы и заканчивали свой бег в бушующем море. Дома были разрушены, стены развалены, крыши затоплены, балки унесены с потоками. К концу извержения город оказался накрыт двенадцатиметровым слоем (а местами его толщина достигала 18 метров) ила, пепла и камней.

Ничего удивительного, что за сотни лет люди забыли о существовавшем здесь когда-то цветущем городе. В 1632 году вся эта местность была залита огнедышащей лавой от нового извержения Везувия, и Геркуланум исчез из памяти людей. Никто уже не помнил, что под пашнями, которые теперь тоже закрыли потоки лавы, был погребен рай для искателей сокровищ, любителей археологии, историков и искусствоведов. Лишь спустя столетие начались первые робкие раскопки в Геркулануме, попытки проникнуть в историческое прошлое этого портового города.

До сих пор отрыта лишь небольшая часть Геркуланума, в частности и потому, что там же лежат развалины средневекового города, а над ним поднимаются дома современного города Резина. Правда, иногда сносят целые кварталы, но лишь для того, чтобы воздвигнуть новые многоквартирные коробки. Сколько раз еще будет уничтожен город, пока люди поймут, что вулканы могут дремать, но могут и просыпаться?

Раскопки открыли нам город с узкими южными улочками, дома с высокими потолками и прелестными прямоугольниками внутренних двориков, садами, колоннадами фасадов, яркими мозаиками, с множеством бронзовых статуй, пестрых картин на стенах и других произведений искусства, с общественными банями, лавками и мастерскими ремесленников. Жители, спасаясь, покидали город в большой спешке, оставляя все свое добро. В городе не найдено ни одного трупа ни в роскошных домах знати, ни в маленьких пристройках, где помещался бедный люд.

Под двойным вулканическим покровом лежит не исследованная пока часть древнего города. Никто не знает, когда Везувий собирается соткать третье покрывало и из чего оно будет состоять: из лавы, ила, а может быть, пепла и пемзы. Но он непременно это сделает.

В наши дни стала очевидной настоятельная необходимость исследовать вулканы. Если мы пока не знаем, откуда берутся мощные вулканические силы, то по крайней мере можем теперь угадать, когда и как, и уж с большой точностью — где следует ожидать извержения. И все же во многих случаях они бывают неожиданными, а с неожиданностью-то надо бороться, тем более что дамоклов меч возможного извержения вулкана Этна в Сицилии висит над значительными районами Европы, Азии и Африки.

История Этны — это история непрекращающейся катастрофы. Только за историческое время зарегистрировано 140 извержений Этны. Некогда на том месте, где сейчас поднимается гора высотой 3250 метров, в земле разверзлась трещина, из которой выплеснулись газы, шлаки и пепел, а может быть, даже расплавленные горные породы. Все они остались лежать, окружив высокой стеной место разлома. В центре осталась воронка-кратер. При следующем извержении вулканическая стена оказалась засыпанной новой породой и залитой лавой.

Так этот процесс длился из столетия в столетие, из тысячелетия в тысячелетие, пока стены не выросли настолько, что камни и пепел еще добрасывались до краев под действием мощных газовых толчков изнутри, но вязкая каша лавовых пород уже не могла поднять миллионнотонный вес вулканического конуса.

А между тем ей нужно было куда-то деваться, и гора все чаще разрывалась сбоку, а лава стекала вниз по склонам вулкана. Самое крупное извержение такого рода случилось в 1669 году, когда длина бокового разрыва составила 15 километров. Вырвавшаяся лава разрушила десяток деревень, достигла портового города Катания и проникла на полкилометра в море. Синие и черные, застывшие в причудливых формах потоки и сейчас свидетельствуют о грозном разгуле стихий. Во время извержения 13 трубок сбрасывали одновременно камни, пепел и песок, воздвигнув 250-метровую гору.

Что за источники этой огромной энергии? Кроме теорий и предположений, у нас ничего на руках нет. Ясно только одно: Этна не потухла, она постоянно дышит. Увеличение или спад ее активности легко распознаются жителями деревень, прилепившихся к подножию горы, днем — по облачкам дыма, ночью — по красному мерцанию лавы.

Экскурсовод, проводивший очередную туристскую группу 20 марта 1971 года, заметил, что на верхушке кратера начал таять снег — значит, в топке Этны прибавилось жару. А утром 5 апреля на высоте 3 тысячи метров открылись две трещины длиной 80, а потом и 100 метров, образовалось два места выброса пепла и песка, где стали нагромождаться холмы высотой до 50 метров, а 12 апреля из трещин полилась желтая раскаленная лава. Вскоре лава достигла обсерватории, обогнула ее, раздавила вначале стену, а потом и все здание. Лава изливалась по склонам горы, заливая поля и деревни, то покорно следуя руслу долин и ущелий, то внезапно меняя направление.

Со всей Европы поглазеть на этот спектакль собрались тысячи зевак, самое интересное в нем было то, что никто не знал, чем он кончится.

Конечно же, эта картина захватывает: стена породы устремляется вперед, постреливая красными огоньками, она опаляет на своем пути листву деревьев, ветви начинают дымиться, ствол охватывает пламя, и деревья рушатся на землю. Все перемолото, словно гусеницами танка.

Местные жители давно уже научились зарабатывать деньги на собственной беде. Они бросают в кусочек раскаленной лавы металлическую лиру, и когда лава остывает, «сувенир» готов. «Предприниматели» более крупного масштаба ухитряются отливать из жидкой лавы предметы, которые они не без юмора называют «пепельницами».

Когда грянет следующее извержение? Этого не знают ни праздные зрители, ни ученые. Известно только по опыту, что медленно ползущий кисель лавы не может внезапно превратиться в огнедышащий лавовый смерч, так что у зрителей есть время унести ноги.

Весь объем лавы, который Этна выбрасывает за одно извержение, обычно не превышает одного кубического километра. Например, лавовый поток, который залил в 1971 году улицы, мосты и фруктовые сады и двигался десятиметровой стеной на три деревни, питался ежедневной порцией всего в четыре миллиона кубических метров.

Картина извержения может быть совершенно иной, но в любом районе, где есть вулканы, жители знакомы с землетрясениями, громами и курящимися верхушками кратеров. Скажем, жители острова Стромболи — а этот остров не что иное, как круглый центральный конус, круто поднимающийся над поверхностью Средиземного моря — испытывают беспокойство только в том случае, когда они не видят извержений на верхушке горы. В подобных случаях озабоченный островитянин порой поднимается на гору высотой 918 метров, чтобы посмотреть, не «законопачены ли дыры». Пока в горе есть участки, где она может «выпустить пары», все в порядке, а если они закроются? Вот тогда-то, полагают жители острова, может случиться и настоящее извержение. Им еще памятен 1930 год, когда кратер после периода относительного спокойствия начал внезапно швыряться каменными блоками весом до 30 тонн, разрушая дома. По склонам горы катились ручейки ярко раскаленной лавы, где погибли четыре человека. Гора успокоилась только тогда, когда потоки достигли берега и вылились в море.

Достаточно присмотреться к большим полям пепла, которые «висят», слегка уцепившись за склон Стромболи, увидеть раскаленные обломки скал, скатывающиеся до самого прибоя с «огненных салазок», чтобы понять: жизнь на острове всегда находится под угрозой. Посетитель покидает остров на пароходе, что курсирует между Мессиной и Неаполем, с невольным облегчением.

В его памяти остаются картины гигантского, усыпанного пеплом конуса, покинутых домов, разрушенных садов, угнетающей бедности немногочисленных стариков, которые не в силах уже покинуть остров.

Не всегда вулканы представляют собой такую угнетающую картину, как остров Стромболи. Если хотите, можно поступить на курсы экскурсоводов, где научат, как можно вызывать феномен «солтафар» на Кампи Флегри близ Неаполя. Слово «феномен» здесь, как, впрочем, и в других случаях, означает, что мы имеем дело с явлением, которое науке хотя и известно, но хорошенько объяснить его она не в состоянии. Обычно свой трюк экскурсовод начинает так: он стоит с туристами на плоской поверхности кратера, из которого слышатся глухие стоны, рядом — отверстие, в котором кипит пузырьками серо-голубая грязь. Потом экскурсовод указывает на склон кратера из белой с пестрыми пятнами пемзы, удаленный от туристов на 30–40 метров. Время от времени появляются слабые облачка пара, «фумароле», как называют их итальянцы. Эти облачка не только видны, но и имеют запах, более того, из-за них расползаются, например, нейлоновые чулки. Тут экскурсовод берет сигарету, прикуривает ее и нагибается к небольшой, каких-нибудь 3–5 миллиметров диаметром дырочке в земле. Он подносит сигарету к дырочке, и — что за чудо! — вулкан начинает выбрасывать из отдаленных трубок плотные клубы дыма. Трюк срабатывает безошибочно, экскурсовод предлагает туристам самим проделать опыт, и чаевые сыплются со всех сторон.

Этот феномен пытались объяснить, в частности, тем, что воздух от огня сигареты ионизируется, или тем, что дым ее содержит вещества, вокруг которых конденсируется насыщенный водными парами воздух, и так далее.

В других местах трюк известен меньше, так что можно кое-где и поразить зрителей, например на острове Вулкано, где еще нет экскурсоводов. Можно напугать отдыхающих на пляже, напустив на них на непродолжительное время тумана с помощью феномена «сольфатар». Нет у вас под рукой сигареты, возьмите кусок горящей газеты или палку, простой спички достаточно, чтобы вызвать этот эффект.

Глава 9 Катастрофы

Давайте отправимся теперь в Исландию, которая, кажется, вся нашпигована вулканическими вершинами.

В хрониках не только упоминается исландский вулкан Гекла, вновь «заработавший» в 1104 году, но и добавляется, что это — ворота в ад! Француз де ля Мартинье, в 1675 году описавший свои путешествия, объясняет это. Оказывается, что черт иногда достает из вулканического огня души грешников и охлаждает их на паковом льду, может быть, для того, чтобы они затем еще лучше горели. С 1104 года Гекла извергалась по крайней мере 15 раз, последний из них в 1970 году, когда выброшенные вулканом газы, содержавшие фтор, убили сто тысяч овец. Так что у исландцев богатейший опыт по этой части, и все-таки бывают извержения, которые даже их удивляют.

Было пол седьмого утра 14 ноября 1963 года, когда рыбаки с сейнера «Ислейфур», промышлявшие рыбу в 30 километрах к югу от побережья, собрались в каюте, чтобы согреться чашечкой кофе. Около семи один из них поднялся на палубу — что за запах? Будучи машинистом, он первым делом бросается проверять, не вытекает ли масло из двигателя. Здесь все в порядке. В полвосьмого кок будит капитана — судно так забавно качается! Впрочем, на палубе ничего странного, не обнаруживается. На юго-востоке рассветный воздух кажется каким-то мутным — может быть, там загорелось судно? Но радисты не слышат сигналов SOS. Наконец моряки начинают понимать, в чем дело: над морем стоит темная туча пепла. Под водой открылся вулканический кратер! В восемь утра уже хорошо виден столб пепла высотой 60 метров. Звуков никаких не слышно. На следующий день на месте моря глубиной 130 метров возвышается на 10 метров выше его уровня остров, а еще через через день он прибавляет в высоту 30 метров, в длину — полкилометра, и растет дальше.

На километровую высоту выбрасываются пепел, грязь, огромные столбы дыма и струи пара, вулкан жонглирует раскаленными камнями, и, наконец, из возникшего кратера вырывается жидкая лава. Она выливается в море, а пепел долетает до соседнего острова Хеймей, осаждаясь темной вуалью на крышах деревушки Вестманнейр — предупреждение, которому никто не внял.

Новый остров получает название Суртсей по имени северного бога огня Суртура. Извержение закончилось 5 июня 1967 года, через три с половиной года, и к этому времени площадь острова равнялась почти трем квадратным километрам. Он представлял собой кучу пепла и лавы, где с трудом смогли прорасти только несколько водорослей. А позднее на нем появятся и мох, и береговой овес, чайки и другие птицы будут отдыхать здесь — карта Земли пополнилась еще одной территорией.

Если соединить остров Суртсей и вулкан Геклу прямой линией, то немного к востоку от нее останется остров Хеймей, а если продлить ее на юг, то она пересечет линию грандиозных разрывов, которые проходят по середине Атлантического океана; именно вдоль нее особенно активно проходят процессы тектонической деятельности с тех пор, как Северная и Южная Америки отделились от Европы и Африки. В Исландии тектонические силы подняли эти трещины выше уровня моря — живое свидетельство вегенеровской теории дрейфующих континентов. Если лететь на самолете над островом, то из иллюминатора можно увидеть глубокую расселину длиной во много километров, на карте она называется «Тингвеллийский ров»; он разделяет в геологическом отношении континенты: налево — Америка, направо — Европа, а сам остров относится к обоим континентам сразу.

Поскольку они все еще расходятся, Исландия разрастается, она становится шире и когда-нибудь расколется на европейскую и американскую части. Именно в районе такой линии лежит остров Хеймей. Жители его видели извержение на Суртсее, но не волновались: их домашний вулкан, Хельгафел (Святая гора) потух семь тысяч лет назад, семь тысячелетий — это вечность для человека, но не для вулкана.

22 января 1973 года расположенные в южной Исландии сейсмографы зарегистрировали подвижки земли. Они следовали друг за другом с такой скоростью, что нельзя было сказать наверняка, сколько их — 120 или 130, во всяком случае, они были незначительными и беспокойства не вызывали. А 13 часами позже, в два часа ночи, на северном склоне Святой горы на Хеймее образовалась трещина, она росла, удлинилась до полутора километров, и вот уже 15 или 20 вулканических жерл выбрасывают на высоту до трехсот метров снопы пепла и шлаков. За пять минут «потухший» вулкан превратился в море огня.

Два человека, совершавших ночную прогулку, дали подробный отчет о происшедшем. Если верить их словам, а у нас нет оснований не доверять им, не было никаких намеков на оживление вулкана. Когда перед ними развернулась огненная феерия, они просто остолбенели: прямо из-под ног ударил светлый сноп огня. Поняв, в чем дело, они бросились будить женщин и детей. Люди пробуждались от огненных всполохов, наскоро одевались, хватали деньги, вещи и звонили родственникам и знакомым в Рейкьявик: «У нас извержение!» — «Что за шутки посреди ночи!» — «Какие уж шутки! Вулкан прямо перед глазами, мы бежим из дома». — «Да вы пьяны!» А между тем по улицам уже мчались полицейские и пожарные машины, выли сирены, поднимая с постели последних спящих. «Эвакуируйте город! Все к гавани!» А радиостанция дает позывные «мейдей» — спасите нас, опасность на пороге!

И помощь приходит. Через час после начала извержения на маленьком посадочном поле, по которому уже разбросаны камни, приземляется первый самолет. Первыми транспортные самолеты увозят больных и стариков. На судах отправляют женщин и детей. Начинается борьба за город, которая продлится несколько дней, даже недель.

Между тем лава уже вырвалась на свободу, поднимая облака пара, она с шипением выливается в море. Первая узкая трещина превратилась в широкую расселину, которая доходит до самого берега, а через месяц, как и предсказывали геологи, разламывается вся стенка кратера, вниз рушатся целые скалы, достигая рыбачьего порта Вестманайяр, он уже с первых дней был засыпан пеплом и теперь находится под угрозой быть залитым лавой.

В движение приходит и морское дно, из пучины поднимается риф, и вход в гавань становится все более узким и трудным. Эвакуируют всех жителей Вестманайяра (их более пяти тысяч человек), потому что крыши уже начинают проваливаться под тяжестью пепла. Несколько домов вспыхивает. Приходится оставить даже портовые причалы, кажется, что городу, бывшему столицей рыбачьего промысла, пришел конец.

В марте 1973 года полицейские, рабочие и пожарные предпринимают отчаянную попытку охладить поступающую лаву водой, превратить в холодный камень ее передовые отроги, чтобы это препятствие заставило основной поток устремиться в другом направлении. Но тут из трещин в земле начинают подниматься ядовитые, содержащие фтор газы, и многие люди не выдерживают. Еще через полгода город покрыт слоем черного пепла, но извержение стало ослабевать, можно возобновить борьбу. Дома, которые не сгорели и не обуглились, начинают откапывать, над черным пеплом встают в пестром беспорядке красные, зеленые и голубые железные крыши.

Мы не можем предугадать, где начнется следующая катастрофа. Может быть, тектонические напряжения у берегов Исландии временно спали и следующая компенсационная реакция вулканической деятельности вспыхнет на южной оконечности атлантической линии разрыва, где-нибудь на Азорах (последнее извержение в 1957 году), или на Тристан-да-Кунье (последнее извержение в 1961 году), или же придет очередь Тенерифа или какого-либо другого из Канарских островов.

Нам этого не узнать. Один журналист спросил в Хеймее исландского геолога Сиргурдура Тораринсона, как долго будет продолжаться извержение. Тот ответил: «Я могу только прогнозировать, что, когда потухнет вулкан, прекратится и извержение». Может быть, этот до смерти уставший человек ответил и не очень вежливо, но ни один ученый не дал бы более точного ответа.

Увидеть неожиданное рождение вулкана, без сомнения, захватывающее зрелище. Вот сообщение очевидца о вулкане Паракутино (Мексика, 1943 год). Этот индеец собирался вспахать кукурузное поле, как вдруг в только что проделанной борозде возникло облачко пара. Оно становилось все более плотным, теперь уже дымилась вся борозда, а затем в земле появилась трещина, все более удлинявшаяся и расширявшаяся, земля дрожала и вздымалась вверх, фонтанами взлетал песок — и вот уже на следующий день посреди кукурузного поля поднимался холм высотой 15 метров, а за полгода он вырос в большой активный вулкан.

Тот, кому это зрелище в новинку, наверняка испугается и побежит куда глаза глядят. Другое дело люди, живущие в вулканической местности. Облака пара, дым, пыль, пепел, куски застывшей лавы, выбросы черной, желто-красной или серой породы, ручейки воды, потоки грязи, куски пемзы или более плотного камня, остекленевший шлак или мягкие наплывы — весь этот набор вулканического материала, к которому могут добавиться удушливые газы, перехватывающие дыхание пары и вонючие сернистые испарения, для местных жителей повседневность, им и в голову не придет спасаться бегством. Они ждут, что произойдет дальше, как загипнотизированные. Их поведение необъяснимо и непонятно, оно само по себе — феномен.

Сент-Пьер, насчитывавший около 30 тысяч жителей, был общественным и экономическим центром острова Мартиника, который входит в группу Малых Антильских островов. Эти острова — чудо тропической красоты. Все они вулканического происхождения, все экспортируют сахарный тростник и ром. Население цветное, французы составляют привилегированную элиту.

Еще в начале марта можно было взойти на Монпеле, заглянуть в глубокий кратер, заполненный водой. Дети играли здесь без опаски. Но вот однажды в одной из выемок кратера показалось облачко дыма. Потом из озера поднялся и вновь упал фонтан воды. У фонтана был неприятный запах, вызывавший кашель. Вот, собственно, и все: Монпеле — «Лысая гора» крепко спала уже 51 год.

Прошел весь апрель, на горе никаких изменений. Но вдруг 2 мая Монпеле проснулся…

2 мая, утром: из кратера струится серая пыль; перед обедом: из верхушки горы выбивается пламя; в долину выливается лавина грязи, погребая под собой цветных рабочих на поле; к обеду на верхушке появляется маленький ручеек лавы, на город падает серый пепел; после обеда: на склоне вулкана открываются трещины и отверстия; вечером: вулкан «гудит», почва вибрирует;

3 мая, утром: по склону льются новые потоки грязи, вода заполняет до краев русла рек и ручьев; к обеду: сильные подземные толчки. Однако жителям говорят, что 6 мая состоится «поход на Пеле». Собран совет, который во всеуслышание объявляет: для беспокойства нет никаких причин; вечером: поход (на время) отменяется. Все находят красное свечение вершины «зрелищем редкой красоты»;

4 мая, утром: выпадает небольшое количество пепла. На горе сверкают огненные молнии, поднимаются пурпурные облака, начинается громкий фейерверк. Примерно в течение десяти минут падает дождь, состоящий из мелких кусочков горячей пемзы; к обеду: на склоне появляются разрывы, из которых хлещет лава. Пепел заваливает ботанический сад. Птицы дохнут от ядовитых газов. На верхушке горы видны облака черного дыма; вечером: уже есть жертвы, погибло около двухсот (?) человек, однако официальный вердикт: извержение прекращается;

5 мая, утро: ручьи и реки по-прежнему переполнены. Повсюду лежат пепел и пыль. Волна грязи захлестнула здание фабрики высотой в четыре метра, погибли 159 человек; в полдень: огромная приливная волна высотой 15 метров идет с моря, производя разрушения в гавани;

6 мая, утром: пепел выпадает на сотни километров в море. Город окутала тьма, сверкают молнии; в полдень: по мнению административных органов, непосредственная опасность для населения отсутствует; вечером: сопровождаемый жутким воем, с вершины вырывается огромный поток лавы. Обсуждают, не следует ли покинуть Сент-Пьер;

7 мая, утром: часть кратера обрушивается, при взрывах выбрасывается лава, огненные мины падают всего в нескольких сотнях метров от города. Загораются несколько домов на окраине; в полдень: по акватории порта плавают различные обломки. Одно (!) судно покидает порт; вечером: на засыпанный пеплом город проливается тропический дождь. Однако в Сент-Пьере ведутся приготовления к балу;

8 мая, 5 утра: вулкан снова просыпается; 5.30: все более мощный грохот, верхушка горы курится все сильнее; 8.00: из кратера поднимается «огненная туча» и направляется к городу; 8.03: волна нестерпимого жара накатывается на Сент-Пьер, 29 933 убитых. В живых остались только арестанты местной тюрьмы и сапожник. Город горит, развалины засыпаются раскаленным пеплом;

9 мая и последующие дни: извержение вулкана продолжается.

7 мая на соседнем острове Сен-Винсент взорвался кратер Суфриер, извержение принесло смерть 1565 человекам. Этот вулкан активизировался бесчисленное множество раз. Последний случай произошел всего несколько лет назад. Первыми его активность заметили туристы, которые поднялись на гору 17 октября 1971 года. Они увидели, что огромное озеро в кратере курится дымом, попахивающим серой. Приятного в этом было мало, но туристы не сообщили об увиденном, не задумываясь над тем, что это был их долг. Лишь позднее стало известно, что к моменту их посещения вода в кратере поднялась на 13 метров выше нормальной отметки! 3 ноября 1971 года она была уже на 26 метров выше нормы, обычно темно-синяя, она стала теперь цвета горчицы. Жерло кратера заполнилось парами. 20 ноября из воды начал вырастать островок из лавы, каждый день он увеличивался на несколько метров.

Подземные толчки сотрясают почву, отовсюду бьют струйки пара. Но тут вдруг вулкан остановился, и по сей день на Сент-Винсенте спокойно. 96 тысяч его обитателей все время задают себе вопрос: надолго ли? Огненная туча, поглотившая Сент-Пьер, не забылась.

Только в Сент-Пьере наблюдалась такая удушливая волна горящего газа. Мы не знаем, из чего она состояла: был ли это водород или углекислый газ. Но извержение вулкана не всегда несет горе, смерть и разрушения. На острове Лансароте находится одно из самых поразительных чудес природы — вулканический поток, который вылился после извержения.

Что, собственно, происходит, когда переплавленные жидкие породы стекают вниз по склону? Они выливаются из трещины в стенке вулкана в виде раскаленной горячей массы и застывают, там, где соприкасаются с почвой или воздухом. Поток лавы окружает «оболочка» из темных шлаков, но внутри она раскалена, под постоянным напором жидкого вещества на нижних участках потока образуются новые разрывы, лава выплескивается из них, охлаждаясь снизу, сверху и по бокам (здесь она почти не течет), вновь образует твердую корку из шлака, и процесс повторяется, и так все дальше вниз, следуя углублениям, образуя застойные озера на ровных местах, растекаясь ручейками. Лава течет еще некоторое время после того, как свежий материал больше не поступает. За ней остается нечто вроде трубы, из шлаков.

Как правило, эта труба раскалывается, и геологи обнаруживают только две ее параллельные стенки: тонкая верхняя оболочка обрушивается и лежит между ними.

Однако бывает, что температура в трубе, образованной лавовым потоком, настолько высока, что ее стенки спаиваются изнутри в очень прочную стекловидную кору. Это происходит, например, когда по трубе, после того как изливание лавы прекратилось, струятся и горячие газы. Лава может, хотя это и редкий случай, во второй раз избрать тот же путь и литься по уже имеющейся трубе, заполнив ее, например, только наполовину.

На острове Лансароте, принадлежащем к группе Канарских островов, можно найти именно такую лавовую трубу. Передняя оконечность ее, образованная когда-то остатками лавы и запиравшая вход, отсутствует, поэтому можно войти внутрь. Путь то расширяется, то сужается, стенки изгибаются, труба поворачивает в неожиданных направлениях, но постепенно мы добираемся до свода, местами этот туннель достигает высоты 20–30 метров и соответствующей ширины.

Цвет стен меняется, он то черный, то серо-коричневый, то красно-бурый, в нем запеклись выходы желтоватых и белых минералов. Поверхность стен то гладкая, то испещрена разрывами и изломами, кое-где корка вспучена газовыми пузырями.

С потолка свешиваются застывшие нити породы, когда-то с них на дно капала горячая лава. В стенах встречаются целые ванны для расплавленной породы площадью в несколько квадратных метров, а на высоте четырех метров по стенам проходит желто-коричневый наплыв — это остатки второго потока лавы. Местами он застыл, можно вскарабкаться на его поверхность, пройти по нему, кое-где в нем зияют дыры, через которые видно основание огромной трубы.

А кое-где путь проходит как бы по галерее, поднявшейся вверх на второй этаж. Местами приходится нагибаться и лишь с трудом проникать в узкие лазы, местами труба расширяется в залы, настолько просторные, что в темноте с трудом угадываются стены. Часть потолка обрушилась; в одном месте, где стены близко сходятся, между берегами второго лавового потока торчит скальная глыба, она, наверное, упала с потолка и была подхвачена вторым потоком лавы. Хотя она и торчит сверху, соединяя, как мост, стены трубы, под ней не приходится наклоняться: от пола до трубы метров восемь-десять.

В том месте, где поток лавы повернул, труба расширяется и переходит в зал с концертной эстрадой, где собирается до тысячи человек — говорят, что здесь замечательная акустика.

Пройдя еще несколько сот метров, останавливаешься перед бесконечным полем хаотически разбросанных камней, оно такое длинное, что луч фонаря не достигает краев его. Собственно, это и есть труба в первоначальном состоянии, потому что до сих пор она была в некотором роде «прибрана». Мы уже прошли по трубе два километра, а до того места, где изливалась лава, осталось еще пять. Ничего удивительного, что в трубе находили приют не только первобытные люди; в относительно недавние времена островитяне прятались здесь от нападения пиратов и разбойников.

К сожалению, этот природный спектакль подается в весьма безвкусном цветном освещении и в сопровождении музыки Баха, записанной на магнитофонную пленку.

Возможно, до сих пор не разгаданные «борозды» на Луне, о которых так много пишут астрономы, не что иное, как обрушившиеся лавовые трубы.

Известны извержения, к которым подобрать эпитет просто невозможно: ведь в ходе их на воздух выбрасываются целые горные массивы. При извержении Кракатау (1 ноября 1883 года) вверх взлетела часть острова площадью 23 квадратных километра с горой высотой 822 метра.

Если верить сообщениям, обломки скал подбрасывались на высоту до 30 километров, а отдельные камни были найдены на расстоянии двух тысяч километров от места извержения. Гром был слышен в пяти тысячах километров, а колебания воздушного давления регистрировались по всему земному шару.

Можно предполагать, что извержение вулкана Санторин было еще более мощным. В настоящее время от него осталась в Средиземном море группа островов, но это лишь ничтожная часть нижних отрогов бывшего вулканического конуса. Извержение имело место, по-видимому, примерно в 1400 году до н. э., связанное с ним землетрясение и морские бури уничтожили культуру на острове Крит.

Облака пыли закрыли солнце, отчего в Египте на три дня наступила «тьма египетская», послужившая, видимо, причиной для исхода евреев. Расчеты показывают вероятность выброса породы объемом 60 кубических километров, по силе такое извержение равно взрыву тысячи водородных бомб.

В древние времена люди, жившие в вулканической местности, принимали все происшедшее как неизбежность судьбы. Опыт подсказал им некоторые правила, граничившие с суеверием, и они придерживались их. Что касается таких несомненных признаков, как подземные толчки и длительное сотрясение почвы, то этим предупреждающим знакам внимали с большим опозданием. Еще и в наши дни можно услышать рассуждения такого рода: «опасность наступает, когда гора затихает» (это на Стромболи), или: «в прошлом году уже было извержение, так что теперь бояться нечего».

Но и специалисты не могут еще сказать ничего более определенного. Правда, разработаны методы, которые могли бы принести несомненную пользу, например, тщательная регистрация температуры почв, измерения движений суши или инфракрасная фотография склонов кратера, позволяющая вовремя распознать, где возникают горячие участки, но все это стоит денег, а трагизм положения заключается в том, что дома бедняков стоят именно в тех местах, где почва горит под ногами.

Что может быть благороднее и гуманнее, чем объединить усилия исследователей и материальную помощь развитых стран для борьбы с землетрясениями?

Глава 10 Когда качается земля

Сухопутные массы земной поверхности пришли в движение по меньшей мере 200 миллионов лет назад, с тех пор из недр Земли выбрасываются горячие газы, шлаки и расплавленные породы, земная ось вибрирует, смена жарких и холодных периодов ведет к образованию гигантских ледяных шапок и превращению плодородных равнин в мертвые пустыни. Человек научился утверждать себя на Земле и избегать некоторых опасностей, но, как мы уже говорили, он не пользуется собственным опытом, хотя и оплатил его безмерными жертвами!

Вы скажете, как можно строить дом, заводить семью, начинать дело на качающейся почве? Но посмотрите на Сан-Франциско — город пока растет и процветает. Если кто-либо сложит свой очаг у подножия вулкана, у него есть хотя бы то извинение, что вулкан-де может снова проснуться лет через сто, а то и через пятьсот. Но если ты живешь в Сан-Франциско, то о непрочности здешнего существования говорят не только выкладки ученых, но и просто-таки повседневный опыт.

Здесь каждую неделю почва начинает дрожать, и так будет продолжаться, пока землетрясение не уничтожит весь город, как это было уже в 1857-м, а затем в 1906 годах. Уже подсчитано, чего будет стоить эта катастрофа: ущерб для Южной Калифорнии, то есть для Сан-Франциско, Лос-Анджелеса и пригородов составит 20 миллиардов долларов! И ученые, и повседневный опыт сходятся в одном: кто хочет остаться в живых, тому пора собирать вещи, ибо сокрушительное землетрясение случится скорее всего еще до конца нашего столетия.

Откуда такая уверенность?

Вернемся к истории Земли на 30 миллионов лет назад, то есть на полчаса по нашему летосчислению. Континент Северной Америки медленно дрейфует на юг. Перед ним — восточная часть дна Тихого океана, двигающегося на север. Оба гигантских блока трутся друг о друга, полируют себе бока, толкаются, пока, наконец, передний край североамериканского блока не начинает расходиться. Возникает щель, куда устремляется вода Тихого океана, возникает полуостров Нижняя Калифорния. Калифорнийскому заливу от роду всего четыре миллиона лет, то есть четыре минуты.

Но силы трения продолжают свою разрушительную работу, они хотят совсем оторвать ту полоску Североамериканского континента, на которой лежат Сан-Франциско и Лос-Анджелес. Линия будущего разрыва уже сейчас хорошо видна с самолета: трещина прослеживается как продолжение линии залива.

Эти тектонические силы давно бы оторвали полоску суши и образовали гористый остров Калифорнию длиной около тысячи километров, если бы не две огромные «шпильки» — горные хребты Сан-Бернардино (высота до 3450 метров) и Сьерра-Невада (4418 метров). Мы не знаем, какие процессы разыгрываются в их глубине и на дне океана, однако можно представить себе, что невероятных сил, которые вступили в эту игру, достаточно, чтобы раздробить в порошок обломки скал, расколоть мощнейшие хребты, расплавить все прилегающие поверхности так, что они без труда будут унесены прочь.

Конечно же, больше чем на пять сантиметров в год массы не подвигаются. Но то тут, то там блоки «сцепляются» друг с другом, и, когда один из них уступает, происходит внезапный толчок, и вся масса суши сдвигается вбок на несколько метров, а то и вверх или вниз. Когда это происходит, почва наверху «дрожит». Если перемещение на глубине незначительное, то и землетрясение слабенькое, но если тектонические силы долго накапливались, то и наверху почва сдвигается нередко на много метров. «Линия подвижки» может простираться на сотни километров. В 1857 году 400-километровый кусок Калифорнии «отбросило» на 10 метров в сторону, а в 1906 году — на шесть метров, жертвой этого относительно небольшого землетрясения стал город Сан-Франциско.

В северо-западной части округа Лос-Анджелес имеются так называемые «Болдуинские холмы», и по ним можно судить, что перемещения массивов суши проходят не только по горизонтали. Там, где находятся сейчас холмы, еще 36 тысяч лет назад плескалось море, нетрудно подсчитать, что суша поднимается здесь на сантиметр в год.

В настоящее время предпринимаются попытки всеми средствами уберечься от последствий землетрясения. Однако определить заранее, насколько прочным в сейсмическим отношении окажется то или иное здание, очень трудно, даже если прибегнуть к ЭВМ. Некоторые принципы строительства «сейсмопрочных» сооружений накопили японцы, опирающиеся на свой печальный опыт. До 1962 года в Японии было вообще запрещено строить здание выше 31 метра, и лишь в 1967 году в Токио воздвигли небоскреб в 36 этажей.

В Лос-Анджелесе широко используют опыт и знания японских инженеров. В 1971 году небольшое землетрясение опрокинуло новое здание клиники, а построенное японцами 16-этажное административное здание устояло, и сейсмографы, размещенные на 1-м и 8-м этажах, просто зарегистрировали толчки. Принцип строительства заключается в том, чтобы и внешняя форма и распределение помещений внутри здания гарантировали максимальную равномерность, в этом случае напряжения от толчков будут распределены оптимально.

В апреле 1973 года группа водолазов произвела погружение на дно к северо-западу от побережья Лос-Анджелеса, где проходил эпицентр землетрясения; там ожидали увидеть новые трещины в морском дне, а вместо этого обнаружили многочисленные маленькие кратеры шириной около метра и глубиной 60 сантиметров. «Никто из нас никогда не видел чего-либо подобного под водой», — сообщили водолазы, и ни один ученый пока не выдвинул объяснения возникновения загадочных кратеров на морском дне.

Однако вернемся к факту, внушающему наибольшие опасения геофизикам: область Сан-Франциско примерно каждые полвека поражает «большое» землетрясение — разрядка тектонических напряжений. По статистике, такое большое землетрясение должно было наступить самое позднее в 1970 году. Почему же этого не произошло?

Надежды, что геологические процессы прекратились, не оправдались. Оптимисты рассчитывают на нечто более реальное: благодаря частым разрядкам в глубинах скальных пород напряжение не скапливается. Эта надежда сродни прогнозам тех, кто живет у подножия действующего вулкана и тешит себя мыслью, что маленькие облачка свидетельствуют о непрерывной разгрузке внутреннего давления. Иначе как легкомыслием это не назовешь.

Пессимисты, а к ним относится много ученых, боятся обратного: на этот раз накапливаются гораздо большие напряжения давления, чем это было раньше, и землетрясение будет уничтожающим. Им видится, как падают в воду «Золотые ворота» и Оклендский мост, как улицы Сан-Франциско засыпаются обломками и развалинами домов, как поднимаются и опускаются, подобно морским волнам, участки суши с амплитудой в несколько метров, как будет содрогаться воздух от сотрясения земли, как трещины побегут по асфальту, но никто не покидает опасного района, и администрация молчит.

Кто ответит за погибших и за материальный ущерб?

Землетрясение в Сан-Франциско в 1906 году унесло почти тысячу человеческих жизней. Статистика жертв при крупных землетрясениях не уступает реестру убитых во время крупных сражений:

1755 год Лиссабон — 32 тысячи убитых

1783 / Калабрия — 30 тысяч

1896 / Санрику (Япония) — 27 тысяч

1908 / Мессина — 83 тысячи

1920 / Пинлян (Китай) — 200 тысяч

1923 / Сагами-Бей (Япония) — 157 тысяч

1932 / Канзу (Китай) — 70 тысяч

1935 / Белуджистан — 60 тысяч

1939 / Анатолия — 32 тысячи

1939 / Южное Чили — 30 тысяч

Не создаст ли этот перечень представление, что землетрясения все-таки довольно редки? Чтобы подобных иллюзий не возникало, приведем новейшие данные:

Сентябрь 1962 г. Западный и Центральный Иран — 12 тысяч жертв

Июль 1963 г. Скопле (Югославия) — больше тысячи

Август 1966 г. Восточная Турция — две с половиной тысячи

Август 1968 г. Северный и Восточный Иран — около 7 тысяч

Сентябрь 1968 г. Куразан (Иран) — около 10 тысяч

Июль 1969 г. Суатоу (Китай) — 3 тысячи

Январь 1970 г. Юньнань (Китай) — несколько тысяч

Март 1970 г. Гедиз (Турция) — 2 тысячи

Май 1970 г. Северное Перу — около 70 тысяч

Май 1971 г. Восточная Турция — более тысячи

Апрель 1972 г. Южная Персия — около 4 тысяч

Декабрь 1972 г. Никарагуа — от 10 до 20 тысяч

Земной шар содрогается каждый год чаще чем сто раз, подземные толчки нередко продолжаются много дней подряд. К счастью, они часто поражают малонаселенные местности и разрушения не всегда бывают значительными.

