Планеты на кончике пера или Мое хобби - геология | Баньковский Лев Владимирович

Лев Баньковский

Планеты на кончике пера, или Моѐ хобби – геология

1979 – 2013 1

УДК ББК 83+28 Б 23

Б 23

Баньковский Л.В. Планеты на кончике пера, или Моѐ хобби – геология / Л.В. Баньковский. – 2013. – 106 с.

– ISBN

Автобиографическая повесть известного учѐного, краеведа, педагога о себе, о людях и прочитанных книгах, написанная в 1979 году по заказу Пермского книжного издательства, но так и не увидевшая свет. Это взгляд с высоты на ту внутреннюю работу сознания, которая всегда идѐт во всяком человеке, но не всегда проявляется так ярко и отчѐтливо, как у этого молодого человека, героя книги. Автор захватил в круг своих интересов сложнейшие явления космоса и Земли как планеты, синтезировал интереснейшие идеи астрономии, геологии, биологии, сейсмологии, соотнѐс свои исследования с трудами выдающихся естествоиспытателей прошлых эпох. «Да, для каждого человека очень важно создать свой океан знаний, но не это самое главное. Самое главное – привести океан в движение, раскачать и бросить всю эту мощь на Берег Незнания, на утѐс научных, технических и художественных проблем» – писал Лев Баньковский в статье «Девятый вал» (Молодая гвардия, 08.09.1976). УДК ББК 83+28

На правах рукописи © Баньковский Л.В., 1979 ISBN

2

Планеты на кончике пера (Рукопись. Сведений о публикации нет)

Моѐ хобби – геология (Возможно, первоначальное название книги)

С чего оно начинается Может ли у геолога быть геологическое хобби? Да, бывает. Вот какую историю довелось вычитать однажды. Очень давно, когда геология была одной из самых юных наук, жил на свете английский геолог Д. Пэдж с таким вот хобби. Кстати, слово это родом из Англии и переводится на русский язык как «конѐк», «любимое дело», «увлечение после работы». В самое подходящее для геологических маршрутов и экспедиций время Пэдж повредил себе ногу. Но присутствия духа не потерял и не стал изо дня в день с тоской взирать на свой геологический молоток. За время болезни Пэдж написал довольно-таки объѐмистую и до сих пор очень интересную книгу «Философия геологии». Это своѐ увлечение Пэдж объяснил обширностью и трудностью предмета геологии, для работы в которой нужно «много настойчивости, доведѐнной до энтузиазма». История эта к тому, что геологическое хобби у геологов – дело не совсем необычное. Моѐ геологическое хобби появилось при сходных обстоятельствах, правда, вначале очень далѐких от собственно геологии. Был я студентомдипломником авиационного института, когда на межвузовских соревнованиях по парашютному спорту стропы неудачно раскрывшегося парашюта сломали мне в воздухе ногу. Залитый по пояс в гипс, работать в институте у огромных чертѐжных досок я, естественно, не мог. Чтобы не отстать на год от сокурсников, нужно было выбрать такую тему дипломного проекта, которую бы можно было одолеть в «домашних» условиях. Услышав о намерении подопечного дипломника спроектировать вертолѐт для экспедиции на Марс, профессор В.В. Овсянников улыбнулся, однако возражать не стал. Может быть, вспомнились слова Циолковского «…наблюдать Марс на расстоянии нескольких десятков вѐрст, спуститься на его спутники или даже на самую его поверхность, – что, по-видимому, может быть сумасброднее! Однако только с момента применения реактивных приборов начнѐтся новая великая эра в астрономии: эпоха более пристального изучения неба». Эра, о которой мечтал Циолковский, уже началась. Всего лишь полтора года назад, в апреле 1961-го на космическую орбиту вышел гагаринский «Восток», начали радиолокационные исследования поверхности Марса учѐные из Института радиотехники и электроники, а до старта автоматической межпланетной станции «Марс-1» оставались считанные дни. Думать о полѐте человека к загадочной красной планете было уже пора.

3

Аэроклубовские друзья и сокурсники снабдили меня всеми необходимыми книгами и вообще поддерживали как могли весь марсианский труд. А работа тормозилась ещѐ и тем, что, едва оставив костыли, я поскользнулся, и по соседству с залеченным переломом нога сломалась второй раз. Снова длинные недели в больнице, так называемый «самолѐт» для фиксации повреждѐнной кости, гипс и костыли. В трудные дни болезни читал всѐ подряд о Марсе. О том, что изобразили на самых первых рисунках этой планеты Франческо Фонтана, Христиан Гюйгенс и Роберт Гук, как были открыты Джиованни Кассини марсианские полярные шапки и по ним определѐн период вращения планеты. И что за интересные люди были исследователи Марса! Установивший явление сезонного таяния полярных шапок Вильям Гершель – талантливый органист и капельмейстер. Один из самых известных исследователей марсианских каналов Персивал Ловелл оставил ради Марса должность американского дипломата в Японии. А наш знаменитый соотечественник, основатель астроботаники Гавриил Тихов всю гражданскую войну был лѐтчикомнаблюдателем. На время дипломной работы моими настольными книгами стали «Марс» В. Шаронова, «Физика планеты Марс» Ж. Вокулера, «Атмосферы Марса и Венеры» У. Келлога и К. Сагана. С помощью этих книг удалось рассчитать плотностную и температурную модели марсианской атмосферы, в которой должен был летать двухместный экспедиционный вертолѐт. Плотность атмосферы у самой поверхности Марса примерно соответствует земной на высоте около 25-30 км. На такую высоту обычные вертолѐты забраться не могут, современные рекорды высоты их полѐта всего лишь около 10 км. Но малые в сравнении с Землѐй размеры Марса и меньшее ускорение силы тяжести у марсианской поверхности облегчают проектирование вертолѐта. Кроме плотностных и температурных характеристик понадобились также подробные сведения о химическом составе марсианской атмосферы, в которой паров воды содержится примерно в тысячу, а кислорода в три тысячи раз меньше, чем на Земле. Это значит, что топливо для силовой установки вертолѐта нужно или брать с Земли, что гораздо более выгодно, получать его на Марсе. Особые меры потребовались для защиты силовой установки вертолѐта от попадания очень обильной на Марсе и, можно сказать, вездесущей пыли. Начал вникать в геологию Марса, думать над тем, какие горные породы можно использовать для получения топлива. Местом высадки первой марсианской экспедиции должна быть одна из наиболее глубоких впадин на поверхности планеты с более высоким атмосферным давлением и с признаками относительно неглубокого залегания подземных вод. Длительная, даже чересчур усидчивая работа помогла мне справиться с дипломным проектом за отведѐнный срок. Защита прошла успешно. Два с лишним года спустя с большим интересом я прочѐл, что аналогичный проект марсианского вертолѐта «Ромар» был разработан фирмой Каман – одной из девятнадцати крупнейших американских фирм, занятых проектированием и 4

строительством вертолѐтов. В кратком журнальном сообщении говорилось, что диаметр несущего винта «Ромара» составляет 30 м, скорость полѐта вертолѐта до 160 км/час. Вероятно, с помощью особого высотного стратостата американские инженеры предполагали испытать «Ромар» на высоте 30 км над поверхностью земли. После защиты диплома, когда я пытался организовать испытание прототипа силовой установки «Марсианина» на одной из высокогорных станций Антарктиды, то получил от одного из известных учѐных – ветерана полярных исследований – неожиданное встречное предложение: работать гляциологом-математиком в очередной антарктической экспедиции. Предложение было очень заманчивым, однако авиация влекла меня сильнее, чем Антарктида. Такая земная Ока Незадолго до защиты диплома я освободился, наконец, от гипсовой скорлупы и увидел вместо привычной ноги тощую, обтянутую кожей кость. Во что бы то ни стало нужно догонять аэроклубовских своих друзей, делающих первые шаги к освоению реактивных самолѐтов. Но какая же лѐтная комиссия пропустит в авиацию человека с такой совершенно беспомощной ногой? В поликлинике института пожилой врач, поставивший на ноги не один десяток так или иначе пострадавших спортсменов, посоветовал мне в последипломный отпуск заняться греблей и велосипедом. Я подумал и решил попытаться проплыть на вѐсельной лодке по Оке от еѐ истоков до Волги. Обязательно по Оке. Хорошо была знакома нам, студентам, эта река. Не раз уже побывали на еѐ калужском берегу в доме-музее Циолковского, ездили в Поленово и Тарусу, с приокского аэроклубовского аэродрома летали на планерах. Однажды на планерных соревнованиях, возвращаясь из длинного маршрута, я долго и безуспешно пытался набрать высоту под тающими к вечеру облаками. Восходящими потоками тѐплого от воды воздуха выручила Ока. Слишком слабые, чтобы выпарить на нужную высоту, но достаточные, чтобы почти не снижаться, потоки надѐжно поддерживали планер на протяжении нескольких десятков километров до самого аэродрома. Может быть, Ока поможет мне ещѐ раз? В одной из книг столетней давности было написано, что «Ока делается судоходною, начиная от губернского города Орла, выше же ворочает только камни на мельницах». Однако на этот раз и в Орле водное путешествие не хотело начинаться. Я шѐл по середине Оки пешком, поднимая облака брызг и слышал с берега потешное ребячье: «Дяденька! Пошто идѐшь?» Бледный шар солнца медленно опускался в колеблющееся марево над, казалось, бесконечными приречными песками. Где-то по сторонам, на невидимых из речной низины дорогах ходили друг за другом высоченные вихри пыли. Не на Марсе ли случайно я оказался? Поймал себя на мысли, что всѐ ещѐ ищу надѐжный способ защиты двигателя «Марсианина» от 5

всепроникающей пыли. Но почему, собственно, эта до конца не разрешѐнная в дипломном проекте задача так волнует меня? Может ли пыль, от которой все узлы вертолѐта защищены специальными кожухами, уплотнителями и фильтрами, помешать полѐтам? И так ли уж сильно запылена атмосфера Марса? Откуда же появились описания марсианских невиданных на земле бурь? В конце XVIII-го – начале XIX веков французский астроном О. Фложерге впервые отметил помутнение отдельных областей Марса. И только столетие спустя П. Ловелл смог объяснить это явление тучами пыли, поднятой ветром с поверхности планеты. Съѐмки Марса со светофильтрами, начатые в 1909 году Г. Тиховым, позволили выделить песчаные бури в особый класс атмосферных явлений Марса. Желтоватые облака, заволакивающие поверхность едва ли не всего южного полушария Марса, наблюдали американцы П. Ловелл и В. Слайфер, французы Э. Антониади, Б. Лио, О. Дольфус, русские В. Шаронов, Н. Барабашов и другие астрономы. Так были определены многие важные характеристики пылевых бурь: их быстрое развитие, очень малый размер пылевых частичек, находящихся во взвешенном состоянии в атмосфере по нескольку месяцев. Особенно сильны пылевые бури в те самые периоды великих противостояний Марса, когда наиболее благоприятно осуществление марсианских экспедиций. Можно ли заранее предвидеть точное время начала пылевой бури. Какие убежища для участников экспедиции на это время можно предусмотреть? Время клонилось к вечеру, когда местные мальчишки, сопровождавшие меня в пути и знающие все окрестные достопримечательности, посоветовали начать водный путь из города Мценска по реке Зуше. Так тому и быть. Приехал на автобусе во Мценск, купил за несколько рублей старуюпрестарую лодку и по Зуше выплыл уже в полноводную Оку. Снова вокруг низкие берега с редкими деревнями, широкие песчаные пляжи, отмели, перекаты. Снова ребячьи вопросы с берега: «Дяденька! Пошто плывѐ-ѐшь?» Незаметно втянулся в работу – по 35-40 километров в день на вѐслах. Ночевал на берегу у костра. Через неделю уже подплывал к Калуге, городу, откуда, по мнению К.Э. Циолковского, герои и смельчаки должны будут проложить дороги на Марс. Сколько бы раз не приезжал в Калугу, всегда интересно побывать в доме, так хорошо сохранившем дух Циолковского – учителя, изобретателя, учѐного, наконец, просто необычайно интересного человека. Летом с высокой веранды можно выглянуть в необычную дверь, ведущую на крышу первого этажа дома. Через эту «дверь в космическое пространство» Константин Эдуардович вытаскивал на крышу самодельный телескоп, смотрел на звѐзды и планеты. На Марс тоже. В телескоп были великолепно видны его каналы и моря, неизвестно чем наполненные, горы, долины, полярные льды и снега, неизвестно из чего составленные. Таким видели Марс герои научно-фантастической повести Циолковского «Вне земли», вероятно, таким видел его и сам учѐный.

6

Первого мая Циолковский выступал по радио: «Сорок лет я работал над реактивным двигателем и думал, что прогулка на Марс начнѐтся лишь через много сотен лет. Но сроки меняются. Я верю, что многие из вас будут свидетелями первого заатмосферного путешествия». Конечно же, сроки меняются. Но всѐ равно я слишком торопился, полагая, что марсианский вертолѐт понадобится уже во время ближайшего великого противостояния Марса через восемь лет. А лодочное путешествие по Оке завершилось в Рязани. Около семисот километров гребного пути понадобилось, чтобы больная нога окрепла. На очередной лѐтной комиссии председатель еѐ, хирург, довольный результатами такого своеобразного излечения, в моей медицинской карте записал: «Годен к экспериментальным парашютным прыжкам». Спасибо тебе, Ока! Однако в то лето летать и прыгать с парашютом мне не пришлось. Исчерпав все возможности пробиться на постоянную лѐтную работу, я, вслед за своими сокурсниками, приехал в Пермь, на место своего распределения. Планеты на кончике пера Раньше я уже видел с самолѐта Новую Землю и Полярный Урал, но с Уралом Средним, да ещѐ так близко, встречался впервые. После беспокойной работы в цехе мы с друзьями часто уезжали «на природу» на оба выходных дня. Зимой ходили на лыжах, летом осваивали сплав на плотах по Кутамышу и Ирени. Как-то в пятницу вечером уехали в Кын, почти два дня и полторы ночи плыли на лодке вниз по Чусовой, пересаживаясь потом с одной попутной машины на другую, с электрички на электричку, возвратились в Пермь только рано утром в понедельник. Рискуя опоздать на работу, мы всѐтаки повидали Седой Урал. Отпуск я решил провести дома, в Донецке. Мои родители – геологи, работали на Сихотэ-Алине, Тянь-Шане, Алтае, Карпатах, Кавказе. Попутешествовали заодно и мы со старшей сестрой по всем этим краям, разумеется, нисколько не задумываясь над тем, каким образом появились на Земле горы. Незадолго до моего приезда отец сообщал, что закончил новые расчѐты, от которых до решения проблемы происхождения гор всего лишь один шаг. И вот я держу в руках, читаю только что отпечатанные, испещрѐнные формулами странички. Все студенческие годы в наши головы, можно сказать, с космической непреклонностью внедряли высшую математику, и я мог по достоинству оценить оригинальную цепочку отцовских рассуждений и вычислений. Может быть, это и есть тот самый «математический зонд», который мечтал погрузить в таинственные глубины Земли Д. Скиапарелли – знаменитый исследователь марсианских каналов. Во всех вычислениях отца я не нашѐл ни одной неточности. Из расчѐтов следовало, что наша планета за время своей истории уменьшилась в размерах, съѐжилась ни много, ни мало в два раза. Значит, горы – это неровности и морщины на лике довольно пожилой планеты, как считали ещѐ в семнадцатом веке некоторые философы и естествоиспытатели? И вот ещѐ 7

чем примечательны были удивившие меня расчѐты. Сжимается наша планета совсем не потому, что остывает из расплавленного состояния, а потому, что Луна, Солнце и другие соседние с Землѐй большие небесные тела тормозят еѐ вращение приливными волнами в земной коре, океане и атмосфере. Итак, сжимающаяся Земля – возвращение на новой основе к когда-то очень популярной, а потом забытой гипотезе контракции. Контракция – полатыни – сжатие. Расчѐты показывали, что за последние миллионы лет своей истории Земля уменьшалась в размерах в среднем на полмиллиметра в год. Конечно, никакими полевыми исследованиями, никакими приборами не измерить непосредственно этот процесс векового сжатия нашей планеты. Проникнуть в такие сложные тайны Земли, говорят геологи, можно лишь «на крыльях науки». Вместе с отцом мы решили пересмотреть всю нашу домашнюю библиотеку, восстановить историю и современные итоги «математического зондирования» Земли. Декарт, Лейбниц, Кант, Лаплас, Бюффон и многие другие исследователи, способствующие становлению концепции сжимающейся Земли, к сожалению, не располагали никакими данными для расчѐтов векового сжатия нашей планеты. Впрочем, почему не располагали? Два столетия тому назад замечательный французский натуралист Ж. Бюффон неожиданно стал частым посетителем кузнечной мастерской, где отливали пушечные ядра. Учѐный внимательно следил, как остывают на воздухе добела раскалѐнные каменные шары, записывал время изменения окраски и температуру до полного их охлаждения, измерял поперечник ядер. Потом принимался за расчѐты. Он полагал, что Земля некогда остывала из расплавленного состояния, но процесс этот шѐл во столько раз медленнее, во сколько раз масса планеты больше массы ядра. Так были получены первые пока ещѐ не точные, но научно обоснованные цифры возраста Земли, без которых никакие вычисления планетного сжатия были просто невозможны. Шли годы. Друг Ньютона, астроном и геолог Э. Галлей сумел рассчитать возраст Земли, определив сначала общее содержание солей в мировом океане, а затем разделив это количество на величину ежегодного выноса солей в море всеми реками планеты. Кроме того, Галлей разрабатывал очень важные аспекты теории ускорения орбитального движения Луны, не догадываясь о том, что движение Луны лишь кажется ускоренным с замедляющей своѐ вращение Земли. Галлей установил, что солнечные затмения на Земле повторяются отнюдь не через одинаковые промежутки времени и, таким образом, поддаются надѐжным предсказаниям только в пределах десятилетий. Затмения, вычисленные вспять на птолемеевские времена и далее, по времени и месту отказывались совпадать с теми, которые были подробно описаны древними учѐными. Луна неизменно опережала теоретически вычисленные точки еѐ орбиты. Привести расчѐты Галлея в соответствие со сведениями Птолемея можно было лишь допустив, что Земля замедляет вращение или Луна в своѐм орбитальном движении набирает скорость. В 8

семнадцатом веке никто не мог усомниться в равномерном вращении нашей планеты. И только Галлей, следуя своему времени, объяснил несовпадение солнечных затмений ускорением Луны из-за пока ещѐ необъяснимого постепенного приближения еѐ к Земле. В 1754 году И. Кант ввѐл в науку очень дальновидную гипотезу о торможении Земли из-за трения приливных волн о дно морей и океанов. Казалось бы, современникам немецкого философа оставалось сделать к истине совсем небольшой шаг: сопоставить работы Галлея и Канта и объяснить отклонения в движении Луны замедлением вращения Земли. Однако инерция широко распространѐнных взглядов на непреложную равномерность планетного суточного вращения была по-прежнему велика. Шестнадцать лет спустя после знаменательной работы Канта Парижская академия наук уже в третий раз объявила конкурс на лучшее теоретическое обоснование ускоренного движения Луны и возможного падения еѐ на Землю. А в год двадцатилетия кантовской гипотезы французский математик Ж. Лагранж, испытав всевозможные приѐмы математической обработки загадочного «лунного неравенства», заявил, что это «неравенство» существует только как результат ошибочных наблюдений. Новые открытия принѐс девятнадцатый век. В 1851 году Д. Адамс, тот самый астроном, который за шесть лет до этого открыл планету Уран «на кончике пера», обосновал вычислениями кантовскую гипотезу. Интересно, что с рассчитанным Адамсом замедлением суточного вращения Земли – одной десятитысячной долей секунды за сто лет – вполне соглашаются наши современные исследователи. Наконец, в 1865 году Ш. Делоне показал, что вековое ускорение Луны соответствует торможению суточного вращения Земли. Иначе говоря, странное наблюдаемое ускорение Луны во время еѐ движения по орбите – это только лишь постоянная зрительная иллюзия для землянина, живущего на планете, постепенно замедляющей своѐ вращение. В том же самом году Александр Иностранцев – студент Петербургского университета, а впоследствии профессор геологии этого же университета – отважился сделать вывод об уменьшении объѐма нашей планеты, начиная от орбиты Луны до современного, то есть более чем в пятьдесят раз. В дальнейшем подобные масштабы изменений радиуса Земли были отнесены к «нереальным», «неприемлемо большим». Но каковы же реальные и «приемлемые» величины сжатия Земли? Мой отпуск незаметно подходил к концу. Нужно было возвращаться в Пермь. Жаль, что так много осталось нерешѐнных вопросов. До их разгадки, казалось, рукой подать – были бы перед глазами нужные книги. Быстро отыскать и прочесть несколько редких и таких незаменимых книг можно было только в Москве. И я засобирался в дорогу. Вагонные колѐса почему-то довольно весело выстукивали печальные слова Лагранжа, отчаявшегося найти причину векового ускорения Луны: «Пусть интегрирует, кто может…» Кто может… кто может… кто может…

9

«Выводы заслуживают отчаянной работы» Перебирая заинтересовавшие меня картотеки Ленинской библиотеки, неожиданно обнаружил несколько работ Циолковского с сугубо астрономическими названиями. Интересно: Циолковский и астрономия! А впрочем, чего же тут удивительного? Ещѐ на втором курсе института пришѐл мой черѐд делать доклад на заседании студенческого научного общества. Тему доклада выбирал сам: «Работы К.Э. Циолковского в области воздухоплавания, авиации и космонавтики». Тогда-то в библиотеке института я впервые взял в руки знаменитые книжки Циолковского, изданные в Калуге ещѐ при жизни учѐного. Были в этих книжках отдельные странички, на которых Циолковский комментировал письма своих читателей, отвечал на их вопросы, дополнял свои ранние работы новыми рассуждениями и вычислениями. Встречались среди них и замечания, относившиеся к астрономии, но тогда они не останавливали моего внимания. Да и в доме-музее Циолковского я ведь сам смотрел на калужское небо через знаменитую «дверь в космическое пространство». Открывая еѐ, учѐный не раз выносил на крышу самодельный телескоп, пристально вглядывался в планеты, звѐзды, галактики. Что же необычное увидел на небе этот удивительный человек? Получив нужные книжки Циолковского, ничего кроме них в течение многих библиотечных часов я не видел и не слышал. Был так удивлѐн, поражѐн, обрадован, так не хотел расставаться со всем прочитанным, что тут же начал почти дословно конспектировать, едва ли не переписывать подряд эти замечательные книжки себе на память. Почти всѐ то, что мы вычисляли дома вместе с отцом, полагая себя первопроходцами и первооткрывателями, за сорок лет до нас рассчитал Циолковский! На языке так и вертелся вопрос: как, когда калужский учитель, изобретатель, основатель космонавтики стал астрономом, как сумел сделать столь дальновидные астрономические расчѐты, на многие десятилетия опережающие своѐ время? На всю жизнь Циолковский заинтересовался астрономией ещѐ в юности, после чтения книг Ф. Араго «Общедоступная астрономия», «Биографии знаменитых астрономов, физиков и геометров». Юношей Циолковский основательно проработал ньютоновские «Математические начала натуральной философии», где были изложены основы небесной механики. В доме-музее учѐного хранится копия листка, на котором двадцатилетний Циолковский нарисовал планетные орбиты, привѐл характеристики различных небесных тел и здесь же сделал пометку: «8 июля. Воскресенье. Рязань. С этого времени стал составлять астрономические чертежи». А всего лишь четыре года спустя начинающий учѐный пишет работу «Продолжительность лучеиспускания Солнца», посвящѐнную одной из самых трудных астрономических проблем – основанию всеобщности явления векового уплотнения космических тел. В 1893 году в сборнике Нижегородского кружка любителей физики и астрономии была опубликована статья Циолковского «Тяготение как 10

источник мировой энергии». В этой работе учѐный продемонстрировал незаурядные астрономические познания, чѐткость и ясность мышления, замечательный стиль изложения, мастерское владение математическим анализом. Многие годы спустя о месте математики в своей жизни учѐный напишет так: «Без вычислений я никогда не обходился. Они направляли и исправляли мою мысль и мечту». Но и тридцатишестилетний учитель, рассмотревший основы труднейшей теории гравитационной энергии космоса, выступил в своей работе как вполне сложившийся астроном. На протяжении двух последующих десятилетий Циолковский не раз обращается к трудам по космологии, космогонии, планетологии, но крутой поворот к астрономии происходит у учѐного вскоре после Великой Октябрьской социалистической революции, когда учѐный получил возможность целиком посвятить себя науке. В предисловии к своей книге «Образование солнечных систем» Циолковский вспоминал: «С десяток лет тому назад я писал статью об образовании солнечной системы с точки зрения Лапласа, но встретил затруднения. С этих пор мною завладела мысль – выяснить этот вопрос. Но только два года назад у меня назрело решение серьѐзно присесть за это дело. Мне казалось, что я скоро с ним покончу, но конец не приходил, и я всѐ более и более погружался в противоречия. Все утра, все свои силы я посвящал солнечной системе. Исписаны тома бумаги. Много раз переходил я от отчаяния к надежде. Многократно проверял всѐ сначала, работал до полного одурения, до невменяемого состояния, много раз бросал, опять принимался и только в конце 1925 года пришѐл к определѐнным, хотя и приблизительным выводам». Так родилась новая отрасль человеческого знания – наука планетология. Разумеется, рождению этой науки предшествовало много интереснейших, очень разнообразных по своему характеру научных изысканий. Путь, которым шли предтечи планетологии И.Кант, а потом едва ли не столетие спустя П. Лаплас, вполне понятен и по-своему оправдан. Учѐные полагали, что Солнце и планеты некогда сконденсировались из таких же самых разреженных туманностей, каких в то время уже немало можно было разглядеть в любой приличный телескоп. Разве яркое ядро внутри этих наверняка сгущающихся туманностей не может быть рождающимся Солнцем? Концепция, казавшаяся очевидной естествоиспытателям прошлых столетий, уже в начале нашего века внушала серьѐзные сомнения. Основанием для них служили математические расчѐты, логику которых, как эстафету, Циолковский принимал от Л. Эйлера, Д. Бернулли и их последователей. Изучая в природе проявления всеобщего закона сохранения материи и движения, петербургские учѐные Эйлер и Бернулли вывели совершенно новую разновидность этого закона. По существу, был открыт ещѐ один закон природы – закон сохранения энергии не обычных, поступательно движущихся, а сложных, вращающихся механических систем, к числу которых можно отнести и Солнце со всеми его планетами. Закон 11