Есть люди, которые полагают: все это «экзотика», нас, жителей Средней Европы, все это мало касается, у нас под ногами надежная почва. Они заблуждаются, эта безопасность весьма относительна. Достаточно взять южные районы Федеративной Республики Германии: то во время землетрясения обваливается старая крепостная стена в Цоллернальбе, то на штукатурке домов появляются трещины, то из шкафов вываливаются чашки, а на стенах качаются картины, то из глубины раздастся приглушенное громыхание, и по всей котловине Верхнего Рейна от Базеля до Гейдельберга скачут стрелки сейсмографов. По стране прокатываются серии землетрясений, а колебания почвы регистрируются в течение нескольких месяцев, а то и лет.

Само по себе это не дает оснований для беспокойства, но старые хроники сообщают и о более сильном землетрясении, которое поразило 18 октября 1356 года город Базель. Оно разрушило тогда более 30 деревень, замков и крепостей, число жертв достигло трехсот.

Статистика показывает, что с 1800 по 1970 год на территории ФРГ было зарегистрировано 34 землетрясения, которые нанесли значительный ущерб. Некоторые из них достигали силы 8 баллов. Большинство этих землетрясений связаны с Рейнской впадиной, углублением в земной коре, простирающимся от Базеля до Майнца почти на 300 километров при ширине 40 километров. До сих пор ученые не могут сказать, откуда она взялась. Очевидно только, что и в наши дни большие участки этой зоны разлома находятся в движении: некоторые участки Рейнской впадины опускаются ежегодно на 0,5–1 миллиметр, однако убедительной причины этому явлению не нашли. Скажем, в местечке Кайзерштуль близ Ландау выход тепла из глубины земли вдвое выше нормального. Поднятие краевых зон (Шварцвальд), термальные источники (Баден-Баден, Баденвайлер, Беллинген), калиевые соли Эльзаса, выход нефти (Цабернер Зенке, Ландау) и, наконец, землетрясения — все эти геологические процессы можно наблюдать и регистрировать, но как их интерпретировать? На наших картах показаны только массы песка и щебня, лежащие в этом котловане, но что под ними? Глубина их в районе Гейдельберга составляет 640 метров, а на севере от Майнца — 380.

Может быть, когда континенты будут разделяться и дальше, на месте Рейнской впадины откроется второй Бискайский залив? А может быть, она дойдет до Северного моря? Ведь и Бискайскому заливу всего 40 миллионов лет.

Как и жители Сан-Франциско, мы неохотно признаем опасность, которая нас подстерегает. Тем более что защититься от нее все равно не можем. Так что же, отмолчимся и забудем?

Подобно Калифорнии, Япония лежит на границе двух огромных блоков, составляющих земную поверхность. На западе она крепко спаяна с континентом Азии, который на востоке подпирает донная глыба Тихого океана. Давление ее столь значительно, что передний край оказывается задранным вверх, и вот он-то, вытолкнутый над уровнем моря, и называется Японскими островами. Но — в этом заключается принципиальное отличие от Калифорнии — Япония оказывает давлению сильное сопротивление. Блоку океанского дна приходится отступить, а у него только одно направление — вниз. Он и подсовывается под Японию в глубь земли, достигая там таких горячих зон, что горные породы плавятся и перемешиваются с материалами недр Земли. Оказываемое снизу на Японию давление расщепляет скальные породы, ее образующие, в трещины проникает вулканическая лава, порождая постоянные землетрясения.

Эти процессы не обходят и Китай, поэтому неудивительно, что с древних времен там регистрируются землетрясения. Именно китайские ученые придумали один из самых точных и элегантных приборов для измерения силы землетрясений — сейсмограф.

Предание говорит, что устройство, показывающее приближение землетрясения, придумал математик, астроном и географ Чанг Хенг, который жил с 78 по 139 год. Принцип устройства несложен: крышка бронзового сосуда в виде урны представляет собой тяжелый маятник с восемью рычагами. Когда земля дрожит, сосуд наклоняется, но крышка-маятник остается в прежнем положении. Будучи соединены с центральным штоком — а он отклоняется при наклоне вазы, — рычаги действуют на шарик, вываливающийся в том направлении, куда наклонится сосуд. Художественное оформление идеи выражается в том, что шарик падает из пасти дракона в рот жабы, но главное, что прибор позволял зарегистрировать как подземный толчок, так и его направление.

Когда в 1893 году в Хоэнгейме была основана первая немецкая станция наблюдений за землетрясениями, основным инструментом в ней был горшок, в котором вертикально торчала палочка. При землетрясении палочка падала, указывая направление подземного толчка. Вот и все! Такой прибор иначе как примитивным не назовешь. Для уровня сейсмографических знаний в Европе типично упоминание в одной книге, вышедшей в 1953 году, что-де о внутренней конструкции прибора Чанг Хенга ничего не известно! Но со временем были разработаны отличные приборы. Теперь на каждой станции сейсмометр, позволяющий точно определить силу толчка, его направление и даже место, где он произошел.

И все же и по сей день наука не может предсказать землетрясение. Можно было бы предположить, что силы, его вызывающие, постепенно суммируются, позволяя своевременно предупредить о начале его, но это не так. Даже в Сан-Франциско или Лос-Анджелесе трудно утверждать нечто более определенное, чем то, что землетрясение обязательно произойдет.

В Японии существует народное поверье, скорее суеверие, что землетрясение наступает, когда среди ясного неба вдруг появляется молния. Если без грозы по небу стреляют большие молнии, особенно шаровые, то земля непременно вскоре задрожит. Больше всего ученых в этой абракадабре угнетает тот факт, что эта примета действительно верная, но, увы, наука никак не может растолковать этот феномен молнии на ясном небе. Вообще говоря, можно выстроить гипотезу, согласно которой скопившиеся в горных породах давления вызывают пьезоэлектрическое поле, но чтобы оно разряжалось молниями?! Пьезоэлектрический эффект знаком каждому владельцу современной зажигалки: электрическое напряжение в ней возникает от того, что кратковременному сжатию подвергается кристаллик кварца (или турмалина). Это напряжение дает импульс электротока в виде искры, поджигающий газ. Но как может возникнуть подобный процесс в неизолированной почве, даже при тех исключительно высоких давлениях, которые там имеют место? Чем больше расчетов производилось, тем больше ученые приходят к убеждению, что выдвинутая гипотеза по меньшей мере сомнительна.

С предсказаниями землетрясений наука пока явно не справляется. Чего только не предлагали! Регистрировали отклонения стрелок компаса, наблюдали за перемещением фиксированных тригонометрических точек, записывали скорость распространения малых волн колебания почвы, исследовали механическую структуру скальных пород, не жалели ни сил, ни времени, ни затрат, а результат мизерный. Даже если имеются налицо признаки наступающего землетрясения, предсказать, когда оно наступит и его силу, оказывается ученым не по плечу.

Еще до появления ощутимого дрожания земли увеличивается выделение газов из почвы (радон, метан), меняется ее электропроводность, причем настолько, что ее можно измерить. Молнии на ясном небе, беспокойство домашних животных, другие приметы слишком напоминают гадание на кофейной гуще, но разве наука смогла предложить что-либо лучше? Наиболее перспективным методом представляется определение изменений в газах, выделяемых из почвы; соответствующие измерения, проведенные в Южной Германии, подтвердили это. В местечке Бебенхаузен (вот уж, истинно, название попало в точку, ведь это значит «дрожащий домик») было зарегистрировано увеличение количества выделяемых газов, а затем произошло и небольшое землетрясение.

Возможно, даже на Луне имеется подобная взаимосвязь: 28 февраля 1971 года там было зарегистрировано лунотрясение с четко фиксированным выделением газа из почвы.

За неспособностью точно предсказать, где и с какой силой произойдет землетрясение, остается искать какие-либо средства, помогающие как-то «перехитрить» его. Идея кажется довольно фантастической, а между тем здесь открываются некоторые возможности. Имеются, например, наблюдения о том, что подземные взрывы атомной бомбы вызывали целую серию небольших колебаний земли. С декабря 1968-го по март 1970 года в штате Невада было проведено пять подземных испытаний атомной бомбы, и сейсмометры в течение нескольких недель регистрировали в окружности десяти километров небольшие землетрясения. В данном случае можно принять как пессимистическую точку зрения, считая, что взрывы атомной бомбы повлекли за собой возникновение подземных сил давления, так и оптимистическую: эти тектонические давления существовали уже давно, и, не «разрядись» они в результате атомного взрыва, не миновать бы крупного землетрясения. Короче говоря, идея заключается в следующем: в зонах внутренних напряжений, как, скажем, в Сан-Франциско и Лос-Анджелесе, нужно каждые два года взрывать под землей атомную бомбу, чтобы этот взрыв снимал накопившиеся напряжения, прежде чем они выльются в разрушительное землетрясение.

Но только профан или гений рискнет в наши дни использовать Землю в качестве «подопытного кролика», ведь нам больше нечего терять, кроме Земли, а силы, вызывающие землетрясения, невообразимо велики. В частности, измерения, проведенные в 1973 году, показали, что даже при землетрясении средней силы ось вращения нашей Земли начинает качаться. Если мы легкомысленно вызовем «суперземлетрясение», мы можем заставить земную ось качаться надолго, последствия такого явления непредсказуемы.

Вопросы, одни только вопросы, да вдобавок еще и гипотеза, что не землетрясение вызывает вибрацию оси вращения Земли, а, напротив, именно небольшие изменения во вращении ее вызывают землетрясения. А может, это настоящий клубок взаимозависимых сил? И если это так, то как уложить в эту картину наши представления о дрейфующих континентах и о смене положения магнитного полюса?

Недавно группа американских ученых-геофизиков разработала модель Земли, согласно которой верхние континентальные глыбы фиксированы относительно оси вращения Земли, а вот находящаяся под ними вязкотекучая «мантия» вращается вокруг другой оси; что же, многое говорит в пользу этой модели, а аргументы против весьма шатки.

Остается признать, что нам нужно гораздо подробнее и серьезнее изучить Землю, ту планету, которая несет нас на себе.

Глава 11 И поднялись фонтаны из недр

«Лед тает при 0°, вода кипит при 100 °C» — это утверждение столь же простое, сколь и ложное, столь же многозначительное, сколь и ошибочное. Прежде всего оно касается лишь «нормальных условий», что само по себе смехотворно, но даже и при этом школьная мудрость не выдерживает серьезной критики, недаром ученики нередко делают ошибку, излагая «великую истину», и говорят: как только лед увидит, что дошел до нуля, так начинает таять, а вода — кипеть, как доберется до ста градусов.

Цифры 0 и 100 завораживают своей определенностью, и мы забываем, что сто градусов, лежащих между ними, всего-навсего маленькое поле из десяти, взятых десять раз.

С не меньшим успехом можно было установить температурную шкалу, взяв дюжину двенадцать раз. Таким образом, единица, обозначенная одним градусом, совершенно произвольная, и миллионы тщательно замеренных температур плавления и кипения, приведенные в научных трудах, только относительные величины.

Если бы в мире нашла наибольшее распространение не температурная шкала шведского астронома Андерса Цельсиуса (1701–1744), а стеклодува Габриэля Даниеля Фаренгейта из Данцига (1686–1736), которая до сих пор широко используется в Англии и США, или если бы мы приняли деление на градусы, предложенное французским дворянином Рене-Антуаном Фершо де Реомюром (1686–1757), знакомое еще нашим дедушкам, то для точек плавления и кипения мы нашли бы совсем другие цифры. Кстати сказать, через несколько лет все показатели температур будут обозначаться иначе, потому что физики решили для разнообразия в будущем использовать шкалу Кельвина. Зачем? Разве лишь для того, чтобы отдать должное на этот раз уже англичанину, точнее шотландцу.

Лорд Кельвин из Ларга (1824–1907) был физиком и еще больше инженером. Его шкала начинается с «абсолютного нуля», в градусах Цельсия это 273,2° ниже нуля. В соответствии с законами физики более низких температур не бывает, так что логично принять 0 градусов Кельвина за начало температурной шкалы, но дальнейшее приращение в градусах осуществляется не по Кельвину, а по старому знакомцу Цельсию. Теперь ученики будут учить: лед тает при температуре +273,2° К, а вода кипит при +373,2° К (физики решили писать не 0 К-градус Кельвина, а просто К — по Кельвину). На нашем комнатном термометре будет стоять теперь не 20 °C, а 293° К, при температуре 300° К нам не угрожает изжариться, это всего лишь теплый летний день, что же касается минусовых температур, градусов мороза, то они вовсе отменяются, и это большое утешение на случай холодной зимы.

Больше не будем распространяться на эту тему, а зададим простой вопрос: что же такое кипящие источники — гейзеры?

В 1847 году один охотник обнаружил в Северной Америке местность, которая показалась ему воротами в ад, так гласит предание. То, что испугало этого бравого человека, в настоящее время считается одним из самых больших чудес природы: гейзеры Иеллоустонского парка в США. Здесь из трещин в почве с шипением и свистом вырывается горячий с резким запахом пар, вздымаются вверх водные струи, на высоту до 60 метров извергаются прозрачные трубы кипящей воды, на земле чмокают пузырями грязевые скважины.

В наши дни область гейзеров — излюбленный туристский маршрут. Вот, например, «Старый верный гейзер»: с точностью часов он каждые 50 минут подбрасывает вверх кипящий водяной столб высотой 30–60 метров. Почему, какой механизм скрыт за этим? Вот уже более ста лет, с 1870 года, пытаются ответить на этот вопрос.

В 1935 году удалось опустить в кипящую трубу гейзера на глубину 40 метров термометр, но он ничего интересного не обнаружил, больший успех принесли современные приборы, установленные в 1968 году. На глубине 30 метров температура обнаружила любопытные колебания. При первом извержении температура воды составляет 110°, а через три минуты 93°. Затем температура колеблется между 93 и 105 °C до нового скачка, а именно 112° при следующем извержении. На больших глубинах, а гейзерная трубка, по-видимому, длиной более 175 метров, температуры были более равномерными, хотя и здесь не обошлось без скачков.

Область, где находится «Старый верный гейзер», лежит на высоте 2204 метра над уровнем моря. Вода на такой высоте кипит обычно, в связи с уменьшением давления, уже при 93°. Поскольку в гейзерной трубке ее температура значительно выше 100°, то, значит, в ней большое давление водяного столба. Но само по себе оно не может служить поводом для странного колебания температур. Если исходить из того, что вода в глубине трубки постоянно подогревается вулканическим теплом, то что же это за таинственный механизм, который включается в пульсирующем режиме, как запрограммированной автомат для стирки белья? Право же, здесь не обошлось без электронного реле времени!

Некоторые ученые полагают, что под землей есть система трубок, трещин и расщелин. Холодная вода с поверхности земли проникает в пещеру. Достигнув определенного уровня, она через систему сифонных трубок попадает в гейзерную трубку, где внизу уже стоит горячая вода. Холодная вода заливает горячую и смешивается с ней до тех пор, пока давление водяного пара внизу в гейзерной трубке не увеличивается настолько, чтобы поднять все водное содержимое и выбросить из жерла.

Вся эта система слишком обременена всякими «если», «но», и ее истинность весьма сомнительна. Однако ученые считают этот хитроумный механизм возможным — за неимением, видимо, другого объяснения.

Если природе удалось создать сотни и тысячи гейзеров, неужели нельзя изготовить нечто подобное искусственным путем? Несколько лет назад случайно — не преднамеренно! — такой эксперимент удался. В американском штате Орегон пробурили скважину через водопроницаемый слой и вставили трубу толщиной 15 сантиметров на 35 метров в глубь твердой лавовой породы. Это было сделано для того, чтобы экономично использовать геотермальные силы. А в результате получили гейзер, который через каждые 8–10 часов выбрасывал водяной столб высотой 20–40 метров!

Через несколько минут после каждого большого выброса следует меньший второй, а то и третий столб. В этом случае было заранее точно известно, что мы имеем дело с элементарным гейзером, и все же, когда начали измерять температуру внутри трубки и регистрировать ее, появились непредвиденные затруднения. И гейзер, который назвали «крамп велл», — «фугас», никак не хочет выдать свою тайну.

Наука мало что может сообщить о гейзерах. В очень большом словаре по геофизике (1971 год) вообще нет упоминания об этом феномене природы. О вещах, которые не укладываются в схемы, проще «забыть». Тоже самое было некогда с метеоритами. Еще в 1803 году солидная Французская академия наук отрицала их существование, и это в то время, как метеоритное железо уже столетиями использовалось для изготовления разных поделок и некоторые частные коллекционеры собрали целые музеи метеоритов. Почему? Да только потому, что падение железных и каменных обломков с неба не поддавалось объяснениям, не укладывалось в систему известных законов природы.

И та же история с гейзерами. Пусть ученые не знают, как объяснить этот феномен, практики, инженеры, давно уже используют энергию тепла горячих источников. В Исландии, Италии, Новой Зеландии, Японии, Советском Союзе, в Мексике, а также в США давно уже топят вулканической «геотермальной» энергией.

Конечно, когда в 1904 году итальянские инженеры отважились на первое бурение на поле с парящими фумаролами (фумаролы — это места, где выходит свистящий перегретый пар) близ Лардерелло к юго-западу от Флоренции, это была рискованная затея. Насколько велик был риск, показали позднейшие бурения в США, где внезапно из скважины с ревом вырвалось около трех тысяч тонн камней, перемешанных с горячим паром и кипящей водой; все попытки закрыть отверстие оказались безуспешными. В Лардерелло на кипящей, окутанной резкими испарениями почве инженерам повезло, они смогли даже поставить небольшую паровую турбину, а затем мощность геотермальной электростанции была увеличена до 135 тысяч киловатт, этой энергии достаточно, например, чтобы питать три таких атомных судна, как «Отто Ган». В войну электростанция была разбомблена, а построенная вновь давала уже более 300 тысяч киловатт.

Положительный опыт в этом отношении имеется и у исландцев. Столица Рейкьявик обогревается вулканическими горячими источниками (что очень хорошо и с экологической точки зрения), в других местах этим теплом поддерживают нужную температуру в оранжереях. Само собой разумеется, горячие источники используются и в банях, в таком качестве они известны со времен Римской империи, и как целебные ванны.

В пятидесятых годах новозеландцы увидели в гейзерах неисчерпаемый источник энергии для себя и начали осваивать область гейзеров Вайракей, которая вскоре давала уже 200 тысяч киловатт.

Большие планы имеет и Советский Союз. Советские геологи считают, что в Сибири, к востоку от Урала, имеется область горячих источников с температурами между 60 и 160 °C на территории, превосходящей Средиземное море. Они говорят о целом океане горячих вод, в котором к тому же могут содержаться в растворенном виде минералы, представляющие большой интерес для экономики страны.

Разработана специальная технология использования теплых вод. Вместо того чтобы подавать воду на поверхность, в этот океан горячей воды предлагается опустить на десятиметровую глубину гигантские бойлерные станции; пар, который будет возникать в котлах, станет крутить турбины и генераторы тока. Преимущество такой технологии в том, что она дает чистую, без минералов воду, условие, необходимое для электростанций.

В Соединенных Штатах, где имеются большие запасы естественных термальных вод, например в районе Сан-Франциско и Лос-Анджелеса, до 1970 года дело никак не продвигалось. И виновато в этом было… законодательство. Речь шла о том, являются ли запасы термальных вод ограниченными и таким образом могут быть исчерпаны, как месторождения нефти или руды, или же они «неисчерпаемы» вроде таких источников воды, как моря, озера, реки.

Наконец в декабре 1970 года в США был принят «закон о геотермальном паре», открывший дорогу использованию этой энергии в стране. Электростанция «Гейзеры», работающая на подземном тепле, уже удовлетворяет половину потребности Сан-Франциско в энергии, причем этот ток дешевле получаемого от сжигания нефти или от ядерной энергии. Город Мехико собирается получать энергию за счет «потухшего» вулкана Керро Прието.

На острове Лансароте я встретил человека, который заливал холодную воду в железную трубу, вкопанную в землю, и всякий раз искренне радовался, когда эта вода, разогретая вулканическим теплом, выбрасывалась в виде пара. Этот естествоиспытатель, похоже, полностью разрешил свои геотермальные вопросы.

Наших знаний не хватает даже для того, чтобы объяснить те шутки с гейзерами, которыми забавляются в Исландии: если в жерло гейзера бросить добрую порцию жидкого мыла (можно и стирального порошка, только это дороже), фонтан вскоре становится особенно мощным и высоким. Высокоученое объяснение — при этом-де снижается поверхностное натяжение воды, — немногим лучше того, что говорят дети: гейзерам мыло не по вкусу. «Великий гейзер» Исландии, кстати сказать, настолько «перекормлен» жидким мылом, которое центнерами швыряют в него американские туристы, что он «расклеился» и по меньшей мере пока отказывается демонстрировать свой аттракцион.

Если наши представления о происхождении Земли верны, то на заре своего существования она должна была потерять свою газовую оболочку, по меньшей мере слой легких газов. Самый легкий газ, водород, улетел куда-то в пространство. Если это так, то уместно спросить, откуда взялся водород, который в настоящее время, сгорая, превращается в воду: 2H2 + O2 → 2H2O, ту воду, что заполняет реки, озера, гейзеры, облака, растения, животных и прежде всего океаны и дает им жизнь? Земля должна была бы быть такой же сухой, безжизненной и голой, как ее соседка Луна. Вопрос, откуда взялась вода на Земле, один из самых загадочных. Конечно, кое-какие объяснения у ученых есть, но это не ответы, а лишь размышления на тему. Назовем два из этих вариантов:

1. Позднее из глубины Земли поднялся новый водород, и из него получилась вода.

2. Солнце посылало на Землю атомные ядра водорода — протоны, их теперь часто называют «солнечным ветром», здесь они трансформировались в воду.

Не будем сейчас обсуждать, какое предложение правильное, для нас важно одно: огромные количества воды — океаны — для ученых представляют объект исследования, к которому они только подступают. Возьмем, например, феномен приливов и отливов.

Конечно же, обитатели побережья Северного моря, пролива Ла-Манш или те, кто жил на берегу Атлантики, издревле наблюдали подъем и отход морской воды. Однако западная наука узнала о приливах только после походов Александра Македонского в Индию, ведь в Средиземном море приливы и отливы почти не выражены. Поэтому воины Александра, достигшего в 320 году до н. э. берегов Индийского океана, стояли, изумленные, и наблюдали за загадочными превращениями моря, следовавшими каждые двенадцать часов.

Наряду с солдатами Александра об этом странном явлении сообщил один торговец из Марселя. Звали его Пифей, и он рассказал о поразительном волнении моря, вернувшись из путешествия в Британию. Он даже смутно подозревал, что тут может быть как-то замешана Луна. А через сто лет географ Эратосфен (273–192 год до н. э.) уже зафиксировал, что приливы и отливы следуют друг за другом планомерно, два раза в сутки. В те времена умножению естественнонаучных знаний нередко способствовали солдаты и купцы, остается только сожалеть, что Александр не прошел дальше в глубь Индии, где в долине Инда жили хараппы. Вот уже две тысячи лет, как хараппы занимались мореплаванием. Им хорошо были известны океанские просторы, и за две с половиной тысячи лет до нашей эры они не только были знакомы с муссонами, но и умели использовать их во время плавания.

Самое поразительное, что они использовали отливы в огромном сухом доке близ Лотала. Вначале здесь был вырыт бассейн длиной 219 и шириной 38 метров. Стены высотой 4,15 метра были сложены из огнеупорного кирпича. Через 12-метровый широкий канал в бассейн во время прилива можно было шлюзовать большие суда. При отливе док становился сухим и можно было производить ремонт судов. Когда канал обмельчал, индийские инженеры вырыли новый, достаточно глубокий, длиной в два километра. В наши дни от Лотала остались только впечатляющие руины. Если бы док не разрушился, он вполне мог бы выдержать сравнение с современными доками в Бомбее и Визакхапатнаме.

В Европе приливами и отливами всерьез начали заниматься около 1700 года, то есть на 3700 лет позднее хараппов, а до этого времени, даже опытные мореплаватели довольствовались двумя-тремя примитивными правилами. Правда, в 1687 году Ньютон создал теорию, которая связывала приливы и отливы с орбитами Луны и Солнца, но теория осталась теорией. Горько признавать, но европейцы в отношении наук стали довольно поздно развиваться, и, право же, наши достижения не так уж велики, как нам кажется.

Только в июне 1711 года в нескольких портовых городах Франции начали точно регистрировать время наступления приливов и отливов, материалы пересылались во Французскую академию наук. Эти измерения продолжались пять лет, до 1716 года.

Результат же оказался мизерным прежде всего потому, что самые лучшие замеры, проведенные в гавани Брест, лежащей в открытой Атлантике, вначале попросту «исчезли». Их обнаружили лишь в 1781 году, да и то не полностью. К тому же выяснилось, что наблюдатели не всегда были надежны, что наступление приливов давалось по местному времени, да и записывалось оно неправильно.

На основе этих данных через 74 года высчитали, что масса Луны должна составлять 1/59 массы Земли. Мало того, эти неверные данные о приливах и отливах были положены в основу дальнейших измерений. В 1824 году (более чем столетие спустя) появилась новая цифра, согласно которой Луна была в 75 раз легче Земли. Это было уже ближе к истине, сейчас мы знаем, что это значение составляет 1/81,3.

Теперь существуют отличные таблицы, по которым можно определить время прилива и отлива для каждого места, достаточно ли высоко будет стоять вода и может ли пройти по ней судно. И каждый школьник знает, что причина этих явлений Луна. (Солнце также прикладывает руку, особенно при так называемом «скачке прилива».) Здесь особенно отчетливо проявляется взаимное притяжение масс Земли и Луны, сила тяжести, гравитация. Максимальное значение силы притяжения приходится на прямую линию, соединяющую Землю с Луной, поэтому на стороне, обращенной к Луне, вздымается целая гора воды, под которой один раз в сутки осуществляется вращение Земли. В том темпе, в каком Луна обращается вокруг Земли, эта гора смещается, поэтому наступление прилива неточно укладывается в 24 часа. На самом деле прилив наблюдается не каждые 24, а каждые 12 часов, точнее, каждые 12 часов 25 минут. Отчего это происходит?

Если бы у Земли было две Луны, которые находились бы на противоположных и на равных расстояниях от нее, все было бы ясно, логика подсказывала бы, что под действием гравитации водные толщи Земли сливаются в две огромные водяные горы. Поскольку, однако, второй Луны у нас нет, объяснение этого явления не такое уж простое. Иногда по поводу второго прилива дают самые странные толкования, вроде того, что на одной стороне Земли приливная волна наступает, потому что активно действует сила лунного притяжения, а на другой стороне происходит то же самое именно потому, что сила притяжения ослабевает. Если океаническая вода собирается в направлении Луны, то на «обратной стороне» Земли должен быть, наверное, отлив?

Для упрощения ситуации вспомним, почему Земля и Луна, собственно, не падают друг на друга, ведь они взаимно притягиваются. Этого, к счастью, не происходит потому, что между вращающейся Луной и нашей планетой имеется также и центробежная сила, компенсирующая гравитацию. Вращающаяся система Луна — Земля имеет общую точку тяжести, и именно относительно этой точки рассчитываются все действующие силы.

Определяя точку тяжести общей системы, находим, что она расположена от центра Земли на расстоянии, равном примерно 1/80 расстояния между Землей и Луной. Именно к этой точке и прилагаются силы гравитаций! Нам следует обращать свое внимание не на центр Земли, а на точку, удаленную от планеты в направлений Луны на расстоянии 3/4 земного радиуса. Прямая линия, соединяющая Луну с центром тяжести системы и с Землей, ведет к тому концу Земли, где наблюдается вторая приливная волна и где, как мы теперь понимаем, сила притяжения настолько велика, что здесь обязательно также должны притянуться водяные массы.

Другое дело на полюсах. Здесь силы притяжения и центробежные силы почти уравновешены, остается только небольшая сила притяжения, действующая в направлении к центру земного шара.

Все это, конечно, огрубленные модели, определенное воздействие оказывает и Солнце, да и ось вращения Земли направлена неперпендикулярно к направлению Земля — Луна, но все же нам понятно, отчего в сутки дважды наступает прилив и дважды отлив.

Земля вращается под этими двумя водяными горами. Каждое место на земной поверхности (за исключением полярных областей, где, по логике, нет истинных приливов и отливов) один раз за сутки обращено к Луне и один раз отвращено от нее. Если в этом месте имеется вода, притяжение увлекает приливную волну, если суша, она также поднимается на 30 сантиметров. Потом следует отлив, при котором вода ли, суша ли опускаются.

На пути приливной волны встают континенты, поэтому приливные водяные горы бушуют у берегов, водные массы врываются в бухты, высоко вздымаясь в них. В заливе Фундибей в Канаде приливная волна поднимается на 21 метр. Эффект приливов и отливов рассчитать непросто, потому что на них влияют и меняющееся расстояние от Земли до Луны, и стояние Солнца, и ветер, и различная глубина моря, и многое другое.

Постепенный подъем приливной волны, заливающей, скажем, белый песок атлантического пляжа или лижущий все более высокие отметки на скальных утесах Ирландии, представляет собой завораживающее зрелище. Вода подступает, оставляя следы на только что бывших сухими полосках песка или камня. Мы стоим и считаем, будет ли особенно высокой седьмая или двенадцатая волна, что, пенясь, набегает на берег. Замечательный, вечный спектакль, навевающий грезы и создающий настроение безмятежного отдыха и в то же время будоражащий, беспокойный вопрос: откуда, собственно говоря, берутся волны?

Наука, прочтя многочасовую лекцию по этому предмету, заключит ее кратким резюме: механизм возникновения волн пока не нашел удовлетворительного объяснения. Резюме это ясное и честное, оно гораздо лучше, чем набор терминов, дефиниций и даже математических выкладок.

А между тем для тысяч, даже миллионов людей жизненно необходимо побольше знать о возникновении, распространении и энергии волн. Вода для нас не только вещество, необходимое для поддержания жизни, но и одна из самых коварных стихий.

Не учитывая великие геологические наводнения, те прорывы моря, которые затопляли то одну, то другую часть Европы, даже в фиксируемой истории человечества насчитывается немало катастроф.

Начнем с 6-го тысячелетия до нашей эры, когда большие области нынешнего Северного моря были сушей; может быть, здесь были болота, но наверняка уж не море. В наши дни в 45 километрах от берега был обнаружен торф, а в нем оружие для охоты на зверя, сделанное из оленьего рога! Образование торфа свидетельствует о скоплении высоких почвенных вод. Хроника событий вырисовывается следующим образом:

6 тысяч лет до н. э.: уровень воды поднимается; затопляются большие области суши.

5500 лет до н. э.: торфяной горизонт этого времени лежит на 24 метра ниже уровня моря. Море быстро наступает.

4 тысячи лет до н. э.: тогдашняя суша лежит теперь на 10 метров ниже уровня моря.

3 тысячи лет до н. э.: наступление моря приостанавливается. Уровень моря на три-четыре метра ниже современного.

1300 лет до н. э.: уровень моря все еще на два метра ниже современного состояния.

Жители побережья были вынуждены строить дома на искусственных холмах. Эти холмы насыпали из земля и грязи, они представляли защиту от наводнений. Разница в уровне прилива и отлива в 7,55 метра, которая наблюдается в наши дни в Хузуме, тогда вряд ли была меньшей, так что насыпи приходилось делать немалые. Еще и теперь многие такие насыпные холмы обитаемы, например, в Халлигене в Северной Фризии. Когда прилив затопляет пастбища Халлигена, от него спасаются на холмах.

В конце концов приходит момент, когда оказывается недостаточно насыпать земляной холм, который во время прилива превращается в остров, ведь и пахотную землю надо иметь. В XI–XII веках люди начинают сооружать плотины, противостоящие наступлению моря. Но и они обеспечивают недостаточную защиту. Острова, лежащие перед ними, затопляются, волны перехлестывают через участки суши, приливы захватывают значительные территории Восточной Фризии у устья Эмса. В не меньшей опасности Голландия: 14 декабря 1287 года вода затопляет Зюдерзее, 50 тысяч человек утонули во время этого наводнения. В 1421 году были затоплены 72 деревни. «Антоново наводнение», случившееся 16 января 1511 года, до сих пор в памяти всех фризов.

Воспоминания о великих наводнениях живут в древних преданиях, украшенных поразительными подробностями. Существует, например, предание о гибели сказочно богатого торгового города — крепости Винеты, — который был наказан Балтийским морем за распущенность нравов. Место, где находилась Винета, не установлено точно, может быть, она лежала в устье Одера, может быть, на западном конце острова Узедом. Во всяком случае, город существовал и был «проглочен» штормовой волной; по-видимому, это произошло 1 ноября 1304 года. Как утверждают специалисты, морю достались при этом лишь руины покинутого поселения.

Богатым торговым городом был и Рунгхольт в Северной Фризии. Теперь можно говорить о нем с большей определенностью: весной 1921 года два туриста, бродившие по побережью, обнаружили следы семи насыпей и пахотной земли. Здесь и там поднимались прогнившие столбы, на которых некогда стояли дома, нашлись и остатки колодцев. А потом откопали заржавевшие мечи, топоры, наконечники копий и иное оружие, горшки, миски, прочую утварь. Археологические находки позволяют судить, что здесь жило до тысячи человек. Вполне возможно, что они занимались и торговлей, скажем, торговали солью. Имеются грамоты, свидетельствующие о существовании Рунгхольта, например, документ от 19 июня 1361 года. Жителям оставалось жить в родном городе еще полгода: 16 января 1362 года гигантская волна Северного моря — «Марцеллово наводнение» — унесла с собой в море не только Рунгхольт, но с ним еще 30 деревень. А в 1354 году был основан город Хузум, который стал преемником Рунгхольта.

Чем больше строится плотин, тем больше становится защищаемых ими участков суши, лежащих ниже уровня моря. Если плотины прорывает, помощь обычно приходит слишком поздно. 31 января 1953 года, это было воскресенье, на плотину в Голландии при сильном ветре и высоком приливе обрушилась чрезвычайно высокая волна, она прорвалась более чем на пятидесяти участках, и вода разлилась по обширной территории, лежащей ниже уровня моря. Три тысячи домов были уничтожены, 40 тысяч зданий повреждено, 72 тысячи человек остались без крова, а 1835 человек почти мгновенно утонули.

Легко искать виновных и спрашивать: как же проглядели такую волну, почему отсутствовали программы экстренной помощи, почему плотины оказались недостаточно высокими и прочными, чтобы противостоять даже самой высокой волне? Главное — выяснить природу таких процессов.

Когда говорим о катастрофах от наводнений, нельзя забывать и о реках. В период дождей разливы больших речных систем Северной Америки, например Миссисипи, могут стать поистине грандиозными. Но и они ничто по сравнению с наводнениями Хуанхэ — Желтой реки, вот уже 4 тысячи лет, как изменения ее русла и уровня воды угрожают Китаю.

Название «Желтая река» говорит само за себя — это гигантские потоки воды, несущие с собой грязь и глину; подсчитано, что за год Хуанхэ выносит в море количество почвы, в шесть раз превосходящее объем земляных работ, выполненных при строительстве Панамского канала. С тех пор как существуют карты реки, она восемь раз меняла свое русло, иногда уходя в сторону за сотни километров! Этой же реке принадлежит, по-видимому, рекорд по человеческим жертвам: осенью 1887 года она поднялась больше чем на двадцать метров, затопила 300 поселений, около двух миллионов человек лишилось крова и около миллиона утонуло.

При таких природных катастрофах как не вспомнить библейский потоп. Потоп этот — исторический факт. При раскопках в Уре археологи натолкнулись на слой глины толщиной более трех метров, намытый наводнением. Для современников это было нечто вроде конца света, но христианство напрасно пытается построить на этом свою концепцию страдания человечества за грехи.

Кстати сказать, легенды, в которых отразилось воспоминание о больших наводнениях, имеются почти у всех народов; в зависимости от местных условий причиной их могут быть ливень, гроза, морские волны или расплавленные ледники. Не будем уточнять, что же было причиной потопа, упоминаемого в Ветхом завете. Лютеровская Библия в этом месте явно нуждается в уточнении. Вместо «Я наведу на землю потоп водный» (книга I Моисея, глава 6, стих 17) следовало бы добавить «из моря», и тогда все стало бы на свои места: библейский потоп не что иное, как сильное наводнение, вызванное штормом или землетрясением, которое нагнало воду Персидского залива, прокатившуюся волнами по плоской равнине.

Есть и еще одно место, говорящее о том, что поводом для потопа стало землетрясение. «Разверзлись все источники великой бездны», — говорится в I книге Моисея (глава 7, стих 11), и именно такая картина — подъем и падение уровня воды в источниках — чрезвычайно типична для землетрясения. При этом мог пролиться и дождь, но того, что нужно Библии — потока воды размером с «потоп», — дождь обеспечить не в состоянии. Нигде еще осадки не проливались за сутки больше чем на 60 сантиметров (этот рекорд принадлежит местечку Нью-Смирна во Флориде). Правда, за пресловутые «сорок дней и ночей» это дало бы уровень в 24 метра, но лишь если бы вода никуда не уходила. Даже в этом случае гора Арарат, вершина которой имеет высоту 5156 метров, едва «замочила бы ноги». Потоп был не чем иным, как наводнением местного значения в нижней части Евфрата, а причиной его стало землетрясение в Персидском заливе.

1 сентября 1923 года сдвинулись слои горных пород, слагающие дно бухты Сагами к югу от Токио, после чего пришлось поправлять карту моря, составленную в 1912 году, ведь на ней указывалась глубина более 1800 метров, между тем как теперь морское дно в одних местах поднялось до 240 метров, в других опустилось еще на 466 метров. Вызванная движением земли приливная волна с огромной скоростью двинулась на японское побережье, достигая высоты от пяти до десяти метров, и побежала по суше, смывая деревни и маленькие городки; в одном месте волна обрушилась на поезд с 200 пассажирами, который как раз прибыл на вокзал Небукава, и откинула его вместе с потоком грязи толщиной 15 метров назад в бухту, не забыв прихватить с собой и все селение; от поезда, вокзала и селения и позднее не нашли ни следа. Такие приливные волны называют японским словом «цунами». Защититься от них практически невозможно, о цунами мы знаем слишком мало.

Правда, имеется один признак, последний сигнал предупреждения природы, который она посылает в большинстве случаев. Он описан людьми, которые находились на берегу или в гавани в тех местностях, которые были поражены цунами: за несколько минут до того, как огромная волна кинется на берег, вода в море внезапно отступает. Почему? Кто даст ответ на это? Однако фактом остается внезапное отступление воды, кратковременный отлив, неожиданный и никак не связанный со временем нормального отлива. В этих случаях лозунг один: спасайся кто может, нужно немедленно покинуть побережье и удалиться от него как можно дальше — цунами иногда достигают скорости до 800 километров в час.

Шансы выжить имеются лишь при «маленьких» цунами, когда водяной вал достигает высоты 65 метров, вроде того цунами, что потряс мыс Лопатка на Камчатском полуострове 6 октября 1737 года, спешить уже некогда.

Так повезло тем, кто оказался в мае 1960 года на западном берегу США и на Гавайях. Сигналом стала серия сильных землетрясений в Чили. У жителей Гавайев было в распоряжении пять часов. Спасение жителей, которых на машинах и автобусах перевозили в горы, — регулировалось по радио и транслировалось по телевидению, и когда вода, как и ожидалось, сначала отступила от берега, а затем бросилась на штурм островов, то она принесла большие разрушения портовым сооружениям и зданиям, но человеческих жертв было мало.

Гораздо хуже обстояло дело во время наводнения в Восточном Пакистане в ноябре 1970 года, по-видимому, самого большого наводнения нашего века. Приливная волна высотой 6 метров, подстегиваемая вихрем, неожиданно обрушилась на плоскую равнину в месте впадения Ганга и Брахмапутры, жертвы — 300 тысяч утонувших и миллионы оставшихся без крова.

Глава 12 Водная планета

До сих пор предполагалось, что нет ничего важнее, чем изучить земную поверхность вашей планеты. Но мы постепенно начинаем понимать, что непростительным образом забыли при этом морское дно. Когда мы пытаемся составить общее представление о Земле как о планете на основе наблюдений, сделанных на суше, которая не составляет и трети поверхности Земли, то это, увы, лишь мозаичная картина.

На нашей планете суша составляет 29 процентов территории, имея среднюю высоту 250 метров, остальные 71 процент — океан со средней глубиной 3800 метров. Земля, если можно так сформулировать, «водная планета». Мы придаем столь чрезмерное значение суше только потому, что человек обитает именно на ней. Если бы у нас вместо легких были жабры и мы бы жили в воде, наши представления выглядели бы иначе. Мы бы, наверное, сейчас собирались исследовать поподробнее эту самую сушу и были бы поражены, обнаружив, что и здесь имеются вулканические явления, горячие источники, выбросы газов и землетрясения. Мы изучали бы приливы и отливы как феномены, характерные для материковых толщ, нам пришлось бы изобретать способы для борьбы с неотфильтрованной солнечной радиацией, познать опасности воздушного моря, мы поразились бы богатству мира насекомых.

Ну а пока, говоря о Земле, мы можем ответить лишь на те вопросы, которые касаются ее не покрытых водой участков. Конечно, мы знаем, где дно моря слагается из глубоких слоев, где оно покрыто песком, а где скальными породами, но это знали еще капитаны каперных кораблей. Несколько лет назад нам можно было бросить справедливый упрек, что вся наша география — двадцатидевятипроцентна.

В последнее время мы приблизились к морскому дну, но не постигли его. Погружаясь в воду и испытывая странное ощущение невесомости, мы наблюдаем необычные растения, рыб, видим под собой песок, камни, впадины и склоны — и проплываем над ними. Контакт с водой нам знаком, каждый, кто нырял или погружался во время отпуска в глубь моря с ластами и маской, знает, как хорошо в воде, но контакт с морским дном нам неизвестен. Мы можем поднять камень со дна, мы пропускаем через пальцы белый сыпучий песок, дно не привлекает нашего интереса.

Правда, и на морском дне имеется феномен, зажигающий наше любопытство, — это пузырьки газа, поднимающиеся вверх. Любой рыбак или матрос покажет их вам. Всякий, кто когда-либо купался у побережья острова Вулкано, помнит, как его манило нырнуть поглубже, туда, где бурлит море, откуда бегут вверх пузырьки.

Нет ничего удивительного, что изучение океанского дна началось так поздно. Толчком к этому послужили попытки начать прибрежное бурение, чтобы взять со дна такие полезные ископаемые, как нефть и газ, а также уголь, железо и серу. С этого и начался спор за право на морское дно, закончившийся тем, что была поделена морская поверхность, не уступающая по размерам Северному морю. Эти договоренности не затронули правил рыболовства и разделения прибрежных районов на суверенные трех-, восьми-, двенадцати- и пятидесятимильные зоны, в результате чего правовые претензии самым курьезным образом определялись высотой от горизонтального уровня. Строго говоря, речь шла не о морском дне, имеются в виду участки моря с относительно небольшой глубиной, области шельфа, а лучше сказать, те районы континентальных глыб, которые в наши дни «случайно» оказались затопленными морем. Если бы вода океана не поднималась так высоко, можно было бы увидеть сушу, которая простирается от линии, являющейся действительной границей континента, туда, где материки круто опускаются в море и где действительно начинается океан.

Попутно нам не избежать вопроса о том, поднимается ли вообще в нашу эпоху уровень моря или он опускается и как долго он удержится на нынешнем уровне. Ясно только, что во время последнего оледенения огромные массы льда, которые заполняют ныне чаши океанов, лежали на материках. Ученые полагают, что тогда уровень воды в океанах был на 100 метров ниже. Объем льда, лежащего сейчас на суше, оценивается в 22 миллиона кубических километров. Если растает и этот лед, уровень воды поднимается еще на 50 метров.

Велика ли угроза? Достаточно взять атлас, и мы увидим: в случае подъема уровня огромные территории, целые страны окажутся под водой. Поэтому от ученых ждут ответа: поднимутся ли океаны? Это далеко не академический вопрос, ведь если за 10 тысяч лет (остатки льда от последнего оледенения растаяли 9 тысяч лет назад) уровень моря поднялся на 100 метров, то, значит, каждое столетие добавляло по метру, а век — это такой срок, который, может быть, нам выпадает прожить. Есть берега, где подъем уровня моря на один метр повлечет за собой изменение судьбы больших территорий.

Следует ли увеличивать высоту существующих плотин? Или лучше людям уйти из тех областей Голландии, которые уже лежат значительно ниже уровня моря? Когда специалисты говорят, что в настоящее время море поднимается всего на один миллиметр в год, это звучит успокаивающе, это составляет всего 10 сантиметров за столетие. Но те же специалисты добавляют, что более точным расчетам мешают выпадающие за год осадки, и поэтому они берут усредненные данные за пятилетие.

В некоторых тревожных зонах имеют место, к сожалению, и другие факторы, эту тревогу усугубляющие. Возьмем голландское и немецкое побережье Северного моря. Известно, что в результате горной выработки создаются полости, например, в Рурской области, где участки земли обрушиваются под весом пород, лежащих сверху. По стенам домов бегут трещины, здания наклоняются, и, наконец, на поверхности земли появляются впадины и воронки. Так вот, на побережье Северного моря добывают газ из слоев глубокого залегания. За счет этого грузоподъемность находящихся выше слоев уменьшается, и приходится считаться с тем, что рано или поздно земля в тех районах, где добывают газ, опустится. Для острова Боркум в Северном море проведен расчет, показавший, что до 2050 года он опустится примерно на 20 сантиметров.

Как мы уже говорили, более или менее широкая полоса по краям континентальных глыб — это не настоящее морское дно. Это лишь глубоководные участки его. Исследованы ли они, стоит ли их исследовать?

Давайте вспомним, как возникает морское дно, как оно растет и в наши дни: в море между континентами выливается вязкий материал, он образует «девственную» новую землю.

Если представить себе этот процесс в обратном направлении, то океаны все время сужались бы и наконец исчезли полностью. И в самом деле, наука предлагает нам теорию, согласно которой примерно три с половиной миллиарда лет назад океанов не было, соответственно Земля была меньших размеров (ее диаметр был вдвое меньше), и она была целиком покрыта твердой корой. Ученые предполагают, что кое-где остались куски этого изначального камня, например в Гренландии, где обнаружили гранитоподобные минералы, возраст которых четыре миллиарда лет. Еще старше черные обломки скал маленького острова Св. Павла в середине Атлантического океана, немного к северу от экватора, возраст их оценивается в 4,5 миллиарда лет.

Если придерживаться теории растущих океанов, то можно предположить, что дно в глубоких районах тем старше, чем ближе оно расположено к континентам и их шельфу, и тем моложе, чем дальше оно от суши. Многие данные говорят в пользу такого предположения. Любой капитан парусника при измерении глубины свинцовым лотом может определить по образцам со дна, какой состав оно имеет под судном: песок, обломки камней или ил, свидетельствующий о близости берега. Когда ученым удалось получить пробы из самых глубоководных частей, они подтвердили: ближе к континентам лежат глина и песок, дальше дно становится более каменистым, оно «чище», вроде бы «новее». После того как научились просверливать маленькие скважины в глубочайших морских впадинах и доставать оттуда керны пород, датируя их по эпохам, предположения ученых получили новые подтверждения.

Когда в шестидесятых годах появилась техническая возможность получать минералы со дна моря, ученые и инженеры развили бурную активность.

Еще в 1876 году британское исследовательское судно — трехмачтовик «Челленджер» поднял со дна моря странный минерал, но это экспедиционное судно привезло так много необычайных вещей, что эти сгустки породы были восприняты скорее как забавная, нежели важная находка. Теперь же, когда к ним присмотрелись, они вдруг стали чрезвычайно интересными, во-первых, потому, что эти «марганцевые конкреции» содержат не только необходимый для изготовления высококачественной стали минерал марганец, но и никель, кобальт, медь, цинк, то есть элементы, которых на мировом рынке не хватает. Во-вторых, оказалось, что огромные территории глубоководного дна просто-таки усеяны марганцевыми конкрециями, их запасы представляются неисчерпаемыми, а добыча технически осуществимой. В 1966 году была обнаружена «марганцевая улица» перед побережьем Флориды, по ней «прокатилась колесами» исследовательская подводная лодка.

О причинах возникновения этих марганцевых конкреций, а некоторые из них имеют диаметр до 25 сантиметров, известно очень мало. Внутри них иногда содержатся кости рыб, зубы акул и другие предметы. Известно также, что конкреции, имеющие шарообразную форму, растут обычно очень медленно, по долям миллиметра за тысячу лет. Кроме того, самым необъяснимым образом марганцевые конкреции находят не только в глубоководных частях моря, но и, например, в Балтийском море, в озере Мичиган, в шотландских озерах. Еще более поразительный факт: английский корабль, который вытаскивал глубоководный кабель, поднял заодно и конкрецию весом 800 (!) килограммов, приросшую к нему.

Несмотря на поразительные находки на дне океана, которые дают сильнейший толчок развитию техники (в частности, созданы приборы для глубоководного, до 5 тысяч метров, фотографирования), прикладные методы позволяют доставать со дна только случайные пробы. Следовало найти лучший, более совершенный метод. И он был найден, более того, он был уже давно известен — видящий звук.

В течение нескольких десятилетий капитаны использовали эхолот, чтобы измерить, сколько воды у них под килем. После этого прибор был усовершенствован рыбаками, искавшими косяки сельди. Наконец, после дальнейшего усовершенствования был создан прибор «Асдик», с помощью которого британские военно-морские силы обнаруживали и преследовали подводные лодки. Появились такие точные приборы, что с их помощью можно было «увидеть» любое постороннее тело в океане: лежит ли оно на дне или перемещается, плавает или затаилось. Были изобретены и всевозможные вспомогательные средства для генерирования звуковой волны любого рода и интенсивности. Ученым оставалось только улучшить приемники отражаемого эха. Вскоре это удалось, и океанские просторы начали измерять со скоростью двенадцать узлов.

Приборы, которые вначале использовались в основном для измерения глубины океанского бассейна, позже стали давать значительно больше информации, чем от них ожидали. В зависимости от интенсивности и длины посылаемой звуковой волны, она отражается не только от дна, давая таким образом сведения о глубине, часть волны проникает через отложения глины и песка, достигая твердых пород. Если такие отражения следуют неоднократно, приборы не только регистрируют наличие соответственно пяти или десяти слоев, но и расстояние от одного слоя до другого, представляя подробную картину профиля морского дна.

Таким образом было сделано одно из самых поразительных открытий. Оказалось, что Миссисипи, Ганг, Инд, Конго, Амазонка и другие крупные реки выносят песок, глину, даже камни на сотни километров в глубь океана, их русла широко и глубоко прорезываются по песчаному морскому дну. Долины, углубления дна давно уже заполнены породами, которые вынесли реки.

Нельзя, конечно, представлять себе так, что все аккуратно сортируется по вертикальным слоям и лежит, дожидаясь исследователей. Землетрясения встряхивают и перемешивают слои, подводные течения смывают породы, унося их на другие участки дна, водяные массы, перемещаясь, вымывают в отложениях крутые склоны.

Чтобы «увидеть» все по возможности подробно, создан новый прибор бокового зрения, который может посылать звуковые волны не только вверх и вниз. Этот звуковой прожектор отбрасывает волны и вбок. Он позволяет увидеть на дне прямо-таки фантастические картины: волны застывших лавовых полей, горные склоны, отроги, зубцы скальных каньонов и даже отдельные скальные глыбы.

Как это ни невероятно звучит, но, живя на суше, мы не знаем толком, что делается на глубине 50 метров под ногами. А вот об участках земли, затопленных морем, мы можем судить гораздо определенней. Только один пример: с огромным трудом и не полностью удалось установить, до какой глубины Рейнская впадина заполнена скальными городами — галькой и песком. В то же время очень быстро, точно и с небольшими затратами сумели определить, какие горы, впадины и скальные ущелья есть на дне моря между испанской Сахарой и Канарскими островами, какой длины отложения высотой в двести метров, как чередуются слои твердых и мягких отложений и так далее.

Не будем говорить о военном значении сонаров, оно очевидно: под водой теперь ничто не может скрыться — ни подводные лодки, ни подводные склады, ни еще какие-либо «тайные» запасы, например атомных бомб.

Нашу фантазию всегда волнуют болота и топи, пруды и озера, о них часто рассказывают в легендах и преданиях. Особое место в них занимает Средиземное море, прежде всего греческие острова. Кто их когда-нибудь видел, тот понимает, какую неодолимую любознательность возбуждала эта цепочка островов для неуемного исследователя, как хотелось ему перебраться побыстрее на следующий остров в поисках нового и необычного. За классическим примером ходить недалеко, вспомним приключения Одиссея. И хотя Средиземное море известно человеку с незапамятных времен, оно по сю пору остается самым загадочным водным бассейном на всем глобусе.

Прекрасна голубизна моря и у отвесных испанских берегов, и на пляже Кипра. Максимальная глубина Средиземного моря составляет 5121 метр, статистически выражаясь, это ванна размером 2,5 миллиона квадратных километров, заполненная 3,7 миллиона кубических километров воды.

На дне ванны лежит всякого рода «грязь», геологи называют ее седиментами, это камни, песок, глина, вулканический пепел, наконец, всякие отбросы человеческого бытия. Каждую тысячу лет слой седиментов вырастает на 3–5 сантиметров, а близ Балеарских островов (Майорка, Ибица и другие) даже на 35 сантиметров. Высота слоя нигде не превышает тысячи метров. Как показывают эхолоты, слой следует за слоем — и тут начинается загадка Средиземного моря: из чего состоят эти слои и как они возникли? В последнее время стало ясно, это они свидетели геологической катастрофы, которая кажется нам невероятной.

Прежде чем обратиться к находкам последних лет и их толкованию, уточним данные эхолотирования: Средиземное море, оказывается, вовсе не то, за что его принимали тысячелетиями, то есть это не одно море — оно состоит из трех различных слагаемых. Во-первых, это восточная часть линии Корсика — Сардиния, бассейн, имеющий плавное, скругленное дно. Средняя часть, между Корсикой — Сардинией и Италией — Силицией, характеризуется множеством выступающих на поверхность вулканов, а через восточную его часть проходят два горных хребта, один из которых начинается от подошвы итальянского сапога и, извиваясь, как хвост дракона, простирается до Кипра, а параллельно ему, от каблука того же сапога, острогранная горная цепь тянется мимо Греции до юго-восточной оконечности Турции, выдаваясь над морем в виде островов Крит и Родос.

Особую загадку представляет гладкое дно в западной части Средиземного моря. Слои его отложений прерываются высокими соляными горами, которые не отражают звук. Сами по себе они не представляют геологической сенсации, известны огромные запасы калиевых, натриевых и других солей, среди которых встречаются гипс и ангидрид, и в Северной Германии, и в Рейнской впадине, а также в Испании, в Северо-Западной Африке, на острове Сицилия. Но трудно было представить себе, что дно моря может быть выстлано солью — ведь она растворяется в воде.

Однако достаточно подсчитать водный баланс Средиземного моря, и мы поймем, в чем здесь дело.

Ежегодно испаряется 4700 км3

Дождь и снег приносят 1200 км3

Реки приносят 200 км3

То есть ежегодно море пополняется на 1400 км3. Потеря воды составляет в Средиземном море ежегодно 3300 кубических километров. Объем 3 миллиона 700 тысяч кубических километров.

Если бы закрыть Гибралтарский пролив, Средиземное море высохло за тысячу лет, вместо него остался бы слой соли высотой 20 метров. Но этого количества слишком мало, чтобы образовать соляные горы на дне моря, хребты, местами достигающие высоты трех километров.

Правда, некоторое время отложения соли были только гипотезой, но позже в глубине Средиземного моря пробурили скважины и подтвердили наличие ее. Но то была соль, которая образуется лишь тогда, когда морская вода испаряется в пустыне!

Если отвлечься от всевозможных фантазий, нам остается только принять ту удивительную модель, которую построили ученые, а они говорят: Гибралтарский пролив вначале был закрыт горным хребтом. Между Африкой и Европой, там, где сейчас колышутся воды Средиземного моря, простиралось сухое ущелье глубиной в среднем 2–4 тысячи метров, долина смерти. По краю этого ущелья реки прорезали глубокие каньоны (они и сейчас различимы!), но воды в нем почти не было — слишком велико испарение (смотри расчеты).

Вдруг ворота в Гибралтар (как дверь в виде вертушки) открываются, и в ущелье устремляется гигантский водопад Атлантики. Затем дверь вновь закрывается, и в течение следующей тысячи лет Средиземное море высыхает. Слои соли откладываются друг на друга, все вокруг безжизненно и мертво, пока вновь в пролив не врывается благословенный потоп! Все это повторялось восемь-десять раз.

Это настолько невероятно, что хочется найти более правдоподобное объяснение. Сами ученые признают отчаянную смелость гипотезы, но она всячески подтверждается: в соли находят остатки животных и растений — организмов, занесенных из холодных атлантических зон!

Почему происходило поднятие и опускание гор в Гибралтарском проливе? Вследствие влияния огромного метеорита или даже астероида? Или то были тектонические силы? Откуда вообще возникло пустынное средиземноморское ущелье?

Вопрос за вопросом, и на них нужны ответы. Может быть, сага о всемирном потопе отражает вторжение атлантических вод в Средиземное море? Мы с уверенностью можем сказать «нет». Соли откладывались в средиземноморской пустыне хотя и недавно с геологической точки зрения, но все же это было 5,5–6 миллионов лет назад, а человек и его примитивные предки появились на земле только два миллиона лет назад, так что у них не могли сохраниться воспоминания и впечатления о тех событиях.

Отложения седиментов, щебня, взвесей, остатков растений и животных, следов деятельности человека также меняют береговую линию континентов. На берегу прокладывает себе дельту река, разрезая сушу на мелкие островки — взгляните на дельты По, Амазонки, Миссисипи, — затем она смывает и эти лоскутки суши. Хорошо известный процесс, и мы спрашиваем: кто получает от него выигрыш? Если бы все горные массивы были размыты и сброшены в море, если бы вся земля стала ровной как стол, море покрыло бы всю сушу.

А как обстоит дело сейчас, что растет: суша или море? Вновь перед нами вопрос настолько простой, что мы не можем на него ответить!

Ясно только, что в ранние геологические эпохи неглубокое море покрывало большие территории — об этом свидетельствуют уже упоминавшиеся соляные отложения в Европе. В те времена водные просторы были весьма велики. Но они могли претерпевать и другие изменения, как показывают некоторые любопытные расчеты.

Один из них произведен физиком из Торонтского университета профессором P. Л. Грасти. Он исходит из того, что в так называемый меловой период, 60 миллионов лет тому назад, море отступило от суши на большом протяжении — это доказано геологами. Грасти обнаружил, что именно тогда Передняя Индия, которая прежде была «зажата» между Африкой и Австралией, столкнулась с континентом Евразией. Мы можем представить себе эту картину: материк Передней Индии, подобно огромному пароходу — вулканы дымятся как трубы, — мчится со скоростью 10, а то и 20 сантиметров в год над водными просторами Тихого океана, точнее, теми районами, которые он теперь занимает. Когда произошло столкновение, не только вздрогнула вся Азия — на месте толчка вздыбились Гималайские горы. Складывание сухопутных массивов в гармошку освободило территории, которые должны были заполниться водой. Так и случилось, но прежде эти массы воды должны были откуда-то оттечь, и расчеты Грасти показывают, что тогда уровень воды в океане упал на 30 метров. Является ли количество воды на Земле постоянным? В принципе ответ на этот вопрос положительный, хотя и здесь располагаем одними предположениями. С помощью нового, весьма хитроумного способа определяют отношения между содержанием изотопов кислорода в старых минералах и в нынешней морской воде. Создается впечатление, что вода с поверхности земли уходит в ее глубины; там, где континентальные глыбы придавлены вглубь (например, континент Южной Америки), они оттягивают воду в мантию. Не будем спрашивать, каково соотношение между возникающей и пропадающей водой и сушей, зададим фундаментальный вопрос: как выглядела Земля вначале?

Наверняка мы этого не знаем, но вырисовывается следующая картина: безводная Земля, совершенно сухая, серая, похожая на Луну, с поверхностью, изъязвленной метеоритами. Размером почти в два раза меньше, чем теперь, она вращается с большой скоростью вокруг своей оси и Солнца. И лишь когда возраст ее составит более миллиарда лет, на Земле начинают появляться водные поверхности.

Может быть, в заключительной стадии Земля целиком покроется водой? Такое будущее предсказывают некоторые факты. Реки выносят в Мировой океан ежегодно 12 кубических километров твердых пород. Объем всей суши, лежащей выше уровня моря, составляет 130 миллионов кубических километров, это значит, что за 10,8 миллиона лет — пустяк с геологической точки зрения — вся суша будет вынесена в океан и окажется покрытой морем. Если следовать этому расчету, то поневоле хочется спросить, почему континенты вообще-то еще сохранились? Разве они не должны были давно уже исчезнуть?

Может быть, континенты существуют благодаря гигантским тектоническим силам, выталкивающим их вверх?

Глава 13 Когда бушуют стихии

Сколько звонарей погибло в средневековье от удара молнии только из-за того, что они доверились сделанной на колоколе надписи: «Фульгура франго» (я разламываю молнию). Точную цифру назвать трудно, во всяком случае, жертв молнии было немало. Ведь еще до 1750 года о грозе знали разве только, что она «каким-то образом» опасна. Древние германцы полагали, что молния сверкает, когда бог Донар бросает вниз свой молот, и это объяснение было не хуже преданий других народов. А что мы знаем о грозе и ее причинах в наши дни?

Вернемся к июню 1752 года, чтобы взглянуть на человека по имени Бенджамин Франклин. Он живет в Северной Америке, в Филадельфии. Писатель, государственный деятель, естествоиспытатель. Ему 48 лет, и он представляет для нас интерес, потому что пытается совершить самоубийство необычным образом. Его познания об электричестве самые скромные, он знает только, что конец проволоки начнет искриться, если к ней приложить электричество, полученное путем трения, например от трения шарика серы.

Бенджамин Франклин имеет чрезвычайно практический склад ума, и он размышляет: если проволоку поместить на крышу, то она отведет молнию, и дому не будет грозить опасность. В общем, Франклин изобрел принцип громоотвода, а проверен он был вначале во Франции. Сам ученый искал способ подтвердить свою идею на практике и придумал следующий безумный эксперимент, повторять который мы ни в коем случае не советуем: когда к городу приблизилась гроза, он быстро изготовил из двух палочек и тонкого шелкового платка змея и запустил его. Франклин размышлял следующим образом: «Как только змей и шнурок намокнут, они начнут легко проводить электрический ток, достаточно приблизиться, и он начнет передаваться человеку».

Хотя Франклин был неглупым человеком, но, право же, ему просто повезло, что эксперимент закончился благополучно. Приору из французского города Марли, который проводил опыт в том же году, повезло меньше. «В середине прекрасного луга» он соорудил железную мачту высотой 15 метров, и, когда началась гроза, приор поспешил к ней. Вначале «из стержня выскочил сноп голубого огня с запахом серы». Отважный священник шесть раз повторял опыт, пока не получил удар, подобный «удару проволокой, когда секут по голой коже».

В 1753 году один из таких «электризаторов», как называли естествоиспытателей, изучавших молнию, выяснил наконец, к чему могут привести подобные эксперименты. Мы говорим о русском ученом Г. Рихмане. Он был сыном шведского капитана и преподавал физику в Петербурге. Профессор отвел конец громоотвода прямо в свою лабораторию, что можно назвать не иначе как героическим безумством. Чрезвычайно заинтересованный результатами, он пригласил к себе художника, так сказать, фоторепортера того времени.

Случилось то, что должно было случиться: художник увидел, как к голове Рихмана подъехал огненный шар величиной с кулак, потом что-то задымилось и художник упал в обморок. Рихман погиб. На лбу у него остался красный кровоточащий след, на ноге голубое пятно. Левый ботинок сгорел. Один из современников без пафоса заметил, что не каждому электризатору дано было «умереть таким славным образом, как достославному Рихману». Сказал это Дж. Пристли, английский теолог и вольнодумец, кстати, он был и отличным химиком.

И по сю пору вызывает интерес замечание художника относительно голубого огненного шара. Жаль, что он так быстро потерял сознание! Художник мог бы стать главным свидетелем в одном ожесточенном споре — споре о шаровых молниях.

Немногие объекты в современном естествознании вызывают столь ожесточенные споры, как шаровая молния. Уже несколько тысячелетий как они описаны, эти светлые голубоватые или красноватые огненные шары размером до футбольного мяча, которые движутся медленно и бесшумно, почти скользя, а затем так же почти бесшумно исчезают.

Первым шаровые молнии описал родосец Посидоний, греческий философ, родившийся в 135 году до н. э. в Сирии. Посидоний много путешествовал, основал на Родосе философскую школу (в ней учили, что все, из чего состоит космос, живо: камни, растения, звери, человек, созвездия). Посидоний считал Луну важной причиной приливов и отливов, он долго жил и умер в Риме.

После Посидония следует назвать лорда Рэлея, крупного английского физика (1842–1919), который открыл нейтральный газ аргон. Рэлей уделял большое внимание вопросу о происхождении шаровых молний.

В этой проблеме мы вновь сталкиваемся с желанием ученых уйти в сторону от вопросов, которым они не могут дать приемлемого объяснения. В XIX веке была высказана еретическая мысль, что шаровые молнии-де имеют нечто общее с «небесными камнями» — метеоритами. Такая идея открыла дорогу для самых безудержных спекуляций, вплоть до того, что шаровых молний вообще в природе нет.

Устные описания, кто бы их ни сделал, учеными на веру не принимаются, нужно по меньшей мере иметь фотографию. А если кто-нибудь и сфотографировал молнию, они пытаются интерпретировать полученное изображение как-нибудь иначе, ибо не знают, что представляют собой шаровые молнии. Они не укладываются в прокрустово ложе схемы, и ученые отрицают их, как отрицали до 1803 года, что с неба могут падать камни.

Возьмем подшивку английского журнала «Нейчур» за два года и посмотрим, какой спор ведется вокруг шаровых молний.

Март 1971 г.:

1) Шаровые молнии — это оптическая иллюзия, обман зрения.

2) Может быть, шаровые молнии возникают из антиматерии?

Апрель 1971 г.:

3) Я и другие лица наблюдали шаровую молнию в самолете (во время полета спиртного не пил) — я не верю в теорию относительно антиматерии.

4) С чего это шаровые молнии — оптическая иллюзия? У них ведь есть запах, да и звук они тоже издают!

5) Что мы видим перед глазами — шаровые молнии или искры?

Октябрь 1972 г.:

6) Я думаю, что шаровые молнии появляются так же, как испаряется твердая поверхность, когда на нее направлен луч мощного лазера.

7) Причиной может быть космическая радиация, а может быть, антиматерия.

Ноябрь 1972 г.:

8) Знаменитая фотография шаровой молнии, сделанная Р. К. Дженингсом в 1962 году, вовсе не шаровая молния, а, возможно, уличный фонарь.

Вот она, современная наука: частично веруем в шаровую молнию, предпринимая отчаянные попытки найти объяснение, частично попросту отвергаем ее. И это при том, что множество людей видели шаровую молнию, их описания совпадают в столь многих деталях, что их никак нельзя причислить к фантазии или к обману органов чувств.

Что вообще науке известно о грозе и ее феноменах? Лишь в 1971 году появилась работа, в которой был описан новый (возможно) вид молний — «коронная молния» (crown flash). Эти молнии начинаются с яркого разряда в облаке, а затем поднимаются в нем вверх, окружая верхушку облака как короной. Но является ли эта коронная молния электрическим разрядом? Может быть, это подсвеченные кристаллики льда? Или это то, что уже несколько десятилетий носит название «поверхностная молния»? А может быть, они сродни огням святого Эльма, которые «горят» на кончиках мачт и, по мнению суеверных матросов, предсказывают близкий конец судна, а на самом деле представляют собой относительно безопасное и физически понятное явление искрового разряда?

Откуда вообще берется гроза, несущая молнии и гром? Ясно одно: молния представляет собой большую электрическую искру, а гром — акустическое явление, сопровождающее превышение звуковой скорости, кроме того, гроза не может «в норме» (мы упоминали о «громе среди ясного неба») обойтись без определенного типа облаков, «кумулятивных», похожих по форме на цветную капусту. Что же касается электрического заряда облаков, то на этот счет имеется столько многочисленных и разнообразных теорий, что только для описания их должным образом нужна объемистая книга.

Может быть, статическое электричество дают кристаллики льда, которые трутся друг о друга и раскалываются на кусочки? Может быть, причина электрического заряда — капли дождя? Влияет ли солнечное тепло на возникновение грозы? Бывают ведь и зимние грозы. Даже попытки заложить в ЭВМ и обсчитать все факторы, которые могут оказать влияние на возникновение грозы, не внесли ясности.

Кстати, существует человек, который доподлинно знает, что происходит внутри грозового облака. Этот человек — пилот реактивного истребителя военно-воздушных сил США У. Ренкин. В 1959 году у него отказал самолет, и он вынужден был «выйти» из него на высоте 14 километров. При этом Ренкину не повезло: он попал в кумулятивное облако. Парашют должен был раскрыться на высоте трех с половиной километров, после чего за 13 минут пилот должен был опуститься, на деле же ему потребовалось три четверти часа, чтобы добраться до земли: воздушные потоки бросали его вверх и вниз, как на лифте. На Ренкине был плотный шлем, и все равно гром оглушил его. Вокруг пилота метались голубые метровой ширины молнии, постоянно менялось воздушное давление. Потом пошел дождь, такой плотный и сильный, что пилот задержал дыхание, он боялся, что захлебнется в потоках. Сильнейший ветер трепал его тело, в какой-то момент он оказался завернутым в мокрый шелк и испугался, что парашют больше не раскроется и он упадет вниз.

На долю Ренкина досталось и замечательное и страшное испытание, но о чем оно свидетельствует? О том, что энергии, бушующие внутри кумулятивного облака, невероятны. Об этом мы знали и раньше. Не очень продвигают понимание природы молний и многочисленные истории о них:

— о молнии, которая подорвала в 1856 году пороховую мину, заложенную 1 января 1523 года отходящими с Родоса крестоносцами; взрыв развалил крепость и дома, как будто здесь произошло землетрясение;

— о молнии, которая попала в человека и оставила у него на коже рисунок, напоминающий «фигуры электрических разрядов по Лихтенбергу»;

— о молнии, которая сорвала платья с двух девочек, но сами они не пострадали;

— о молнии, которая превратила зубцы вил в штопор, при этом крестьянин, который держал вилы в руках, отделался легким испугом;

— о молнии, которая угодила в летящую птицу, в результате чего на землю упало жаркое.

Легенды, сказки, полуправдивые истории, что тут истинного, где ложь? Намечен целый ряд интересных экспериментов для исследования грозы. Упомянем только два из них. Существует проблема — нельзя ли «укротить» грозу, если она так опасна?

Идея была в принципе несложной. Без сомнения, молния возникает только тогда, когда напряжение электрического поля становится столь значительным, что проскакивает искра — молния. А как помешать увеличению напряжения электрического поля? Если бы мы имели в этом поле проводящие частицы, они снижали бы напряжение, не давая ему возрастать.

Решение оказалось очень простым. Вначале исследователи в лаборатории внесли в электрическое поле с высоким напряжением мелкие частички металла и тут же наблюдали эффект, на который рассчитывали: по краям появились заряженные газовые частицы — ионы, позволяющие стекать напряжению и компенсировать заряды.

Мало того, эксперимент удалось провести на практике, во что мало кто верил. На тучу с самолета был сброшен миллион тончайших алюминиевых лент, их общий вес едва превышал 100 граммов — и за восемь минут напряжение поля в 300 тысяч вольт снизилось до 30 тысяч. Правда, это еще не доказательство, что так можно будет «нейтрализировать» грозовые тучи, но определенные возможности открываются.

Сходный характер имеет и другая исследовательская работа, о которой мы хотим упомянуть. Как меняется электрическое напряжение поля, когда по нему пробегает молния? С одной стороны, имеется электрическое поле грозы, с другой — по нему пробегает молния, электрический ток, который, как и любой ток, образует вокруг себя электромагнитное поле. В результате встречаются два противоположно направленных потока. Электрические поля накладываются друг на друга, проникают друг в друга, и за доли секунды здесь происходят процессы, которые нам пока до конца непонятны, известно одно: изменения поля, вызванные молнией, регистрируются на расстоянии сто километров!

На Земле за год происходит в среднем 16 миллионов гроз, а между тем мы даже толком не знаем, почему гром издает именно те звуки, какие мы слышим. Требуется определенное мужество, чтобы в этом признаться, но зато такое признание дает толчок любознательности. Наверное, важнее знать, что это за мир, в котором мы живем, чем бездумно пользоваться его благами.

Штормовые ветры наряду с грозой и ливнем относятся к самым разительным проявлениям сил природы.

Все было бы просто, если бы Земля была равномерно покрыта сушей или водой и не вращалась. В этом случае теплый воздух поднимался бы от экваториальных широт и устремлялся к холодным полюсам, а холодный воздух оттекал вблизи поверхности Земли к экватору. Благодаря наклонному положению земной оси имели бы место некоторые различия по временам года, но в основном царила бы одинаковая погода. Но поверхность Земли отнюдь не является однородной, поэтому, скажем, в течение дня воздух над сушей нагревается быстрее, чем над морем, он устремляется вверх, более холодный воздух с моря дует к берегу, и отдыхающие наслаждаются свежим морским воздухом. Ночью суша остывает быстрее, и направление воздуха меняется.

Ветер и облака, снег и дождь, все явления природы оказывают влияние друг на друга, создавая различную ситуацию на различных уровнях атмосферы. Именно эти трехмерные факторы создают такую запутанную картину, что с их учетом не справляются даже электронно-вычислительные машины. Поэтому, несмотря на весь свой богатый опыт, на огромную массу данных, ученые, которые занимаются предсказанием погоды, метеорологи, с трудом могут составить прогноз лишь на сутки или на двое, да и эти прогнозы, как и все научные предсказания, частенько не сбываются. А вот какой-нибудь старый чабан безошибочно угадывает ее. Погода — это классический пример, показывающий, какой объем научных исследований необходимо вложить в развитие науки, чтобы можно было сказать, какое коленце выкинет природа через три-четыре недели. А ведь метеорология — одна из самых древних наук.