Эйлера и Бернулли стал в руках Циолковского поистине золотым ключиком для совершенно нового теоретического решения планетной проблемы. Давно уже было известно, что наше огромное светило, едва ли не в семьсот пятьдесят раз тяжелее всех окружающих его планет, имеет всегонавсего полпроцента общего вращательного момента солнечной системы. Конечно, ничего подобного при сгущении туманности произойти не могло. Какие же космические события предшествовали тому, что крошечные в сравнении с Солнцем планеты так сильно превосходят его по моменту импульса? Чтобы объяснить один только этот парадокс, астрономыпредшественники Циолковского создали множество гипотез о сближениях, столкновениях и взрывах планет и звѐзд. Главная идея Циолковского была принципиально иной. Ныне наблюдаемое соотношение вращательных моментов в Солнечной системе сложилось не в период рождения планет, как полагало большинство астрономов, а гораздо позже, в результате длительного приливного торможения планет и расширения их орбит. Даже если в период своего образования планеты и походили друг на друга по плотности, периоду вращения и ряду других характеристик, то в процессе эволюции солнечной системы каждая планета развивалась в основном своеобразно в зависимости от своей массы, наличия или отсутствия спутников, расстояния до Солнца и соседних планет. Как отмечал Циолковский, «бесконечности времени рождают непонятные друг другу миры». И всѐ же, поскольку все процессы развития планетного мира подчиняются строгим космическим закономерностям, то есть от того, что в математическом изложении «река» Космос течѐт в русле законов небесной механики, история планет солнечной системы может быть математически воспроизведена. Последовательно восстанавливая все перипетии планетной истории, Циолковский обосновал новую концепцию о существовании векового перераспределения вращательного момента от Солнца к планетам. Этот сложный космический процесс является следствием постоянного приливного взаимодействия между Солнцем и планетами. Проведѐнные Циолковским расчѐты позволили не только правильно объяснить общий баланс энергии Солнечной системы на всех этапах еѐ развития, но, главное, впервые математически проследить эволюцию каждой планеты в отдельности. Никто до Циолковского не формулировал с такой определѐнностью роль приливного действия в развитии небесных тел, значение замедления вращения планет, их гравитационного сжатия и векового расширения орбит. О тщательности планетологических расчѐтов учѐного можно судить хотя бы по такому удивительному факту. За два года до открытия планеты Плутон Циолковский не только писал, что «есть ещѐ планеты за Нептуном», но и вводил для них в свои формулы специальный поправочный коэффициент. «Выводы заслуживают внимания и отчаянной работы», – так подвѐл итоги своим первым планетологическим открытиям сам Циолковский. И это до сих пор действительно так.

12

Земля-волчок. И шаровая молния – тоже? Вернулся я в Пермь из «сплошь математического» отпуска начинѐнным массой нерешѐнных планетологических проблем. Было, конечно, позади и не мало, по моим понятиям, пройденных вершин. Очень хотелось, не откладывая, поделиться своими соображениями и идеями с понимающими, интересующимися астрономией людьми. Так я стал членом Пермского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества. Впервые выступал перед новыми коллегами уже не на привычные темы воздухоплавания, авиации и космонавтики, а с обстоятельным докладом по планетологии. Всѐ чаще подолгу засиживался в научно-технической и Горьковской библиотеках, вчитывался в страницы геологических книг и журналов. Аббревиатура «ВПП» в моих конспектах означала уже не взлѐтнопосадочную полосу, а вулканоплутонический пояс, «САХ» – не среднюю аэродинамическую хорду, а Срединно-Атлантический хребет. Вскоре астрономо-геодезическое общество командировало меня в Ригу на свой четвѐртый всесоюзный съезд. В Риге я был впервые, всѐ интересовало, занимало меня, но конечно, более всего – доклады. О результатах новых исследований в Бюроканской астрофизической обсерватории, о новостях в изучении галактик и планет, о замечательных планах Циолковского по освоению солнечной системы. Особенно запомнилось начало дискуссии по докладам. Я не мог не записаться в участники этой дискуссии и за пять отведѐнных минут выпалил довольно значительную часть истории планетологии, едва приостановившись на тот момент, когда председатель настойчиво стал уточнять даты научных трудов английского астронома Э. Галлея. Потом я получил из президиума специальный бланк с просьбой коротко изложить содержание своего выступления и увлечѐнно начал царапать на этом листке текст своей бурной речи. Во всех этих стараниях не заметил, как на трибуну поднялся новый выступающий. Осторожное, нерешительное покашливание в микрофон отвлекло, наконец, меня от записей. Увидел я очень пожилого человека, немного растерявшегося перед столь большой и шумной аудиторией. Он не сразу нашѐлся, с чего начать своѐ выступление, потом развернул веер какихто непонятных фотографий, сказал, что показывает нам новый любопытный вид низкотемпературной плазмы – четвѐртого состояния вещества. Я тут же забыл про все свои переживания и приготовился слушать. Но беспокойный председатель постучал ложечкой о стакан: пять минут на это выступление уже истекли. И пожилой человек сошѐл в зал. Было досадно, что всѐ так случилось, и я, пройдя между рядами кресел, попросил разрешения сесть рядом с огорчѐнным своей нерасторопностью человеком. Мы познакомились, он назвал себя – Крастиньш. А через минуту уже разговорились. С восхищением разглядывал я фотографии маленьких облаков низкотемпературной плазмы, очень напоминавших по своей тонкой волокнистой структуре пятна на Солнце. Но 13

что это? Среди фотографий плазмы вдруг встретились сначала одна, потом другая совершенно необычные фотографии. И я, совсем не физик, сразу же узнал Эйнштейна, Резерфорда, Бора. Ни в каких журналах и книгах не видел раньше этих фотографий. А Крастиньш, не торопясь, рассказывал, что первые шаги к своей необычной плазме он сделал в то время, когда Латвия ещѐ не была советской республикой. Поэтому он решил ехать за советом к самому Эйнштейну, который разрешил Крастиньшу некоторое время поработать в своей лаборатории, участвовать в рабочих совещаниях физиков. Так появились эти редкие фотографии и другие, снятые на французской обсерватории Пик дю Миди, где Крастиньш вѐл наблюдения за активными областями Луны, надеясь найти там подтверждение своим догадкам о планетной глубинной природе извержений низкотемпературной плазмы. Небольшие шарообразные облачка такой плазмы Крастиньш наблюдал неподалѐку от Байкала. Они отличались особенно чѐткими очертаниями в туманные дни и напоминали шаровые молнии. Вскоре мы расстались. Я не мог, к сожалению, принять приглашение Крастиньша участвовать в новой его экспедиции на Байкал, но встреча с этим интересным человеком и его воспоминания врезались в память. С тех пор я начал уже самостоятельно размышлять, нет, не о низкотемпературной плазме. О ней я всѐ-таки мало что знал. В Риге у меня появилось новое хобби – шаровая молния. Пытаясь разобраться в природе этого сложного явления, я догадывался, что короткая жизнь этой молнии в общем в чѐм-то близка… эволюции звѐзд и планет. Но в чѐм же именно? Родители мои рассказывали, что вместе с ними я сам был очевидцем шаровой молнии, которая, покружив во время грозы по нашей комнате в Дальнегорске, улетела в открытую форточку. К теперешней большой досаде, мой малый возраст в то время не позволяет сейчас восстановить в памяти эту молнию. Приходится применять испытанный способ – подробно изучать природное явление, увы, не воочию, а по страницам книг, журналов и газет. Какое великое множество загадок, оказалось, стоит за шаровой молнией! Отчего этот таинственный плазменный шар, раскалѐнный до многих тысяч градусов, не стремится от Земли подобно совершенно холодному в сравнении с ним пламени костра? Чем объяснить устойчивость шаровой молнии, соперничающей с вертолѐтом в зависании и порой намного обгоняющей его на прямой? Первая встреча учѐных с этим природным феноменом закончилась трагически. У своих грозовых приборов от шаровой молнии погиб Г. Рихман – современник и друг Ломоносова. Ныне естествоиспытатели разных стран тщательно учитывают и разбирают все случаи наблюдения этих молний. Но и при таком пристальном внимании известно всего лишь немногим более тысячи записей о встречах с шаровой молнией. Очень уж редко она попадается на глаза самим учѐным, и, вероятно, поэтому гипотез о еѐ природе насчитывается около двухсот. Для объяснения происхождения и свойств шаровой молнии исследователи привлекли самые разнообразные физические и химические явления. Но наиболее любопытна и, пожалуй, 14

весьма недалека от истины «планетарная» гипотеза, сторонники которой называют шаровую молнию естественной моделью звѐздной или планетной системы. Сами астрономы начали изучать шаровую молнию очень давно, но относились к ней чаще всего непрофессионально – просто как физики. Около полутора веков тому назад в Париже вышла книга «Гром и молния» известного французского астронома Ф. Араго, которого так любил читать Циолковский. Это была одновременно и первая сводка наблюдений за шаровой молнией. Другой, тоже французский астроном К. Фламмарион в книге «Атмосфера» посвятил шаровой молнии немало интереснейших страниц и здесь же поместил очень редкий цветной фотоснимок этой молнии. Но даже внешнее сходство шаровой молнии с небесными телами поразительно: у неѐ есть плотное вращающееся ядро, несколько сфер, а иногда и диск, напоминающий кольца Сатурна. Как и звѐзды, эти странные молнии могут быть пульсирующими, и так же они способны изменять свой цвет от красного к бело-голубому и наоборот. Подобно кратным звѐздам, шаровые молнии могут делиться на отдельные самостоятельно существующие части. Полное или частичное разрушение таких молний также очень напоминает взрывающиеся космические тела. Может быть, и не таким уж безосновательным является одно из оригинальных названий шаровой молнии – «вирус звезды»? Так что же это за странное образование – шаровая молния? Молекулярный волчок! Многие особенности вращения атомных ядер, планет и звѐзд довольно хорошо изучены. Но атомы и звѐзды – это, так сказать, крайние члены того длиннейшего ряда природных объектов, который простирается от исчезающее малых до невообразимо больших космических тел. А где же в природе не «микро-» и не «мега-», а макроволчки? И вот, оказывается, шаровая молния заполняет этот пробел. Она и есть то самое «макро-», которое можно почти с одинаковым правом назвать и сверхатомом, и вирусом звезды. Но атомы самых тяжѐлых элементов живут всего лишь тысячные и десятитысячные доли секунды, а шаровая молния – многие минуты. Происходит это потому, что ядра шаровых молний составляют сравнительно лѐгкие атомы и молекулы, то есть системы несколько более устойчивые, чем перегруженные нейтронами и протонами ядра сверхтяжѐлых элементов. Вероятнее всего, дальнейшее изучение шаровой молнии позволит не только глубже познать атом и молекулу, но и послужит новым стимулом для пристального изучения мира звѐзд и планет.

15

Посвящение в астрогеологию На съезде астрономо-геодезического общества в Риге я познакомился с двумя хорошо известными в нашей стране астрогеологами. Один из них В.Б. Нейман, автор многих статей, нескольких брошюр и книг о планетах, рассказывал участникам съезда о гипотезе расширяющейся Земли. Я же только что уверенно отстаивал в своѐм выступлении противоположную концепцию уплотняющихся планет, однако, с большим интересом следил за логическим развитием аргументации Неймана. Другой астрогеолог Ю.А. Ходак, развернувший на стенах огромные составленные им самим подробнейшие карты Луны и закончивший своѐ выступление словами «Скоро мы будем изучать Луну маршрутно!», покорил меня своей удивительной работоспособностью и энтузиазмом. Я узнал, что Комиссия по астрогеологии при Всесоюзном географическом обществе была образована ещѐ в 1955 году. Инициатором еѐ создания был один из старейших ленинградских геологов Б.Л. Личков. В широких научных кругах очень заметным стимулом к становлению астрогеологии в нашей стране была изданная в 1949 году замечательная книга другого ленинградского учѐного А.В. Хабакова «Об основных вопросах истории развития поверхности Луны». Гораздо позже столь же основательные астрогеологические исследования были начаты за рубежом. Вообще-то астрогеология, космическая или астрономическая геология – термины, оказавшиеся впоследствии не очень удачными. Вначале широкое их использование повлекло за собой разные недоразумения. Многие исследователи, и в особенности скептически настроенные к подобным нововведениям, неправильно толковали астрогеологию как претензию на звѐздную геологию, а то и вовсе ошибочно соотносили еѐ с астрологией. Во избежание всех этих недоразумений было, наконец, решено использовать другое название для этой очень перспективной отрасли знания – планетарная геология, или ещѐ точнее и короче – планетология. Уезжая из Риги, я твѐрдо уже был уверен: астрогеология в смысле планетологии – это именно то, что мне очень интересно, что может быть и серьѐзной работой, и хобби на всю жизнь. И во время первой же командировки в Ленинград решил познакомиться с основателем Комиссии по астрогеологии Борисом Леонидовичем Личковым. После недолгих объяснений по телефону кто я и почему решил вести Планетологические исследования, я получил от Личкова приглашение к нему домой, на Васильевский остров. Борис Леонидович расспрашивал о давнем моѐм хобби – изучении машущего полѐта птиц, о поездках и разговорах с изобретателями махолѐтов, о полѐтах на планерах. Оказалось, что птицы – давнее увлечение и самого Личкова, ещѐ в молодости глубоко заинтересовавшегося особенностями птичьего полѐта после знакомства с одной очень талантливо написанной брошюрой о парении крупных птиц. Трудно было даже представить, к каким удивительным выводам привѐл Личкова этот глубокий интерес к птичьему полѐту. Начав с изучения птиц, учѐный обосновал существование новых 16