Наиболее точно составляется прогноз, когда учитывается, где есть зона высокого и где низкого давления, тогда можно увидеть, как эта разница будет компенсироваться, другими словами, куда будет дуть ветер и что за погоду он принесет с собой. Гораздо сложнее при этом учитывать специфические отношения Земли и водных масс, не говоря уже о множестве других факторов, особенно вращения Земли. Ведь каким бы легким и подвижным нам ни казался окружающий нас воздух, масса его огромна: вес воздушной оболочки Земли составляет 57 000 000 000 000 тонн!

Попробуем представить эту цифру. Вообразим, что мы должны сколотить ящик, наполнить его водой и поставить на весы, чтобы уравновесить тяжесть воздуха. Такой ящик имел бы в основании квадрата тысячу километров, а его высота равнялась бы 57 километрам. Если бы мы собрались уравновесить воздушную оболочку гранитными блоками, то пришлось бы воздвигнуть сверхпамятник из гранита, по сравнению с которым любое известное нам сооружение было бы едва заметным — ведь при длине и ширине основания в тысячу километров такой памятник имел бы высоту 20 километров. Под такой могильной плитой уместилась бы вся Федеративная Республика Германии да еще несколько соседних территорий.

Когда воздушные массы медленно перемещаются, то такой ветер в душный летний день нам приятен. Но если они стремительно проносятся в виде урагана, то ему ничто не может воспрепятствовать. Штормовые ветры срывают даже мощные стальные конструкции. В 1945 году шторм и волны буквально оторвали нос с башней и тремя орудиями большого калибра от тяжелого американского крейсера «Питтсбург». Это произошло близ острова Окинава.

Сообщению трудно поверить, но фотографии убеждают нас в реальности происшедшего.

Чтобы понять, как велика сила давления ветра, приведем несколько цифр: ветер, имеющий скорость 80 км/ч = 22 м/с, давит на один квадратный метр с силой почти 30 килограммов и может в океане поднимать волны высотой до 20 метров.

2 сентября 1935 года ураган обрушился на Флориду, при этом замеренная скорость ветра составила 330 км/ч, то есть давление 500 кг/м2! В некоторых районах были совершенно разрушены дома и все, что хотя бы слегка поднималось над поверхностью. Ветер с такой силой влек за собой тучи песка, что они сошлифовывали лак с автомобилей, среди жертв были обнаружены люди, у которых песчаная буря не только «стерла» одежду вплоть до толстых кожаных ремней и ботинок, но и кожу. Это была жуткая смерть.

Довольно бессмысленная затея рассуждать, какие же ветры наиболее опасны, как точно называется каждый из них и чем один отличается от другого, будь то ураган, циклон, вилли-вилли, шторм, тайфун, фен, мистраль, бора, торнадо и т. д., важно то, может ли человек найти защиту от них. В довольно бедных районах на юге США, где люди живут в деревянных домишках, от сильных ветров укрыться можно только в подвале, а если в доме его нет, в каждом дворе имеется, по крайней мере, траншея, гордо именуемая «подвал для торнадо». В Соединенных Штатах штормовые ветры приносят больше бед, чем любая другая природная катастрофа. Трудно подсчитать, сколько энергии таит в себе ураган, во всяком случае, крупные ураганы значительно мощнее атомной бомбы, например, энергия урагана «Карла», который прошел в 1961 году, равнялась энергии 90 атомных бомб по 50 мегатонн в каждой.

Со времен второй мировой войны метеорологи начали называть эти ураганы женскими именами, потому что по каналам связи легче передать одно имя, чем длинное описание того, какой именно из штормовых ветров, носящихся в эти дни по планете, имеется в виду. Первый ураган года стали называть именем, начинающимся на букву А, второй на букву В и так далее, надеясь, что за год случится не больше 26 (по числу букв в латинском алфавите) штормовых ветров и что до «Цецилии», скажем, дело не дойдет. Пока укладывались в 11 букв за год. Есть еще одно правило: чтобы избежать недоразумений, уже использованное имя не должно повторяться в течение ближайших десяти лет, но на всякий случай с именем называют и соответствующий год. То же самое относится к тайфунам на Тихом океане, здесь имеется перечень в 84 женских имени.

Тайфуны ничем не лучше, чем их братья-ураганы. Их страшная сила хорошо известна в Индии и в особенности в Японии, стране, которую не обходит стороной почти ни одна из разрушительных сил природы. История Японии — это непрекращающаяся цепь катастроф самого различного происхождения, в которой тайфуны играют только одну, но отнюдь не второстепенную роль.

Вот хронология бед, постигших Японию с начала XVII века:

1605 г. — землетрясение, больше 5 тысяч убитых;

1611 г. — землетрясение, больше 5 тысяч убитых;

1640–1642 гг. — неурожай;

1650–1652 гг. — наводнения, вызванные штормами, число жертв неизвестно;

1675 г. — неурожай;

1681 г. — неурожай;

1695–1696 гг. неурожай, погибло от голода 240 тысяч человек;

1703 г. — землетрясение, более 5 тысяч убитых;

1707 г. — извержение Фудзи, много жертв;

1732 г. — неурожай, умерло от голода 960 тысяч человек;

1755 г. — неурожай, погибло от голода 50 тысяч человек;

1770 г. — засуха;

1783–1787 — неурожаи, так называемое голодное время «тенмей», от голода умерло несколько сот тысяч человек;

1783 г. — извержение вулкана, 20 тысяч убитых;

1786 г. — наводнение, погибло 30 тысяч человек;

1791 г. — штормы, унесшие много жизней;

1792 г. — извержение вулкана, более 5 тысяч человек погибло;

1828 г. — тайфун, более 10 тысяч жертв;

1833–1839 гг. — неурожай, так называемое голодное время «темпё»;

1891 г. — землетрясение, 7300 жертв;

1896 г. — цунами, 27 тысяч жертв;

1910 г. — наводнение;

1923 г. — землетрясение, сопровождающееся приливными волнами, 157 тысяч жертв;

1933 г. — цунами, 2 тысячи погибших;

1934 г. — тайфун, 3 тысячи жертв, давление составляло всего-навсего 911,9 миллибара!

1936 г. — снежный буран, число жертв неизвестно;

1938 г. — обильные дожди, повлекшие много человеческих жертв;

1942 г. — сильный тайфун;

1943 г. — сильный тайфун;

1945 г. — тайфун, 4200 жертв;

1949 г. — три тайфуна;

1954 г. — тайфун, повлекший за собой кораблекрушения, 1139 человек погибло;

1958 г. — волна холода и тайфун, много жертв;

1959 г. — тайфун, 5 тысяч человек погибло, большой материальный ущерб;

1961 г. — снегопады и тайфун;

1963–1964 гг. — обильные снегопады;

1965 г. — тайфун, 208 человек погибло.

Этот перечень далеко не полон, его задача только в том, чтобы показать, до какой степени Японские острова игрушка стихий.

Еще один вид ураганного ветра, не менее поразительный, чем ураганы и тайфуны, — это торнадо и родственные им воздушные и водяные смерчи. Никто не рискнет сказать, что он знает причину возникновения торнадо и почему, скажем, торнадо, явление достаточно редкое на Земле, так часто встречается в Северной Америке. Просто это невероятное природное явление, именно, невероятное, ведь вы не сразу поверите тому, что по ферме промчался ветер и выщипал курам перья? снял шерсть с овец? поднял крышу с церкви и опустил ее в двадцати километрах? поднял в воздух корову, лошадь, бизона (весом 1000 килограммов!)? поднял автомобиль? засосал в воздух людей, а потом бережно опустил, их на землю? поднял одного человека, перенес его через группу деревьев и опустил через 60 метров? поднял поезд с рельсов и опустил в нескольких метрах сбоку от рельсового пути?

А между тем все эти случаи бесспорно засвидетельствованы. И на вопрос, насколько вероятна старая канзасская побасенка, будто целое стадо коров летело по воздуху «как птички», специалисты отвечают, что это не исключено.

Ни ученые, ни фантасты не смогли бы придумать такое явление, как торнадо, но оно существует. Только в 1967 году в США было зарегистрировано 928 торнадо. Странное это явление: по земле распространяется серое, или коричневое, или цвета песка облако, и вверху в небе тоже стоит темное облако, а между ними крутится, извивается и гремит нечто вроде огромного каната, это не что иное, как некий воздушный шланг, вращающийся с невероятной скоростью. Диаметр этого каната может составлять от 2–3 метров до километра. Иногда торнадо длится секунды, но встречались и такие, которые часами прокладывали свой смертоносный путь. И путь этот может быть длиной всего в несколько метров, а может простираться и на пятьдесят километров, которые торнадо проскакивает со скоростью до 90 километров в час. Но и это еще не самое удивительное: на пятачке, где торнадо разминает свои мускулы, из земли выкручиваются деревья, и толстые деревянные балки разносятся на мелкие щепочки, а в 20–30 метрах от этого места не чувствуется ни ветерка. Имеются свидетельства, что торнадо загонял мокрые соломинки в дерево как пули, однажды щепки были воткнуты в железную пластинку толщиной в полдюйма, вот какова скорость вращения воздуха внутри торнадо и какие там бушуют силы, а между тем совсем рядом абсолютно ничего не происходит!

Написано много книг о возникновении, исчезновении, причинах торнадо, но результат ничтожный, ясно только, что здесь как-то слагаются такие факторы, как влажность воздуха, повышенная температура, наслоение различных слоев воздуха друг на друга, равнинные территории и другие географические особенности. Все это очень учено, но как не вспомнить, что в детстве нам говорили, будто гром случается, когда сталкиваются два облака. Жителям районов, где случаются торнадо, наука должна представить понятное и исчерпывающее объяснение.

Поднимающиеся разогретые массы воздуха могут стать решающим фактором образования торнадо, это поняли немцы, пережившие ночь с 27 на 28 июля 1943 года, когда Гамбург подвергся бомбардировке американских самолетов. Было сброшено так много бомб, что в конце концов весь город представлял собой сплошной огненный столб. При температуре воздуха 800–1000 °C люди обугливались снаружи, а если они вдыхали воздух, то и изнутри. Тогда это называли «огненным смерчем», но это был искусственный торнадо! Деревья вырывались из земли и горящими факелами выбрасывались в воздух, бушующий ветер срывал одежду с людей, сбрасывал и переворачивал автомобили. В сообщениях об «огненном смерче» говорится, что горячий воздух единым потоком поднимался вверх на семь километров, он увлекал за собой другой воздух, и далеко от Гамбурга сила ветра составляла семь баллов.

Такой же торнадо вызвала атомная бомбардировка Хиросимы. Жителям этих городов в пору было поверить легендарному сообщению пророка Иезекииля (глава I):

«И я увидел, и вот, бурный ветер шел от севера, великое облако и клубящийся огонь, и сияние вокруг него, а из средины его как бы свет пламени из средины огня…»

Именно такое зрелище открывается фермеру, глядящему из своей траншеи: остановившийся над ним столб торнадо — это труба, прорезываемая молниями.

Бушующие на водяной поверхности смерчи сродни сухопутным торнадо, более того, наблюдали, как торнадо, свернувший с суши на озеро, превратился в смерч, а когда добрался до противоположного берега, снова обернулся торнадо. Так же как торнадо поднимает в воздух песок, камни, доски, балки и все, что попадается ему на пути, так и смерч захватывает рыб, сбрасывая их в другом месте. Но только бы рыб, торнадо могут представлять опасность для самолетов, а водяные смерчи для судов. Эти ветры не такая уж редкость, поэтому неудивительно, что судьба некоторых самолетов или судов остается неизвестной по сей день.

Каковы бы ни были трюки, которые показывают смерчи, какие имена им ни присваивали бы в разных областях земного шара, ясно одно, что это не только фантастические игры природы, основанные на принципе выравнивания перепадов воздушного давления, но и явления природы, изучение которых никак нельзя считать законченным. Тут нас подстерегают различные неожиданности, что убедительно продемонстрировало открытие «струйных потоков».

Эти странные ветры известны с 1930 года, их наблюдал гамбургский метеоролог Г. Зайлькопф, он же и назвал их «струйными потоками», хотя миру об этом не поведал. Зайлькопф был и отличным орнитологом. В его задачу входило определять и выбирать направление полета для дирижаблей-цеппелинов, которые привлекали тогда всеобщее внимание.

Мир поразился, когда цеппелин — огромная оболочка, наполненная газом, со слабеньким мотором, позволявшим в какой-то мере регулировать направление полета, покрывал расстояния в рекордное время намного быстрее, чем это смогли бы сделать мощные самолеты. Мир поражался высокому уровню германской техники воздухоплавания, хотя лавры эти следовало скорее отдать германской метеорологии, но тайна струйных потоков тщательно охранялась. Благодаря открытию Зайлькопфа цеппелины на большой высоте вклинивались в струйный поток (ширина его бывает до 400 километров) и вместе с ним с большой скоростью устремлялись к цели, достигая ее на много часов раньше расчетного времени. Это демонстрировалось и во время полетов над Советским Союзом и США.

Тайна струйных потоков выплыла наружу лишь в 1940 году, когда американцы начали военные действия в Тихом океане. Пилоты бомбардировщиков с ужасом констатировали, что иногда их машины совсем не продвигаются вперед, практически повиснув в воздухе, это случалось, когда они попадали в струйный поток, направленный в противоположную сторону, нечто вроде горизонтального смерча. Примерно в те же годы японцы использовали один из таких струйных потоков, направляя по ним воздушные шары, загруженные взрывчаткой, через Тихий океан в США.

Поэтому во многих книгах американские метеорологи считаются первооткрывателями струйных потоков, а в числе их помощников называют пилотов с бомбардировщиков американских ВВС. Между тем английский термин, обозначающий этот феномен «jet stream», есть не что иное, как перевод немецкого выражения «струйный поток», придуманного Зайлькопфом. Термин останется как память об этом ученом и о полетах цеппелинов.

В настоящее время струйные потоки нанесены на карты, их учитывают во время полетов, и когда пассажиров просят в связи с тряской «пристегнуть ремни», это может означать, что самолет проходит турбулентную зону по краю «струйного потока».

Штормовые ветры имеются и на тех высотах, которые совершенно недоступны современному воздухоплаванию, там, где плотность воздуха настолько мала, что с трудом можно измерить движение воздуха. Но с помощью тончайших пленок, выброшенных ракетами на высоте сто километров, удалось обнаружить «ураганы», достигающие скорости 360 километров в час, такие скорости, как правило, на поверхности земли не регистрируются. В этих ураганах иногда наблюдали и вертикальные потоки воздуха, завихрения, которые подбрасывали пленку.

Во время войны держалось в секрете и еще одно явление — образование конденсируемых полос на небе, которые выдавали летящие на большой высоте бомбардировщики и особенно самолеты-разведчики. Тонкая белая полоса, протянувшаяся по небу, четко показывала направление полета, она была надежнее, чем установки для подслушивания и радары. Надо было как-то воспрепятствовать образованию этих предательских полос.

Легко было разобраться в природе конденсационных полос: это кристаллы льда, замерзшая вода, оставшаяся от горючего. Возможно, замерзшая жидкость конденсировалась также вокруг выхлопных газов двигателей. Если мы так быстро разобрались в природе возникновения следов конденсации, то, возможно, нам удастся найти способ устранить их образование?

В первом эксперименте попытались улавливать кристаллики льда, образующиеся в полосах: команда самолета должна была лететь в след передней машины и брать пробы воздуха. Но они не поддавались анализу: снег, или град, или, может быть, просто туман? Или все вместе? Тогда сконструировали самолет-«подметальщик» — его плоскости были обмазаны мягкими пастами, в которых кристаллики снега или зернышки града должны были оставить следы, но и этот эксперимент не прояснил вопроса.

До сих пор наука не может точно объяснить, как возникают сверкающие снежинки, как они растут, как принимают ту или иную форму кристалла, который всегда остается шестигранным. На этот счет существует новая теория, утверждающая, что тончайшие иголки льда растут из возникшего вначале маленького диска ледяного кристаллика. Эти иголки поглощают водяной пар, который замерзает и образует таким образом шесть граней нормального снежного кристалла. Мнение это скорее можно считать наблюдением, чем обоснованной теорией, и проясняет оно дело не больше, чем написанная в 1611 году Й. Кеплером работа «О шестигранном снеге».

Теперь мы кое-что узнали не только о конденсационных полосах, но и вообще о том, как образуются дождевые капли, как растут зернышки града и как из снега делаются снежинки. Но все же мы слишком мало знаем о том, что происходит в верхних слоях атмосферы, хотя метеорологи и могут предсказать довольно точно, какая завтра будет погода.

Великий физик Джордж Гамов, он долгое время преподавал в Колорадском университете, зло шутил: «Когда же наконец метеорологи станут называться метеоронами, ведь астрологи уже совершили превращение в астрономов». Тем самым он выразил всеобщую потребность поставить метеорологические исследования на самую солидную и широкую основу. Когда это произойдет, станет возможным не только предсказывать погоду, но и узнать, как и прежде всего почему климат подвергается колебаниям.

Может быть, тогда придет и разгадка оледенений. Пока с уверенностью можно сказать только одно: в недавней истории Земли имели место оледенения. В течение тысячелетий огромные территории были покрыты гигантскими ледниками, целыми горами льда, жизнь остановилась в своем развитии, целые виды растений и животных погибли. О причинах ледниковых периодов у нас есть только смутные гипотезы. Мы не можем даже ответить на тревожный вопрос, становится ли климат на Земле теплее (последнее оледенение закончилось в Европе всего десять тысяч лет назад), или мы приближаемся к новому ледниковому периоду.

Когда мы задумываемся над этими вопросами, в памяти всплывает проблема, о которой мы уже говорили: была наша Земля теплой или холодной, когда на ней возникла жизнь, та первая примитивная жизнь, те первоначальные организмы, которые мы должны считать своими предками? Земле как космическому телу тогда было 1,2 миллиарда лет. Предполагается, что в то время на Земле температура была на уровне комнатной, примерно 20 °C. За последующие три с половиной миллиарда лет были, без сомнения, периоды и более теплые и более холодные. Если мы как люди населяем ныне Землю, то этим мы благодарны (или обязаны) не в последнюю очередь климатическим колебаниям. Большая жара во время засух, снегопады и морозы во время оледенений уничтожили, наверное, многих конкурентов за право занимать первое место в царстве животных. Мы и теперь видим, что люди белой, черной или желтой расы весьма привязаны к тем климатическим зонам, где они появились.

А как дело обстоит на сегодняшний день, растет ли ледяной покров Земли? Подсчитано: округленно 10 процентов поверхности Земли покрыто льдами, из них, в свою очередь, девять приходится на массы льда, группирующиеся вокруг Северного полюса, 90 — вокруг Южного и один отдан глетчерам, покрывающим Землю в разных местах.

Поразительные цифры. Ведь нам недавно еще говорили, что в Арктике и Антарктике льда примерно поровну. Уместно спросить, увеличивается ли лед Земли, прежде всего те его огромные массы, которые накоплены в Антарктике, или он постепенно тает и человечеству грозит утонуть от избытка воды. Ответы ученых весьма неопределенны, но все же в основном положительны и успокаивают: лед растет, уровень воды в океанах опускается. Однако что касается Гренландии, то последние годы дали как положительные, так и отрицательные величины, и все они колебались от нуля примерно на одинаковую амплитуду.

В конечном счете наш вопрос, становится ли на Земле теплее или холоднее, сводится к проблеме, будет ли новый ледниковый период, когда он наступит или, может быть, Землю ожидают времена большой жары и пустынь. К счастью, мы располагаем довольно точными данными о температурных колебаниях за последние три тысячи лет. Конечно, в отдельных местах могло быть холоднее или теплее, в зависимости от того, как там складывалось отношение массы суши к массе океана (в данном случае мы можем на столь непродолжительном отрезке времени пренебречь дрейфом континентов), но в основном за это время отчетливо вырисовываются четыре холодных периода. Еще в 1945 году измерения создавали впечатление, что температуры, возможно, увеличиваются, однако сейчас все однозначно указывает в направлении ледникового периода: области Баффинова залива, к северу от Канады, которые еще 30–40 лет назад были свободны от снега, теперь лежат под снегом, паковый лед вокруг Исландии становится препятствием для судоходства. Рыбы, которые водились в северных водах, подаются на юг, миграция наблюдается и среди животных континента Северной Америки.

Метеорологические суда в Северной Атлантике отмечают, что средняя температура воды за последние два десятилетия снизилась на 0,5 градуса, а полградуса — это очень много! Трудно предвидеть все последствия, если этот процесс будет продолжаться.

Если бы в Средней Европе средняя температура упала всего на четыре градуса, нам пришлось бы значительно сократить свои обычные запросы. Ледники в Швеции и Альпах начнут расти и сползать с гор, — потребуются очень значительные энергетические и материальные расходы, чтобы поддерживать тепло в домах и устранять заносы на дорогах. (Только один пример: крестьянам в Голштинии придется, возможно, вместо коров держать оленей.) Миллионы жителей, покинувших негостеприимный север, надо будет размещать каким-то образом, в общем, всего не перечислишь.

Еще хуже, чем нам, придется жителям экваториальных стран. Если похолодает и количество снега и льда в полярных областях начнет увеличиваться, уменьшится количество влаги. Неизбежным результатом такого процесса станет жара и засуха, падеж скота и неурожаи, голод и вымирание населения целых областей. Может быть, это фантазия, утопия? Специальный конгресс в 1972 году был посвящен этой проблеме, и ученые, выступавшие на нем, считают все это не только возможным, но и вполне вероятным. Они напомнили, что цветущие культуры Египта, Месопотамии, долины Инда пришли в упадок из-за нехватки влаги. Всеобщее существование зависит от достаточного количества осадков, об этом свидетельствуют, в частности, наскальные изображения животных, найденные в Сахаре, по-видимому, тогда они в изобилии водились в пустыне. Вспомним, наконец, покинутые, мертвые города майя, несомненно, они были оставлены, потому что в это время — 770 год н. э. — людям не хватало воды.

Как далеко мы прошли в направлении нового ледникового периода? Некоторые специалисты полагают, что оптимальные для нас температуры существовали шесть тысяч лет назад, а с тех пор они колеблются то в ту, то в другую сторону; например в X–XI веках было теплее, викинги могли тогда сеять зерно на Гренландии (Зеленой стране). С людьми каменного века жили звери полутропических зон. Эти же данные показывают, что в тех географических районах, к которым относятся Германия и Англия, межледниковый период длился обычно не дольше десяти тысяч лет.

Трудно примириться с тем, что нас ожидает более суровый климат. Если б у нас было время не спеша подготовиться к подобной перемене! Однако ученые единодушно утверждают, что похолодание не за горами, более того, в Гренландии резкий температурный скачок, который свел все леса, произошел всего за сто лет. По той же причине леса уступили место травяному покрову в Греции.

Большинство участников конгресса 1972 года пришли к следующему заключению: климат нашей Земли в последние тысячелетия резко отличается от того, который существовал последние миллионы лет. Интервалы теплого периода, в один из которых пришлось и наше существование, всегда были непродолжительны. Естественный конец эпохи потепления, с геологической точки зрения, совсем близок: уже в ближайшие тысячелетия, если не столетия, следует ожидать охлаждения Земли и быстрых изменений окружающей среды, значительно больших, чем те, которые человек пережил в историческую эпоху. Эти гигантские климатические перемены представляют основной фактор, угрожающий стабильности окружающей среды. Прибавьте к этому потребности человека в энергетических, пищевых и других ресурсах Земли. Надо, чтобы мы прониклись сознанием этой ситуации задолго до того, как появятся глобальные признаки ухудшения климата.

Уже теперь необходимо приступить к разработке международных исследовательских программ, в которых приняли бы участие ученые различных специальностей, ведь мы слишком мало знаем о ледниковых периодах. Достаточно привести перечень причин оледенения:

1) Солнце светит неравномерно; когда интенсивность солнечной радиации ослабевает, наступает оледенение.

2) Земля проходит через облака космической пыли которая уменьшает солнечную радиацию.

3) Земная ось время от времени меняет свое направление, отчего количество энергии, получаемое от Солнца, различно.

4) Меняется магнитное поле Земли, приводя к различным изменениям, которые, в свою очередь, завершаются оледенением.

5) Меняется траектория движения Земли вокруг Солнца.

6) Меняется отношение суши и моря.

7) При вулканических извержениях поднимаются тучи пыли, закрывающие Солнце.

8) Меняется направление воздушных потоков и морских течений.

9) Небольшое охлаждение влечет за собой увеличение ледяных и снежных покровов, которые больше отражают солнечные лучи, что ведет к дальнейшему охлаждению.

И так далее.

Этот перечень неполон, но он показывает, сколько имеется различных мнений. Если бы явился новый пророк а-ля Денекен и связал бы наступление ледникового периода с визитом пришельцев из космоса, он наверняка нашел бы легковерных слушателей; свою лепту могут внести и теоретики, проповедующие так называемые «полые» и «ледяные» миры.

Есть и еще одна проблема, которая имеет косвенное отношение к рассматриваемому кругу вопросов: не вымерли ли динозавры оттого, что на Земле наступало оледенение? Загадка вымирания динозавров до сих пор не решена. Другой вопрос: что это за загадочные черные червячки, которые живут в глубине кристаллического льда в глетчерах? Что питает их, как они живут, почему они так любят холод? Может быть, они пережили последнее оледенение во льдах Аляски? Как возникают под антарктическими льдинами странные, длиной иногда больше метра сосульки, очень похожие на сталактиты, растущие в воде со скоростью два сантиметра в минуту?

Глава 14 Фантазия и действительность

Любой школьник знает, что Гольфстрим подогревает Северную Европу, что без него в Англии, Норвегии, Швеции, Дании люди не могли бы жить. В фантастических романах нередко выводятся ученые-злодеи, которые отклоняют Гольфстрим в сторону, лишая Европу центрального отопления. На то это и фантастика, но, все же вполне уместно спросить, может ли человек хотя бы в ограниченных районах влиять на климат? Не будем пока слушать фанатичных защитников природы, которые уверены, что человек злостно портит климат. Зададим более серьезный вопрос: насколько он стабилен, абстрагируясь в настоящий момент от проблемы наступления или отступления ледникового периода?

А ведь климат уже использовался в качестве оружия! В 1974 году министерство обороны США признало без обиняков: в период с 1966 по 1972 год искусственным путем вызывались обильные дожди, чтобы помешать продвижению военных отрядов из Северного Вьетнама. Для этого на большой высоте «высевались» тонкие кристаллы йодистых солей серебра и другие химические вещества, вокруг кристаллов конденсировались дождевые капли. Сродни этому методу «ракеты против града», которые запускают над районами виноградников.

Таким образом, не приходится сомневаться, что человек в отдельных местах может воздействовать на климат. Разрастание гигантских городов не только повлекло за собой загрязнение воздуха, но и повлияло на воздушные течения: планеристам знакомы теплые восходящие потоки, поднимающиеся от каменных хребтов больших городов. Их климат заметно отличен от климата данной местности: над городами висит туман, облака испарений.

Но ведь так же человек менял климат, когда он перешел к землепашеству. Там, где росли кусты и деревья, обеспечивавшие достаточную влагу, начали простираться поля, над которыми гуляет ветер, нередко унося с собой почву, достаточно вспомнить пыльные бури на Среднем Западе США. В других местах дожди уносят драгоценную почву, не удерживаемую более корнями деревьев. Меняется не только ландшафт, но и климат. Мы все это давно знаем и все же ведем дискуссию, нельзя ли целенаправленно улучшать климат, нельзя ли, скажем, обводнить Сахару, создать в Сибири огромные озера, направить в другую сторону русла рек, растопить льды в полярных областях или перекрыть Берингов пролив, «улучшив» таким образом соотношение между соленой и пресной водой?

Сколь бы любопытными ни представлялись подобные планы, пока их не удавалось осуществить. Вряд ли они будут реализованы в ближайшее время в таких масштабах, чтобы кардинально повлиять на климат. Человек с тех пор, как он появился на Земле, стремился прежде всего получить огонь, обуздать его, нагревать жилье. Эта черта в корне отличает его от животного. Человек всегда «нагревает» атмосферу, что бы он ни делал в домашнем хозяйстве, в промышленности, в мирных и военных условиях, какие бы превращения он ни производил с деревом, углем, нефтью, газом, порохом или иными химическими веществами. Он выделяет тепло даже когда ест, работает или разводит скот.

Человек пустил в топку чуть ли не целый материк леса, а когда его стало не хватать, взялся за торф, уголь. Потом он открыл нефть и газ, а теперь и энергию атомного расщепления. Вероятно, он когда-нибудь сможет овладеть энергией атомного синтеза, а когда всего этого окажется недостаточно, найдет другие источники энергии, о которых мы пока знаем так же мало, как мало подозревал кто-либо полвека назад, что удастся использовать энергию атомного ядра.

Опасения о том, что могут исчерпаться запасы угля, нефти, газа, даже атомной энергии, понятны, но несущественны. Все пессимистические расчеты, согласно которым уже в нашем веке-де не хватит энергии или сырья, что повлечет за собой «закат культуры», все подобные апокалипсические предсказания до сих пор оказывались бессмысленными, и нам представляется, что так дело будет обстоять и в будущем.

Однако как велика доля, которую мы вносим искусственно в естественный термобаланс Земли? Дадим только одну короткую цифру: если тепло, которое получает Земля прежде всего от Солнца, составляет в день 200 единиц, то количество энергии, дополнительно вносимой человеком, составляет 0,03 единицы, так что относительно всей планеты наш энергетический вклад ничтожен. Он не может заметно повлиять на климат Земли, другое дело прогнозы на ближайшие 50 или, тем более, 200 лет. Оперируют невероятно возросшим населением Земли и его постоянно растущими потребностями, но не принимают во внимание, что потребление энергии пока определяется чрезвычайно низкой эффективностью в промышленности.

Два классических примера показывают, насколько неточны подобные расчеты.

Пресса наводнена тревожными сообщениями. Хватит ли нам кислорода, если мы по-прежнему будем так неразумно расходовать уголь, нефть и газ? Уже видится момент, когда наши 20,95 процента кислорода оказываются под угрозой, когда мы начнем задыхаться и умрем в корчах. После появления подобных предсказаний ученые наконец подсчитали все известные запасы угля, нефти, газа и древесины, «сожгли» их и получили тот объем углекислого газа, который дала вся операция. Результат оказался однозначным и утешительным: если мы сожжем все, что горит (хотя нам этого не нужно, да и невозможно сделать), для осуществления процесса понадобится всего 0,15 процента кислорода, который имеется в атмосфере, то есть его содержание понизится с 20,95 до 20,8 процента, от этого не ухудшится дыхание ни растений, ни животных, ни человека.

В наши дни стали модны пессимистические прогнозы, предрекающие невеселое будущее нашей окружающей среды. К счастью, как и вообще моду, их не стоит принимать всерьез. Миру, который не может предсказать погоду конца недели, следовало бы понять, что он не умеет заглянуть в будущее даже на пять-десять лет. Однако пророки «оранжерейной теории», которая-де должна повлиять на климат планеты, ссылаются на вполне доказанный факт: количество углекислого газа в нашей атмосфере за последние десятилетия увеличилось. Этого следовало ожидать, век индустриализации означает, в частности, сгорание большого количества веществ, что, в свою очередь, дает углекислый газ, который выбрасывается в атмосферу. Действительно, количество CO2 в воздухе увеличивается, особенно в северном полушарии, где темпы индустриализации выше, чем в южном. По теории «оранжереи» углекислый газ, содержащийся в воздухе, уменьшает теплоотдачу Земли во вселенную, поэтому на Земле становится теплее — как в парнике. Многие живые существа не смогут переносить такой атмосферы, многие виды вымрут, равновесие в природе будет нарушено, последствия непоправимы.

Начнем с того, что увеличение CO2 едва улавливается измерениями. При нормальном содержании углекислого газа в воздухе — 320 промилле (промилле — это часть на миллион, в данном случае на миллион воздуха 320 молекул углекислого газа) — к нему за последние годы едва добавился 1 промилле.

Действительно, к 2000 году Земля должна стать на полградуса теплее, это значит, что эффект «оранжереи» минимальный, и им спокойно можно пренебречь, во-первых, потому, что к этому времени значительно сократится сжигание классических топливных материалов (они будут в значительной мере заменены ядерной энергией), а во-вторых, потому, что природа пустит в ход механизм противорегуляции: повышенные температуры вызовут большую облачность с соответственным уменьшением солнечной радиации — температура уменьшится, то есть отрегулируется.

Заметим, кстати, что земные растения будут только радоваться увеличению углекислого газа, на планете его не хватает для их оптимального роста. В настоящее время растения суммарно забирают из атмосферы 300 миллиардов тонн углекислого газа, отдавая в результате обмена веществ соответствующее количество кислорода, так что и здесь можно наметить механизм противорегуляции.

Природа организована не так просто, как иногда представляется. В конечном счете неважно, что лежит на чашах весов знаменитого равновесия природы, они остаются стабильными, пока функционирует закон: действие — противодействие. Нам следует понять наконец, что человек и сам произведение природы, его дела весьма «природны» и соответствуют естественным законам, в том числе и тогда, когда он изменяет природу.

С 1963 по 1970 год Земля уже пережила период уменьшенного солнечного излучения. В 1963 году в результате извержения вулкана Маунт Эйджунг в атмосферу было выброшено большое количество пыли, и лишь в 1970 году атмосфера очистилась настолько, что уровень солнечной радиации вернулся к показателям 1963 года. То же явление наблюдалось и при извержении вулкана Кракатау. Загрязнения промышленной пылью, о которых так много говорят (и в некоторых местах для этого есть причины), не достигли пока «вселенских» масштабов.

Что касается воздействия на климат, то с вулканическими выбросами пыли можно сравнить гигантские пожары в лесах и на болотах, которые вот уже миллионы лет время от времени бушуют на Земле.

Нет сомнения, что во многих районах воды не хватает. С одной стороны, человек делает все возможное, чтобы как можно быстрее избавиться от воды, падающей с неба. Он выпрямил русло рек, создал систему канализации, осушил луга и болота, зимой он старается быстрее избавиться от снега, спустив его в виде воды в море. С другой стороны, он жалуется на недостаток воды, создает искусственные озера, бурит все более глубокие колодцы — и вынужден жарким летом пить не только ту воду, в которой перед этим другие мылись, но и которую прежде него уже однажды выпили. Но это еще полбеды, главное, чтобы в воде не содержалось слишком много примесей от стиральных порошков, от вносимых в почву химических удобрений и других веществ, загрязняющих окружающую среду.

Когда человек жалуется на недостаток воды, в этом всегда не только его вина, но и следы дурного хозяйствования. В рамках всей планеты следует упомянуть и такой факт: человек не только осушил большие территории, но он и обводнил большие районы, так что там стало возможно земледелие. Если подсчитать суммарную площадь всех этих районов, они составят территорию в полтора миллиона квадратных километров. Вода на этих территориях испаряется, конденсируется в облаках и таким образом влияет на климат значительно более активно, чем те процессы нарушения окружающей среды, о которых так громко говорят.

Подобные вмешательства не имеют глобального значения, и если нам следует опасаться за запасы воды на Земле, то из-за минеральных масел. Впрочем, противопоставление вода — минеральные масла неново. Продукты нефти возникли, когда появились жизненно важные вещества, такие, как аминокислоты, сахар, белки, жиры, в результате их распада появилась нефть, которая уже в те времена заливала большие поверхности.

Известны нефтяные источники, в которых нефть бьет из земли, сливается в ручьи, а потом где-то по пути задерживается и исчезает. Именно такие источники обратили на себя внимание человека в США, в Персии, а также в Люнебургской пустоши в Европе. Конечно, такие естественные источники существуют не только на суше, они имеются и на дне океанов. По данным советских исследователей, из нефтяных источников океана ежегодно выливается около 0,5 миллиона тонн нефти (а американские исследователи приводят цифру — 6 миллионов тонн), примерно такое количество, добывается в Анголе или Пакистане, оно имеет промышленное значение. Эта нефть медленно поднимается в море, распределяется по поверхности, ветер и волны сбивают ее в комочки, вода и воздух подвергают химическим превращениям, она дает пищу определенным видам водорослей, в ней начинают жить маленькие рачки и раковины, и, наконец, след нефти совсем теряется.

Так что и здесь все было бы в порядке, если бы человек ежегодно не добавлял еще 4–10 миллионов тонн (достоверных данных нет) из своих «отходов». Наверняка трудно сказать, к чему это приведет. Может быть, вышеупомянутые живые организмы только обрадуются, станут размножаться и будут способствовать распаду комочков нефти, которые, теряя свою плавучесть, опустятся на дно и не будут представлять никакой опасности, превратившись в безобидный органический материал. Но довольно таких примеров. Не будет беды, если человека почаще «тыкать носом» в возможные отрицательные последствия его деятельности, что приучит его к экономий и бережливости. Естествоиспытателям стоит внимательно проверить тезис: не располагает ли природа таким неисчерпаемым запасом возможностей, что все приводит в конечном счете к естественному ходу событий? Ученые и техники, возможно, в рамках эволюции сами представляют собой не что иное, как фактор регулирования на пути к неизвестной нам цели!

Известно, что до человека, который в борьбе за существование пытается покорить себе Землю, были первобытные люди, известно также, что и они имели предков, живых существ, которых мы называем животными. Примерно 130 миллионов лет назад, в меловой период, появились насекомоядные, от которых мы и ведем свой род. Это были млекопитающие, а они, в свою очередь, восходят к рептилиям, таким образом, к нашим, пусть косвенным, предкам относятся и ящеры. Ящеры были уже позвоночными, как и мы, среди их предков высшие беспозвоночные, группы кораллов, губок, панцирных и червей. Но и те возникли не сразу, а из простых многоклеточных и, наконец, одноклеточных.

Первых свидетелей нашего эволюционного ряда мы находим в породах возрастом 3,7 миллиарда лет, это и есть древность нашего генеалогического древа. Мы должны быть благодарны нашим предкам за то, что они одержали верх в борьбе за жизнь и продолжили свой род до нас. Бесчисленны виды, которым не выпало такой счастливой доли: они проиграли и вымерли.

Одно из таких вымерших существ — первоптица. Она была как бы промежуточным звеном между ящерами и яйцекладущими рептилиями и летающими и также откладывающими яйца птицами. Может быть, мы бы ничего не узнали об этом существе, если бы в 1793 году не изобрели литографии — печати на камне. Когда это изобретение появилось, начали искать повсюду красивые ровные каменные пластинки и наконец в Солнхофене, во Франконских Альбах, нашли каменоломню, служившую еще древним римлянам, получавшим из этих мест отличные каменные пластины. Эти каменные породы возникли в эпоху, когда местность населяли ящеры. И вот на одной из пластин в 1861 году нашли отпечаток перьев птицы! Значит, они существовали, эти первоптицы.

Уже в следующем году на глубине 20 метров откопали почти целый скелет праптицы, остаток двух крыльев, длинный, покрытый перьями хвост, головы, к сожалению, не было. Была ли то прародительница птиц? Как всегда, мнения ученых разошлись. Им хотелось бы увидеть существо, покрытое перьями, но с чешуей на теле, с длинным хвостом, как у ящерицы, с когтями на крыльях, с зубами в длинной пасти. Поскольку голова отсутствовала, для споров открывался большой простор. Между тем находка была куплена Британским музеем, и стало ясно, что, прежде чем пускаться в спор, следовало бы принять меры, чтобы находка осталась в Германии, теперь же спор могли начинать уже английские коллеги, что они немедленно и сделали.

Но потом, в 1877 году, нашли новую праптицу, и снова недалеко от Солнхофена, в ней было все, что нужно: и голова, и когти, и чешуя. В удлиненной пасти-клюве можно было даже явственно разглядеть острые зубы рептилии.

В настоящее время ученые располагают остатками по меньшей мере четырех праптиц, а на картинках учебников они летают вокруг ящеров на фоне фантастического древнего ландшафта. В этой картинке угнетает одно: мы до сих пор не знаем, могла ли летать эта птица. Теперь, по прошествии доброй сотни лет, все еще не могут сойтись во мнении, летала ли праптица, или же она могла только порхать с ветки на ветку. Одна группа утверждает, что она весила 500 граммов, размах крыла составлял 58 сантиметров, и общая поверхность крыльев составляла 373 квадратных сантиметра (или 388 квадратных сантиметров?), это означает, что у нее должна была быть очень высокая посадочная скорость, то есть летать она не могла.

Минуточку! — возражают противники, вес птицы был всего 200 граммов, общая площадь крыльев 479 квадратных сантиметров, и не забудьте про хвост! Мы заложили данные в ЭВМ, и получилось, что такая птица могла летать и медленно садиться на землю.

Нет, утверждает третья группа ученых, если сравнить вес найденных костей с весом родственников — костистых рыб, то птица должна была весить 400–500 граммов. Если бы она сразу опускалась на землю, то переломала бы себе все кости, вот планирующий полет ей должен был удаваться, особенно с таким отличным широким оперенным хвостом.

Жаль, но мы никогда не узнаем, была ли праптица настоящей летающей птицей.

То же самое можно сказать и о многих других растениях и животных из истории Земли. Наши знания о них следует отнести не столько к области «естествознания», сколько «естествоописания».

Мы понимаем необходимость в появлении все новых и новых видов животных. Мы наблюдаем, более того, ощущаем изменение массы Земли за счет различных химических и физических воздействий, мы с ними знакомы. Из одного сорта цветов садовник может вывести целую гамму новых, которые устойчиво будут передавать свои признаки дальнейшим поколениям, и каждый собачник знает, как ему следует выводить новые породы собак. Дело дошло до того, что мы разводим растения и животных, которые нам приятны или полезны. Не менее активно мы вторгаемся в процесс созидания, когда истребляем определенные виды живых существ, неважно, о ком мы сейчас говорим, — о врачах или охотниках за пушниной. И все же кто уничтожал ящеров? Другими словами, почему их не осталось на Земле?

До 1856 года, до появления книги Ч. Дарвина о происхождении видов, заложившей основы наших представлений об эволюции, ответ представлялся несложным: то, что мы находим в окаменевшем виде, — это погибшие в «катастрофе» животные. Что же это была за катастрофа? Какая разница, некоторые люди при этом невольно думали о всемирном библейском потопе, не замечая того, что, случись именно он, раковины и другие морские животные остались бы в живых в первую очередь.

Выдающийся швейцарский естествоиспытатель Л. Агассис (1807–1873), которому принадлежат такие научные заслуги, как признание швейцарских глетчеров остатками оледенения Европы, описание и научная систематизация около тысячи видов окаменевших рыб, крупнейшие биологические исследования морских обитателей Северной Америки, довольствовался подобным объяснением: жизнь на Земле вымирала 50–80 раз и столько же раз созидалась заново (богом). Агассис не верил в теорию Дарвина и был одним из ее наиболее ожесточенных противников.

Сейчас мы почти безоговорочно принимаем эволюционную теорию и верим в логическую непрерывную линию развития от одноклеточных до человека, нам не нужно прибегать к идее пятидесяти-восьмидесяти новых сотворений жизни, но объяснение, куда исчезли те многочисленные виды, которые «наработала» эволюция за 3,7 миллиарда лет, нам бы не помешало.

Любому, кто находил на поле или в каменоломне окаменевшую раковину, ясно, что некогда здесь было море или берег, хотя теперь, возможно, это место поднимается на несколько сот метров над уровнем моря. Таким образом, в качестве причины «вселенских» катастроф могут выступить значительные подвижки суши, мощные процессы ее подъема и опускания, другими словами, геологические катастрофы. Нельзя забывать, что с подобными геологическими катастрофами были связаны и изменения климата.

Соображения такого рода подтверждаются находками в сибирских льдах хорошо сохранившихся мамонтов. Здесь нашли не отдельные туши животных, а сотни и тысячи их, одни бивни, отделенные от закоченевших трупов, весили тонны. Куски мяса, вырезанные из их лохматых туловищ, законсервировались настолько хорошо, что не только могли использоваться как корм для собак, но и были в виде бефстроганова поданы на обед участникам конгресса геологов, проходившего в тогдашнем Петербурге. А ведь эту зону теплого климата, населяли не только мамонты, которых застали врасплох холода, принесенные оледенением, здесь же была найдена и замерзшая туша шерстистого носорога. Если бы животные не оказались застигнутыми внезапными холодами, их туши не сохранились бы в столь отличном состоянии. Животных неожиданно застигла климатическая катастрофа, и они погибли, потому что тепло больше не возвращалось.

Что касается причины гибели ящеров, то она и сейчас непонятна, ясно только, что жившие вместе с ними в юрский период (150 миллионов лет назад) раковины, морские ежи и прочие мелкие морские животные предопределили переход к меловому периоду (120 миллионов лет назад), а вот ящеры, а также белемниты (эти окаменелости называют «чертовыми пальцами») не смогли приспособиться к условиям новой эпохи.

Не исключено, что они были как-то связаны с хвощами и папоротниками, процветавшими в юрский период и вытесненными во время мела травянистыми лугами, дубами и тополями. Но и здесь можно задать вопрос: почему эти растения перестали существовать? Может быть, их поразила какая-то новая болезнь или разразилась ящерная эпизоотия? О животных периода оледенения, то есть о довольно поздних видах, нам известно, что они очень страдали от различных заболеваний и вымирали от них, например, гигантский пещерный медведь. Но нам непонятно, отчего ящеры внезапно сошли со сцены земной жизнедеятельности, исследователи предлагают все новые объяснения, но не факты. Рассмотрим некоторые из новых теорий:

Скорлупа яиц ящеров — а ящеры откладывали довольно большие яйца, и в некоторых музеях можно их видеть — стала со временем очень тонкой, и плод уже не мог нормально развиваться. Но почему скорлупа утоньшилась, никто не знает.

У ящеров замедлялась реакция. Ведь когда на животное длиной 30 метров совершается нападение, то из-за большой протяженности нервных путей этот факт «долго доходит» до мозга, и животное не успевает среагировать. Но почему же тогда вымерли маленькие ящеры, у которых время реакции было непродолжительным? А может быть, причиной их смерти послужило какое-то внеземное событие? Может быть, на их гены повлиял сильный взрыв космического излучения? Эта теория пользуется большой популярностью, но доказательств в ее пользу нет.

Таким же образом можно предположить, что гнезда ящеров «разорили» животные какого-то нового вида. Пока наука не знает окончательного ответа, она готова приветствовать за дискуссионным столом любого человека, у которого есть мало-мальски сносное объяснение случившемуся.

Может быть, следует подойти к проблеме с другой стороны. Обычно мы полагаем, что появление нового вида живых существ означает прогресс, шаг вперед и вверх по эволюционной лестнице. На самом деле это отнюдь не доказанный постулат, нечто вроде суеверия и нашего желания. Вспомним хотя бы о видах существ с измененным генетическим кодом, многие из них мертворожденные, другие едва доживают до юношеского возраста. Но сохраняются и такие, которые в некоторых отношениях были хуже приспособлены к жизни, чем их родители, но спарились с нормальными партнерами по виду, размножились в большом количестве и вытеснили первоначальный вид. Возможно, что ящеры — равно как и многие другие эволюционные линии — дегенерировали именно так и наконец вымерли. Кстати, теория взрыва космической радиации также предполагает поражение наследственного материала, смерть в результате дегенерации.

Неприятно то, что как раз те виды, которые в силу своего количества и активности стали «хозяевами земли», обнаруживают и благодатную почву для различных отрицательных влияний. Как создание природы, человек подвержен ее правилам и законам, сомнительно, поможет ли человеку его знаменитый разум в борьбе против сил природы. Виды животных, предшествовавшие человеку, тоже, наверное, оборонялись против своей кончины всеми доступными им средствами, и физическими и духовными. Ни умения, ни знания, ни инстинкт, что бы мы под этим ни понимали, не помогли им продлить свой род «навечно».

Исследователи смогли в последние годы найти правдоподобную, а возможно, и истинную разгадку тайны, которая давно волнует умы теологов и философов: тайны происхождения, начала жизни на Земле. За последние 30 лет были проведены простые, много раз проверенные эксперименты, которые в значительной мере открыли завесу над этой тайной.

Классическим, часто цитируемым стал эксперимент, выполненный в 1953 году молодым студентом Чикагского университета Стенли Миллером. Он подверг обработке электрическими разрядами в атмосфере водорода простое соединение углеводорода (CH4) с водой (H2O) и аммиаком (NH3), искры вызывали образование из этого соединения небольших количеств аминокислот, из которых можно составить примитивный белок.

Этот опыт был повторен затем бесчисленными экспериментаторами, результат оказывается верным, а Миллер становится всемирно известным. Между тем ни его эксперимент не был новым, ни его результат поразительным. Если бы Миллер полистал страницы журнала «Труды немецкого химического общества» за 1913 год, он нашел бы там статью немецкого химика Вальтера Лёба, работавшего в химическом отделении больницы имени Вирхова. Лёб подверг действию электрических разрядов сочетание аммиака, воды и углекислого газа (CO2) и утверждал, что получил аминокислоту гликокол. Более того, Лёб дополнительно наблюдал образование сахара и формальдегида, который, по современным представлениям, есть решающее соединение, необходимое для возникновения жизни!

Маленький химик из берлинской больницы был забыт. К чести его нужно отметить, что он не забыл упомянуть С. М. Лозанича и М. Ц. Иовишича из тогдашней королевской Сербской академии наук в Белграде. Именно они первые в начале 1897 года сделали попытку обработать исходные материалы в «потоке искр» и обратили внимание на биохимические аспекты реакции. Пусть эти строки напомнят человечеству о приоритете трех ученых. Они задавались вопросом не о происхождении жизни, а лишь о биохимических процессах в живых организмах, в противном случае их осудили бы как еретиков, высмеяли, да и вообще вряд ли нашелся бы издатель, который опубликовал подобную работу. Имелось еще одно затруднение. Все три исследователя могли относительно удовлетворительно ответить на вопрос, что же они получили в ходе эксперимента, но тонкой аппаратуры химического анализа тогда не было, а ведь доказывается только то, что можно измерить, и границы научному прогрессу задают не мысль и воображение, а измерительная аппаратура. В наши дни считают, что исследовать можно только то, что поддается измерениям. Не смекалка исследователя, не логика его размышлений, не деньги и не недостатки в планировании исследований (как можно запланировать обнаружить то, о чем ничего не известно?), а возможности измерения задают тон техническому прогрессу. Конечно, новые идеи чрезвычайно важны, они создают фундамент познаний, но направление исследований определяется возможностями измерений.

Предположение о том, что основные химические кирпичики, необходимые для построения живых клеток, могли возникнуть в еще мертвом примитивном мире, без вмешательства создателя, пусть несколько поздно, но получило подтверждение. А вот другое предположение, согласно которому такие «кирпичики» и продукты их реакций, даже если они «случайно» возникнут, должны немедленно разрушиться и исчезнуть, оказалось ошибочным. Исследователи с удивлением констатировали, что и такие сложные молекулярные структуры, как гемоглобин и хлорофилл, сохраняются в геологических слоях миллионы, а их остатки даже миллиарды лет.

Восторг по этому поводу вызвал к жизни новую науку «геобиохимию», где представители биологии, минералогии, химии свели воедино тысячи поразительных фактов, накопленных за последнее время. И тут они выяснили, что некоторые «поразительные» результаты оказались не столь уж новыми, например, биохимические вещества были обнаружены в минералах еще в 1862 году. Описать новые явления, зарегистрировать, привести их в измеряемых величинах может каждый, кто имеет соответствующее образование. Но нужно быть ученым, гением или счастливчиком, чтобы обнаружить что-то принципиально новое.

Теперь исследователи пытаются определить пути, по которым из мертвого материала образовывались первые клетки.

Между тем остается открытым вопрос, проделан ли путь от мертвой материи к живым (или умирающим) организмам также и в далеких просторах вселенной. Уникальна ли жизнь, которую мы наблюдаем на Земле, или она имеется повсюду? Не будем считать земной шар маленьким микромиром пространства, который не имеет ничего общего или очень мало общего с генеральной картиной космического бытия, а значит, не могла ли жизнь на Земле возникнуть под влиянием космических процессов, не имеет ли она внеземное происхождение?

Пока нигде в огромных просторах вселенной нам не удалось найти следов жизни, но сырье для ее возникновения есть и на других космических телах, поэтому предполагать, что жизнь имеется только у нас, противоестественно. В темных межзвездных облаках обнаружены все те вещества, с которыми, возможно, инстинктивно экспериментировали Миллер, Лёб и их предшественники!

Наиболее поразительно то, пожалуй, что в этих облаках обнаружен формальдегид, вещество, которое необходимо для возникновения животного, растительного белка, а также сахаров. До тех пор, пока речь шла о небольших молекулах, состоящих из нескольких атомов, все это можно было считать случайностью. Но в 1971 году американский астроном Фред Джонсон из Калифорнийского государственного колледжа сообщил: на спектрограмме, полученной из созвездия Орион, имеются полосы, совпадающие со спектром двупиридилмагнийтетрабензопорфина. Этим названием обозначается вещество с молекулой, состоящей из 83 атомов, родственное гемоглобину и хлорофиллу! Поясним, что означает открытие: найдено соединение, которое либо может стать основой для возникновения жизни в дальних просторах вселенной, либо свидетельствует об уже имевшей место жизни, либо по меньшей мере доказывает, что вещества, необходимые для развития высокоразвитых живых существ, могут жить в межзвездном пространстве.

Кто теперь осмелится сказать, что жизнь существует только на Земле? К тому же найдены биохимические соединения, принесенные из мирового пространства. Их можно увидеть, исследовать, с ними можно проводить эксперименты. Как и все космические материалы, имеющиеся в нашем распоряжении, они метеоритного происхождения.

Идея поискать в метеоритах следы внеземной жизни ненова, уже в 1880 году в Тюбингене появилась книга «Метеориты и их организмы», которую написал адвокат и геолог-любитель доктор Отто Ган. Ему казалось, что он нашел в метеоритах «растительный фетр», а также кораллы, губки и даже морские лилии. Вся писанина доктора Гана — сплошная галиматья, она интересует нас лишь как ранняя попытка обнаружить следы внеземной жизни.

Сенсацией прозвучало в конце 1961 года сообщение двух американских исследователей о том, что с помощью новейшей техники им удалось обнаружить в двух метеоритах «организованные элементы»! Они демонстрировали сотни, тысячи миниатюрных, размером в тысячную долю миллиметра, круглых и шестигранных частичек. Но это вызвало подозрение: почему их считают остатками прежних организмов? Если они и биологического происхождения, то, возможно, это просто загрязнения, внесенные в метеориты уже на Земле. Страницы научных журналов были заполнены аргументами «за» и «против», никто не мог решиться сказать последнего слова, ни один эксперимент не давал окончательного ответа. Ясно было только одно: метеориты приносят из космоса бесчисленное количество простых и сложных веществ, которые, с точки зрения нашей классификации, можно отнести к разряду растительной, а то и животной жизни. Возможно, эти вещества только первоначальные материалы, из которых в космосе вырастает жизнь, а может быть, среди метеоритов можно разыскать остатки погибшего космического тела, на котором существовала жизнь, ясно только, что космос таит значительно более благоприятные возможности для возникновения ее, чем мы некогда полагали. Проведем следующий расчет: предположим, что метеориты падают на Землю равномерно и постоянно с тех пор, как она возникла, и что их состав все время был одним и тем же. В этом случае для появления первых живых организмов на Землю должно было бы занесено 300 миллионов тонн аминокислот и 50 миллионов тонн формальдегида. Допустим, что эти количества следует уменьшить в два, а то в десять или сто раз, все равно они слишком велики.

Можно лишь сказать с определенностью, что метеориты могут заносить на планеты и звезды определенные соединения, которые имеются в космическом пространстве. Если они попадают там на благоприятную почву, вещества смогут послужить ступенькой становления жизни. Если метеориты приносят с собой аминокислоты, те могут стать основным материалом, из которого будет строиться белок, а если формальдегид — то сахара (углеводы).

Знаменитый шведский ученый, физик и химик, директор Нобелевского института физической химии в Стокгольме и сам лауреат Нобелевской премии 1903 года Сванте Аррениус (1859–1927) занимался проблемами возникновения и распространения жизни в космосе. В 1903 году он опубликовал фундаментальную работу «Учебник космической физики», где высказал предположение, что жизнь вначале могла распространяться во вселенной в виде спор, зародышевых клеток. Этот тезис Аррениуса был предметом ожесточенных споров, который перешел даже на страницы бульварной прессы.

Затем шум затих, в памяти потомства остались главным образом выдающиеся специальные работы Аррениуса, в частности, о происхождении оледенений. Аррениус полагал, что иногда вулканы выбрасывали огромные количества двуокиси углерода, в результате чего снижалось излучение Землей тепла в космическое пространство. Она нагревалась, растения начинали бурно разрастаться, возникавший при этом кислород действовал в обратном направлении, вызывая похолодание. Эта теория сомнительна, но интересна тем, что пытается показать взаимозависимость теплых и холодных периодов в истории Земли.

Что же касается провозглашенной Аррениусом «панспермической гипотезы», то в настоящее время мы считаем невероятным, что зародыши жизни могут существовать в космическом пространстве настолько долго, чтобы их можно было переносить от звезды к звезде, а вот мысль, что сырьевые материалы, необходимые для построения жизни, переносятся в космосе метеоритами (а может быть, и кометами), представляется не такой уж невероятной. В 1970 году был опубликован расчет, согласно которому в мировом пространстве имеется от 300 000 000 000 до 30 000 000 000 000 планет, на которых может существовать жизнь.

Такой подход влечет за собой бесчисленный ряд вопросов. Назовем только три из них:

1) Является ли возраст жизни старее возраста Земли?

2) Если есть планеты, на которых жизнь существует дольше, чем на Земле, как протекала там эволюция, были ли там люди, было ли что-то сменившее людской род на этих планетах?

3) Где же возникла жизнь впервые, существует ли на белом свете какой-то «космический рай» создателя? Может быть, и наш «рай» занесен из космоса?

Ясно, что на подобные и многие другие вопросы мы еще не можем ответить. Что бы мы тут ни сказали, это все будет умозрительным соображением, уводящим нас далеко за границы нынешних познаний. Но одно положение следует всегда иметь в виду: жизнь на Земле возникла в невероятно короткие сроки. Стоило планете приобрести твердую оболочку, и за какие-нибудь полтора миллиарда лет на ней появилась жизнь, то есть на земном шаре развитие шло очень быстрыми темпами, а затем замедлилось.

Может быть, в те древние времена все-таки пришла химическая помощь извне? Мы склоняемся к отрицательному ответу на этот вопрос, но тогда придется примириться с весьма неприятным признанием: возникновение жизни должно иметь высокую степень вероятности «повседневности», а это означает, в свою очередь, что «жизнь» столь тривиальное событие, что о ней не стоит и говорить. Не правда ли, довольно грустная картина?

Пытаясь не только прочесть и запомнить те цифры, те факты, которые приведены в настоящей главе, но и как-то осмыслить их, мы наталкиваемся на две трудности. Первая из них — это общее понятие времени. Хотя наши часы и показывают бег часов и дней, но это ничего не означает. Ни понятие дня, ни недели не может послужить единицей отсчета времени. Для школьника неделя — это утомительное отбывание уроков.

Для специалистов неделя бывает часто слишком мала, чтобы выполнить все намеченное, об отпуске и говорить нечего, тут время летит, только успевай оглядываться!

Еще хуже мы осмысливаем большие числа. Сотни или тысячи еще куда ни шло, но разница между ста тысячами и миллионом для большинства из нас заключается только в лишнем нуле, представить себе такие числа нам трудно.

Можно было бы, например, здесь провести длинную линию, надписать на ней числа, обозначающие годы, и пометить, что за эти годы произошло. Если длина линии для каждого года будет равна миллиметру и на каждой странице книги можно было бы провести линию длиной в метр, то для иллюстрации возраста Земли, который округленно составляет пять миллиардов лет, нам потребовалось бы пять миллионов страниц, толщина такой книги составила бы около 400 метров. Но и такие игры с числами ничего не прибавляют нашему сознанию.

Попробуем другой пример.

Предположим, что человек прожил 80 лет, это значит, что он жил 2 522 880 000 секунд, округлим это значение до 2,5 миллиарда секунд, сравним с пятью миллиардами лет — возраст Земли, тогда увидим, что одна секунда человеческого существования соответствует всего двум годам в истории Земли. Секунда как единица времени нам понятна, смена времен года весна — лето — осень — зима также вполне хорошо осознаваемый интервал времени. Если мы скажем, что полгода истории Земли равны секунде человеческой жизни, картина эволюции постепенно проясняется.

Предположим, что первая жизнь появляется на Земле, когда ей 1,5 миллиарда лет, то есть это человек в возрасте 23,7 года, это осень его 24-летия, и осенью зарегистрированы первые примитивнейшие живые организмы. А до этого не было ничего, кроме мертвого земного шара, окутанного облаками, оглушаемого грозами, — зрелище, которое со временем становится утомительным. Лишь в 60 лет на Земле появляется что-то новенькое, поверхность преобразуется, складывается в горы, изменяется форма океанов, наступает процесс, который геологи называют «алгомическим горообразованием».

Когда человек празднует 71-й год, своего рождения (примерно 600 миллионов лет тому назад), он видит на Земле, помимо растений, множество животных, пока беспозвоночных. Потом (спустя 300 миллионов лет) перед его глазами вырастают гигантские зеленые хвощи и папоротники. Вокруг летают насекомые, рептилии выходят на сушу и ползут через бесконечные леса. Нашему наблюдателю уже 75 лет, но тут он становится свидетелем еще более поразительных вещей, ведь по просторам земли начинают вышагивать неуклюжие ящеры, а оперенные чудища даже поднимаются в воздух.

Но как раз когда человеку стукнуло 78 лет, все эти животные так же внезапно, как они появились, вымирают, но в утешение нашему старцу на расколотых кусках суши расцветают пестрые растения: белые, розовые, желтые цветы.

А через год все в цвету: поднимаются пальмы, дубы, веллингтонии. Стало больше млекопитающих, можно даже увидеть полуобезьян, но вот птиц поубавилось.

Идут месяцы, и вот случается событие, которое способно взволновать даже такого убеленного сединой старика, как наш наблюдатель, — ему 79 лет, и через 4 месяца в праздничный торт будет воткнуто 80 свечей. На первый план пробиваются обезьяноподобные создания, качаясь на задних лапах, они меняют свой облик и все больше приобретают сходство с человеком. Вот уж они и совсем люди, такие же, как он сам.

Чудные дела творят эти существа. Час назад они начали складывать из камней высокие пирамиды, а через полчаса принялись выплавлять в печи железо. Вот уже засверкали атомные молнии, от которых у наблюдателя начали слезиться глаза, и ему вдруг становится скучно дальше смотреть на мир. Пусть ищет себе другого наблюдателя.

Глава 15 Мы узнаем все больше

В любом школьном учебнике написано, что вода представляет собой соединение, формула ее H2O. Но действительно ли мы знаем, что такое вода? Правильна ли эта формула? Ясно только одно: формула упрощена, а точнее сказать, вовсе неверна! Нас окружают океаны воды, а мы не знаем, откуда они взялись, что там за вода.

Древние греческие философы видели бесконечные потоки воды и пришли к выводу: вода — это элемент такой же, как земля, воздух и огонь. Из этих четырех элементов составлено все на Земле. Превосходная картина, и она продолжала считаться идеальной до XVII века.

Еще в 1770 году любимым зрелищем был взрыв газовых смесей. Поджигание и сгорание водорода и кислорода есть не что иное, как синтезирование воды, и никто не обращал внимания на некоторое количество влаги, которое при этом возникало. Спорили скорее, не может ли вода превратиться в «землю», притом настолько серьезно, что гениальный французский химик Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794) в течение трех месяцев подряд дистиллировал воду, чтобы посмотреть, не произойдет ли это превращение.

Продвижению вперед мешала в те годы освященная большими именами и весьма стройная система, основанная на беспочвенных предположениях, так называемая «теория флогистона». Согласно этой теории из сгорающего материала выделяется вещество, субстанция под названием «флогистон». И хотя тот же Лавуазье обнаружил, например, что алмазы состоят из углерода, и исследовал минеральную воду, он тоже придерживался теории флогистона.

Первым, кто понял, что такое вода, был инженер и изобретатель паровой машины Джеймс Уатт, хотя он и не был химиком и не проводил соответствующих экспериментов, просто он был лишен предрассудков. Джеймс Уатт родился в Шотландии в 1736 году, он не без успеха пробовал себя в различных областях, строил математические аппараты, астрономические приборы, модели паровых машин, его увлекало то направление в технике, которое мы сейчас называем технологией. Уатт смог построить усовершенствованную паровую машину, но о воде он знал разве только то, что из нее можно получить пар. Его не тяготил груз предвзятых мнений, и поэтому Уатт первый понял смысл экспериментов, выполненных его современниками. 26 апреля 1783 года он пишет Дж. Пристли (1733–1804): «Разве нельзя считать, что вода состоит из флогистона (читай: водорода) и дефлогистонизированного воздуха (читай: кислорода)…»

Идею эту подхватили, и уже в июле того же года англичане настолько прониклись новой верой, что молодой ассистент, входивший в состав группы ученых, посетивших Францию, рассказал об этом Лавуазье. Тот повторил основные эксперименты, понял, что означает новое открытие, и немедленно сообщил о нем Французской академии наук, не упоминая об английских исследователях. Так что на континенте он, Лавуазье, считался великим первооткрывателем, и начался спор о приоритете, продолжавшийся десятки лет под названием «спор о воде». Уатт уже давно умер (1819 год), и лишь в 1835 году его приоритет был окончательно установлен.

Между тем Европу сотрясали революционные бури. Как генеральный королевский откупщик Лавуазье был казнен 8 мая 1794 года на гильотине — «чихнул в мешок», по тогдашнему выражению. Завязывались войны, рушились империи, реформировались школы и учебные планы, но в них не появилось ничего нового, кроме того, что открыл Уатт.

И все же вода совсем не такое простое соединение, как представлялось знаменитому изобретателю. Через 250 лет становится ясно, что при нормальной температуре вообще нет отдельных молекул воды и что хотя она, без сомнения, текучее вещество, но имеет и определенную структуру, некоторое количество H2O объединяется в хорошо организованные «сгустки». Вода представляет собой жидкость, составленную из кристаллообразно спеченных друг с другом групп H2O.

Хорошо бы иметь такую жидкость, в которой можно было бы растворить «водные кристаллы», как растворяют сахар или соль, тогда можно было бы повнимательней изучить ее, но никто не знает такого средства, и ученым до сих пор остается гадать, составлены ли эти «кристаллы» из 8 или 12, а может быть, и из 300 отдельных H2O. А может быть, из больших и малых групп? И как это все зависит от температуры воды? Каким методам измерений можно доверять? Все же мы надеемся, что «терпение и труд все перетрут», в том числе и молекулы воды.

В 1970 году в этот спор вмешался еще физикохимик Борис Дерягин, который провозгласил учение о совсем новой поливоде.

Опыты Дерягина как будто ничего особенного собой не представляли: он конденсировал водные пары в воду в тонкой капиллярной кварцевой трубочке. При этом ему показалось, что появляются следы совершенно нового типа воды, которая на 40 процентов тяжелее обычной, не изменяется при 500 °C, а при 700° может расплавиться в «нормальную» воду и, наконец, при –40° застывает в стекловидный лед. Ученые высказали свое мнение: нечистый опыт, ошибка, изъяны в эксперименте. Лишь когда в ежедневных газетах замелькали сообщения о поливоде, открытием ученого заинтересовались.

Теоретикам начало казаться, что поливода находит подтверждение в некоторых теоретических положениях и в расчетах, выполненных на ЭВМ. За эксперименты принимаются и другие, и, смотрите, некоторые обнаруживают, что Дерягин прав! Новый вид воды! И уже целые страницы научных журналов в Западной Европе заполнены сообщениями о поливоде. Находятся ее страстные сторонники и бурные отрицатели.

Поливода, да это ведь элементарно: так же как в пластмассе бесчисленные отдельные кирпичики образуют полимер, скажем, как молекулы этилена образуют полиэтилен, так же и вода составляет поливоду — ведь это так просто! Или все же нет?

Казалось бы, ученым легко разрешить подобный «простой» спор экспериментальной проверкой, но это отнюдь не так. Если вести опыт в точном соответствии с методикой, предложенной Дерягиным, получаются результаты, о которых он сообщил, но когда пытаются видоизменить эксперимент, они получаются совсем иными, а то и противоположными. В отчаянии предлагают компромиссное решение: если вода находится в капилляре, то она образует особый слой толщиной в несколько тысячных долей миллиметра, вот он-то причина своеобразного поведения воды. Но это не так, и достаточно провести тщательное исследование, чтобы в этом убедиться.

Летом 1973 года в Марбурге, небольшом университетском городе, собралась группа ученых из разных стран, чтобы провести дискуссию о воде. Были запланированы научные работы, в специальной литературе появились сообщения других исследователей о новой «воде». И тут вдруг приходит весть из Москвы — Дерягин больше не настаивает на своем открытии, возможно, оно не имеет ничего общего со структурой воды.

Так бывает в науке. На страницах школьных учебников об этих сложных и противоречивых поисках истины не пишут.

Кстати, спор по поводу поливоды на этом не закончился… Остаются необъясненными результаты измерений. Насколько можно судить, исследователи не собираются долго сидеть сложа руки. Уже через три месяца после «дела о поливоде» ученый в Филадельфии дал повод к новой дискуссии: он вспоминает о работах 1895 года, где говорилось о странной структуре, которую обнаруживает вода в мембранах организма. Вместо понятия поливода дискутируются теперь такие понятия, как «структурированная вода» и «поляризованные множественные водяные слои». В данном случае провести более или менее доказательные эксперименты будет еще сложнее, ведь в живом организме нельзя проводить опыты так же свободно, как в стеклянной пробирке.

Наверное, пришло время вспомнить, почему так необходимо побольше узнать о воде: из нее на 75–96 процентов состоит организм животных, растений и самого человека.

Нередко именно нарушения в балансе воды или в обмене солей, содержащихся в воде организма, становятся причиной заболеваний.

Нам известны тысячи вещей о нашем обмене веществ, о различных продуктах питания, о фармацевтических препаратах, витаминах и гормонах, мы можем обеспечивать космонавтов в течение многих недель их полета искусственной едой и все еще недостаточно знаем о воде, составляющей основную массу нашего тела.

Или вот другой пример — наши кости. На 85 процентов они состоят из неорганического соединения — фосфата кальция. И тут химики разводят руками, они лишь весьма неопределенно могут ответить на такие вопросы: какими путями фосфат кальция откладывается в костях, как он образуется, как приобретает прочную структуру. Если у больного «размягчение костей» — остеопороз, то врач не знает толком ни причины его болезни, ни как ее лечить, здесь тоже пора провести фундаментальные исследования.

Подобно тому как для человека и животных кости составляют опорный скелет, для растений такую роль играет лигнин. В них до 33 процентов этого желтоватого порошка.

Но так ли это? Специальные работы о лигнине составляют целые тома. И все же мы знаем разве только химический состав его и имеем очень остроумные гипотезы, как он мог бы появиться в растении. На Земле огромные площади лесов, каждый день в них вырастают тысячи тонн лигнина, а детальная структура этого важнейшего для нашей флоры материала все еще неясна. Некоторые ставят под сомнение вообще его существование в природе. Может быть, тот материал, который химия искусно извлекает из древесины, приобрел свою химическую форму именно в результате этого процесса. При переработке древесины на целлюлозу, например, получают гигантские количества лигнина, до 40–50 миллионов тонн в год. Может показаться невероятным, но мы до сих пор не знаем, что же отделяется от древесины и, что хуже, куда эти миллионы тонн девать. Уже хорошо, когда удается избавиться от них, не нарушая правил экологии.

Мы упомянули о целлюлозе. Она для растений важнее лигнина. Целлюлоза, чаще всего встречающееся в природе органическое соединение, — важный материал, из которого строится скелет растения. Может быть, мы знаем, как это вещество появляется в них? Ничего подобного!

Не хотелось бы, чтобы читатель, основываясь на скудости наших знаний о таких субстанциях, как вода, кости, лигнин или целлюлоза, пришел к заключению, что химия и медицина — отсталые науки. В других областях положение дел не лучше, там тоже горы фундаментальных проблем, которые остаются нерешенными.

Более того, именно в медицине и химии за последние десятилетия наблюдается огромный прогресс. Из животного и растительного сырья выделены важные природные вещества, которые имеют лечебное значение, они исследованы, синтезированы, притом в нескольких вариантах, и нередко улучшены настолько, что относятся к золотому фонду лекарственных препаратов. Если мы потеряли страх перед простудами, воспалением легких, заболеваниями половых органов, даже перед такими тяжелыми болезнями, как диабет и туберкулез, то только благодаря исключительным успехам медиков и химиков, которые нередко выступают единым фронтом. Мы значительно превысили тот запас лекарств, которым снабдила нас природа!

Так же обстоит дело в области продовольствия. Мы сейчас получаем большие урожаи и более здоровые продукты питания от улучшенных и выращенных искусственным путем растений, чем когда-либо. Ими можно накормить гораздо больше людей, чем казалось несколько десятилетий назад. С тех пор как химия, биология и медицина достигли современного уровня, в Европе в мирное время больше не было ни эпидемий, ни голода, и лишь в сказках или в таких названиях на географических картах, как «пустынь», остались упоминания о целых местностях, которые некогда вымирали.

Никогда еще люди не жили так уверенно и беззаботно, как в наши дни, против каждой маленькой хвори есть снадобье. Мы удивляемся, когда таблетка не помогает немедленно, вовсе не удивляясь тому, что она существует. Мы настолько привыкли к тому, что вокруг нас решаются различные проблемы, преодолеваются затруднения, что считаем «чудом», когда какие-то вопросы в данный момент оказываются неразрешимыми. Стоит нам столкнуться с чем-то необъяснимым и странным, как мы немедленно объявляем это «чудом» и нередко спешим приписать его делу рук «сверхъестественных сил» или «космических пришельцев», вместо того чтобы воспользоваться собственным разумом. Культ Денекена, процветавший некоторое время тому назад, не что иное, как попытка профанов прояснить те проблемы, для познания которых не хватает пока опыта и сведений. Две тысячи лет назад, чтобы объяснить молнию и гром, придумали бога Донара, а чтобы уяснить причины восхода и заката солнца — бога света.

Для тех, кому не по душе кропотливые исследования, может показаться приемлемым и приятным нереальный, населенный духами и украшенный хитроумными словесами мир. Оставим в нем мечтателей и лентяев. Тот же, кто принадлежит нашему времени и хотел бы жить в нем, должен попытаться понять мир, даже если это окажется труднее, чем строить воздушные замки. Точные науки смогли объяснить уже так много божественных чудес, что сама наука представляется теперь сказочным великаном, который раньше показывал фокусы, а теперь подробно объясняет зрителям, как они делаются.