закономерностей окружающего нас геологического пространства и, в частности, тесной взаимосвязи в природе сил сцепления и тяготения. Личков назвал летящих в стае мелких птиц частями земного вещества, скреплѐнных силами сцепления, иначе говоря, теми самыми «силами группы», которые облегчают перелѐт. Но с другой стороны, летящая по маршруту стая имеет форму, очень близкую к сфере. И это тоже не случайно, ведь стая находится в поле земного тяготения. Исследование взаимодействия сил сцепления и сил тяготения – такой, по Личкову, должна быть методическая основа изучения природы. Именно с этих диалектических позиций нужно рассматривать равновесие всех земных и небесных систем тел. Например, горообразование на нашей планете – это прежде всего работа сил тяготения, ломающих горные породы при преодолении сил сцепления земного вещества. Длительные размышления о сущности геологического пространства сделали Бориса Леонидовича убеждѐнным и очень увлечѐнным сторонником концепции движения континентов. Долгое время естествоиспытатели полагали, что основателем этой точки зрения был знаменитый австрийский геофизик А. Вегенер. Но вот однажды Личков узнал об удивительной находке ленинградского кристаллографа и библиофила Г. Леммлейна, который совершенно случайно обнаружил у букинистов изданную в 1877 году в городе Ливны книгу неизвестного автора «Астрономические предрассудки и материалы для составления новой теории образования планетной системы». Почти за полвека до Вегенера ливенский автор, пожелавший остаться неизвестным, писал о поразительном сходстве очертаний разделѐнных океанами материков. Об этой редчайшей находке Леммлейн и Личков написали специальную научную статью, а два года спустя Н. Леонову удалось выяснить фамилию загадочного автора выдающейся книги. Им оказался увлекающийся астрономией учитель пения из города Ливны Орловской губернии – Евграф Васильевич Быханов. С фотографии на нас строго и проницательно смотрит человек с большой седой бородой. История его необычайной привязанности к астрономии, судьба астронома-любителя и его открытий очень поучительны. Быханов обнаружил серьѐзные логические ошибки в выводах почѐтного парижского академика П. Лапласа, автора широко известного постулата о необыкновенной, вечной устойчивости солнечной системы. Великий и столь же упрямый в заблуждениях французский математик нельзя сказать, чтобы совершенно игнорировал работы Галлея, Канта и их последователей по поводу видимого ускорения орбитального движения Луны, изменения скорости вращения Земли, но замысловатыми рассуждениями и вычислениями сводил вековое действие этих космических перемен к нулю. Изучив массу разнообразных астрономических трудов и ведя наблюдения за небом с помощью собственноручно построенного телескопа, Быханов собрал целый свод возражений Лапласу и изложил их в небольшой, обобщающей эту работу статье. Отправив свой труд московским учѐным, ливенский астроном-любитель так и не дождался никакого отклика. Тогда 17

Быханов написал и издал в Ливнах сначала одну, а затем и другую книгу по небесной механике. Так ливенский учитель музыки стал автором большого, хотя и, к сожалению, очень поздно обнаруженного вклада в мировую науку. Одним из первых исследователей Быханов указал на связь процессов горообразования и замедлением вращения нашей планеты. По-прежнему очень важно, современно, что обоснование Быхановым неизбежной связи перемещения континентов с развитием всей Земли было впервые сделано с астрономических позиций. Первопроходческая работа астронома-любителя, вероятнее всего, осталась неизвестной большинству учѐных того времени. Тем не менее, время родиться новому научному направлению уже пришло. Несколькими годами спустя астроном Джордж Дарвин – сын великого биолога Чарльза Дарвина – выяснил, что всякая перемена в скорости осевого вращения нашей планеты неизбежно ведѐт к появлению в недрах земной коры огромных тектонических напряжений, изменяющих форму Земли. В 1885 году американский геолог В. Тэйлор подтвердил правильность выводов Дарвина. Однако, вполне строгого математического обоснования деформациям тормозящейся Земли не был до тех пор, пока президент Русского математического общества, профессор Н. Жуковский в 1908 году не предложил эту задачу математику Л. Лейбензону. Около двух лет потребовалось Лейбензону, чтобы изучить все математические подходы к трудной проблеме и прийти к вполне определѐнным выводам. Если бы даже земная кора была совершенно цельной гранитной сферой, то при наблюдаемом темпе торможения Земли кора бы не выдержала постепенно нарастающих сжимающих напряжений уже через тридцать-сорок миллионов лет. Учитывая, что возраст Земли составляет около пяти миллиардов лет, говорить о цельности еѐ каменной оболочки уже не приходится. Конечно же, вся толща земной коры раздроблена системами разнообразных разломов. Каков характер этих разломов – очень серьѐзная, самостоятельная задача. А несравненно более сложная задача – выяснение взаимосвязей между постоянно деформирующейся, периодически ломающейся корой и развитием на еѐ поверхности животного и растительного мира. В своей попытке найти решение этой труднейшей проблемы Б. Личков опирался на исследования своего учителя, академика В. Вернадского, который подчѐркивал, что изменение формы тела планеты не может не оказать воздействия на живое вещество Земли, еѐ биосферу. Развивая эту очень дальновидную концепцию, Личков сопоставил замедляющееся «кружение» планеты с развитием на ней органического мира. Каковы же конкретные механизмы действия вращательного движения Земли как «творящего фактора» планетной жизни? Зависящая от общего хода развития земной коры периодичность процессов формирования и эволюции природных вод, почв и атмосферы обусловливает характер волн земной жизни, то есть появление, развитие, а затем угасание таких крупных групп живых существ, как панцирные рыбы, амфибии, рептилии, отдельных видов птиц и млекопитающих. Высшая форма, высший «цвет» земной жизни – 18

человек, оставаясь частью природы, постепенно вышел из-под влияния тех катастрофических процессов на Земле, которые прежде были причиной вымирания некоторых групп земных животных. Возможностью выйти за пределы действия природных роковых случайностей человек обязан прежде всего своему мозгу. Борис Леонидович раскрывает страничку книжки К.Э. Циолковского: «Мозг направляет и регулирует всю энергию человека, собирает и направляет еѐ. Разум человеческий становится огромной силой на Земле». После нескольких визитов к Личкову я превратился в довольно-таки сведущего в теории астрогеолога и вернулся в Пермь астрогеологом, вероятно даже более убеждѐнным, чем предполагал мой учитель. Посоветовавшись ещѐ с отцом и получив его одобрение, вознамерился я собирать материал для решения новой, со всех сторон очень спорной проблемы. А что ещѐ может быть интересней, чем попытаться взглянуть не на планету, а на само Солнце именно с астрогеологических позиций. Первая очень заманчивая тропинка в эту сторону уже была проложена К.Э. Циолковским. Это активное Солнце Над планетой Земля есть удивительная звезда. От древнейших времѐн до наших дней она – пример щедрости и постоянства. От неѐ тепло, свет, жизнь. Конечно, эта звезда – наше Солнце. Один из наших отпусков мы с отцом посвятили знакомству с Крамскими солнечными обсерваториями. Побывали сначала в Симеизе, а потом в Научном – настоящем «солнечном городе» под Симферополем. Увидели наше светило во всей его красе в окулярах специальных телескопов, обсудили с астрономами многие вопросы, которые нас тогда волновали. С тех пор каждое новое открытие на Солнце мы с отцом подолгу обсуждали, создавали свои гипотезы и с нетерпением ждали свежих астрономических новостей, особенно из знакомых нам обсерваторий. Каждый день от восхода до заката зеркала спектрографов, спектрогелиографов, магнитографов и других приборов направлены на Солнце. Изо дня в день сотрудники обсерваторий, расположенных цепочками по планетным параллелям, как бы передают движущееся над ними Солнце из объектива в объектив. В международные центры по обработке солнечной информации поступают десятки тысяч бланков и таблиц, многокилометровые ленты плѐнок с записями малейших изменений солнечных характеристик. Однако несмотря на такие всесторонние исследования, наше светило более трѐх с половиной веков хранит загадку происхождения своих пятен, около двухсот лет – загадку существования циклов активности с периодом в одиннадцать лет. В книге «История Земли», написанной столетие назад известным геологом Ф. Мором, есть такие строчки: «Нет ни малейших указаний, что напряжение солнечного света изменилось с самых отдалѐнных времѐн». Учѐных во все времена интересовала природа источника излучения Солнца, 19

иными словами, ответ на вопрос: «Остынет ли Солнце?» Физик и врач Р. Мейер, прославившийся утверждением закона сохранения и превращения энергии и тем самым развенчавший популярное учение о «жизненной силе», был убеждѐн, что наше светило разогревают непрерывно падающие на него метеориты. В середине прошлого века возникла и другая, значительно опередившая своѐ время гипотеза. Немецкий физик Г. Гельмгольц объяснил постоянство солнечного излучения теорий векового сжатия Солнца. Частицы солнечного вещества под действием тяготения движутся к центру светила, уплотняются и выделяют при этом энергию. Гипотеза определила возраст Солнца в несколько десятков миллионов лет и позволила рассчитать будущее светила. Разумеется, Гельмгольц не мог ещѐ предвидеть существования атомных превращений в звѐздах. Этого не смогли сделать вслед за ним ещѐ три поколения учѐных. Природа несравненно раньше человека «овладела» управляемыми ядерными реакциями. Удивительным регулятором постоянства этих реакций и является предсказанное Гельмгольцем сжатие звѐзд. Но в отличие от энергии элементарного механизма сжатия, запасов ядерного горючего звѐздам хватает не только на миллионы, но и на многие миллиарды лет. Уже в 1893 году в статье «Тяготение как источник мировой энергии» Циолковский проверял расчѐтами концепцию Лапласа о сгущении Солнца из обширной туманности и гипотезу Гельмгольца. В медленном вековом сокращении размеров нашего светила Циолковский не сомневался, но отмечал: «решительно нет надежды, по крайней мере в недалѐком будущем, уловить уменьшение диаметра Солнца на основании изменения скорости его обращения». Но если в первой своей астрономической статье Циолковский допускал ускорение вращения Солнца вследствие уменьшения его размеров, то в более поздних работах учѐный точно рассчитал явно преобладающий процесс общего замедления вращения нашего светила, тормозящегося силами звѐздных и планетных приливов. Наши с отцом расчѐты показывали, что со времени образования планет солнечной системы само Солнце постепенно сократилось в размерах примерно в два раза. Сейчас наше светило продолжает «худеть», хотя и в более медленном темпе: уменьшение его поперечника в окуляре телескопа и через тысячу лет будет тоньше визирной нити. Трудности в инструментальном определении сжатия звѐзд велики ещѐ и потому, что Солнце – единственная звезда с видимыми очертаниями. Все остальные светила даже в самые мощные телескопы кажутся расплывчатыми светлыми точками. Но и эти неясные точки могут многое рассказать о путях развития звѐзд. Спектрографические исследования показали, что все далѐкие светила вращаются вокруг своей оси подобно Солнцу. В последние годы вниманием астрономов всего мира завладели переменные звѐзды, отчѐтливо выделяющиеся из всех остальных нестационарностью светового излучения. Среди них обнаружены взрывающиеся звѐзды, звѐзды, теряющие массу в 20

виде истечений и в виде сгустков материи. Взрыв звезды указывает на еѐ критическое состояние. В результате длительной эволюции звѐздное вещество уплотняется до предела, вызывающего цепную ядерную реакцию под всей поверхностью звезды. Астрономы наблюдают срывающиеся в результате взрывного процесса звѐздные оболочки. На экваторе звѐзд, где скорость вращения и центробежные силы особенно велики, «неуправляемые» ядерные реакции вызывают отрыв компактных масс вещества звезды. Эти огромные сгустки звѐздной материи дают начало новым звѐздам, новым планетам. Подобно тому, как Луна удаляется от Земли, «разбегаются» друг от друга вновь образовавшиеся группы звѐзд. Различный химический состав и физические характеристики звезд позволяют восстановить их возраст – эту своеобразную ступеньку эволюции небесных тел. В ближайшие миллиарды лет солнцу не грозит катастрофа взрыва. Наше светило – довольно «пожилая» звезда, пережившая бурную молодость около пяти миллиардов лет назад и теперь тревожащая землян лишь относительно слабыми вспышками. Циолковский писал: «может быть этими бесчисленными вспышками и рассеивается постепенно умирающее Солнце». Ещѐ в 1893 году, завершая свою статью «Тяготение как источник мировой энергии», учѐный допускал возможность, что наше светило в процессе эволюции может «покрываться корой подобно планетам». Через пять лет в статье «Продолжительность лучеиспускания Солнца» Циолковский вновь возвращается к этому вопросу: «Образование коры возможно и при крайне высокой температуре, если допустить, что непрерывные химические процессы между элементами Солнца способны образовать из них твѐрдые вещества, неподдающиеся даже действию высокого жара». В начале шестидесятых годов нашего столетия измерения температуры солнечных пятен, произведѐнные японским астрофизиком М. Макитой, дали поразительные результаты – от двух с половиной тысяч до пятисот градусов Цельсия. Не это ли та самая кора, которая по Циолковскому является признаком «пожилого» возраста звезды? Если это так, то солнечные пятна происходят от той же самой причины, что и горообразование на Земле. Вероятно, не случайно и солнечные протуберанцы напоминают извержения земных вулканов? Очень здорово, что в науке существуют такие замечательные загадки! Математика и поэзия в океанологии Изучая астрономию и геологию преимущественно в нелѐтную погоду, я продолжал почти всѐ свободное время посвящать аэроклубу: летал на планерах, работал общественным инструктором в планерном звене, буксировал на самолѐте планера. Но когда мне сказали, что в составе команды нашей области я полечу на Всероссийские планерные соревнования в Йошкар-Олу, сразу же вспомнилась незадолго до того прочитанная газетная заметка о предстоящем океанографическом конгрессе в Москве. Одной из интереснейших тем, которые предлагалось обсудить на конгрессе, 21