Одним из самых распространенных суеверий остается представление, будто прежние поколения жили-де «здоровее». Между тем все археологические и исторические памятники неопровержимо свидетельствуют, что они страдали от болезней, голода, нищеты и грязи.

«Высокая культура» Древнего Египта была эпохой невероятно грязной, люди тесно жались друг к другу в своих лачугах по краю немощеных улиц. Огромные семьи жили вместе со своими слугами, а заодно и со всеми видами «казней египетских»: вшами, мышами, блохами, комарами, мухами, другими паразитами всякого рода, змеями. Вши были распространены невероятно, их яйца обнаруживают даже в волосах мумий «высокопоставленных» персон. Чтобы избавляться от вшей, священники через день сбривали все волосы. Нужду справляли в любом месте, особенно охотно в различных водотоках, и то, что не уносили потоки воды в ручьях, реках и арыках, испарялось на солнце. По земле бродили инфекционные, глистные болезни, а также заболевания, связанные с обменом веществ. Голод был частым гостем, ремесленники понятия не имели о самых простейших способах защиты от ядовитых паров, например, при обработке металлов.

Немногим лучше дело обстояло на Американском континенте во времена мексиканской культуры. Есть, например, свидетельство одного географа: в 1542 году, когда он высадился в бухте Сан-Педро, он хорошо видел две горы, но долину, лежавшую перед ними, полностью окутывал дым от костров, разложенных туземцами. В легких одной мумии на Канарских островах обнаружены толстые отложения сажи… «Загрязнение окружающей среды», ныне притча во языцех, и прежде приобретала весьма заметные масштабы.

Для боевых отрядов древних римлян существовало правило, что даже самые отборные дисциплинированные отряды не должны были задерживаться на одном месте более пяти дней, иначе среди них из-за сопутствовавшей грязи вспыхивали болезни (по-видимому, тиф и дизентерия). Известный полководец киргизов Тамерлан запретил своим солдатам пить некипяченую воду, а Александр Македонский пил воду только из серебряных бокалов, а серебро, как мы теперь знаем, имеет бактерицидное действие. Там, где стояли лагерем армии, свивали гнезда эпидемии, и нередко положение осаждавших становилось настолько тягостным, что осажденные спокойно выжидали за крепостной стеной, когда солдаты, измотанные болезнями, отступят.

Немногим лучше выглядели средневековые города Европы. «Культурный слой» откладывался за «культурным слоем», и нередко посещавшие город пожары были, с медицинской точки зрения, единственным спасением. Запах городов разносился на многие километры от городской стены. И мастерские ремесленников, и крестьянские дворы, и домашнее хозяйство — все они выкидывали отбросы и распространяли отнюдь не ароматные запахи.

Из времен турецких войн осталось описание осады, когда после нескольких бесплодных атак турки начали строить большие осадные башни, чтобы с их помощью преодолеть валы и бастионы. Как только осажденные увидели, что башни выстроены во впадине перед воротами, они начали собирать по городу все нечистоты. Когда турки пошли в атаку, шлюзы открылись и осадные машины действительно застряли в вязкой коричневой жиже.

Когда Генрих V в 1415 году пересек Ла-Манш, чтобы завоевать Францию, его войско насчитывало 15 тысяч человек, а к моменту решающей битвы при Азенкуре он мог выставить только девять тысяч, остальные были поражены дизентерией.

Не так уж радикально изменилась ситуация и в наши дни. С 1 июня 1940 по 1 июня 1941 в итальянской Восточной Африке союзники выставили против немцев 100 тысяч человек; из них заболели 74 250; а было ранено во время военных операций только 834 человека.

Да и сейчас мы нередко еще по уши находимся в собственной грязи, вспомните наши поезда, автобусы, трамваи, которые представляют собой прямо-таки инфекционные отделения на колесах. Наши деревни и города воздвигнуты на старых отбросах, и мы непрестанно пополняем их отходами, сточными водами, фекалиями и разными нечистотами; их увозят подальше от глаз; раз мы их не видим, значит, все в порядке.

Запах поуменьшился, но «хорошего» воздуха почти не осталось в населенных, как военный лагерь, областях планеты. Через некоторое время он, возможно, станет чуть ли не основным жизненным продуктом. Воздушные массы ограничены, в то время как воду еще можно очищать или черпать из океанских запасов. Когда школьникам и студентам рассказывают, насколько мала молекула, не мешало бы рассказать им заодно, насколько ограничены запасы воздуха. Английский химик, лауреат Нобелевской премии 1947 года сэр Роберт Робинсон любил приводить наглядный пример:

«Когда Шекспир написал первую строчку второго акта Гамлета, он вздохнул и выдохнул. С той поры ветер смешал этот воздух с остальным воздухом. Так что, когда вы теперь вдыхаете, вам в легкие попадают две молекулы того воздуха, который некогда выдохнул Шекспир».

В правильности этого расчета не приходится сомневаться. Мы вдыхаем воздух, который уже побывал в человеческих легких, так же как мы пьем воду, которую уже пили другие, как мы принимаем пищу, выросшую на почве, гумус которой образовался из остатков прежних поколений. Земля много раз переживает саму себя, да и мы лишь продукты регенерации прежних поколений.

Задержимся еще на некоторое время на воздухе, нас окружающем, на атмосфере. Своими основными знаниями о воздухе мы обязаны самому чудаковатому ученому, который когда-либо жил на белом свете, Генри Кавендишу. О юности Генри известно немного. Он родился 10 октября 1731 года в Ницце. Его отцом был лорд Чарльз Кавендиш, болезненная мать была дочерью герцога Кентского. Кавендиш учился в школе, посещал Кембриджский университет, но не сдавал в нем экзаменов, стал членом Королевского общества, а потом о нем известно только, что он постоянно работал, не прерываясь даже на воскресенье.

Он унаследовал огромное состояние, но был очень скромным в одежде и еде, охотно приглашал друзей, но и их потчевал простыми блюдами. Его большая научная библиотека была открыта для всех. Если ему нужна была книга, он самому себе выписывал читательскую карточку. По сей день верны, по-видимому, слова из некролога — Кавендиш умер 24 февраля 1810 года: «Он был самым богатым из ученых и ученейшим из богачей». Возможно, он вообще не очень понимал, что такое деньги. Услышав, что один из его бывших библиотекарей оказался в затруднительном положении, Кавендиш, запинаясь, промолвил: «Как бы мне хотелось ему помочь! Как Вы думаете, чека на 10 тысяч фунтов хватит?»

Кавендиш был бы более известен в истории науки, если бы быстрее публиковал результаты своих исследований. Пожалуй, самая важная его работа — это «Эксперименты о воздухе» (1784 г.). За год до нее он описал аудиометр — прибор для определения качества воздуха. В четырехстах экспериментах Кавендиш установил: чистый воздух содержит 20,84 процента кислорода, в наши дни, спустя двести лет, мы приводим количество 20,946 процента — результаты Кавендиша улучшены всего на одну десятую.

На счету ученого еще одно эпохальное открытие: он смог показать правильность предположения Джеймса Уатта, что вода состоит из кислорода и водорода. Именно ассистент Кавендиша Бленджен сообщил в 1783 году Лавуазье этот основополагающий результат.

О воздушной оболочке Земли нам известно очень многое. Мы распределили ее на слои, измерили их химический состав, зарегистрировали температуру, исследовали влияние солнечного света, зафиксировали и использовали явления приливных и отливных течений в воздухе. Казалось бы, мы накопили уйму знаний, чтобы ответить на любые вопросы, но это не так.

Вот, скажем, проблема очистки воздуха, которая чрезвычайно интересует нас. При обсуждении возникают числа с невероятным количеством нулей. Пугает не их число, мы ведь всегда можем найти какой-то эквивалент измерениям, скажем, вместо количества тонн приводить вес соответствующего количества Эйфелевых башен, что резко снизит число нулей. Беда в том, что они показывают, как близки к нулю наши истинные знания.

Считают, что вся природа (сюда включена и деятельность человека) отдает в окружающую атмосферу 1 000 000 000 000 тонн материалов. 500 000 000 тонн из них — продукты техники и хозяйства, то есть нашего непосредственного существования. В общем, это небольшое количество — всего лишь 0,05 процента от той массы газов, которую выбрасывает в воздух природа.

Какими бы числами мы ни оперировали, говоря о веществах, содержащихся в этих 0,05 процента, все они сомнительны. Конечно, воздух в больших городах наполнен зловонными выбросами, это ужасно, но ничего поделать тут нельзя. Пока они существуют, воздух в них расходуется многократно, и от этого не становится лучше. Выхлопные газы у автомобиля в городе те же, что и в пустыне, другое дело, что планирование городов все еще определяется средневековыми представлениями. До тех пор, пока мы хотим жить и работать недалеко от соседа, мы должны смириться с грязью, отбросами, шумом, которые он производит. Вообще говоря, на Земле достаточно места, чтобы быть свободным от всех этих неудобств.

Поверхность суши нашей планеты составляет 148 847 000 квадратных километров. Предположим, что мы будем населять только наиболее благоприятные районы, скажем, половину от этого количества. Даже в этом случае на один квадратный километр приходилось бы всего три-четыре семьи. Если бы были обжиты все пустыня и горы, человеку пришлось бы бродить по Земле в поисках живой души, столь редкой стала бы плотность населения. Перенаселение наступит на Земле вовсе не так скоро. Страдаем мы отнюдь не от недостатка жизненного пространства, а от привычки к удобствам. Каждый из нас ждет в повседневной жизни различных услуг, поэтому приходится мириться с близостью многочисленных соседей.

С другой стороны, было бы ошибкой недооценивать опасности загрязнения окружающей среды. Наш организм очень сложен и, значит, очень чувствителен. Определенные вещества уже в минимальных количествах могут нарушить равновесие жизненных и метаболических процессов, вызвать болезни и преждевременную смерть. Мы, например, плохо переносим такие металлы, как свинец, кадмий, ртуть. Чистая ртуть как жидкий металл практически совершенно безобидна, с ней можно играть, можно делать что угодно. Одна медсестра хотела покончить с собой и ввела себе 10 миллилитров ртути, с ней ничего не случилось, жидкий металл удалось снова вывести из системы кровообращения. Опасны пары ртути. Первым обратил внимание на опасность испарений ее немецкий химик Альфред Шток — он получил в лаборатории ртутное отравление, он же разработал исключительно точные реактивные методы определения паров ртути в воздухе. А вот среди арабских калифов к концу 1-го тысячелетия считалось особенно «шикарным» держать в саду пруды, заполненные ртутью. На серебряной поверхности расстилали подушки и возлежали на них, не задумываясь о том, что загрязняют окружающую среду!

И в наши дни о некоторых видах загрязнений предпочитают помалкивать. Вот уже много лет мы в основном топим углем, превращая его в электрический ток, и никто не хочет задумываться над тем, что мы выбрасываем в воздух. Каменный уголь содержит в тонне до 33 граммов ртути, в среднем же 1 грамм на тонну. Таким образом, только в Соединенных Штатах ежегодно выбрасывается в воздух тысяча тонн ртутных паров, а всего 3 тысячи тонн, и это никак не завышенная цифра. К счастью, не вся ртуть остается в воздухе, она исчезает в конце концов в почве и уходит в воду.

Внимание общественности привлекается только тогда, когда на отдельных участках загрязнение воздуха приобретает избыточно высокие концентрации. Возьмем, к примеру, спор о двуокиси серы SO2. Это бесцветный, резко пахнущий газ, который, в частности, возникает при сгорании угля и нефти, при химических реакциях серы (и ее соединений) с кислородом. В каждом учебнике по химии говорится, что этот газ ядовит. Между тем это отнюдь не единственное ядовитое соединение серы, имеющееся в воздухе! Даже сама природа выбрасывает в атмосферу сероводород и бесчисленный ряд других серных соединений. Если суммировать их все, мы получим 220 000 000 тонн серы в год, то есть в семь раз больше, чем ее производит вся мировая промышленность (приблизительно 30 миллионов тонн). Загрязнение воздуха серными газами наполовину приходится отнести на счет естественного образования сероводорода, а двуокись серы составляет лишь треть от общего количества. Предполагают, будто все эти ядовитые газы остаются в воздухе и их концентрация постоянно возрастает, на самом деле они за несколько дней превращаются в сульфаты, то есть в плохо растворимые соли, которые дождями и снегом заносятся в почву, забираются частично растениями, которые нуждаются в сере, и вновь вводятся в извечный круговорот природы.

Мы точно не знаем, сколько соединений серы находится в верхних слоях земной атмосферы, по-видимому, там имеются лишь незначительные их количества. При попытке набросать схему круговорота серы в природе мы убеждаемся, что относительно некоторых количеств располагаем совершенно недостаточными данными, что естественного круговорота серы мало, и в наши дни мы дополнительно вводим в почву серные соединения в качестве удобрений, особенно для роста трав, а ведь с точки зрения ботаники все наши злаки относятся к травам! В почве не хватает и азота, и фосфора, и калия, чтобы получать достаточные урожаи. Уже в 1970 году один английский ученый озабоченно спросил: «Что произойдет, если мы действительно перестанем „загрязнять“ воздух двуокисью серы? Какими способами нам придется восполнять тогда нехватку серы в почве?»

Желания высказать нетрудно, однако мало кто задумывается о последствиях их исполнения. Уточнить истинное значение выражения «загрязнение воздуха» сложно: с одной стороны, мы имеем дело с очень малыми концентрациями, с другой — земная атмосфера не простая лаборатория. В то же время эксперименты необходимы, одни только умозрительные модели и расчеты не могут решить весь круг проблем. Нельзя не учесть влияния поверхности суши и моря. Взаимовлияния давления воздуха, влажности, температуры, движения воздуха столь многообразны, что трудно воспроизвести их в лабораторных условиях.

Можно составить бесконечные списки желательных исследований, вместо этого назовем лишь некоторые из принципиальных вопросов, на которые пока не дано исчерпывающих ответов:

1) Какие «загрязнения воздуха» переходят в морские воды и в каких размерах?

2) Похоже, что окислы азота в атмосфере возникают в результате окисления аммиака. Как оно детально проходит и какое количество окислов дает процесс?

3) Мы знаем, откуда берется в атмосфере метан (болотный газ), а откуда берутся прочие углеводороды? Какая часть от них выработана лесными массивами Земли?

Нет смысла обвинять машины и бензоколонки в загрязнении воздуха углеводородами, если неизвестно, ни откуда берутся огромные количества природных углеводородов, ни где они остаются, если мы не можем утверждать, что они не играют важной роли в поддержании баланса веществ в природе, подобно тому как этилен, вырабатываемый растениями, уже в минимальных количествах способствует созреванию фруктов. И вновь остается только качать в изумлении головой. Может быть, мы преступно мало занимались фундаментальными исследованиями в угоду прикладным наукам, результаты которых позволяют нам легче устраиваться в жизни, их следовало бы назвать «науками удобства»?

Нет такой области знаний, в которой конец исследованиям был бы близок. Несмотря на все трудолюбие и пот, мы живем в мире, в котором с трудом ориентируемся. Труднее всего для нас постигнуть время и его прохождение.

Немецкий физик лауреат Нобелевской премии Манфред Айген однажды составил таблицу, в которой зафиксированы временные величины и события, в них происходящие. В качестве единицы времени он взял секунду, а события представил в логарифмической шкале. В таком виде она производит впечатление на физика, но для читателя, не имеющего специальной подготовки, она понятна не более, скажем, чем физическое представление о секунде как о единице времени, в 9 192 631 770 раз превышающей длительность колебаний атома цезия (Cs113).

Внимательны мы или невнимательны, но время проходит, это было известно с незапамятных времен. Намного больше нам нечего к этому добавить и сейчас. В шкале Айгена для нас самое интересное — это «средний интервал между двумя войнами», откуда видно, что войны всегда следовали одна за другой и что человеческая жизнь длиннее, чем этот интервал. То есть каждый из нас, наверное, переживает хотя бы одну войну, но, с другой стороны, имеет право и на мирное время. Вообще же, длительность нашей жизни лишь тонкая черточка на столбике времени.

Если течение времени нам трудно понять, мы хорошо понимаем, что угрожает нашему миру. Каждый знает: мы живем благодаря существованию энергетического равновесия. Солнце дает энергию Земле, Земля возвращает ее в мировое пространство. Если Солнце внезапно станет отдавать больше или меньше энергии, Земля сможет оставить себе тоже увеличенное или уменьшенное количество, а мы умрем.

Это настолько хорошо известно, что мы не задумываемся над этим. А суть дела в том, что нашим жизненным пространством является отнюдь не Земля, а тонкая оболочка вокруг нее! Вместе с растениями и животными мы населяем очень тонкий пограничный слой между земным шаром и вселенной. Когда мы говорим, что живем на Земле, то в этом выражается наша мания величия: Земля-де принадлежит нам, она наша, мы ее хозяева. А это ерунда. Наш мир — тончайший слой вокруг земного шара высотой около семи километров, глубиной, где море, пять — в общем двенадцатикилометровый слой. Это и имел в виду сэр Роберт Робинсон: мы вдыхаем воздух, выдохнутый предшествующими поколениями потому, что другого воздуха в этой тонюсенькой оболочке и нет! Если мы и говорим о «девственно чистом» воздухе, то только из-за того, что газовые молекулы глазом не увидишь.

А как обстоит дело с другими веществами, которые дает нам природа? Тонкая оболочка вокруг Земли все время используется заново, вовлекаясь в вечный круговорот: почва — растения — животные и человек, а дальше гниение и назад в почву, в сырье.

Там, где цветет жизнь, почва давно превратилась в «гумус», в плесневеющие остатки живого организма. Мы живем не столько на Земле, сколько на гигантском кладбище! То, что мы видим вокруг себя в виде живых организмов, уже было красивым или безобразным, полезным или бессмысленным живым существом, имело различные органы, было отторгнуто и превратилось после смерти в тлен.

Этому нужно только радоваться. Хорошо, что органические вещества так быстро распадаются и превращаются в отдельные элементы, именно поэтому они предстают все время новыми и кажутся неисчерпаемыми, давая миллиарды лет необходимое сырье для новой жизни.

Совсем иначе обстоит дело с неорганическими, относительно которых мы ошибочно полагаем, что их «несчетные количества». Такое впечатление возникает при виде громадных гор, сложенных из минералов, при мыслях о недрах Земли и исходит из эгоцентрической схемы, где сердцевину составляет человек, а вся огромная планета кружится вокруг него. Но запасы минералов, например руд, возникают очень медленно, оборот их, если он вообще существует, длится миллионы лет.

Долгое время человек не интересовался положением дел в этой области, прежде всего потому, что его потребности были минимальными. Ситуация изменилась, когда он начал обрабатывать землю.

Новый способ хозяйствования, принципиально отличный от добывания пищи охотой или собирательством, дал возможность существовать людям, которые сами не создают средств питания, а занимаются ремеслом. Они образовывали общины, из которых впоследствии развились города. И первые появились именно там, где имеется благоприятный климат, — по берегам Евфрата и Нила, на Инде, на Желтой реке в Китае.

Теперь камни, глина и руды начали перерабатываться в довольно больших количествах, стали строить дома, сооружать памятники, символом того времени становится Вавилонская башня. Время от времени города тонут в собственной грязи — на радость археологам, которые теперь с восторгом обнаруживают один «культурный» слой за другим. Насыпные холмы, буквально горы глины, обработанного камня, обожженной керамики и стекла свидетельствуют о расходовании неорганических, нераспадающихся материалов. Серебра и золота хватит, а вот исходное сырье для предметов повседневной жизни становится все дороже.

Как ни странно, первым металлом, который начали разбазаривать, оказалась медь. Дело в том, что медные руды обнаружить довольно трудно, но, видимо, замечательный, медно-красный, истинно металлический цвет ее, а также ковкость и низкая температура плавления привлекали внимание первых металлургов. Медь становится предметом первой необходимости, и вскоре месторождения, лежавшие неподалеку от больших городов, оказались истощены. Уже на довольно ранних этапах развития государства египтяне были вынуждены привозить медную руду издалека.

Но тут открывается новая возможность. Доменные печи улучшенной конструкции позволяют теперь выплавлять из железной руды железо. До этого его знали только как «небесное железо богов», поскольку оно встречалось людям в метеоритах, где оно сплавлено с никелем. Замечательный металл! У него серебристый цвет, он намного тверже и прочнее меди, а что касается его месторождений, то они, кажется, встречаются повсюду. Вскоре получение металла стало настолько простым, что его можно было уже использовать для изготовления пахотных плугов. Это резко увеличило расход металла. А если он ржавеет или портится каким-либо другим путем, его восстановить невозможно.

Но амортизация неорганических материалов была еще относительно небольшой, пока не начали сводить с Земли леса. В течение многих сотен лет в дереве видели подходящий и доступный источник энергии, но, когда лесов стало мало, древесина вдруг оказалась редкой и дорогой. Можно ли ее чем-нибудь заменить? Страной, уничтожившей особенно много собственного леса, оказалась Англия. И англичане научились получать железо с помощью угля. Этот прогресс был достигнут не столько потому, что производство железа возрастало, сколько из-за того, что уголь позволял получать более высокую температуру, давал бóльшую энергетическую плотность, чем дерево.

Солнечная энергия, которая использовалась, например, для получения соли из морской воды, ветряные мельницы, водяные колеса, дрова — все они давали недостаточное количество энергии на единицу времени, а уголь давал значительно больше — достаточно, чтобы приводить в действие паровые машины! Уголь, железо и пар заложили основы нового времени. Изобретательский гений, побуждаемый как необходимостью, так и стремлением к более комфортабельной жизни, вновь преодолел границы, о которых прежде и не подозревали. Нельзя всерьез строить прогнозы, не учитывая способностей пытливой человеческой мысли (как это легкомысленно делает Римский клуб).

В 1870 году на американских фермах почти все работы в поле и в хозяйстве выполнялись с помощью лошадей и мулов, вот уже много лет при расчете потребностей энергии для производства продуктов питания для четырех человек брали за единицу одну лошадь или одного мула. Толковый экономист, рассуждая о перспективах, ответил бы, что к 1975 году в США будет 50–55 миллионов лошадей и ослов. Но в том же, 1870 году инженер бы уже предвидел, что со временем паровые машины будут внедрены всюду, в том числе и в фермерские хозяйства; в его прогнозе не говорилось бы об увеличении «парка» лошадей и ослов, а скорее об его исчезновении! Однако ни экономист, ни инженер не подозревали того, что через несколько лет будет изобретен двигатель внутреннего сгорания, который заменит и паровые машины, и лошадей.

Технико-экономические прогнозы, составляемые на срок более пяти лет, обычно оказываются несостоятельными. «Нефтяной кризис» 1973 года показал нашему поколению, насколько смехотворными могут оказаться прогнозы, как резко меняет реальная жизнь некоторые инженерные расчеты.

За углем вскоре последовали нефть и газ, которые облегчили эксплуатацию месторождений минералов в такой степени, о какой средневековый горняк не имел ни малейшего представления. Стало возможно не только удовлетворить самые смелые желания людей, но оказалось необходимым пробуждать новые, чтобы потребить все, что производится промышленностью. Вот в этом-то и заключается подлинная опасность: ведь все неорганические минеральные вещества, которые мы забираем из доступной нам оболочки Земли, из биосферы, и затем расходуем, теряются для человека на весь срок его существования на планете! Вопрос о том, как должны обходиться люди запасом сырья, имеющимся на Земле, является фундаментальным, и наука многократно пыталась ответить на него. Самый пессимистический ответ принадлежит одному английскому пастору; его старая почтенная гипотеза и в наши дни используется как пугало. Этим пастором, который, следуя своей концепции, сейчас пришел бы к совершенно иным выводам, был родившийся 17 февраля 1766 года Томас Роберт Мальтус. Результаты своих размышлений он опубликовал в 1798 году под впечатлением «злодеяний» французской революции, от которых он, как добропорядочный англичанин, был в ужасе. Вот его основной тезис: нельзя принять оптимистической точки зрения, что человечество может стать лучше, а то и совсем избавится от нищеты и пороков, потому что число людей увеличивается быстрее, чем возможности обеспечивать им достаточное пропитание.

И в наши дни находятся люди, которые верят в тезис Мальтуса и предвидят наступление ужасной эры всемирного голода. Но правы ли они? Пастор Мальтус оперировал чисто статистическими данными роста: справа — растущее население, слева — ограниченное производство ресурсов питания. Но он и не подозревал тех изменений, которые принесло ближайшее будущее, не подозревал, что прерии Северной Америки станут обширными областями производства пшеницы, что выведут новые, гораздо более плодородные сорта растений и новых видов животных. Он не думал, что могут измениться образ жизни и питание. Новая техника для обработки полей и искусственные удобрения — разве это могло прийти в голову Мальтусу? Будь у него побольше фантазии, он не впал бы в такой пессимизм. Или стал бы еще больше бояться будущего? Когда жил Мальтус, люди умирали очень рано, в особенности молодые матери, новорожденные, маленькие дети, искусство врачей было весьма несовершенным. В наши дни медицина спасает жизни в таких размерах, какие Мальтус и предвидеть не мог. И еще в одном его прогнозы полностью не оправдались: он не верил в «моральное сдерживание», как он это называл, в ограничение тенденции человечества к размножению, а теперь, напротив, врачи боятся, что использование противозачаточных пилюль может совсем приостановить рост народонаселения.

От Мальтуса остается лишь образ человека, который глубоко задумывался о будущем, но он же убеждает нас, какими ложными могут быть долгосрочные прогнозы.

Глава 16 Махровая чепуха и реальные возможности

Американский ученый лауреат Нобелевской премии Гарольд Юри высказал гипотезу, что различные геологические эпохи в истории Земли связаны с космическими катастрофами, например, со столкновением Земли с кометой; он дал расчеты, показывающие, что происходит при таком столкновении. Проследим за аргументацией Юри. Прежде всего надо определить, какова будет скорость столкновения (эта проблема известна каждому автомобилисту). Скорость Земли составляет 29,8 километра в секунду, скорость летящей из дальних миров кометы может составить 42,1 километра в секунду, значит, скорость удара при столкновении «лбами» составит 71,9 километра в секунду.

Если это будет просто «космический наезд», ситуация выглядит несколько более предпочтительно, но все равно скорость составит 12,3 километра в секунду (в секунду, не в час!). При боковом столкновении скорость будет, скажем, 45 километров в секунду. Следующий вопрос: сколько будет весить комета, которая столкнется с Землей? Мы этого не знаем, так что возьмем те данные, которые нам известны.

Юри ориентировался по знаменитой комете Галлея. Она регулярно появляется на звездном небе и была известна уже в 466 году до н. э., а в 1985/86 году мы увидим ее вновь. Масса ее 1000 миллиардов тонн. Это кажется очень много, но напомним: в кубическом километре воды всего «только» тысяча тонн, так что комета имеет вес, лишь в тысячу раз превышающий это значение.

Энергию космического столкновения Юри принимает равной 1031 эргов. Один эрг — очень маленькое количество энергии, которое нефизик и не может себе представить, а подписанный справа 31 нуль эту картину не очень обогащает. Чтобы представить себе ее, скажем, что вся энергия, которую Солнце излучает на Землю в течение года, всего в три с половиной раза больше той, которая мгновенно выделится, если комета столкнется с Землей!

Может быть, вам эта картина представляется все еще недостаточно наглядной, тогда давайте посмотрим, что натворит такой удар: вся атмосфера Земли может стать горячее на 190 °C, океаны на толщину пять метров прогреются на пять градусов, из них испарится «кубик» воды со стороной 74 километра; на Землю обрушатся 500 тысяч землетрясений силой девять баллов, этой энергии будет вдвое больше, чем достаточно, чтобы оторвать от Земли ее воздушную оболочку.

Конечно же, результатом будет не один из описанных феноменов, а каждый из них будет иметь место в большей или меньшей степени, в зависимости от того, например, ударится ли комета о сушу или упадет в море. Но не нужно думать, что это смягчит последствия катастрофы.

Вот, например, эффект землетрясений. Его мы почувствуем на всем земном шаре: волны пробегут по всей земной коре, иногда суммируясь в еще большие, последствия будут ощущаться в виде содроганий земли длительное время спустя. От высоких гор ничего не останется. Лавины и оползни засыплют большие территории, раскроются трещины, в них будет заливаться вода, появится большое число новых озер и даже новые системы рек.

Мы уже видели, что произошло при попадании в Землю метеорита размером в один кубический километр, теперь все подобные явления умножатся тысячекратно. Юри полагает, что удар кометы вызовет активность вулканических сил, выливание гигантских потоков лавы из недр планеты.

Увеличение температуры воздуха станет таким значительным, что не смогут дышать ни люди, ни животные, завянут листья, хотя семена некоторых растений, возможно, переживут катастрофу. Шанс выжить имеют также водные рептилии, крокодилы, змеи. И ящерицы, не умрут существа, обитающие под землей, например жуки и муравьи, они сохранят свой вид, если только, выдержав шок от землетрясений, не окажутся погребенными илом и вулканическим пеплом, не задохнутся под потоками воды и им удастся найти пищу.

Если космическое тело упадет в океан, континентам придется выдерживать яростные атаки гигантских волн, такую катастрофу переживет мало кто из живых существ, разве только животные и растения, которые могут жить в соленой воде.

Все легенды и мифы о конце света, все вариации на тему «сумрака богов» представляются по сравнению с настоящей космической катастрофой бледными оттисками жалкой фантазии. С лица Земли не только исчезнут люди, всего, что останется на ней, едва хватит, чтобы не называть ее мертвой планетой, но все же достаточно, чтобы положить начало новой эволюционной цепочке.

Что это, чистая фантазия, картинка а-ля Хичкок? Или подобное может произойти? Не было ли чего-нибудь похожего в прошлом Земли?

Юри считает, что подобные столкновения с кометой могли иметь место, да не один, а, возможно, несколько раз. Он даже оперирует при этом чем-то вроде доказательств! На Земле находят, например, так называемые тектиты — стекловидные предметы длиной с палец, темно-зеленого цвета, круглые, каплевидные или напоминающие по форме гантели. Их обнаруживают на больших равнинных пространствах. На западе Словакии, неподалеку от Брно, находят так много причудливых стеклянных капелек, что используют для изготовления бижутерии. Как возникли тектиты (от греческого «тектос» — оплавленный) и почему мы находим их в разных районах Земли на четко ограниченных участках?

Долгое время ученые разгадывали эту загадку, но теперь пришли в общем к единому мнению: при ударе больших метеоритов порода плавится и разбрызгивается каплями. Но тектиты из Брно могли возникнуть только от попадания метеорита в Альб, то есть они происходят из местности, где сейчас лежит город Нердлинген, а это по прямой 400 километров!

Как эти стеклянные массы могли пролететь по воздуху, не охладившись, — а по их форме можно судить, что они были в вязкотекучем состоянии, — еще когда падали? Расчет Юри дает ответ и на эту загадку: при попадании в Землю космических тел воздух разогревается настолько, что тектиты не охлаждаются, как это можно было бы предположить, более того, по его расчетам следует, что возникающей энергии достаточно, чтобы вытеснить воздух, и тогда раскаленные тектиты будут лететь в вакууме.

Нобелевскому лауреату и этого мало. Своей кометной гипотезой он пытается дать ответ на вопрос, который всегда ставил геологов в тупик, а именно: почему заканчивалась одна геологическая эпоха и начиналась другая, имевшая свою строгую специфику? Юри считает, что это могло быть вызвано периодическим попаданием больших комет, он связывает возраст тектитовых полей, имеющих довольно точную датировку, с геологическими эпохами.

Эту таблицу нужно читать снизу вверх, и она говорит следующее: в эпоху эоцена (время образования старого бурого угля), примерно 36 миллионов лет назад, в Землю ударилось большое космическое тело (комета?). Это попадание означало конец одной космической эпохи и начало олигоцена (возникновение нового бурого угля). Земля и сейчас выглядела бы так же, как в период олигоцена, если бы через 11 миллионов лет попадание новой кометы не потрясло ее до основания. В качестве доказательства Юри приводит желтоватые оплавленные стеклышки, которые находят в Ливийской пустыне (до сих пор они не считались «настоящими» тектитами).

И вновь происходит катастрофа, возникают условия, которые геологи считают типичными для эпохи миоцена. Леса, образовавшие бурый уголь, росли при субтропической температуре, теперь уже новые растения покрывают поверхность Земли. Еще одно попадание из космоса — может быть, именно то, результаты которого наблюдаются в Нердлингене, возраст подходящий, — оканчивает миоцен, открывая период плиоцена. Очередное космическое событие кладет конец и этой эпохе, начинается период оледенений.

Нам предлагается здесь не столько теория или гипотеза, сколько требование задуматься над подобной возможностью. Наша планета Земля парит в бесконечном пространстве, и мы не замечаем на ней каких-либо глобальных изменений. Значит, климат должен бы оставаться вроде одним и тем же, поверхность тоже не должна меняться в течение миллионов лет. А между тем это не так, и планета переживает все новые геологические периоды. Пока у нас нет каких-либо новых материалов о причинах больших геологических изменений, до тех пор мы с полным правом можем считать их причиной космические события, и гипотеза Юри будет входить в научный арсенал.

Конечно же, фантазиям и научным дискуссиям придают новый импульс такие теории, как идея о «мировом льде». Как только некоторые люди услышат замечания специалистов, что кометы, возможно, представляют собой «грязный снег», то есть сделаны из льда, космической пыли (материала из микрометеоритов) и замерзшего газа, так они тут же начинают развивать свои смелые теории перед пораженной аудиторией.

20 ноября 1860 года в деревне Атцендорф в Нижней Австрии родился Ганс Гербигер, умер он 11 октября 1931 года. Жизнь его сложилась удачно, двое сыновей стали известными актерами. Инженер-машиностроитель Гербигер основал несколько процветающих предприятий, его изобретательскому гению техника обязана клапаном нового вида. Но ему были тесны рамки инженерной деятельности. Когда в науке поднялась дискуссия относительно колец Сатурна (первым, кто их заметил, был Галилео Галилей, он увидел две «ручки» по краям планеты), Гербигер высказывает собственную теорию: в результате его расчетов получается, что кольца могут быть ледяными. Если это так, то у него в руках ключи к бесчисленным космическим загадкам, и вскоре он изрекает смелые постулаты: планеты солнечной системы, расположенные ближе к Солнцу — Меркурий, Венера, Земля и Марс, — состоят из тяжелых пород, а удаленные от него — главным образом из льда, которым покрыта и поверхность Луны. Из льда же состоят кометы, это «ледяные планетоиды».

Наука возмущена гербигеровским учением о «мировом льде», его теория не соответствует имеющимся наблюдениям. Возьмем кометы — разве они могут сопровождаться таким сильным свечением, если состоят из льда? В свете сегодняшних представлений о кометах Гербигер был не так уж не прав, но вот со льдом на Луне сплоховал (разве только «борозды» на поверхности ее могут быть следами попадания гипотетических ледяных метеоритов). Теория «мирового льда» показывает, насколько упорными бывают научные предрассудки: она была высказана еще в 1912 году, но пережила обе мировые войны.

По своей долгоживучести теория «мирового льда» побивается теорией «полого мира», бредовой идеей, которая и до сих пор имеет молчаливых сторонников. Можно точно зафиксировать начало ее возникновения: 10 апреля 1818 года между членами конгресса США и некоторыми учеными было распространено письмо, начинавшееся патетическими словами:

«Людям всего мира!

Сим я заявляю, что Земля внутри полая и населена жителями…»

Автором письма, исполненного самомнения и идиотской убежденности, был пехотный капитан в отставке Дж. Саймнс. Он, правда, не утверждал, что мы начнем жить в недрах Земли, но полагал, что на полюсах должен иметься вход в полую Землю. Саймнс намекал, что в настоящее время центр Земли населяют десять потерянных колен израилевых. По-видимому, она казалась ему подобием картонного глобуса: существует внешняя оболочка, на которой мы живем, но на полюсах есть дырочка, и стоит в нее проникнуть, как увидим еще одну «поверхность» Земли.

Что до дырочек, то они не обнаружились, а вот теория «полого мира» нашла дальнейшее развитие. Американец К. Тид, по-видимому, помешанный еще больше, чем Саймнс, полагал, что не надо даже представлять себе, как это мы живем на внешней стороне Земли, напротив, следует уяснить себе, что мы помещаемся внутри ее.

Третим пророком был некий Бендер. Во время первой мировой войны он оказался в плену во Франции, где, наверное, и подхватил эту идею: с немецкой дотошностью он подкрепил ее данными из сегодняшних естественных наук. Мы, по Бендеру, живем в пузыре, выдутом из камня, в центре его движется Луна, Солнце и еще одна штука, которая имитирует нам космическую вселенную и звездный мир. Когда эта штука проскакивает мимо Солнца, для нас наступает ночь. Совсем недавно находились люди, которые считали теорию полого мира вполне вероятной — как не вспомнить изречение графа фон Шлабрендорфа: человечество должно бы именоваться дурачеством.

Каждое время находит своих соблазнителей…

Новым пророком космоса стал американец Иммануил Великовский: он сплавляет в свою идею еврейские, вавилонские, китайские, индуистские предания, подмешивает сюда десять казней египетских, а также теории о происхождении нефти и библейской манны (по мнению Великовского, это углеводороды из хвоста кометы), поливает все варево теорией о составе лунного камня и получает такую кашу, что она протекает сквозь пальцы любого оппонента. В основе теории американца утверждение о том, что примерно за полторы тысячи лет до нашей эры из Юпитера выделилась гигантская комета (позднее она превратилась в планету Венера), которая внесла чрезвычайное смятение во всю солнечную систему.