была геология дна океанов, по существу целая новая планета – Океан. Ведь очень мало изученное ложе Мирового океана занимает почти три четверти поверхности нашей Земли. Отпускного времени было достаточно, и после окончания планерных соревнований я приехал в Москву. Председатель оргкомитета конгресса профессор М.Е. Виноградов благосклонно отнѐсся к моим океанографическим вопросам и разрешил выдать мне пригласительный билет для участия в конгрессе. Так я попал в окружение очень жизнерадостных людей, многие из которых – настоящие «морские волки» – не раз обогнули на кораблях весь земной шар, были обожжены тропическим солнцем, обветрены «ревущими сороковыми». Впервые по-настоящему пожалел о своих несостоявшихся когда-то поездках в Антарктиду. Впервые услышал сразу столько живых докладов тех, кто вполне обжил и до сих пор ещѐ во многом загадочный Южный материк, и новый необозримый континент под многокилометровой толщей океанских вод. Огромные размеры и всестороннее влияние океана на жизнь человека потребовали объединения усилий всех стран для комплексного изучения обжитой и всѐ же незнакомой планеты. Первый международный конгресс исследователей океана собрался в Нью-Йорке в 1959 году. Позади был Международный геофизический год – настоящий рубеж интернационального сотрудничества учѐных планеты. Никогда ещѐ с научными целями в океан не выходило одновременно столько кораблей: больше семидесяти судов семнадцати стран приняли участие в работе по программе МГГ. Океан не выдержал такого натиска и перелистнул перед учѐными сразу несколько страниц своей объѐмистой книги. Там, где на старых картах на самой середине Атлантического океана значился Телеграфный хребет, была обнаружена окаймлѐнная горными цепями, от Исландии до берегов Южной Америки, огромная подводная долина – рифт – глубиной в тысячу метров и шириной в десять-тридцать километров. Подводная цепь срединноокеанических хребтов и рифтовых долин, проявляющая себя землетрясениями, была прослежена во всех океанах. По протяжѐнности ей нет равных на суше. Совсем недавно человек сам добрался до дна глубочайшей впадины Мирового океана. Каждый такой пока героический прорыв в глубины океана – это как скважина в твѐрдой коре Земли. В непроглядном мраке за тяжѐлой бронѐй батискафа луч прожектора освещает считанные метры пространства. Летопись неведомого до сих пор прошлого, настоящее и будущее нашей планеты скрыты в земной коре, и всѐ это, как в сказке, скрыто океаном. Как же образовался океан? Долгое время естествоиспытатели полагали, что океан такой, какой он есть сейчас, существует на нашей планете со времени еѐ рождения. В первой половине семнадцатого века Р. Декарт писал об огромнейших массах воды, излившихся на поверхность Земли как только планетная каменная оболочка раскололась на обломки и опустилась на дно древнего подземного океана. Продолживший исследования Декарта математик Г. Лейбниц придерживался 22

иного мнения и утверждал, что весь земной океан прежде был заключѐн в атмосфере планеты, а потом вдруг сгустился и выпал на Землю. Каким образом миллиард миллиардов тонн воды мог накопиться в атмосфере, Лейбниц даже не пытался объяснить. Ведь закон всемирного тяготения появился через семь лет после его гипотезы, а приблизительный объѐм Мирового океана был подсчитан лишь много десятилетий спустя. Однако даже после признания невозможности такого «океанического потопа» мысль о внеземном происхождении океана не оставляла многих исследователей. Известны предположения об образовании всей гидросферы из падающих на Землю метеоритов или из ледяных ядер комет. Множество самых противоречивых гипотез посвящалось проблеме векового изменения уровня океанических вод. М.В. Ломоносов немало спорил с выводами об «усыхании океана». А последователи Ломоносова продолжили этот спор, хотя уже и по поводу концепции о неуклонном отступлении океана в декартовский подземный праокеан. Австрийский геолог Э. Зюсс впервые научно обосновал изменчивость размеров и очертаний Мирового океана. «Земной шар сжимается, океан следует за ним», – убеждѐнно писал учѐный. Однако ещѐ долгое время исследователи океана искали и не могли найти критерии для точной оценки изменения его уровня во времени. Препятствовали этому следы интенсивных тектонических движений земной коры на многих океанических побережьях. Первое математически строгое объяснение непрерывному росту количества воды в океане было найдено советским вулканологом Е.К. Мархининым. Изучив дальневосточные действующие вулканы и горячие источники, Мархинин точно подсчитал приток воды из нижних частей земной коры на поверхность планеты. Сначала был сделан расчѐт для одного КурилоКамчатского подвижного пояса, а затем и для остальных современных тектонически активных областей Земли. Распространив расчѐты на всю геологическую историю, учѐный сделал вывод о том, что сам океан и наблюдаемое ныне его наступление на сушу – результат вулканической деятельности Земли. Итак, Мировой океан – дитя земных вулканов! Расчѐты Мархинина общедоступны, опираются на надѐжные источники, легко проверяемы и поэтому убедительны. Но далеко не все авторы новых оригинальных концепций могут представить столь исчерпывающие доказательства своей правоты. Всего лишь за несколько лет до вулкано-океанологических исследований Мархинина без всяких расчѐтов родилась весьма любопытная гипотеза о том, что вулканическую, лавовую природу имеет всѐ дно Мирового океана. В 1960 году многоопытный и до тех пор казавшийся очень строгим к научным фантазиям профессор геологии Принстонского университета Г. Хесс отрѐкся от математики во имя поэзии. Учѐный написал научную статью с редчайшим в истории современной геологии названием «Этюд в геопоэзии». В образной форме Хесс изобразил величественные вихри в земной мантии – загадочной глубинной оболочке нашей планеты. Там, где соседние подземные вихри соприкасаются своими восходящими 23

струями, раскалѐнная магма прорывается на поверхность Земли, растекается в стороны и застывает срединно-океаническими хребтами. По мнению Хесса, всѐ морское дно раздвигается от этих хребтов и по побережьям океанов «ныряет» под континенты. В науке всѐ же нередко бывает, что не только математически обоснованные построения, и но и довольно-таки вольные научнопоэтические воззрения находят своих активных сторонников и продолжателей. И к чести научной поэзии нужно сказать, что далеко не всегда эти экскурсы учѐных в мир научно-художественных образов бывают безуспешными. Так случилось и на этот раз. Все мы, участники целого международного океанографического конгресса, стали свидетелями рождения одной из самых оригинальных геологических концепций нашего века – новой глобальной тектоники. Не часто так бывало, чтобы на одном международном форуме собрались и выступили работающие в разных научных учреждениях разных стран почти все первые авторы этой гипотезы: Р. Дитц, Е. Буллард, Б. Хизен, Д. Уилсон, Ф. Вайн, Д. Мэтьюз, Д. Изакс. Своеобразна была только форма представления новых научных взглядов. Американский океанолог Р. Дитц, первым выступивший в защиту геопоэзии Хесса, продемонстрировал участникам конгресса набор цветных диапозитивов, где группы деловитых смешных человечков расталкивали и сдвигали континенты. Английский геофизик Е. Буллард приводил в защиту концепции Хесса и Дитца факт поразительного геометрического соответствия очертаний современных континентов, некогда образовывавших единый праматерик. До Булларда контуры побережий совмещаемых друг с другом континентов геологи чаще всего копировали с обычных карт. Однако математики давно уже поняли, что сферические поверхности принципиально нельзя перенести на плоскость без искажений. Ещѐ в 1776 году петербургский учѐный Л. Эйлер не только рассматривал задачи, связанные с перемещением жѐстких тел на сфере, но и сформулировал на этот случай специальную теорему. Следуя Эйлеру, Буллард и его коллеги пришли к выводу, что соседние континенты совмещаются очень точно, если границы их проводить по материковому склону на пятисотметровой глубине. Молодые кембриджские геофизики Ф. Вайн и Д. Мэтьюз исследовали тот же самый процесс раздвижения материков, но начинали от «главной печки Земли» – еѐ мантии и делали это совершенно иными методами. Геофизики пристально изучали профили «зебрового» магнитно-полосатого дна океана как ленты природного магнитофона. На этих лентах оказалась записанной вся история срединно-океанических хребтов. Вайн и Мэтьюз довольно точно выяснили скорость расползания океанического дна, которое, впрочем, сам Дитц называл не «магнитофоном», а «конвейером». Для полного представления об истории дна океанов нужны были также и сведения о том, как ведут себя по отношению к этому конвейеру многочисленные океанические острова. Известный канадский геофизик, профессор Торонтского университета Д. Уилсон путѐм сложных 24

геометрических построений и вычислений показал, что наиболее древние острова находятся гораздо дальше от рифтовых зон, чем острова сравнительно недавно образовавшиеся. Заканчивая своѐ сообщение, Уилсон назвал всю земную кору, как континентальную, так и океаническую, единой динамической системой нескольких жѐстких плит. Так в союзе океанологовлириков и океанологов-физиков родилась новая, ныне очень популярная среди всех естествоиспытателей концепция тектоники плит. Через год в журнале «За рубежом» прочѐл я большую статью «Дрейфующие континенты», перепечатанную из нью-йоркской газеты «Сатердей Ревю». Начиналась эта интересная статья рассказом о дальнейших поисках Уилсона: «Лишь немногие из миллионов посетителей выставки «ЭКСПО-67» в Монреале видели простой экспонат, который, может быть, в значительно большей степени повлияет на их жизнь и жизнь их детей, чем многие другие эффектные зрелища на выставке, о которых так много говорят повсюду. Это был котѐл с кипящим томатным супом. Суп предназначался не для еды, а играл роль наглядного учебного пособия для слушателей частной лекции профессора Торонтского университета Дж. Тузо Уилсона. Как и подобает любому котлу с горячим супом, на его поверхности бурлила пена, поднимавшаяся снизу. Шапка пены росла, а потом, по мере того, как испарялась содержавшаяся в ней вода, она оседала. Пена, объяснял профессор Уилсон, подобна континентам Земли, в то время как чистый суп, заставляющий пену вздуваться и оседать, действует подобно содержимому вязкого слоя Земли. Этот слой начинается, вероятно, в 48 километрах от земной коры и достигает глубины порядка 480 км». Именно такими, чаще всего неисповедимыми путями поэзия из науки перекочѐвывает в научную журналистику. Эксперимент «Терелла» Все многочисленные мои попытки перейти из аэроклуба на постоянную лѐтную работу, да ещѐ в испытатели, так и не увенчались успехом. А благоприятное время для такого перехода очень быстро уходило. Впервые осваивать современную реактивную технику и быстро совершенствовать лѐтное мастерство при полѐтах в сложных условиях могут только молодые, крепкие здоровьем люди. И если смотреть жизни прямо в глаза, то я явно опаздывал в профессиональные лѐтчики. Геология всѐ больше увлекала меня и, по моим представлениям, начинать в ней лучше было всѐ-таки с самого начала. В отделе кадров Съѐмочно-тематической экспедиции меня, инженера, скрепя сердце, оформили временно на должность проходчика в Вѐлсовскую геологическую партию, ведущую на самом севере нашей области поиск и разведку мрамора. В партию поехал я не только со всем приличествующим полевой работе снаряжением, но ещѐ и со всех сторон подготовленный к эксперименту по выяснению направленности развития Земли.

25

Дело было в том, что накануне отъезда на Вѐлс в журнале «Знание – сила» попалась мне на глаза занимательнейшая статья В. Ладина «Статистика тайны». В ней рассказывалось о теории графов и еѐ применении к математическому анализу сети марсианских каналов. С теорией графов я познакомился ещѐ в институте. Это раздел науки топологии, одним из основателей которой был математик, механик, физик и астроном-теоретик Леонард Эйлер. Семнадцатилетним юношей он получил степень магистра искусств, а ещѐ через три года был приглашѐн в Петербургскую Академию наук, где работал более тридцати лет. Весной 1736 года учѐный получил письмо от данцигского бургомистра и любителя математики К. Элера с просьбой обратить внимание на распространѐнную головоломку о кѐнигсбергских мостах. Можно ли непрерывно обойти все семь соединявших острова и берега мостов, побывав на каждом по разу. Решив этот «банальный» вопрос с помощью «лѐгкого правила», Эйлер проницательно заметил: «Если бы можно было привести здесь другие, более серьѐзные задачи, этот метод мог бы принести большую пользу». Спустя ровно двести лет совокупности точек и линий, в какой-то степени подобные схеме кѐнигсбергских мостов, учѐный К. Кениг предложил назвать «графами». В этом же году теория графов была применена для подсчѐта изомеров химических соединений, новая наука оказалась незаменимой при расчѐте электрических схем и транспортных сетей. Методами теории графов решаются сейчас сложнейшие задачи кибернетики и теории информации. И вот американский исследователь Алан Уэбб впервые применил эту удивительную универсальную науку к решению задачи происхождения марсианских каналов. Ведь фотографическая карта далѐкой красной планеты – самый настоящий граф. Марсианские «оазисы» – это узлы графа, «каналы» – рѐбра графа. Легко подсчитать, не просто сказать больше или меньше, а именно подсчитать, что половина узлов Марса имеет четвѐртый порядок, то есть к этим узлам подходят четыре канала, на втором месте узлы третьего порядка, их почти пятая часть. Довольно много узлов пятого порядка. Уэбб путешествует по калифорнийским долинам, изучает растрескавшиеся от знойного солнца участки земли – здесь явно преобладают трѐхлучевые трещины. Может быть, поверхность Марса больше похожа на застывшую магму – и Уэбб плывѐт на вулканические острова Тихого океана изучать трещины на лаве. Здесь та же закономерность: три четверти всех узлов имеют третий порядок. «Вряд ли, – пишет Уэбб, – мы можем встретить в неживой природе, даже на микроскопическом уровне, сети намного большей сложности». Где же отыскать столько пятилучевых марсианских узлов? Уэбб становится биологом и изучает паутину разных видов. И здесь неудача. Остаются железнодорожные сети – создание человеческого разума. По соотношению узлов они ближе всего подходят к марсианским каналам. Уэбб так подводит итог своей работе: «Хотя марсианская сеть каналов оказалась явно коммуникационного типа, я не хочу утверждать как доказанное, что она требовала для своего сооружения интеллекта, равного человеческому.

26

Прежде чем предложить такую гипотезу, нужно найти дополнительные более достоверные критерии системы, требующие для своего построения высокой разумности». Ещѐ не добравшись до последних строчек выводов Уэбба, я уже догадывался, что американский учѐный ошибся. В сферу его исследований попали сети трещин растяжения и искусственные коммуникации, но сети трещин сколов, образующихся в результате всестороннего сжатия, учѐный не изучал. Неужели он их не знал совсем? А ведь они-то, вероятнее всего, и дают узлы самых высоких порядков. Интересно было проверить эти догадки на моделях Земли. Но какими должны быть эти модели? Как всегда, за советом пришлось обратиться к книгам. И вот что я узнал. В истории научных опытов с Землѐй одной из первых серьѐзных моделей земного шара была Терелла, изготовленная Уильямом Гильбертом – придворным врачом английской королевы Елизаветы Первой. Терелла, или, что то же самое, Маленькая Земля, представляла собой железный намагниченный шар и предназначалась для проверки гипотезы Гильберта о происхождении магнитного поля планеты. Именно с этой поры земной шар решительно и бесповоротно стали считать большим магнитом. Примерно через полтора века, прикрывая лицо рукой от света и жара, за появлением уже целого семейства литых чугунных терелл внимательно следил французский учѐный Ж. Бюффон. Изобретательного натуралиста чрезвычайно интересовал вопрос, за сколько лет на расплавленной когда-то Земле образовалась твѐрдая, пригодная для существования живых организмов кора. А после опытов Бюффона долгое время своеобразной моделью земного шара было печѐное яблоко. С его сморщенной кожурой несколько поколений естествоиспытателей сравнивали поверхность нашей остывающей и сжимающейся планеты. И только в конце прошлого столетия М. Шанкуртуа и А. Добрэ догадались использовать в качестве модели уплотняющейся Земли наполненный воздухом резиновый баллон, который сначала покрывали слоем воска, лака или желатина, а затем выпускали воздух. Всякий раз баллон покрывался складками, очень похожими на земные горные цепи. Жаль только, что опыты эти, продолженные впоследствии Туле и другими исследователями, почему-то не привлекли внимания специалистов по теории графов. В конце первой четверти нашего века, в разгар споров о наиболее правдоподобной гипотезе происхождения и развития Земли, американский геолог Бухер, развивая взгляды на пульсирующую планету, описал свои опыты с моделями земного шара. Это были расширяющиеся стеклянные и парафиновые оболочки. Оглядываясь на эти эксперименты спустя тридцать лет, Бухер несколько виновато, но зато честно написал: «В то время автор был молод и полагал, что он близок к истине». Геолога убедили в давней ошибке его же собственные последние опыты. Наконец-то по маленькому плексигласовому шару разбежались трещины, похожие по форме на главные горные системы Земли и еѐ подвижные сдвиговые зоны. Наглядный результат сжатия модели планеты стал возможным благодаря применению 27

затвердевающего и сокращающегося внутри оболочки специального вещества – кастолита. И всѐ же опыт у Бухера не получился достаточно убедительным. Сам экспериментатор с огорчением отметил: «физической теории, с помощью которой можно было бы подсчитать количество и распределение трещин сморщивания, возникающих при данных условиях в оболочке шара, как будто ещѐ не существует». Выходит, Бухер ничего не знал о теории графов? Тогда мне тем более нужно повторить опыты Шанкуртуа, Добрэ и Туле, а потом провести математическую обработку получившихся систем трещин. Уезжая в геологическую партию на Вѐлс, я положил в рюкзак несколько волейбольных камер для будущих терелл. Путь к вѐлсовскому мрамору не близок. В памяти полѐт над занавешенной утренними туманами тайгой; затем колючие струйки вишерской воды перед носом моторной лодки, радуга почти замкнула в них свой цветистый круг; потом яркие звѐзды до самого горизонта, и далѐкий пеший переход по тайге. В разных участках месторождения мы должны были вскрыть шурфами глинистые наносы и каменные осыпи до сплошного мрамора. Наш инструмент – кайла, кувалда, лопаты. Ярко пылает костѐр. Разогретые до красного каления острия кайл вытягиваются и утоньшаются под сильными ударами кувалды. Столб пара взлетает над водой, а когда движущийся по сероватому металлу поясок цветов побежалости достигает острия, кайлы нужно снова окунуть в воду и с размаху воткнуть в землю. Но и такие закалѐнные из особой стали клинки высекают из мрамора лишь мелкие белые крупицы. В свободные минуты я подсаживался к костру, надувал волейбольные камеры и обмазывал их соскобленной с лопаты глиной. Потом сушил тереллы у огня и, постепенно выпуская из них воздух, следил, как морщится и ломается глинистая оболочка. Однако надежда на чѐткий рисунок трещиноватости, который бы можно было подвергнуть математическому изучению, не оправдалась. Трещины получались очень извилистыми, беспорядочными, основные закономерности их распределения никак не проявлялись. Я использовал разные глины, разной толщины оболочки, в различных пропорциях смешивал глину с песком, но всѐ напрасно. Наверняка правильной была общая идея такого эксперимента, но как найти нужную форму его исполнения? Но думалось легко. Каждое утро мы с напарником Юрой почти час шагали сначала по старой дороге, потом через самодельный мост и по просекам к нашим шурфам. С трудом уступал кувалде вѐлсовский мрамор. Когда приходило время обеда, на берегу реки разводили костѐр, грели консервы, пили чай. Быстрая речка прыгала с валуна на валун, крутила в водоворотах берѐзовые листья. Даже в безветрие сквозь шум реки был слышен едва внятный звон тайги. Почему же мне не удаются такие в своей сущности простые эксперименты с тереллами? Невольно я начинал припоминать институтские лекции и лабораторные работы по сопротивлению материалов. Нас учили, 28

что расчѐты прочности не только отдельных деталей, но и целых конструкций сложной конфигурации можно сравнительно легко проверить с помощью простых приѐмов. Для этого модель испытываемого объекта или сам объект нужно покрыть хрупкой плѐнкой и поставить под нагрузку. Так эксперимент и называется – метод хрупких плѐнок. Форма трещин, ориентировка и плотность трещиноватости позволяют выявить зоны главных напряжений, их направление и даже примерно оценить величину напряжений на поверхности детали или конструкции. Несколько месяцев спустя, когда, закончив полевой сезон, приехал я в отпуск к родителям, мы уже вдвоѐм с отцом и гораздо более основательно занялись тереллами. После недолгих опытов с пластичными плѐнками мы выбрали всѐ-таки давно уже испытанный технологами-авиаторами метод хрупких плѐнок. Результаты несложных опытов удивили нас самих. С уменьшением объѐма шара вполне отчѐтливая сеть трещин становилась более густой, порядок узлов-графов увеличивался. Используя крупные фотографии терелл с разными степенями сжатия, мы подсчитали распределение графов. Узлов с пятью и более лучами было почти столько же, сколько и на картах Марса, составленных Ловеллом, Трамплером и Слайфером. Значит, марсианские «каналы» так или иначе связаны с системами разломов на неуклонно сжимающейся планете. Железнодорожные же сети здесь совершенно не при чѐм. Так почему падает яблоко? Закончив все расчѐты по сокращающимся в объѐме тереллам, мы с отцом написали статью о наших экспериментах в «Технику – молодѐжи» и ещѐ несколько минут поразмыслили над тем, как эту статью проиллюстрировать. Может быть, поставить нашу модель земного шара в ряд с предшествующими? Так появился фотоснимок Тереллы рядом с печѐным яблоком – моделью Земли, очень распространѐнной у геологов прошлого столетия. Интересная работа с тереллами была завершена, отпуск мой тоже кончался. Какую ещѐ задачу начнѐм решать? Отец задумчиво повертел в руках наше яблоко, приподнял его над столом, разжал пальцы. Так почему же оно всѐ-таки падает? Конечно же, отец не в первый раз задавал себе этот вопрос. Уже очень давняя, конца пятидесятых годов статья профессора московского университета Д. Иваненко в «Технике – молодѐжи» настроила отца на постоянные размышления о тайнах гравитации. Хорошо запомнился также вопрос, заданный нам во время дискуссии в одной из обсерваторий: если уж разрабатываем новую гипотезу о вековом увеличении на всех небесных телах силы тяжести, то в какую связь ставим мы свои исследования с общей теорией относительности? Вопрос был, на него нужно отвечать. Но как? И вот я начинаю, не знаю какой уж по счѐту, долгий, трудный и очень

29

интересный экскурс в историю науки, на этот раз науки о тяготении. Чем-то он кончится? Пожалуй, нет другой такой ощутимой и в то же время непонятной загадки природы, как само существование всемирного тяготения. Чтобы понять, что значит оно для человека, нужно представить себе безжизненный мир Луны. Сила тяжести, всего лишь в шесть раз меньшая земной, не в состоянии удержать на планете ни атмосферы, ни воды океана. По словам А. Эйнштейна, тайна тяготения – одна из проблем, к которым надолго привязано «табу». Около двух столетий назад, излагая «систему мира», П. Лаплас записал, что познание сил притяжения «служит главной целью исследования природы». Десятки оригинальных экспериментов отделяют самые «первобытные» взгляды на тяжесть, как на «естественное стремление» тел занять самое низкое к Земле положение, и современные представления о гравитации как «кривизне пространства». За краешек великой тайны впервые заглянул Ньютон. И яблоко в ньютоновском саду было здесь ни при чѐм. Учѐному помогли… звѐзды, а точнее открытые астрономом Кеплером эллиптические формы планетных орбит. Математически описав законы движения тел, Ньютон тем самым нашѐл удивительную связь между механическим движением и механической силой. Вот почему не Р. Гук, не Г. Галилей, а именно Ньютон открыл закон всемирного тяготения. Ведь первая в мире формула гравитации есть самое простое математическое отражение движений планет по эллипсам вокруг Солнца. И всѐ же в том, что этот закон не называется «четвѐртым законом Ньютона», есть веская причина. Ньютоновская механика убедительно объясняет лишь движения так называемых инерциальных систем, т.е. систем, движущихся прямолинейно и равномерно. Хотя великий естествоиспытатель очень скептически относился ко всяким гипотезам – всем памятны его слова «гипотез не измышляю», – он объяснил криволинейные орбиты небесных тел и «притягательную силу» Земли влиянием некоего «абсолютного пространства». Сравнивая определение тяготения английского учѐного с таинственными вихрями Декарта, Вольтер не преминул пошутить: «У месье Ньютона всѐ происходит благодаря притяжению, причина которого известна ничуть не лучше». Разгадка природы тяготения оказалась настолько сложной, что следующую после Ньютона революцию в физике готовили восемь поколений естествоиспытателей – физиков, философов, астрономов. Намного опережая своѐ время, английский физик Майкл Фарадей искал связь между тяготением и электричеством. Более века прошло с тех пор, но тема отнюдь не утратила своего научного содержания. Подобными исследованиями занимаются, кстати, и современные учѐные. А на рубеже нашего столетия, обнадѐженные возможностью отгородиться от электромагнитного поля, учѐные разных стран начали опыты экранирования гравитации. Эксперименты явно не удавались, но всѐ новые исследователи невольно запоминали знакомые всем строчки из романа Г. Уэллса «Первые люди на Луне»: «…Кевор не видел причин, почему бы и не существовать 30

такому веществу, непроницаемому для тяготения». Мысль писателя-фантаста давно отправила на Луну корабль с удивительным двигателем, а учѐные и многие десятилетия спустя убеждаются, что даже сама Луна, оказавшаяся во время затмения между Солнцем и Землѐй, не преграда солнечному тяготению. Писатели всех времѐн посвящали исследователям причин гравитации раздумчивые, а часто и насмешливые строчки: разгадка ускользающей тайны чем-то напоминала историю с вечными двигателями. Но в начале двадцатого века иронические строчки впервые после Ньютона зазвучали через нескрываемое волнение: «Лишь три великих естествоиспытателя отважились строить картину Вселенной…» Речь шла о Птолемее, Ньютоне и Эйнштейне. Встречая своего современника, третьего «создателя Вселенной», Бернард Шоу был так возбуждѐн, что продиктовал секретарю свою приветственную речь заранее. С мастером остроумной импровизации такого раньше никогда не бывало. «Англичанина никогда не обескураживают факты, – диктовал Шоу. – Для того чтобы объяснить, почему все линии в его (Ньютона – Прим. авт.) прямолинейной Вселенной искривлены, он выдумал специальную силу, которую назвал тяготением. Эйнштейн не спорил с научными фактами, он поднял руку на аксиомы науки, и наука не устояла перед его напором». Где же кончается эмпирическое богатство науки и начинаются еѐ аксиомы? Ньютон ограничил круг своей механики законами для инерциальных систем, он выводил эти законы «из явлений» и большего по тем временам сделать не смог. Эйнштейн первым понял, что ускоренно движущиеся системы имеют самое непосредственное отношение к теории тяготения. В итоге изнурительной внутренней борьбы с инерциальной системой Ньютона великий физик создал новое оружие – принцип эквивалентности. Представим себе утомлѐнного сборами пассажира, собравшегося в обычный межпланетный рейс и уснувшего в своѐм кресле ещѐ перед стартом ракеты с Земли. Путешественник проснулся у закрытого иллюминатора в то время, когда космический корабль ложился на межпланетный курс с орбиты спутника Земли. Если корабль выходит при этом из состояния невесомости с ускорением, равным земному, то пассажир не сможет понять, какая же сила вдавила его в кресло. Или ракета всѐ ещѐ стоит на Земле, и эта сила – самое обычное земное тяготение, или это ускорение при разгоне ракеты к другой планете. Итак, тяготение совершенно равнозначно ускорению. Ньютону эта связь казалась случайным совпадением. У Эйнштейна же равенство гравитационной (тяжѐлой) и инертной масс стало принципом, основой теории тяготения. Воспользовавшись принципами относительности и эквивалентности, Эйнштейн заменил тяготение ускоренной системой отсчѐта и получил свои известные «мировые уравнения», то есть формулы, характеризующие Вселенную. Однако дать полное объяснение теории в физических понятиях в то время оказалось невозможным. Фактический материал естественных наук тогда ещѐ не поддавался систематизации, 31