После таких теорий намного более вероятными кажутся предания древней истории. Сказание о Троянской войне, дошедшей до нас в поэме, где многое вызывает сомнение (судите сами, в ней боги непосредственно вмешиваются в события), этот рассказ о войнах, победах, смертях и поражениях возрастом три тысячи лет оказался в основном близким к истине.

Сокровище Нибелунгов — кто отважится утверждать, что его когда-нибудь не найдут?

Золотая страна Офир, куда отправились слуги царя Соломона и откуда они якобы привезли две тысячи килограммов золота, обнаружена. Она находится против южной оконечности Мадагаскара в Африке, и по сю пору там сохранились следы золотых приисков.

Вавилонская башня (не та, которая в Библии, а та, которую описал Геродот) хоть и не касалась верхушкой неба, но была столь мощным сооружением, что в раскопках удалось отыскать ее руины.

Одно из первых сообщений о Дальнем Востоке и особенно о жизни, нравах и манерах китайцев, составленное венецианцем Марко Поло (1254–1324), оказалось абсолютно верным, хотя его и считали в течение многих лет ложью и бесстыдным надувательством.

Об открытии Америки примерно в тысячном году нашей эры, задолго до Колумба, говорилось в легендах викингов, им не верили, но оказалось, что и это правда, и теперь многие жители США гордятся таким обстоятельством.

А библейский рассказ о Содоме и Гоморре? Геологи не сомневаются, что в нем есть зерно истины. Область Мертвого моря есть не что иное, как ответвление той впадины, которая в наши дни все больше отделяет Африку от Азии, мы имеем в виду Красное море. Здесь воочию можно видеть проявление гигантских природных сил, и раскаленный вулканический пепел, пахнущий серой, вполне мог засыпать весь этот район, вполне возможно и появление образующих облака фумаролей, выбросы газов, землетрясения, раскол и громоподобное падение скал и целых гор. И в I книге Моисея (19-я глава) описано не что иное, как эти тектонические и вулканические силы:

«И пролил Господь на Содом и Гоморру дождем серу и огонь от Господа с неба… и увидел Авраам: вот, дым поднимается с земли как дым из печи».

Под вопросом остается сообщение великого греческого философа, жившего в Афинах с 427 по 347 год до н. э., Платона об Атлантиде. Этого афинского патриция («Платон» значит «широкий») на самом деле звали Аристокль. Он не слыл другом тогдашних демократов, да и не мог им быть, ведь афинский народ в полном соответствии с демократией 280 голосами против 220 приговорил к смерти (чаша с ядом) его друга и учителя великого Сократа. Платон был философом-моралистом и математиком. После «легальной» смерти своего учителя Платон отправился путешествовать в дальние края, и вот в так называемом диалоге с Критием (Критий — это его дядя) он рассказывает очень древнюю, негреческую легенду, которая, по-видимому, родилась в Египте:

По ту сторону геркулесовых столбов (под ними обычно понимают Гибралтарский пролив) находилось некогда богатое островное государство, которое вело обширную военную кампанию, чтобы подчинить себе бассейн Средиземного моря. Позднее остров Атлантида, он был не очень большим, всего 20 километров в поперечнике, но зато исключительно богатым золотыми статуями, храмами и т. п., внезапно погрузился в море.

Сообщение Платона об Атлантиде всегда волновало умы. Кладоискатели, историки, географы и фантасты искали ее то в Африке, то в Корее, а то и в центре Азии. В 1950 году одному немецкому пастору показалось, что он обнаружил Атлантиду к востоку от Гельголанда на дне Северного моря. А может быть, Платона не так поняли? Нельзя забывать, что он был теоретиком государственной системы, так что его диалог, возможно, не что иное, как мораль, посвященная идеям правления, вымышленная легенда.

Да и что в ней нового: мы знаем, что существуют острова, что на них нередко возникали богатые, даже очень богатые торговые города, что мораль в портовых городах оставляет желать лучшего, что иногда острова становятся жертвой наводнения. Таких легенд немало, вспомним хотя бы Винету. А философ из всех этих тривиальных истин сложил поучительную мораль, только и всего.

Поиск Атлантиды следует отнести к тому же разряду беспочвенных фантазий, что и «вечный лед», «полый мир», и путешествующие «боги плодородия» Денекена. Там, где ученым не хватает знаний, там на пене от волн истинного поиска начинает качаться утлая, но яркая лодка псевдонауки, легковерия и мистицизма, она доверху загружена мишурой и суевериями и под их тяжестью идет наконец на дно или оказывается в мусорном ведре эпохи.

Лжепророки, фигляры или невинные чудаки всегда существовали, их подлинную «ценность» иногда бывает трудно распознать именно в естественных науках, где даже подлинное трудолюбие нередко приносит очень скромные результаты. Достаточно вспомнить об алхимиках.

Вначале алхимиками считали отнюдь не тех людей, которые пытались обогатиться, мошенников «золотых дел», и уж, конечно, не тех фокусников, которые утверждали, будто умеют делать золото. У колыбели алхимии стояла страсть к познанию нашего мира. Религиозные учения, существовавшие в ту пору у народов Средиземного моря, мало что объясняли, вот и возник своего рода эффект Денекена: мы знаем мало, но некогда боги, пророки, в общем «древние», обладали всемогущими знаниями, нам только нужно нащупать следы, по которым можно восстановить эти знания. И вот отыскивали манускрипты, фальсифицировали их, придумывали несуществующих людей, свободно тасовали исторические события, ложно интерпретировали тривиальные факты, основывали тайные общества. Все это завело алхимиков далеко от первоначальных целей. Вот один из их рецептов:

Возьми ртути, сколько нужно, Положи в сосуд, какой знаешь, Пусть варится, как тебе известно, Добавь того, о чем слышал, В количестве, о котором шла речь. Вот тайна фиксации ртути.

Так что алхимия была сродни мистике. Искали настойку, которая даст человеку здоровье, молодость и силу. Искали знаменитый философский камень, который откроет безграничные возможности: власть, познание начала и конца и вообще всего земного. Это было звено, соединявшее все на свете, устанавливавшее сродство всего существующего. Если и теперь химики называют элементы или вещества «родственными», то они бессознательно используют старый термин алхимиков.

Прототипом алхимиков был, например, такой исторический персонаж, как Арнальдус фон Вилланова (ок. 1240–1319). Он был известен как своими знаниями, так и скандалами, он был авантюристом и врачом, его называли еретиком и даже революционером, он преподавал медицину и алхимию в Барселоне, был придворным лекарем короля Арагона, много путешествовал по Франции и Италии, высказывался против римской церкви, хотя и получал консультации от папы Клементия V, и в конце концов погиб во время морского путешествия. В его писаниях немало всевозможной алхимической чепухи, но, похоже, он знал, например, что зоб следует лечить йодом.

Его учеником был Раймундус Луллус (1235–1315), он похоронен на Майорке, на церковном кладбище, а в гавани стоит памятник ему. Он был таким же страстным путешественником, как и его учитель: был даже в Палестине и Армении и всюду пытался обратить язычников в христианство. Попутно он обещал королю Англии и Шотландии найти философский камень, разместил в Тауэре свою лабораторию, где стремился получить золото, и кончил свои дни в Тунисе, где пал от рук язычников.

Поразительные люди были эти алхимики. С неисчерпаемой энергией и верой в свою науку они пытались соединить друг с другом все вещества, которые только могли достать, они смешивали не только химические элементы, но и мысли, идеи, моральные понятия и отдавали этому делу все свое состояние, силы, а то и жизнь.

Любопытно, что в течение многих сотен лет алхимия находила все новых сторонников, и под ее знамена устремлялись самые разные люди.

И если мы в наши дни верим в прогресс научных исследований, то, может быть, это всего лишь слабые отголоски той всемогущей веры, которая воодушевляла наших алхимических предков. По сравнению с бурями и революциями прежних поколений мы живем во время относительно спокойного, постепенного развития, изменению подвергается скорее наше материальное благосостояние, нежели наши умственные представления.

Что же дала нам эта мистическая и в то же время такая земная алхимия? Для химии она собрала удивительное многообразие фактов, дала точное описание элемента сурьмы и менее точные сведения относительно кислот, их поведения при подогревании и так далее. Она дала значительный толчок ремеслам, искусству изготовления фарфора и рубинового стекла. Важнее для науки другое: она научила нас практике эксперимента. Алхимики орудовали щипцами и тиглями, манипулировали стеклянными и глиняными сосудами. Они постигли искусство дистилляции и возгонки, поняли, что необходимо точно соблюдать соотношение в смесях и что для осуществления того или иного процесса необходимо не только соблюдение определенной температуры, но прежде всего знание, как получить ее и как поддерживать на нужном уровне. Был создан сам по себе неприметный сосуд для дистилляции — реторта, которая стала столь необходимым инструментом для химика, что превратилась в символ всей науки.

Если среди алхимиков и встречались шарлатаны, мошенники и лгуны, то это не должно искажать их облика в целом. И в наши дни мошенники набрасывают на себя порой тогу ученого. Вряд ли есть большая разница между человеком, который берется для своего патрона сделать золото из земли при помощи философского камня, и «ученым», который получает от государства деньги для исследований сомнительного свойства.

Если поверить ученым, которые исследуют уровень науки предшествующих эпох, то прогресс в наших познаниях выглядит весьма скромным. Вот, например, данные профессора Оксфордского университета Александра Тома, изучавшего уровень астрономических познаний людей каменного века. В частности, профессор Тома провел замеры каменных блоков вокруг Карнака в Бретании, он считал, что эти гранитные блоки представляют собой нечто вроде гигантской машины для астрономических расчетов, этакая «миллиметровка» длиной в 16,5 километра. Если Тома прав, то это, в частности, означает, что лунные астрономы каменного века обладали такими познаниями в астрономии и геометрии, которые человечество с трудом восстановило лишь спустя три тысячелетия.

Похоже, что эти вечно мерзнувшие в своих неуютных хижинах и завернутые в шкуры люди, которые с трудом могли сосчитать на пальцах до десяти, использовали в своих измерениях не просто обрывок веревки, они брали прочный измерительный инструмент — мерную планку, выточенную из дуба, либо китовую кость. Мало того, у них было что-то вроде «комитета стандартов», который занимался унификацией систем измерения, ведь мера длины, равная 83,2 сантиметра, явно используется повсеместно, от Оркнейских островов до Франции. И видимо, не без помощи «международного сотрудничества» удалось установить вертикально к востоку от Карнака большую стелу, вес которой был около 350 тонн, а высота (потом она раскололась) более 20 метров.

А круги из камней?! Сейчас от них осталось тут только с полдюжины булыжников средней величины, да там — сотни крупных валунов. Но если, как в Стоунхендже, они составляют настоящие концентрические круги, сложенные внутри из маленьких, дальше от центра из крупных камней и по периферии из огромных валунов и если внутри их действительно прослеживается еще кольцо из проделанных в земле отверстий (может быть, сюда втыкались столбы, впрочем, не будем гадать), то между этими опорными точками можно провести несколько тысяч или десятков тысяч линий, и уж задача нашего поколения вычислить, вдоль какой из этих линий в 1500 году до н. э. поднималось Солнце и где заходила Луна. Некоторые ученые давно усматривали в Стоунхендже астрономическую обсерваторию каменного века, и после создания ЭВМ немедленно нашлись люди, которые увидели в каменных кругах Стоунхенджа «неолитический компьютер». Нет сомнений, что, как только наши современники изобретут что-либо еще, они тут же поспешат объяснить каменные круги провозвестниками именно этого изобретения.

Камни и дороги, к ним ведущие, защищены рвом и валом, так что есть основание считать их остатками укреплений, разве человек когда-нибудь затрачивал столько усилий и труда на что-нибудь, помимо военных целей? Только не на астрономию! Причем эти усилия вполне сопоставимы с затратами на линию Мажино или на еще какие-нибудь бессмысленные оборонительные позиции. Только фанатизм, религиозный или военный, может побудить широкие слои населения к столь значительным жертвам, только страх перед адом, нуждой или своим земным врагом может стать цементом, сплачивающим организованную работу: разум или стремление к благополучию не являются столь могучими стимулами.

По-видимому, обычай сооружать каменные обелиски был чем-то вроде моды, которая берет свое начало примерно с середины третьего тысячелетия до н. э. в Иране, откуда распространилась по всей Европе и Азии, в результате чего всевозможные «великанские камни», «каменные круги» и дольмены известны теперь во всех странах от Гебридских островов до Сицилии, от Испании до Японии и Кореи, в Индии и на Цейлоне. Их строительство было вызвано неистовой, фанатической, просто-таки безумной манией. Гигантские 4-метровой высоты отесанные глыбы Стоунхенджа и другие сооружения этого загадочного места весят примерно 2500 тонн, а всего лишь в 25 километрах к северу от него начинается еще один очень похожий, но менее известный круг, так называемый каменный памятник Эйвбери. Другой компьютер каменного века? Разве можно в это поверить всерьез?

Наскальные картины в Южном Перу относятся к одним из самых ранних проявлений общественного вклада в бытие. Ученые признаются, что они не могут понять смысла и значения этих картин, но разве это обязательно, разве подобные коллективные труды не бывают заведомо бессмысленными, не имеющими под собой логического обоснования?

Наскальные изображения на плато в области Рио Гранде де Наска и Пальпа в геометрическом отношении родственны каменным кругам и каменным дольменам Европы. Но находки в Перу имитируют не только простые геометрические фигуры, можно увидеть, например, очертания птицы длиной 130 метров, других странных животных: может быть, это собаки или обезьяны? На лугах выстроены фигуры, напоминающие отпечатки рук или лап, с четырьмя или пятью длинными пальцами. В большинстве это прямые линии, изображения вытянуты по продольной оси, как если бы их авторы не имели возможности посмотреть на свои картины сверху и имели лишь смутные подозрения, что же это они там складывают. Пропорции более-менее соблюдены только у паука с толстым округлым туловищем.

Изображения напоминают наземные картины в Англии, так называемую «белую лошадь Аффингтона» длиной 120 метров, «великана из Уилмингтона» (графство Суссекс) высотой 70 метров, и «гиганта из Серн Эббес» в Дорсете высотой 55 метров. Если в Англии люди снимали дерн, чтобы обнажить белую меловую почву, то перуанцы культуры наска (III–IX вв. нашей эры) убирали темные камни и выбивали затем на твердой почве такие светлые линии, что они сохранились в пустынном климате до наших дней.

Зачем? Что побудило людей в Перу и Англии создавать эти странные фигуры? Может быть, они хотели украсить землю? Или охотники рисовали магические фигуры вроде тех, что находят на стенах пещер или отвесных склонах в горах? Или просто наши предки радовались, что нашли большую ровную поверхность, которая взывала к их изобразительным талантам? Но почему тогда картины такой непомерной величины? Рассмотреть их целиком способен разве только летчик (во время последней войны англичане действительно вынуждены были камуфлировать эту «графику», чтобы она не стала ориентиром для вражеской авиации).

Человек имеет врожденную потребность создавать картины на лоне природы, садовники — современный пример тому. В Северной Америке туземцы лепили из земли фигуры, в долинах Миссисипи и Огайо высились тысячи таких «фигурных» холмов, пока «курганные воры», крестьяне и доморощенные археологи, не уничтожили их. Если для перуанских картин характерны прямые линии, то на примерно пяти тысячах еще сохранившихся «художественных» холмах в штате Висконсин преобладают закругленные: можно узнать змей, медведей и прочих животных, иногда же нарисованы просто спирали. В районе Колорадо снова на земле находят изображения человека длиной до 28 метров. Фигуры эти непропорциональны, у человека тонкие длинные ноги с утолщенными подагрическими коленными суставами, короткое туловище, длинная шея и крошечная головка, широко раскинутые длинные руки. Так рисуют дошкольники.

Родствен по духу этим курганам гигантский круглый земляной холм в Силбери Хилл близ Марльборо. Его высота и сейчас еще не меньше сорока метров. Даже прямая дорога, построенная римлянами, огибала холм. Он был насыпан примерно в 1000 году до н. э., зачем, неизвестно.

Может быть, нам не стоит пытаться искать наш нынешний смысл во всех этих холмах, курганах, дольменах, пирамидах, каменных кругах? Ведь у людей той эпохи был свой, совсем иной мир представлений, совсем другая шкала ценностей. Лучше вглядимся в ацтекское изображение астронома. Правда, оно относится не к столь уж далеким временам (1550–1553 гг.), но очень современно передает сосредоточенность и внимание, так необходимые ученому. Спокойно и собранно всматривается в ночное небо, у него нет ни квадранта, ни каменных кругов, он смотрит, он наблюдает, он думает.

Пока наука не скажет чего-нибудь определенного относительно картин на местности, мы будем считать их проявлением «детской» любви к творчеству. Не возбраняется искать и более сложные объяснения для этих изображений, но, ради бога, оставьте в покое «космических пришельцев» и «внеземные существа», прилетевшие с визитом на Землю.

Немногим более разумны люди, которые верят в «неопознанные летающие объекты» (НЛО). Коллекция НЛО включает порой вполне реальные сведения, но их можно объяснить, не прибегая к «потусторонним силам», в большинстве своем это оптические феномены из разряда метеорологических или астрономических. Правда, остается некоторый процент более или менее загадочных наблюдений, которые пока не поддаются научному объяснению. Надо обратить на них особое внимание, потому что у нас есть шанс открыть новый, неизвестный ранее феномен природы. Наука ведь и питается новыми наблюдениями и попытками истолковать их причину, при этом совершенно безразлично, кто их сделал.

Верить в то, что «летающие тарелки» могут прилететь к нам из бесконечных просторов вселенной с экипажем, состоящим из существ, похожих на людей, похожих внешне, по своим техническим знаниям, по своей морали, — сплошная фантастика. Ведь, не говоря уже о технических моментах, есть такой фактор, как лимит времени. Мы охотно подискуссировали бы с обитателями космоса, находящимися на том же уровне, развития, что и мы, обменялись бы с ними опытом и знаниями. Те люди, которые населяли Землю, скажем, миллион лет назад, нам неинтересны, а мы неинтересны тем, кто опережает нас в развитии на миллион лет, для них мы примитивные существа. Научные контакты представляют интерес лишь в том случае, если бы мы находились на соседних ступенях научного развития, скажем, в одном тысячелетии.

Ближайшая точка во вселенной, на которой можно ожидать чего-то сходного с человеческой жизнью, отстоит от нас на несколько тысяч световых лет! Бессмысленно надеяться, что «люди» там имеют сходные с нашими интересы, что для них имело бы смысл нанести нам визит. Внеземных НЛО-явлений не существует. Даже если бы мы смогли общаться по радио на знаменитом, пронизывающем вселенную диапазоне 21-сантиметровых волн, было бы чистейшим совпадением, если бы радиосигналы «тут» или «там» попали в «подходящее» тысячелетие.

Поиск сигналов из вселенной на диапазоне 21-сантиметровых волн был проведен в 1959-м и 1973 годах и не дал результатов. На какие только звезды ни направляли сигналы, в ответ не получили ничего такого, что можно было бы интерпретировать как реакцию «тех» людей. Если же считать, что те звезды населены, результат угнетает еще больше: значит, технический прогресс там шагнул так далеко, что к нам, «примитивам», и интереса-то никакого не проявляют. Может быть, там вообще запретили пользоваться этим диапазоном, чтобы не мешать радиоастрономическим исследованиям? А может быть, они технически не созрели и не могут пеленговать в этом диапазоне? Куда ни кинь, все равно они нам не партнеры.

Тут появляется мысль, принадлежащая одному гарвардскому студенту, который, видно, начитался фантастической литературы: может быть, мы живем в своего рода зоопарке Млечного Пути? Возможно, в нашей Галактике существует нечто вроде сверхцивилизации, а нашей солнечной системе отведено в ней место заповедника? Может быть, мы потому не видим наблюдателей, которые следят за экспериментом «исследование поведения живых существ в Млечном Пути», что они не хотят нарушить естественность программы?

Звучит диковато, но в научной литературе эта безумная идея все же была опубликована. А Библия, разве это не вариант той же идеи? Бог ведь подумал: вот теперь я вас создал, так что вон из райского инкубатора, посмотрим, что теперь выйдет! Представление о том, что мы сидим в клетке зоопарка, в большом зверинце на природе, в некотором смысле на столе экспериментатора, настолько угнетает, что заставляет нас проявлять определенную активность, нечто, что нарушило бы ход эксперимента. Например, надо вынести жизнь за пределы этого зоопарка, населить «мертвый» окружающий нас мир.

Пожалуй, мы теперь почти в состоянии сделать это! Уже где-то в 2000 году мы можем послать к далеким планетам Млечного Пути небольшой космический корабль, питаемый атомной энергией, с некоторыми микроорганизмами, чтобы «высеять» там новую жизнь. Такая идея уже высказана! И в ней много логики. Микроорганизмы не только маленькие и легкие, им нужно немного еды: сине-зеленые водоросли, например, нуждаются только в CO2, в воде и солнечном свете. Может быть, их можно посылать в космос в замороженном виде и при температуре около 0° защитить от поражений и законсервировать на миллион лет?

Даже если скорость космического корабля будет невелика, за миллион лет этот живой снаряд преодолеет значительные расстояния. Но куда его направить? У исследователей есть готовый ответ. Это должна быть планета, похожая на Землю, ибо мы надеемся, что высеянные микроорганизмы начнут там эволюцию, которая завершится появлением человека. Астрономы, обсуждающие этот проект, называют прежде всего звезду Барнарда. Она как будто бы отвечает необходимым требованиям, имея две планеты, похожие на Землю. Одиночная звезда Барнарда удалена от нас на 50 триллионов километров, то есть близка к нам по астрономическим понятиям, но достаточно далека для осуществления плана высеивания жизни. Ее открыл в результате тщательных наблюдений звездного неба астроном Эдуард Эмерсон Барнард (1857–1923). Звезда Барнарда знаменита только тем, что она «качается» на небе; под влиянием планет, ее окружающих, описывает вдоль своей траектории небольшие эллипсы.

Но вернемся к НЛО. Вспомним, как много мы не могли объяснить пятьдесят лет назад и насколько больше знаем теперь! Наши физические знания, наверное, еще слишком малы, чтобы понять НЛО. Каков будет уровень знаний в 2000 или 2100 году? Если мы можем представить себе, что в бесконечный космос полетят корабли, населенные микроорганизмами, почему бы другим не сделать того же? И множатся голоса, предлагающие не исключать вовсе возможности существования НЛО.

Если вспомнить различные «невыясненные» истории НЛО, то среди них встретятся и такие, когда «неопознанные летающие объекты» удавалось сфотографировать, правда, они и наиболее сомнительные: ведь в наши дни любой человек умеет манипулировать с фотокамерой. Можно купить такие игрушки, которые на нерезко снятой фотографии легко сойдут за неопознанный объект. А если имел место трюк с фотоаппаратом, то и сопроводительный комментарий немного стоит. Имеются радарные наблюдения НЛО, сделанные в большинстве своем в 50-х годах. Но тот, кто знает, сколь ненадежны были тогда радарные установки, не станет особенно доверять им. Имеются свидетельства очевидцев, но каждый юрист знает, как ложны бывают показания свидетелей.

Так что у нас на руках остаются немногочисленные сообщения об НЛО, когда они подтверждаются и данными радаров, и показаниями очевидцев. Это, например, неопознанный летающий объект, наблюдавшийся в августе 1956 года в Англии. Центральная радарная станция регистрировала его в течение почти часа, его видел и пилот истребителя, и вроде бы наземный персонал ВВС. В сентябре 1957 года техники, обслуживавшие радары ВВС США, наблюдали НЛО во время военных учений, пилот видел «огромный шар, раскаленный добела». Может быть, в этих и подобных отчетах и кроется разгадка суеверий: НЛО видели военные, а им всегда мерещится «враг»; возможно также, что речь шла о каких-то вспомогательных военных средствах или опыте использования двигателей нового рода, о которых сами наблюдатели не подозревали. Во всяком случае, НЛО не чудо, не летающие аппараты с чужих звезд, а вполне земные объекты, суть которых точно выражена в их названии: «неопознанные летающие объекты». Если покопаться в памяти, то можно вспомнить и «летающие диски», о которых говорили в период с 1939 до 1945 года, а здесь разгадка налицо: конструкторы моделей самолетов увлекались не только современнейшими стреловидными и дельтавидными моделями, они мастерили и «кольцо с пропеллером», ибо самолетостроению не чужда и идея дискообразной машины. Кто же мастерит нынешние НЛО?

Полый мир, мировой лед, НЛО, какая идея на очереди?

Наука и фантазия — сестры, но и та и другая должны быть разумными, чтобы не впасть в фантазерство. А путь от фантастической идеи до реальности не заказан, вот прекрасный пример: тайный проект «корабля-горы».

Идея принадлежит военным, ученые не очень далеко продвинулась в этом вопросе, а природа сама решила проблему.

Вернемся к 1940 году. Немецкие генералы планируют высадку в Англии. Но им не хватает судов. Возникает идея, нельзя ли построить длинные баржи из бетона. Любопытная мысль, не более. Через три года уже англичане задумываются, где бы им взять корабли, на которых можно было бы установить подальше от собственных берегов зенитные орудия. Здесь фантазия делает шаг вперед: а нельзя ли создавать такие суда из воды? Может быть, поставить зенитки на искусственных айсбергах, их можно было бы использовать и как авианосцы? Возникает проект «корабль-гора». Создают искусственный лед, используя в нем, в частности, отходы бумажной промышленности, в проекте предусматривались трубы, по которым будет подаваться охлаждающий раствор, двигатели, чтобы «корабль-гора» мог перемещаться. Но, как и проект бетонных кораблей, идея оказалась непригодной.

Опережают свое время не только изобретатели, но и исследователи. Священник из Моравии Грегор Мендель, открывший законы наследственности, опубликовал свои результаты в 1865 году, но лишь в 1900 году, через 16 лет после его смерти, стало ясно значение его открытия. Хорошо еще, что о Менделе вспомнили и его приоритет не был забыт.

А наследственное вещество открыл в молекуле, так называемой ДНК, канадский медик О. Эйвери (1877–1955), о котором часто забывают. Конечно же, ученые знали о публикации Эйвери, но восемь лет никто не мог взять в толк, что же это такое.

В других случаях суть дела схватывали быстро, но не могли проверить правильность идеи. Например, теория о «размещении атомов в пространстве». Молодой голландский химик Вант Хофф опубликовал статью в сентябре 1874 года, но натолкнулся не только на непонимание, но и на насмешки, сейчас же его идеи относятся к фундаментальным знаниям.

А список изобретений и открытий, сделанных «случайно», бесконечен.

Пути научного прогресса определяются подчас совершенно неожиданными факторами, рискнем спросить: имеет ли смысл нередко обсуждаемая в настоящее время проблема планирования исследований? Можно ли задавать определенные цели науке и технике? Можно ли говорить — теперь я открою то или это? Или, как нередко требует государство от своих ученых, — теперь вы должны исследовать ту или иную область? Более того, требуют, собственно, не научных исследований, а перевода известных результатов в «общественно приемлемые» технические решения. Конечно, если собрать в один кулак все знания, технику и деньги, то можно добраться и до Луны, но получение знаний таким образом заказано. Научные открытия принципиально отличны от технических.

Можно ли вообще открыть что-то такое, о чем еще ничего не известно? Можно, конечно, финансировать тысячу специалистов с хорошей подготовкой и побудить их искать определенные вещи. Но если Америки нет, то и тысяча Колумбов ее не откроет. Где и когда нужно что-то искать, где может открыться «новый мир», решает не совет людей, какими бы специалистами они ни были, а лишь один человек, который, пусть совсем ненамного, опережает сегодняшний уровень знаний.

В мире, где каждый год публикуется от 600 до 700 тысяч новых «научных работ», никто не может сказать, что в своей, пусть даже очень ограниченной, области он знает все. Одними деньгами нельзя гарантировать прогресс науки. Английский биолог профессор Мелланби так резюмировал опыт своей долгой жизни исследователя: в Великобритании с 1942 по 1972 год затраты на исследования возросли в 200, а то и в 400 раз, то есть даже если считать, что инфляция увеличилась вдесятеро, исследователи получают по меньшей мере в 20 раз больше денег, чем раньше. Учтем увеличение числа университетов и другие расходы подобного рода, все равно на чисто исследовательские работы выделяют вдесятеро больше прежнего. А каков результат?

Группы исследователей стали больше, но число новых оригинальных научных работ увеличилось по сравнению с довоенным периодом не в десять, а всего в два раза. Нередко приводимые числа свидетельствуют всего-навсего о так называемом «информационном взрыве», об увеличении бумажного наводнения научных работ, они никак не адекватны подлинному росту научных знаний.

Наивно ждать помощи от увеличения числа вспомогательного персонала, от более дорогих лабораторий, от разрастания армии подготовленных студентов, от работы в советах и конгрессах — у подлинных ученых они только отнимают время. Мелланби считает важными два фактора: наше отношение к исследованиям должно стать таким, каким оно было некогда, мы должны понять, что исследование осуществляется только исследователями, когда они исследуют!

Даже отличная администрация и организация работ не могут дать нового качества, и ни один совет, каким бы представительным он ни был, не может родить оригинальной идеи. Проводить исследования — это значит искать что-то, чего не знаешь, неважно, пытаешься ли ты подтвердить сформулированную точку зрения, или собираешь факты. Заранее нельзя сказать, будет ли результат «хорошим» или «плохим», будет ли он выдающимся, стоящим или полезным, да все это и неважно. Кто пустился в приключение, называемое исследованием, должен считать законом только ответ природы, а не трансформировать данные в угоду нашим желаниям или намерениям.

С другой стороны, никто не проводит исследования «впотьмах». Основа любого исследования — идеи, возникающие как результат достигнутого нашими познаниями уровня. Можно пытаться подвергнуть проверке, сомнениям все, что известно не наверняка, что не проверено, что не подтверждено, что не заложено как опорная балка в здание науки. И когда ты возьмешь одну за другой все еще не достроенные балки и потрясешь их, появятся вопросы.

Программа охраны окружающей среды, вдохновленная политиками и регулируемая прессой, убедительно показывает, к каким неожиданным выводам могут привести запланированные исследования. Но рассмотрим все по порядку. В течение десятилетий принимались законы, утверждались постановления по охране окружающей среды, которые и исполнялись с большим или меньшим успехом: закон о пищевых продуктах, гигиена производства, охрана труда на производстве, охрана природы, порядок устранения отходов — все это уже было отрегулировано, по крайней мере в большинстве цивилизованных стран. И вдруг слышим призыв: необходимо создать чистую окружающую среду! Похвально, и вот всякий, у кого нет определенного собственного поприща, будь то политик, журналист или ученый, подхватывает призыв, тем более что дело пахнет солидными дотациями. У кого дела поважнее, остается на прежнем посту. И то и другое понятно.

Вскоре выявляются два обстоятельства. Первое: в области окружающей среды многое не приведено в порядок; второе: интересных аспектов тут больше, чем казалось поначалу. Но что за дикий, противоречивый, а подчас и вредный шум поднимается по этому поводу! Мелочи привлекаются в центр внимания, крупные проблемы остаются в стороне, самоочевидные вещи перечеркиваются, а люди несведущие приходят наконец к выводам, которых никогда и не существовало и быть не может, которые просто-таки противоречат законам природы. Рассмотрим всего два примера.

Давно известно, что неорганические пары ртути ядовиты; а она распространена повсюду. Ясно, что в результате неосторожности, особенно аварий на производстве (ртутные соли относятся к разряду наиболее дорогих химикалий), могут иногда иметь место ртутные «отравления» водоемов, но требование, выдвигаемое некоторыми теперь: в пищевых продуктах вообще не должно быть ртути, по меньшей мере несерьезно. Прежде всего хотя бы потому, что никто, проанализировав вещество, не может сказать с абсолютной точностью: здесь нет ртути, а лишь может утверждать: я не могу обнаружить ее посредством тех наилучших методов анализа, которые есть в моем распоряжении; во-вторых, ртуть есть в природе повсюду без всякого «загрязнения окружающей среды». Испокон веку вулканы вместе с газами выбрасывали пары ртути.

Второй пример касается ДДТ. Говорят, что орлы Северной Америки, а они как-никак птицы, вошедшие в американский герб, вымирают оттого, что отравлены (по так называемой цепочке питания) ДДТ. И весь мир верит этому сообщению. Лишь годы спустя узнают истинную причину: эти замечательные птицы были истреблены на 94 процента охотниками, которые получали премию за каждого орла. Еще с дюжину подобных сообщений от защитников природы, и вот пожалуйста — в 1964 году принят закон, который в значительной мере запрещает пользоваться ДДТ.

Между тем ДДТ спас от малярии миллионы жителей Земли. Малярией заболели:

в Болгарии 1946 год — 144 631 человек

в Италии 1945 год — 411 602 человека

в Испании 1950 год — 19 644 человека

на Цейлоне 1946 год — 2 800 000 человек.

После применения ДДТ (против личинок малярийного комара) во всех этих областях заболели всего 92 человека, как правило, приехавшие из районов, пораженных малярией.

После запрещения ДДТ только на Цейлоне в 1968–1969 годах вновь два с половиной миллиона человек заболели малярией! Даже если бы было правдой, что орлы дохнут от ДДТ, разве можно сравнять «охрану природы» с жизнью сотен тысяч людей! А наука не знает, чем заменить ДДТ, неизвестно, можно ли вообще это сделать. Поскольку в Европе теперь нельзя купить дешевого ДДТ, Индия планирует построить несколько собственных заводов. В Испании не было бы так много туристов, если бы там малярия не была выведена с помощью ДДТ. Испания без ДДТ? Значит, в будущем там снова появятся тысячи пораженных малярией.

Некоторые вопросы науки настолько стары, настолько почтенны, что мы даже забыли, что они так и остались без ответа. Вспомним о нашей земной Луне. Она такая большая и так далеко от Земли, что во время солнечного затмения закрывает как раз солнечный диск, но не может прикрыть внешней газовой оболочки Солнца. Что это, совпадение? Вряд ли.

Как нам известно, Луна всегда обращена к Земле одной стороной. Вращение ее вокруг собственной оси и обращение вокруг Земли совпадают таким странным образом, что в результате мы все время видим только одну сторону Луны. Чистое совпадение? А если нет, не значит ли, что величина Луны и ее перемещения имеют какое-то неизвестное нам происхождение? И возникает извечный коварный вопрос: откуда взялась Луна? Возникла ли она некогда вместе с Землей? Или Земля притянула ее к себе из космических далей? Или Луна когда-то была выброшена центробежной силой как кусок Земли, когда она вращалась с гораздо большей скоростью?

Замечательные полеты американских техников — великолепное лунное шоу — не дали ответа ни на один из этих вопросов. Так что мы можем задать и еще один вопрос, который, как ни странно, был задан только в 1973 году: почему Луна не имеет собственных лун? Расчеты относительно масс Земли и Луны, вычисления их вращения и траекторий слишком сложны, чтобы приводить их в этой книге, скажем только, что результат однозначно свидетельствует: раньше вокруг Луны вращались маленькие луны, скорость которых (за счет приливов и отливов) постепенно замедлялась, пока они наконец не упали на Луну. Однако при этом на поверхность Луны должны были падать обломки диаметром 260 километров, и если продолжить наши догадки, то гигантские кратеры Моря Спокойствия и Моря Бурь могут быть последствием падения таких обломков! Может быть, и сейчас вокруг Луны обращаются несколько маленьких осколочков.

Любопытнейшее явление последних лет — история Сигнуса Х-3, или, как астрономы сокращенно называют, Сиг Х-3. Пожалуй, еще ни разу в истории астрономии не было открыто за короткое время так много неожиданных и непонятных феноменов. «Сигнус» по-латыни «лебедь», как вы понимаете, речь идет о космическом теле из созвездия Лебедя на самом краю нашей Галактики.

Объект Сиг Х-3 был обнаружен вначале как точка, посылавшая рентгеновское излучение. Увидеть ничего было невозможно, не отмечалось даже самого маленького сияния. Можно было утверждать только одно: «штука», посылавшая к нам рентгеновские лучи, была удалена от нас на несколько килопарсеков. Один килопарсек округленно равняется 3 тысячам световых лет (1 световой год — 9 460 500 000 000 км).

Однако 2 сентября 1972 года тема «Сиг Х-3» вдруг стала чрезвычайно актуальной. Канадский радиоастроном П. Грегори случайно направил телескоп в направлении Сиг Х-3. Если в последние дни августа рентгеновское излучение от Сига Х-3 было столь незначительным, что его почти не удавалось уловить приборами, то теперь стрелки сделали такой прыжок на шкале, что Грегори срочно начал уменьшать чувствительность. Может быть, прибор расстроился? Он побежал к соседям: интенсивность Сиг Х-3 составляет 20 единиц!

А несколько дней назад она равнялась 0,01. И через несколько мгновений родилась сенсация! Все радиоастрономы Земли пришли в возбуждение.

Вскоре стало ясно, что интенсивность излучения Сиг Х-3 подвержена сильным колебаниям и что в диапазоне радиоизлучений принимаются и более длинные волны также с меняющейся интенсивностью. На Сиг Х-3 случилось что-то, о чем мы пока не имеем представления. Магнитные поля и горячие газы расходятся от него со скоростью, составляющей 1/10 от скорости света, за несколько дней вырастают в «пузыри» размером чуть ли не до 20 миллиардов километров (расстояние от Земли до Луны составляет только 380 тысяч километров), то есть нечто невообразимо большое, а затем пропадают.