соединительные звенья теории были ещѐ неизвестны. Но в мире – едином, целом мире – действуют всеобъемлющие принципы. Это философское убеждение привело Эйнштейна к мысли о том, что в тайны природы тяготения можно проникнуть только через геометрию, а именно через неэвклидову геометрию! Так гравитация была отождествлена с искривлением пространства-времени. В 1925 году Эйнштейн «покинул» практическую физику. До конца жизни он работал почти один в мире общих идей математики и философии. Решения «единой теории поля» ускользали, физического оправдания новым выводам не находилось. На склоне лет учѐный с огорчением написал: «До сих пор ни я, ни кто-либо другой не добились успеха в этом направлении… Причина этого заключается в сложности математической задачи». Прошло более полувека от рождения общей теории относительности, но первые эйнштейновские обобщения по-прежнему остались передним краем науки. Как и много лет назад, теория тяготения Эйнштейна – предмет восхищений, сомнений и неутихающих споров. Известный учѐный Д. Синг сомневается в справедливости самой основы теории: «Принцип эквивалентности выполнил важные обязанности при рождении общей теории относительности… Я предлагаю похоронить повивальную бабку». Американский исследователь явно поспешил. Для научной концепции ранга теории тяготения возраст в несколько десятилетий – чрезвычайно юный. Суть здесь в другом. Над теорией довлеет посторонний, внешне почти незаметный груз устаревших воззрений и неправильно понятых фактов. Мысль Лапласа о подобии звѐздных движений хаотическим перемещениям молекул газа была принята Эйнштейном и дожила до нашего времени. Наверное, поэтому в ньютоновской механике и в общей теории относительности осевое вращение небесных тел просто не принималось во внимание. Тем более – процессы векового изменения скорости вращения. Это и неудивительно: учѐные трѐх последних веков хорошо знали о вращении Солнца и планет, а вращение звѐзд было открыто спустя год после открытия Эйнштейном принципа эквивалентности и изучено спустя ещѐ двадцать лет. И только в самые последние десятилетия прояснилась важнейшая особенность эволюции небесных тел – вековое замедление осевого вращения из-за приливного трения. А замедление вращения небесных тел – это и есть ускорение силы тяжести на их поверхности. Сферическая симметрия гравитационного поля Земли подтверждает этот вывод. Геометрическая интерпретация тяготения не является единственной. На новом пути объяснения Вселенной предстоит ещѐ многое открыть заново. Нам с отцом интересно было принять участие в дискуссии по проблемам тяготения, проведѐнной на страницах журнала «Знание – сила», но в дальнейшем мы всѐ больше внимания стали уделять изучению влияния развития всей нашей планеты на облик еѐ основных поверхностных структур – континентов и океанов, систем горных хребтов и вулканических поясов.

32

«Эффект бульдозера» Незаметно пришло время, когда твѐрдо убедился, что на втором месте после лѐтной работы равноценной по содержанию может быть только работа геолога. Надеясь в будущем поступить на геологический факультет университета, я перешѐл работать в Пермскую комплексную геологоразведочную экспедицию. Со стороны довольно-таки странным выглядел этот мой переход в геологи. Образование инженера-механика, самые общие познания в планетологии, некоторые новые представления и соображения о деформациях земной коры, конечно же, ещѐ не делали меня геологом. Для профессиональных землепроходцев я был авиационным инженером с геологическим хобби, то есть типичным дилетантом в геологии, пусть просвещѐнным, начитанным, увлечѐнным, пусть даже и с родителямигеологами. Сам же я знал твѐрдо, что со временем геологом обязательно стану, а когда разные жизненные, житейские неурядицы позволяли в этом на минутку усомниться, то тогда просто-напросто верил в поговорку, что «всем новичкам везѐт». И как скажешь по-иному, если уже через несколько месяцев мне поручили замечательную общественную работу – заведовать научнотехнической библиотекой экспедиции. И снова каждую свободную минуту я забирался в книжный мир. Первые геологические задачи, которые нужно было немедленно решать, с моей точки зрения выглядели так. Во-первых, я должен как можно больше знать обо всех естествоиспытателях и геологах, шаг за шагом открывавших Уральские горы на протяжении нескольких последних веков. Во-вторых, необходимо доподлинно уяснить, как устроены недра Урала, как образовался сам Уральский хребет. Ни на что меньшее я внутренне не соглашался. Итак, первый шаг – в историю геологических исследований Каменного Пояса. Такое удивительное наименование Урал получил ещѐ в шестнадцатом веке. До этого хребет называли то Рифейскими, то Гиперборейскими горами, а на одной из старых карт Московии вдоль всего хребта тянулась надпись «горы, именуемые Земной Пояс». Конечно, - Земной. Ведь эта уникальная на нашей планете горная система почти не отклоняется от меридиана на огромном расстоянии более двух с половиной тысяч километров. Вдоль меридиана вытянулись все главные геологические образования Урала: цепи гор, выходы пластов разновозрастных осадочных и магматических пород, системы глубинных разломов. А вот небольшое «окошко» в восемнадцатый век. По таѐжным дорогам Среднего Урала от одного селения к другому движется очень странный, никогда здесь не виданный обоз. Лошади с трудом тащат тяжѐлую поклажу из коробов, ящиков, бутылей, тюков, заполненных гербариями, чучелами животных, пробами воды, образцами горных пород. Вереницу подвод сопровождают живописец, чучельщик, стрелок, студенты. Необычного вида обоз называется академической «физической экспедицией». Возглавляет еѐ двадцатидевятилетний петербургский 33

академик Пѐтр Паллас. Специальной инструкцией Академии наук Палласу предписывалось изучать уральские земли и воды, народные промыслы. У руководителя экспедиции было множество не только исследовательских, но и организационных забот, и геология отнюдь не значилась среди главных задач путешественников. Кроме того, сам Паллас, сравнивая пласты земли со своеобразной каменной летописью, справедливо замечал, что эти древние хроники природы «мы только начали читать». И всѐ же учѐному удалось приметить многие очень существенные черты строения Уральского хребта – его меридиональное зональное строение, разнонаклонное положение слоѐв древних и молодых пород, последовательность древних вулканических процессов. По материалам своих уральских маршрутов Паллас разработал схему общего строения Каменного Пояса, ставшую впоследствии основой палласовой теории образования горных хребтов Земли. Открытая Палласом меридиональная зональность Урала спустя более чем сто лет после работы здесь первого академического отряда стала настоящим золотым ключиком в руках академика Карпинского. Работая над материалами первой большой уральской картографической экспедиции 1882 года, Карпинский впервые объяснил небольшие в плане изгибы Каменного Пояса следствием неравномерного движения горных масс Урала с востока на запад. Уподобляя земную кору сморщившейся кожуре печѐного яблока, многие геологи конца прошлого столетия рисовали хребты Урала в виде набегающих друг на друга складок. И как бы потом не изменялись взгляды на природу горообразования, волнообразное коробление пород неизменно считалось изначальным, вполне самостоятельным геологическим процессом. Различного вида и размера разломы в горных цепях Урала геологи обычно рассматривали как результат слишком сильного изгибания складок земной коры. И хотя надвиги на Западном Урале геолог А. Заварицкий впервые открыл в 1923 году, но даже три года спустя С. Бубнов называл Урал хребтом «слабой, неразвитой складчатостью». А ещѐ через год, изучив геологические разрезы на берегах реки Чусовой, Г. Фредерикс обнаружил, что историческая последовательность образования верхних слоѐв Земли здесь существенно нарушена. Отложения древнего каменноугольного периода лежат не внизу, где им полагалось бы находиться, а сверху, над более молодыми породами пермского возраста. Мы бы, конечно, очень удивились, увидев этаж с витринами магазинов и дверями подъездов под крышей многоэтажного дома. Впервые открытая в 1830 году «путаница» последовательных напластований Земли привела тогда в замешательство академиков одного государства. А уже в 1848 году геолог Р. Мурчисон, выделивший пермскую геологическую систему, настойчиво обращал внимание уральских геологов на «частое превратное склонение пластов по смежной хребетной оси». При исследовании именно таких «превратностей» Фредерикс установил «этажность» Каменного Пояса, назвав его «сложным чешуйчатым покровом перекрытия». По мнению учѐного, в период складкообразования на Урале 34

тектонические силы продвинули древние каменные глыбы так далеко по молодым осадочным отложениям предгорий, что возникли многокилометровые перекрытия горных массивов – так называемые покровы. Эти выводы Фредерикса оказали большое влияние на многих геологов, была даже издана новая геологическая карта, показывающая покровно-надвиговое строение Урала. И всѐ-таки в работах исследователей тех лет, на многие десятилетия опережающих своѐ время, очень смелых предположений было гораздо больше, чем строгих доказательств. Это понимали и сами первопроходцы. Поддержавший идеи Фредерикса академик А. Архангельский в 1932 году с сожалением отмечал, что тектоника Урала «изучена ещѐ чрезвычайно плохо, и о ряде важнейших вопросов поэтому приходится говорить лишь предположительно или даже только ставить их». Только сейчас можно представить себе всю смелость и драматизм идей уральских геологов конца двадцатых – начала тридцатых годов. Ведь до того как в пятидесятые годы в Приуралье были пробурены глубокие опорные скважины, о геологическом строении и тектонике Урала можно было судить, в основном, лишь по результатам изучения обнажений горных пород на поверхности земли, в шахтах и рудниках. Опорные скважины вначале прошли через осадочный чехол земной коры – сравнительно слабо уплотнѐнные горные породы с возрастом около полумиллиарда лет. А примерно с трѐхкилометровой глубины скважины встретили жѐсткое основание осадочного чехла – многократно смятый, пронизанный потоками застывшей магмы древний кристаллический фундамент. Данные глубокого бурения, ведущегося с отбором образцов горных пород – кернов, наиболее подробно рассказывают о строении земных недр, но стоимость проходки опорных скважин велика, только пока таких скважин на Урале немного. Недостаток данных о глубинном строении хребта тормозит изучение влияния на формирование Уральских гор горизонтальных тектонических сил. Вот почему на многие годы широкое распространение получили концепции о преимущественно вертикальном развитии Урала. Подробная история Каменного Пояса до сих пор ещѐ не написана. Попрежнему противоречивы взгляды геологов на основные черты глубинного строения Урала. Известный советский геолог Н. Шатский сравнил подземные пути роста горных систем с рельсами, по которым эти горы выдвигаются из недр Земли. Каковы же «рельсы» нашего Каменного Пояса? Вертикальны они или наклонны? Когда мы с отцом проводили опыты с моделями сжимающейся Земли, то не раз наблюдали, как отслоившиеся края чешуек «коры» терелл постепенно надвигаются на соседние чешуйки и перекрывают их. Однако небольшие модели планет, выполняя довольно узкую задачу поиска закономерностей планетарной трещиноватости, не могли подсказать, как развиваются настоящие земные надвиги. Каков же на самом деле механизм взаимного перекрытия различных элементов земной коры – тектонических глыб, плит и пластин? Одно дело иметь представление об общем характере глубинного 35

строения Урала, а другое, не менее важное – знать все остальные подчинѐнные этому главному процессу геологические явления. Наше внимание привлекла одна удивительная особенность Каменного Пояса. По всему западному краю Урала от Карского моря до степей Казахстана протягивается хорошо заметная на всех геологических картах впадина – Предуральский краевой прогиб. В основании этого прогиба, заполненного мощными толщами разнообразных осадочных отложений, находится кристаллический фундамент земной коры, наклонѐнный в общем на восток, в сторону Уральского хребта. Геологи давно уже обнаружили «очень странное» свойство прогиба – постепенное его «перекатывание» в ходе геологической истории от Урала в сторону предгорных равнин. Несмотря на то, что Предуральский прогиб ныне изучен гораздо лучше всех других таких же краевых впадин земной коры, в специальных геологических трудах всѐ-таки попадаются довольно грустные строчки: «причины возникновения краевых прогибов пока ещѐ не ясны». Подобные заключения нам показались чересчур осторожными. Если мы знаем о положении прогиба на самом краю больших гор, об асимметричной форме прогиба и такой его важнейшей динамической особенности как постепенное расширение в сторону от горной системы, то о происхождении прогиба и природе породившего его хребта можно сделать один-единственный вывод: «рельсы», по которым растѐт наш Урал, обязательно наклонны. Логически развивая эту идею, мы заключили, что весь Уральский хребет – это не что иное, как фронтальная часть ЗападноСибирской глыбы земной коры, надвинутой на прогнувшуюся под еѐ тяжестью окраину другой глыбы – Восточно-Европейской. Чтобы убедиться в правильности таких предположений, нужно было попутно решить и другую трудную задачу – о механизме передачи горообразовательных движений Урала вглубь Восточно-Европейской платформы. А то, что в эпохи горообразования такое взаимодействие гор и равнин существует, впервые открыл ещѐ в конце прошлого века А. Карпинский. Оказывается, валы, впадины и другие платформенные образования Русской равнины располагаются в основном параллельно главным горным хребтам – Уралу, Кавказу, горам Скандинавии. Во время размышлений о возможных путях взаимодействия геологической платформы с еѐ горным обрамлением очень кстати вспомнилось, как бульдозер передвигает горную породу. Нередко сдвигаемая его щитом земля не только дробится, сминается складками, но и выкалывается целыми пакетами, состоящими из перекрывающих друг друга чешуй или пластин. Движется вперѐд бульдозер, а число срезанных пластин постоянно увеличивается, они сминаются, нагромождаются друг на друга, образуя перед щитом неуклонно растущий вал. Неужели точно так же растут все горы? Глыбу земной коры, надвигающуюся со стороны Сибири, вероятно, тоже можно сравнить с огромным бульдозером. По фронту этой глыбы из слоѐв осадков, заполняющих Предуральский прогиб, одна за другой выкалывались 36

тектонические чешуи – пластины и плиты, которые затем смещались в сторону предгорных равнин по наклонным сколовым поверхностям. Самая нижняя и самая большая из пакета тектонических плит – Волго-Уральская – долго бы ещѐ продвигалась на запад, если бы не встретила на своѐм пути две таких же больших встречных плиты, движимых Кавказской и Скандинавской глыбами-бульдозерами. Жѐсткость трѐх древних плит, сдвинувшихся в центре Восточно-Европейской платформы, настолько велика, что центральная часть платформы приобрела свойства самостоятельного Балтийско-Волго-Уральского срединного массива с преобладающим движением на юго-восток, в сторону ослабленной прогибами зоны земной коры. Очень своеобразна «судьба» рек, прокладывающих себе путь перед фронтом растущих горных систем. Когда омолаживался Каменный Пояс, громоздился на западные равнины, Кама текла в Северный Ледовитый океан, а рассказывают об этом древние речные отложения к северу от нынешнего русла Камы. Но вот сравнительно недавно в последние миллионы лет в центре Восточно-Европейской платформы начал формироваться новый самостоятельный срединный массив, и на севере на пути Камы поднялся новый водораздел. Не осилила его большая река, широкой дугой повернула на юг, понесла свои воды в Волгу и далѐкий Каспий. И случилось это по геологическим масштабам времени сравнительно недавно, может быть, даже менее миллиона лет тому назад. Наши далѐкие предки и геология Однажды в расположенном на севере нашей области Орле-Городке я разговорился с двенадцатилетним Ермаковым: - Чем занимаешься, Женя?

- Черепья собираю.

- Какие такие черепья? Черепки что ли?

- Ну черепа. Я перевѐл дух: - Да что за черепа?

- Человечьи. У нас Кама старинное кладбище размывает, оттуда и достаю.

- Зачем?

- Ищу череп неандертальского человека.

- Да ты знаешь хотя бы как он выглядел?

- Знаю. – Женя демонстрирует, какой у неандертальца был покатый приплюснутый лоб, выдвинутые вперѐд челюсти, короткий подбородок. – А зубы здоровы были, кости жевал!

- Вообще-то похоже. И когда же он жил?

- Бабушка Александровна говорила, последний двести лет назад помер.

- Пожалуй не двести, а тридцать тысяч. На кладбище его не ищи.

- Всѐ равно найду.

37

Рассказал я об этих поисках известному археологу Отто Николаевичу Бадеру, с которым познакомился в поезде у вагонного окна так же нечаянно, как и с Женей Ермаковым. Учѐный очень хорошо знаком с археологией Прикамья: в первые послевоенные годы он работал в нашем Пермском университете, руководил многими археологическими раскопками на Урале. Пожилой профессор рассказал, что до недавнего времени самыми северными находками орудий древнего неандертальского человека считались ручное рубило и отщепы из кремнистого сланца у Пещерного Лога в устье реки Чусовой. Но всѐ чаще и чаще в поисках неандертальских поселений археологи уходили на север области, не раз побывали и в окрестностях Березников. Видимо, и Женя Ермаков, узнав об этом, начал самостоятельную работу. Отто Николаевич рассмеялся. Мы подъезжали к Владимиру. Оживлѐнный, с разгладившимися морщинками Отто Николаевич показал мне знаменитый памятник русской старины – замечательно красивый храм Покрова на берегу реки Нерль. С владимирской землѐй Бадер сроднился. Многие годы ведѐт он здесь раскопки Сунгиря – стоянки людей древнекаменного века. Немало больших открытий сделал Бадер на этой необычайно богатой стоянке, которая удобно расположена, находится на сравнительно небольшой глубине в стороне от строений. В Приуралье за десятки тысячелетий, прошедших с древнекаменного века, расположенные на речных террасах стоянки первобытных людей погребены толщами осадочных отложений мощностью в несколько десятков метров. Правда, естественные процессы переформирования речных долин не раз помогали археологам: подвижные русла рек размывали берега, обнажали остатки неандертальских жилищ. Найденные там кремневые отбойники, скребки, ножи, топоры, наконечники стрел и копий, да и многие другие орудия труда рассказали о том, что неандертальцы были преимущественно охотниками и рыболовами. Историческая эпоха, когда первобытные люди овладели мастерством изготовления совершенных каменных отщепов, получила название мустьерской культуры. Долгое время археологов волнует проблема места неандертальцев в общем развитии человека на Земле. После того как антропологами были тщательно изучены черепа и другие костные останки людей мустьерской эпохи, выяснилось, что не они сами, а их предшественники «классические неандертальцы» по физическому типу ближе к современному человеку. Не являются ли поэтому поздние «специализированные неандертальцы» тупиковой, не получившей дальнейшего развития ветвью человеческого рода? Однако в последние годы археологи узнали, что распространившиеся после неандертальцев кроманьонцы были прямыми наследниками мустьерской культуры. Сравнительно короткий период, когда на территории Европы кроманьонцы полностью сменили неандертальцев, был очень своеобразным в истории человечества. На рубеже раннего и позднего палеолита в центре Европейского материка столкнулись две мощных волны непохожих друг на 38

друга первобытных людей, переселявшихся на новые территории с благоприятными природными условиями. Люди, более близкие по облику к кроманьонцам, к этому времени уже освоили начала скотоводства и земледелия. Но Восточно-Европейскую равнину они переселялись из центральных областей Азии. Неандертальцы примерно в это же время начали переселение с обжитого ими европейского Севера в западную Прибалтику, Причерноморье, Прикаспий и на Урал. Южная граница распространения неандертальского человека североевропейского облика значительно сместилась на юг вплоть до Средиземноморья, Ближнего и Среднего Востока. Взаимопроникновение двух таких разных народов, расселившихся практически на одной территории, привело не только к заметному обогащению первобытной культуры, но и к существенному развитию генотипа человека, формированию его нового биологического вида. Что же заставило целые народы сниматься с обжитых мест и кочевать в иные края нередко за многие тысячи километров от своей родины? Одним из общепризнанных ныне фактов подобных миграций являются современные геологические процессы, время от времени вызывающие значительные перемены в климате, животном и растительном мире. Известно, что первобытные народы Центральной Азии побудило переселяться в Европу сильно иссушение климата. Но почему же покинули свои отнюдь тогда не засушливые места северяне-неандертальцы? Многие исследователи этого вопроса полагали, что причиной миграции древних северян на юг был движущийся ледник. Ледник перекатывал огромные валуны на многие сотни километров от коренного залегания материковых горных пород. Ледник «выпахивал» в крепчайших гранитах речные долины и ложа озѐр. Движущийся ледниковый щит формировал валообразные и холмистые возвышенности – озы и камы. Оледенениям обязаны своим происхождением вполне определѐнные почвы на так называемых флювиогляциальных отложениях, образованных потоками талых ледниковых вод. С помощью специальной гляциоизостатической гипотезы были даже объяснены движения прогибающейся под тяжестью ледяного массива, а затем выпрямляющейся земной коры. Однако, как нередко бывает в естественных науках, причины этих же самых явлений могут быть убедительно истолкованы и совсем по-иному. Ещѐ в конце восемнадцатого века известные исследователи Урала, Поволжбя и севера Европейской части России И. Лепѐхин, Г. Щуровский, Н. Головкинский, Г. Гельмерсен и другие учѐные доказывали, что валуны по Русской равнине рассеяны плавучими льдами холодного моря, не раз затапливавшего в течение четвертичного периода огромные территории Северной Европы. В последние годы о тождественности «моренного» материала Русской равнины и обычных донных осадков ледовитых морей рассказывают широко развернувшиеся океанологические исследования с драгированием дна северных морей и с отбором колонок донных грунтов. Современные исследователи Северного Урала и Приуралья открыли в ранее считавшихся моренными отложениях предгорных низменностей остатки 39

морских моллюсков и фораминифер, прижизненно захороненных в этих отложениях и образующих однотипные комплексы, прослеживающиеся послойно на больших пространствах севера нашей страны. О сравнительно недавнем проникновении вод ледовитых морей на юг через долины рек Печоры и Камы свидетельствуют также обитающие ныне в Каспийском море холодолюбивые моллюски, рыбы и тюлени. Очень интересные новые данные получены в последние годы археологами, обнаружившими стоянки человека древнекаменного века в бассейне реки Печоры. Радиоуглеродная датировка найденных здесь органических остатков выявила парадоксальный с точки зрения гипотеза оледенений факт. Неандертальцы и их потомки жили у самого Полярного круга как раз в те времена, когда все эти земли должны были быть покрыты двухкилометровой толщей льда. На самом же деле древние люди жили на берегах впадающих в Ледовитый океан рек и на побережье океана, простиравшегося в то время гораздо дальше на юг, чем сейчас. Предположения ледниковых гипотез о «всплывании» северной части Европы после таяния «Великого материкового ледника» не подтверждаются недавними геологическими открытиями, рассказывающими о концентрации интенсивных восходящих тектонических движений на сравнительно небольших территориях. Изучая недавнюю геологическую историю Урала и Предуралья, выясняя причины изменения направления стока реки Камы, я утвердился во мнении, что порот Камы и Вятки на юг произошѐл не потому, что эти реки, текущие некогда в Ледовитый океан, «подпрудил ледниковый щит», а потому, что на севере выросло очень своеобразное тектоническое образование – Северные Увалы. Они-то продолжают подниматься и в наше время по причине, не имеющей ничего общего с оледенением. Оказалось также, что долины всех северных рек и ложа озѐр были не «выпаханы» ледником, а заложены по разломам земной коры и развивались по тем же закономерностям, которым подчиняются реки и озѐра тех областей, где оледенения никогда и не подразумевались. И сейчас я по-прежнему убеждѐн в том, что не ледник, а наступление Северного Ледовитого океана вынудило неандертальцев переселяться на юг. Современная археология переживает интереснейшее время. Около двадцати палеолитических стоянок известно ныне на Северном и Среднем Урале, Тимане, и уже нет сомнений, что несравненно больше открытий ожидает уральских археологов в недалѐком будущем. Много важных археологических находок сделано за последние годы учѐными Сибири. Углубление знаний о непосредственных европейских и сибирских предках современного типа человека, о влиянии геологических процессов на жизнь первобытного общества обещает проникновение в тайны пока ещѐ неизученных, самых загадочных страниц человеческой истории.

40

Реки в берегах гипотез Работа моя в геологоразведочной экспедиции шла своим чередом. Довольно часто командировки заносили меня в разные геологопоисковые партии, где я охотно делился с геологами своими соображениями о природе, происхождении и развитии Уральских гор и рек. Всегда использовал возможность поездить и побродить по местам работ партий. Несколько раз ходил на Помянѐнный Камень, поднимался на другие вершины. А в ненастную погоду изучал, конспектировал заранее с собой прихваченные в дорогу геологические книги. Столкнувшись с явлениями современного горообразования и зависимыми от него процессами переформирования речных русел, пришлось вникать не только в судьбы приуральских, но и других земных рек, а заодно и рек… на Луне. В середине наших шестидесятых годов, когда разнообразные космические аппараты фотографировали Луну с очень близкого расстояния, родилось множество гипотез о лунных реках. Учѐные разных стран словно бы соревновались между собой в объяснении удивительных крупномасштабных фотографий лунной поверхности. С этих снимков естествоиспытателей просто-таки дразнили извилистые долины и борозды, которые, казалось бы, и не с чем больше сравнить, кроме как с реками. Но какие же могут быть на Луне открытые водные пространства, если над всей поверхностью спутницы Земли господствует космический вакуум? Исследователи Луны вспоминали эксперимент, который был проведѐн во время одного из первых запусков лунной ракеты «Сатурн». На высоте ста пятидесяти километров над Землѐй балластная вода, заполнявшая отсеки ракеты, была выпущена в космическое пространство. При этом произошѐл самый настоящий взрыв. В среде, во много раз более плотной, чем на Луне, облако водяного пара расширялось со скоростью почти впятеро превышающей скорость звука. Давным-давно минули те времена, когда хорошо видимые с Земли тѐмные пространства Луны без каких-либо кавычек именовали океанами