Но неожиданности этим не исчерпались. Конечно, кое-кому из астрономов приходила в голову мысль покинуть уютную комнату с измерительными и регистрирующими приборами и посмотреть на Сиг Х-3 в нормальный телескоп: не видно ли ее хотя бы в виде крошечной светящейся точки, — но даже в самые сильные телескопы ничего нельзя было разглядеть. И все же «источник света» обнаружился 3 октября 1972 года, но не в видимом, а в инфракрасном спектре. Самый большой сюрприз ждал астрономов в июле 1973 года, когда они установили, что это инфракрасное излучение колеблется, подчас в несколько раз превышая нормальное. Такого еще не было, это было абсолютно новое явление во вселенной!

Если собрать все, что мы теперь знаем о Сиг Х-3, то нам представится невероятно крупное космическое тело: оно имеет очень компактное ядро, окружено со всех сторон горячими массами газа и посылает во все стороны рентгеновское излучение, радиоволны и инфракрасные волны. Может быть, это система «двойной звезды», может быть, она каким-то образом связана с «черной дырой»? И тем не менее Сиг Х-3 отличается от всего, что мы знаем. Поэтому перед нами не только открывается бесчисленное множество вопросов, но ставятся под сомнения и некоторые общепризнанные понятия.

Дискуссия относительно того, влияют ли, например, на погоду и на возникновение гроз солнечный ветер, магнитное поле между планетами, геомагнитные бури, активность солнечных пятен, короче говоря, все колебания в поведении Солнца, становится мелкой и незначительной по сравнению с подобными явлениями.

На рубеже 1973–1974 годов появилась комета Когоутека. «Гигантская комета мчится к нашей Земле!» — восклицала 20 июня 1973 года одна вечерняя газета. Говорилось, что-де один астроном в ФРГ обнаружил «посланца от начал солнечной системы», что уже в сентябре комету можно будет увидеть в подзорную трубу, потом просто невооруженным глазом, а под конец хвост ее закроет шестую часть неба, и к рождеству 1973 года на ночном небе будет светить гигантская «Вифлеемская звезда». А всевозможные Кассандры наших дней немедленно усмотрели приход войн, болезней, дороговизны, распространяли прямо-таки средневековые слухи о том, что произойдет, когда комета ударится о Землю или когда мы окажемся в ее раскаленном хвосте.

При внимательном рассмотрении все эти данные ложны. Для начала — комету открыл не немецкий астроном, а чех Л. Когоутек, работавший в Гамбургской обсерватории. Даже слово «открытие» здесь выбрано неточно, потому что Когоутек вовсе не искал эту комету, у него были совсем иные задачи, и он обнаружил комету только через 10 дней, когда изучал снимки звездного неба. К тому же комета вовсе не устремлялась к Земле, она должна была пролететь мимо.

А когда все страхи прошли, когда комета уже не могла рекламироваться как «импозантное небесное явление», когда лишь самые удачливые астрономы могли с трудом разглядеть ее, разочарование публики было так велико, что про комету почти забыли, а вот этого-то и не следовало делать. Ведь комета Когоутека дала нам несколько важных уроков:

— комета была открыта только случайно, хотя в общем-то летела прямо на нас, и это могло кончиться катастрофой. Ее траектория была рассчитана неправильно;

— неправильно указывалась величина кометы, по меньшей мере ее предполагаемая видимость;

— созданные для изучения кометы исследовательские программы (отнюдь не дешевые) почти не дали результатов.

Но самое грустное — это те «вероятно», к которым мы прибегаем, стоит нам заговорить о кометах:

— вероятно, кометы состоят из пыли, частиц металла, льда и «замерзшего» газа;

— вероятно, в солнечной системе имеется примерно несколько миллиардов комет;

— вероятно, они движутся подобно облаку по краю солнечной системы;

— вероятно, большинство из этих комет имеет лишь несколько километров в поперечнике (диаметр кометы Когоутека составлял около 20 километров);

— вероятно, их суммарная масса меньше массы Земли;

— вероятно, это обломки, оставшиеся от созидания солнечной системы;

— вероятно, некоторые из комет отклоняются «пролетающими мимо» планетами настолько, что после этого они устремляются внутрь системы;

— вероятно, огромный светящийся хвост кометы абсолютно безопасен (и не прорежет поверхность Земли на сотни километров, как предполагал один геолог еще в 1974 году);

— вероятно, существует связь между кометами и метеоритами (падающие звезды и микрометеориты).

Можно продолжить этот список вероятностей, но он и так убедительно демонстрирует: мы знаем слишком мало, даже об известном издревле явлении природы мы не знаем почти ничего.

Великий естествоиспытатель Дж. Гальдан (1892–1964) говаривал обычно, будучи свидетелем жарких научных дискуссий: унция алгебры убедительнее, чем тонна ораторских аргументов. Именно этой унции алгебры нам часто и не хватает.

Глава 17 Ибо наши знания не более чем мозаика

Наша наука может быстро и надежно ответить на тысячи и тысячи вопросов, а в то же время некоторые, казалось бы, несложные, но фундаментальные проблемы остаются открытыми. Но когда-нибудь мы и на них получим ответ. Образно выражаясь, мы видим древо познания и надеемся отведать его плодов. Другое дело, полезны ли они нам.

Разве в прошлом не бывало случаев, когда «прогресс» больше пугал нас, чем приносил удовлетворение? Мы сумели оторваться от естественных процессов природы, и это вселило в нас гордость, но еще более неуверенность. Может быть, твердая вера делала некогда человека счастливее, чем полузнание нашего времени? Идентифицируя науку с техникой, и то и другое с неопределенным понятием «прогресса», мы курим фимиам сегодняшним достижениям. Здесь все поставлено с ног на голову. Мы громко утверждаем, что наука сегодняшнего дня есть техника завтрашнего, вместо того чтобы понять, что техника сегодняшнего дня — результат вчерашней науки и любое предсказание, говорящее, что завтра будет лучше, признает только, что сегодняшний день оставляет желать лучшего. Твердая вера, которая когда-то питала человечество, не только успокаивала, она была и удобнее, чем наши сегодняшние знания.

Но мы любознательны и не боимся приключений, которые таят в себе исследования, путешествие в неведомое влечет нас с непреодолимой силой, стремление накапливать знания дано нам природой, и, следуя ему, мы следуем нашему назначению в эволюции природы. Не нужно понимать это таким образом, что человеческий дух исследования представляет собой нечто особое и уникальное, это высокомерная и невежественная точка зрения. Разве нет животных, которые под конец своей жизни знают о своем мире очень много? Собака, выросшая в большом городе, переходит дорогу, только когда загорается зеленый свет, располагая, таким образом, знаниями, которые неведомы иному человеку до конца дней своих.

Мы заботимся о своих знаниях, а вот познания собаки кажутся нам не стоящими внимания. Так ли это?

Мы только что убедились, сколько пробелов в наших знаниях. По самой химической идее творения было самоочевидно и неизбежно, что на Земле возникает жизнь, более того, неизбежностью была и отработка тех процессов метаболизма, которые ныне имеют место. Достаточно сравнить частоту химических элементов, встречающихся в земной коре и в крови человека, как мы будем поражены совпадением этих параметров. Наша жизнь, как и любая иная жизнь, принадлежит Земле.

Если мы проанализируем, что знаем о самих себе, нам откроется бесконечный ворох отдельных фактов. Мы знаем, как появляемся на свете, как растем, мы знаем наши болезни, обмен веществ, знаем, отчего умираем. Нам известно кое-что о наших мыслях, наклонностях, поведении. Достаточно ли этого? Мы плохо знаем, что происходит, когда мы стареем, слово «геронтология» для нас в новинку. Учиться, вспоминать, находить счастливые идеи, думать — все это процессы, столь типичные именно для человека, что мы знаем о них?

Без особых колебаний мы называем людей с отклонениями от умственных норм «сумасшедшими», но что это такое? Существуют ли предсказатели будущего, угадыватели прошлого, паракинез? Что является умственной «нормой»? Как много здесь остается сделать! Даже самих себя мы знаем из рук вон плохо…

Стоит вглядеться повнимательнее, и мы убедимся, насколько интересен, волнующ мир в любых его проявлениях. Но если только хлопать в ладоши от восторга, то можно забыть, сколько предстоит сделать, как много еще нужно понять. Мы вступили на путь исследования природы, и нам ничего не остается, как идти по этой дороге дальше. Мы посвятили свою жизнь познаниям, и обратно теперь дороги нет, даже если бы мы захотели вдруг забыть все, что узнали.

Нет, мы хотим, мы имеем право узнавать, почему существует наш мир и из чего он создан. Мы хотим знать ответ на вопрос: где я? А ответив на него, зададимся старым философским вопросом: что я такое, что такое человек?

Могут пройти века, пока из вороха отдельных фактов мы выудим ответ на первый вопрос, и вновь столетия, пока не выкристаллизуется ответ второй. И все же мы, люди, следуя самому человечному из наших качеств — надежде, смело противопоставляем вере риск научного эксперимента.

Чего проще — восхищаться окружающим нас миром, ведь он действительно чудо! Но нас питает надежда, что удастся понять этот непостижимо чудесный мир, пусть не скоро, пусть через много веков.

Нам послан вызов, и мы приняли его. Поколения следуют за поколениями, ученики, студенты, ученые, практики и мыслители заботятся о том, чтобы человек жил лучше, и окрыляют нас свободой творческого мышления. Мы не очень далеко прошли по этому пути, и эта книга показывает, что мы стоим только у истоков знаний. Пора сделать следующий принципиальный шаг, надо подумать, как в дальнейшем будут проходить исследования. Мы должны подвести итоги сделанному и, по возможности объективно анализируя результаты наблюдений, сформировать базис для научного поиска.

Начало исследования положила тщеславная мысль, что жизнь на Земле уникальна и что человек — последняя и лучшая форма эволюции, что именно для него создано лучшее место в мире — планета Земля. Это, увы, основанное на безмерной самоуверенности заблуждение.

Земля — довольно неприглядное и ненадежное местечко. Жизнь на ней — всего лишь одна ступенька эволюции, протекающей по законам природы, и нам, как отдельным личностям, так и всему роду, отведен относительно небольшой исторический промежуток в хронике Земли. Надо использовать его наилучшим образом. Пока человек занимает верхнюю ступеньку в иерархии живых существ, стоит попытаться занять то место, которое мы отводим себе в наших представлениях об идеале.

Послесловие

Необычайно широк круг проблем, которые рассматривает в книге известный западногерманский ученый и публицист Фридрих Л. Бошке. Космос, происхождение жизни на Земле, океан, глубины Земли, причины возникновения вулканов, торнадо, циклонов и т. д. Как из рога изобилия сыплются на читателя гипотезы, взаимоисключающие и опровергающие друг друга, давно забытые и только что появившиеся… Автор откровенно полемичен, нарочито гиперболизируя и сталкивая некоторые гипотезы и прогнозы. И всякий раз один и тот же вывод: мы еще мало знаем, мы не можем ответить на этот вопрос, нам не удалось пока объяснить то или иное явление. И всякий раз один и тот же призыв: идти дальше, идти в глубь научных проблем, идти в поиск с открытыми глазами, не успокаиваясь благодушно, принимая то или иное положение как нечто незыблемое, а четко представляя нынешнее состояние науки о космосе и о Земле.

Действительно, если говорить о космосе, то наука о нем еще совсем молода, но какой путь уже пройден! И постепенно мы узнаем все больше. Так, например, говоря об окружающем Землю мировом пространстве, уместно вспомнить популярное изложение данных о положении нашей планеты в космосе по материалам одного из лучших популяризаторов астрономии — советского академика В. Фесенкова, специалиста в области астрофизики, атмосферной оптики и космогонии.

В. Фесенков в книге «Космогония солнечной системы» (Каз. филиал АН СССР, 1965) предлагает рассматривать окружающее нас мировое пространство по отдельным квадратам, увеличивая сторону каждого последующего квадрата в 100 раз. В первом из таких квадратов со стороной 15 · 103 километров может разместиться только наша Земля и Луна. Вся солнечная система попадает в четвертый квадрат со стороной в 15 · 103 километров, а наша Галактика — Млечный Путь в восьмой квадрат со стороной 15 · 1017 километров.

В настоящее время в пределах, доступных астрономическим наблюдениям, находится пространство, превышающее площадь десятого квадрата со стороной 15 · 1012 километра. Повсюду в пределах этого пространства можно видеть сотни миллионов галактик различной формы (спиральной, шаровой и пр.). По современным представлениям все эти галактики комбинируются в крупное скопление — метагалактику, размеры и форму которой можно будет увидеть в следующих квадратах.

Постепенно мировая наука накапливает факты. Существует много методов проникновения в глубины космоса. Один из прогрессивных методов (сегодня) — это радиоастрономия. Длительное время развитию радиоастрономии мешали размеры размещения радиотелескопов, ограниченные пространством нашей планеты. В 1979 году десятиметровая антенна радиотелескопа была вынесена на орбитальный комплекс «Салют-6» — «Союз-34». Космонавты Владимир Ляхов и Валерий Рюмин провели ряд совместных наблюдений с земным радиотелескопом с 70-метровой антенной. Они, пишет профессор А. Герасимов, «провели измерения радиоизлучения Солнца и дискретного источника Кассиопея А… состоялось несколько циклов регистрации излучения пульсара 0329. Сделана серия работ по радиокартографированию Млечного Пути» и пр. Конечно, это только начало нового качественного скачка в изучении космоса. Дальнейшее не за горами.

Постепенно уточняются и расстояния до планет. В этом заслуга космических кораблей, запускаемых в СССР и США. Часть кораблей была запущена к планетам Венера, Марс, Меркурий. Например, станции «Венера-3, -4, -5, -6, -7», пролетев расстояние свыше 350 миллионов километров, доставили на эту планету плавно спускаемые капсулы с передатчиками, давшими ряд ценнейших сведений об атмосфере Венеры и ее поверхности.

Каждый день приносит нам новые данные не только о космосе, но и о Земле. Автор не ставит своей целью, да это и невозможно, рассказать обо всех последних достижениях науки в области изучения Земли. Выдвигая на первый взгляд простые, общеизвестные явления, Бошке показывает, как много непознанного даже в них. Он привлекает интерес к самым серьезным, фундаментальным проблемам науки о Земле, не забывая напомнить при этом каждый раз, что их решение необходимо прежде всего людям, для того чтобы они могли чувствовать себя спокойно и безопасно на Земле, могли жить так, чтобы пользоваться природой, не нанося ей ущерба. И в этом отношении Бошке, безусловно, прогрессист. Он смеется над утверждениями типа «раньше люди жили лучше», полагает преувеличенными многие страхи, высказываемые в настоящее время борцами за экологию, показывает несостоятельность теории Мальтуса. Он верит в прогресс науки, остроумно высмеивая выдуманные Денекеном легенды об обитании в прошлом пришельцев на Земле из других миров и попытки таким образом объяснить непонятные пока явления. «Для тех, кому не по душе кропотливые исследования, — пишет он, — может показаться приемлемым и приятным нереальный, населенный духами и украшенный хитроумными словесами мир. Оставим в нем мечтателей и лентяев. Тот же, кто принадлежит нашему времени и хотел бы жить в нем, должен попытаться понять мир, даже если это окажется труднее, чем строить воздушные замки».

Автор явно сгущает краски, но верит в то, что наука найдет ответы на поставленные им вопросы. Приблизить это время, побудить молодых ученых, людей самых различных специальностей работать сегодня, не успокаиваться, не откладывать на завтра поиск, не утешать себя тем, что нам многое известно, — вот его цель.

Порой полемический задор, можно было бы даже назвать это своего рода приемом, заводит Бошке слишком далеко. И его выводы и суждения не бесспорны.

Разберем подробнее только один из вопросов. В руководствах по геологии, петрографии и вулканологии принято рассказывать об удивительной закономерности, объясняющей свойства вулканов. Оказывается, эти свойства зависят от химического состава магматических очагов, питающих их. Решающее значение при этом имеет содержание двуокиси кремния (SiO2). Принятая ныне в науке классификация вулканов разработана двумя советскими исследователями — В. Обручевым и профессором В. Влодавцем (первым директором Камчатской вулканологической станции), основана на химическом составе магм.

По данным этих исследователей, выделяется шесть типов вулканов: гавайский, стромболианский, везувианский, вулканский, пелейский, катмайский (и близкий к нему бандансайский), названные так по имени некоторых типичных вулканов. Посмотрим кратко эту классификацию.

В лаве гавайского типа фиксируется наименьшее содержание двуокиси кремния. В связи с этим лава в вулканах этого типа чрезвычайно жидкая. В ней почти отсутствуют газы, вследствие чего истечение лавы спокойное. Она просто переливается через край кратера. При таком типе извержения не возникает ни пепла, ни вулканических бомб. Лишь на поверхности лавового озера можно наблюдать небольшие фонтанчики из лавы.

Близок к гавайскому и стромболианский тип. Лава в нем довольно подвижная, так как количество двуокиси кремния хотя и небольшое, но несколько увеличенное по сравнению с предыдущим типом. Газы в такой лаве имеются в небольшом количестве. Они-то и обеспечивают эффектные выбросы небольшого количества пепла к бомб. Очевидцы рассказывают, что во время извержения вулкана можно относительно спокойно стоять на краю кратера. Известный исследователь вулканов, создатель фильма об этих явлениях природы — Гарун Тазиев получил весьма эффектные кадры, снимая вулканы именно этого типа.

Лава вулканов везувианского и относительно близкого к нему вулканского типов благодаря увеличенному содержанию двуокиси кремния обладает средней вязкостью и повышенным содержанием газов. Такая лава часто закупоривает жерло. Накапливающиеся газы обеспечивают взрывы и создание большого количества пепла и раскаленных вулканических бомб.

В лавах пелейского типа содержание двуокиси кремния весьма повышено. Это создает значительной мощности пробки в жерлах таких вулканов. Накапливающиеся при этом газы сильно перегреты и обогащены тяжелыми компонентами, вследствие чего вырвавшиеся газы устремляются не вверх, а вниз.

Наибольшее количество двуокиси кремния содержится в лавах катмайского и близкого к нему бандансайского типов. Для всех вулканов такой группы характерны сильнейшие разрушения, производимые во время грандиозных взрывов. Во время извержения вулканов этих типов лава вспенивается и поднимается из жерла в виде раскаленной пыли и песка. К извержению вулкана бандансайского типа относится катастрофа, происшедшая 7 сентября 1883 года на острове Кракатау, в Индонезийском архипелаге. Взрывом снесло почти треть острова. Морская волна, возникшая при взрыве, достигла берегов Африки и Австралии и докатилась по Тихому океану до берегов Америки и ощущалась в Атлантическом океане.

Все перечисленные типы вулканов могут быть встречены при извержениях подводных вулканов.

Приведенные данные о типах вулканов, зависящих от химического состава питающих их очагов, дают в руки исследователей не только объяснение кажущихся непонятными явлений природы, но и право на четкие прогнозы. Таким прогнозам содействует статистика извержений и ряд других данных, которые получаются в результате кропотливой работы на вулканологических станциях.

Другое направление, развиваемое автором книги, сводится к катастрофизму. Почти в каждой главе Ф. Л. Бошке подчеркивает те события, которые приводят или могут привести к катастрофе. Так, излагая популярную в ФРГ гипотезу А. Вегенера, он говорит о возможном «геологическом спектакле» — катастрофе, которая разыграется при отчленении Африки от Азии. Описание такого «спектакля» дано весьма красочно. Подобные этой катастрофы описываются (порой слишком подробно) и в других главах.

Идеи катастрофизма в естественных науках близки к идеалистическим представлениям, сближающим процессы развития Земли (и особенно жизни на Земле) с библейскими актами творения, следовавшими после катастроф. Особенно ярко эта концепция проявилась во взглядах Ж. Кювье, считавшего, что во время переворотов (катастроф) якобы уничтожалось, а затем вновь зарождалось все живое. Развивая взгляды Кювье, некоторые исследователи насчитывали в геологической истории Земли 27 таких катастроф.

Лишь благодаря Ч. Дарвину идеи катастрофистов были отброшены и заменены представлениями о ведущем значении эволюции в развитии органической жизни на Земле.

В тектонике идеи катастрофизма возрождались и в XX веке. Неокатастрофисты говорили о единовременности на всем земном шаре эпох горообразования, связанных с катастрофическими событиями во вселенной. Эти идеи нашли убедительное опровержение в трудах советского тектониста академика Н. Шатского.

Особенно красочно описывает Ф. Л. Бошке катастрофы, связанные с динамикой жизни суши и моря. Явления погружений (или поднятий) отдельных участков суши и дна моря (таких, например, как в районе залива Зюдерзее в Голландии) известны для многих участков земной поверхности издавна. Такие движения, называемые колебательными или эпейрогенетическими, происходили и в далеком прошлом. Отчетливо это показал в своих «Очерках геологического прошлого Европейской России» крупнейший русский и советский геолог академии, президент Академии наук СССР А. Карпинский. Он начертал стройную картину распределения суши и древних морей на Русской платформе. Последующие исследования подтвердили общую схему, начертанную этим ученым.

Те катастрофические явления, которые описаны Ф. Л. Бошке для Голландии, связаны не только с колебательными движениями, но и с недостаточной прочностью плотин, не выдержавших напора морских волн во время одного из сильнейших штормов.

К сожалению, Ф. Л. Бошке не всегда достаточно точен при изложении фактов. Особенно это относится к истории тех или иных открытий. Так, например, говоря о предыстории открытия атомной бомбы, он пишет, что оно стало возможным благодаря работам немецких химиков Отто Гана, Фрица Штрасмана и физика С. Флюгге, сотрудников института имени кайзера Вильгельма в Далеме — Берлин.

На самом деле история открытия расщепления атома более сложна. Она была подготовлена учеными и философами многих стран. В этой истории надо видеть и натурфилософский атомизм древности, и этап механических представлений от атоме XVII–XVIII веков, и ряд разработок химического направления XIX века, и, наконец, современный этап. Перечисленные этапы пестрят именами философов древности, а также физиков и химиков Англии, Германии, США, России и многих других стран. Здесь, по-видимому, должны были бы звучать имена М. Кюри, Д. Менделеева, А. Эйнштейна, Н. Бора, П. Дирака, Э. Резерфорда, Дж. Чедвика и многих, многих других.

И конечно, говоря об атомизме, следует подчеркнуть значение философских обобщений, сделанных Ф. Энгельсом и В. Лениным.

Неточности подобного рода встречаются и в некоторых других главах книги. Особенно это относится к изложению гипотезы Альфреда Вегенера, трактующей о причинах тектонических процессов.

Об этих явлениях в науке высказано не менее пятисот гипотез (включая и гипотезу Вегенера). Все они могут быть сведены в три труппы: 1) гипотезы, признающие в качестве основных причин кинематические изменения, те, которые возникают в результате различных причин: замедления или ускорения вращения нашей планеты вследствие колебания оси вращения Земли, в результате приливо-отливных движений под влиянием притяжения Луны или Солнца и других подобных явлений; 2) гипотезы, связывающие движения земной коры с изменением нагрузки на отдельные участки поверхности Земли; 3) гипотезы, связывающие тектонические процессы с изменениями внутреннего состояния Земли. Последняя из названных групп наиболее обширна. Она включает гипотезы, основанные на разогреве или охлаждении отдельных участков или всей Земли в целом, на перераспределении вещества внутри планеты, на движении подкорковых масс, на роли перекристаллизации вещества внутри Земли и пр.

Большинство этих гипотез имеет исторический интерес. Некоторые из них окончательно забыты, некоторые то принимают общепризнанное значение, то забываются, то вновь «вспыхивают». Это, в частности, случилось с гипотезой А. Вегенера. Высказанная в начале нашего века, она привлекла внимание своей простотой (каждый может взять географическую карту, разрезать ее на отдельные куски и передвигать их в разных направлениях). Затем под влиянием критики гипотеза была забыта и вновь возводилась в шестидесятых годах в связи с новыми фактами, полученными палеомагнитологами.

В СССР имеется много сторонников этой гипотезы, получившей в наши дни название гипотезы «глобальной тектоники». Сведения об этом опубликованы в трудах советского академика А. Пейве и его сторонников.

Мобилистическим идеям А. Вегенера принято противопоставлять взгляды фиксистов, сторонников учения о незыблемости (фиксировании) положения континентов, о преобладающем значении вертикальных движений в тектонике Земли.

Обобщает материалы многих гипотез, высказанных в прошлом столетии теория геосинклиналей, рассматривающая процесс горообразования как сложный комплекс явлений, связанных вначале с прогибом (под влиянием накопленных осадков) отдельных крупных участков Земли, а затем с дальнейшим сжатием (смятием в складки) накопленных осадков. Последние этапы жизни геосинклиналей связаны с орографическим оформлением хребта.

Ф. Л. Бошке утверждает о «явной безнадежности» бурения сверхглубоких скважин. Но еще на 12-й Генеральной ассамблее Международного геодезического и геофизического союза в 1960 году в Хельсинки советской делегацией был предложен проект достижения верхней мантии и изучения земной коры с помощью сверхглубоких скважин. Всем очевидно, что сорока-пятидесятикилометровая толща земной коры не может быть пробурена одной скважиной. Но это не означает бесперспективности исследования нижних зон земной коры и верхней мантии. Согласно проекту советской делегации задача может быть расчленена на ее составные части. Бурить можно сверхглубокие скважины (15–18 километров глубиной) в местах наибольшего развития отдельных зон земной коры.

В СССР утвержден и принят к исполнению проект бурения пяти сверхглубоких скважин таким путем, чтобы осветить строение главнейших зон земной коры, как известно, расчленяемой на три зоны: осадочную, «гранитную» и «базальтовую». Исходя из этого, верхний слой (осадочный) должна осветить прикаспийская скважина, где общая толщина осадочных пород (по сейсмическим данным) достигает 18 километров. Средний слой — «гранитный» — лучше всего представлен на Кольском полуострове; нижний «базальтовый» — в двух участках: в Закавказье и на Урале. Верхняя мантия может быть достигнута на Курильских островах, где толщина земной коры достигает 12–15 километров.

В настоящее время бурятся две из запроектированных скважин: кольская и закавказская. Выбрана точка заложения уральской скважины.

Летом 1979 года в советской прессе были опубликованы данные о достижении кольской скважиной рекордной глубины в 9670 метров. Такой глубины не достигала ни одна скважина в мире. Принято решение добурить кольскую скважину до проектной глубины в 15 километров.

Вопросы, связанные с проектом сверхглубокого бурения, были освещены автором послесловия в специальной книге «Под покровом мантии» («Молодая гвардия», 1964 и 1965 гг.). О первых результатах бурения кольской сверхглубокой скважины говорится в статье министра геологии СССР Е. Козловского в журнале «Наука и жизнь» № 11, 1977 г.

Ф. Л. Бошке почти не дает сведений о работах русских и советских ученых, а также об исследователях, работающих в социалистических странах. Тем не менее нельзя воспринимать науку без знания фактов, полученных естествоиспытателями СССР. Отсутствие этих материалов значительно обедняет содержание этой в общем-то полезной и интересной книги.

Среди работ русских и советских ученых особенно большое значение имеют разработки философского плана. Это относится к современным представлениям о происхождении Земли, солнечной системы, возникновении жизни на Земле, об эволюции человека и пр.

Так, одна из наиболее обоснованных (и математически рассчитанных) гипотез о происхождении солнечной системы принадлежит советскому геофизику академику О. Шмидту.

Ученый считал, что планеты образовались путем объединения большого числа мелких частиц, до этого самостоятельно обращавшихся вокруг Солнца. Эти первичные элементарные частички были твердыми (пыль и более крупные); они являлись ядрами конденсации для газа. Каждая из частичек обращалась вокруг Солнца самостоятельно, под влиянием его притяжения, причем одно из направлений преобладало. Эволюция роя частиц шла при непосредственном участии Солнца, вблизи которого количество материи уменьшалось за счет падения некоторых частиц на Солнце и удаления из-за нагрева и светового давления летучих компонентов вдаль от Солнца (в удаленных частях происходило даже вымораживание газа на пылинках). Этим объясняется большая плотность планет, расположенных вблизи от Солнца, и малая плотность, но большой объем планет, удаленных от Солнца (начиная с Юпитера).

В процессе эволюции рой частичек, вращавшихся вокруг Солнца, стал уплощаться и уплотняться, а при достижении некоторой критической плотности началось образование сгущений, которые, сталкиваясь и дробясь, объединялись, сливаясь в планеты.

Возникающее при столкновении частиц тепло рассеивалось в мировом пространстве. При столкновении элементарных частичек туманности суммировался момент количества их движения. В механике моментом количества движения называют особую меру механического вращательного движения тел, представляющую произведение массы тела на ее расстояние от центра вращения и на скорость. Это означает, что частицы, удаленные от Солнца, расположенные за земной орбитой, имеют больший момент количества движения, чем частицы, расположенные внутри земной орбиты. Падая на Землю, частицы передавали ей свою массу и момент количества движения. Частички, падающие на ночную сторону Земли (справа по направлению движения), обладали большим моментом количества движения, слева — меньшим. Суммирование моментов количества движения способствовало вращению Земли, справа налево, то есть против часовой стрелки. В солнечной системе возможны были случаи падений частиц на другие небесные тела с другим преобладающим направлением; в этих случаях возникли иные направления вращения этих тел. Так О. Шмидт объяснил возникновение прямых и обратных движений планет и их спутников.

О. Шмидт вывел также законы планетных расстояний. Он рассчитывал, на каком расстоянии от Солнца должна располагаться каждая из планет. Мы видели, что момент количества движения, рассчитанный на единицу массы планеты, возрастает при удалении от Солнца. Это возрастание идет в арифметической прогрессии. Отсюда легко было рассчитать и закономерные расстояния, на которых располагаются планеты от Солнца. О. Шмидт доказал, что если бы даже и возникли планеты между закономерно расположенными участками, то такие небесные тела должны были бы либо распасться под влиянием ближайших планет, либо отодвинуться на свое «законное» место.

Несомненно, что идеи О. Шмидта не освещают всех аспектов образования планет, но в них заложены основные пути для разработки и дальнейшего углубления наших представлений по этому вопросу. Так, шведский физик X. Альвен в 1956 году предложил учитывать электромагнитные силы при образовании планет. По В. Попову (1964 г.) рождение планет и Солнца связано с термоядерными реакциями, происходившими в электромагнитных полях и пр.

Другая философская проблема связана с происхождением жизни на Земле. Вначале эта проблема решалась с позиций двух представлений: 1) заноса жизни на Земле из космоса, 2) случайного возникновения единичной «живой молекулы».

Лишь с 1924 года в Советском Союзе вопрос о происхождении жизни на Земле был поставлен на научную основу академикам А. Опариным, развившим тезис Ф. Энгельса о том, что жизнь на Земле возникла в результате синтеза белка. Ф. Энгельс говорил, что подтверждение этой идеи может быть получено в результате синтеза живого белка.

По данным А. Опарина, жизнь возникла в водной оболочке в начальные стадии развития Земли. При повышенной температуре в природных условиях мог быть осуществлен синтез углерода, водорода, азота и кислорода — основных компонентов белка. В начальные, или абиогенные, стадии этого синтеза возникали углеводороды за счет воздействия воды на раскаленные карбиды металлов. Азот, вступая в реакцию с водородом, образовывал аммиак. Углеводороды, аммиак и пары воды, взаимодействуя между собой, объединялись в первичные молекулы органической материи. В результате таких реакций в природных условиях возникали сложные органические соединения, из которых позднее, в биогенную стадию эволюции, сформировались белковые молекулы. Считается, что стимуляторами таких реакций были грозовые разряды, ультрафиолетовое и радиоактивное облучение и пр.

Образование органической массы, возникшей из неорганической материи, представляло качественный скачок в развитии вещества. Воссозданная таким путем масса имела и новые свойства, отличавшие ее от элементарных скоплений неорганической материи.

«Прошли, вероятно, тысячелетия, — писал Ф. Энгельс, — пока создались условия, при которых стал возможным следующий шаг вперед и из этого бесформенного белка возникла благодаря образованию ядра и оболочки первая клетка».

Процесс образования клетки, или биогенный процесс, прошел, по А. Опарину, стадию предварительной концентрации вещества в виде желеобразных капелек белковой массы, названных им коацерватами, в которых молекулы не были случайно разбросанными, а соединялись в известном порядке. А. Опарин обращает внимание на то, что коацерваты плавали не в воде, а в растворе разнообразных органических веществ. Они улавливали эти вещества, присоединяли их к себе и таким образом росли. Но скорость роста отдельных капелек была неоднозначна. Она зависела от внутреннего строения каждой капельки. Различные коацерватные капельки были построены по-разному. Одни из них вбирали в себя органические вещества быстро, другие медленно. Понятно, что те капельки, строение которых было более приспособлено к улавливанию органических веществ, росли быстрее, другие же, с менее совершенным строением, росли медленнее, отставали от своих товарищей. Некоторые из них должны были совсем исчезать, распадаться.

Понятно, что каждая отдельная коацерватная капелька не могла постоянно расти, как одна целая масса. Рано или поздно она под влиянием внутренних сил распадалась на дочерние капельки, которые, в свою очередь, начинали расти дальше. Благодаря этому происходило постоянное увеличение количества этих коацерватов.

Из коацерватных капель в процессе эволюции были созданы первые белковые молекулы, основными функциями которых были обмен веществ и размножение. Дальнейшее развитие их подчинялось законам эволюционного развития, установленным Ч. Дарвином.

Следующая важнейшая проблема, вскрываемая в философии естествознания, связана с эволюционным учением, основы которого были заложены Ч. Дарвином. Движущими силами эволюции любых организмов являются: изменчивость, борьба за существование (в которой гибнут наименее приспособленные организмы) и естественный отбор.

Доказательства истинности эволюционного учения наука черпает в данных, получаемых в палеонтологии — науке об ископаемых организмах. Современное эволюционное учение, основанное на дарвинизме и палеонтологии, получило новые теоретические основы в материалах по генетике, науке, в которой подробно разбираются законы наследственности и изменчивости организмов.

И еще одна философская проблема связана с происхождением человека. Несомненно, что в развитии человека играли большую роль те законы, которые управляют изменчивостью и наследственностью организмов. Но главное, что отличает эволюцию человека, — это изготовление орудий труда.

Советские антропологи, анализируя эволюцию человека, различают в его развитии три стадии: антропоидных предков приматов, древнейших и древних людей и людей современного физического строения. Начало первой стадии удалено от нас на 2–3 миллиона лет; второй — около 1 миллиона лет и третьей — на 40–50 тысяч лет.

Несомненно, что первой стадии предшествовала длительная стадия эволюции высших обезьян. Прослежена их эволюция на 25–30 миллионов лет назад.

Рассмотрим иной путь формирования наших представлений о мире. Возьмем только одну науку — геологию. После своего зарождения эта наука прошла большой путь развития, и сегодня она представляется комплексом более чем ста отдельных научных дисциплин, в нее входящих. Можно показать этот комплекс в виде «древа», с большим количеством «ветвей» и «веточек» отходящих от него, тянущихся и соединяющихся с «ветвями» других «деревьев». Картина дифференциации геологических наук может быть осложнена, если мы представим на этом «древе» многие сотни различных методов и частных методик, которыми располагает каждая из «ветвей» этого «древа».

Геология не одинока. «Древо» ее располагается в густом «лесу» подобных же «деревьев», на которых показаны «ветви» современной физики, химии, биологии, географии, математики, медицины и многих, многих других наук.

Если мы не можем принять все суждения Фридриха Бошке, то с главным его тезисом мы не можем не согласиться; «нам нужно гораздо подробнее и серьезнее изучать Землю, ту планету, которая несет нас на себе».

А. Малахов, доктор геолого-минералогических наук

Оглавление

Предисловие … 3

Глава 1. Далекие пространства … 5

Глава 2. Земля еще не утряслась … 24

Глава 3. Эпитет «ненадежно» … 35

Глава 4. Любое мнение годится … 43

Глава 5. Знания под секретом … 48

Глава 6. Невидимые границы … 55

Глава 7. Огонь на глубине … 67

Глава 8. Горящая земля … 77

Глава 9. Катастрофы … 89

Глава 10. Когда качается Земля … 101

Глава 11. И поднялись фонтаны из недр … 111

Глава 12. Водная планета … 127

Глава 13. Когда бушуют стихии … 139

Глава 14. Фантазия и действительность … 161

Глава 15. Мы узнаем все больше … 180

Глава 16. Махровая чепуха и реальные возможности … 199

Глава 17. Ибо наши знания не более чем мозаика … 228

Послесловие … 231

Фридрих Л. Бошке родился в 1920 году в Баркхаузене-на-Миндене. Дипломированный химик. За многогранную публицистическую деятельность университет города Марбурга-на-Лане присвоил ему звание почетного доктора естественных наук.

Примечания

1

Имеется в виду роман Г. Конан-Дойля «Когда Земля вздрогнула». — Примеч. пер.

(обратно)

Оглавление

Предисловие

Глава 1 Далекие пространства

Глава 2 Земля еще не утряслась

Глава 3 Эпитет «ненадежно»

Глава 4 Любое мнение годится

Глава 5 Знания под секретом

Глава 6 Невидимые границы

Глава 7 Огонь на глубине

Глава 8 Горящая земля

Глава 9 Катастрофы

Глава 10 Когда качается земля

Глава 11 И поднялись фонтаны из недр

Глава 12 Водная планета

Глава 13 Когда бушуют стихии

Глава 14 Фантазия и действительность

Глава 15 Мы узнаем все больше

Глава 16 Махровая чепуха и реальные возможности

Глава 17 Ибо наши знания не более чем мозаика

Послесловие Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg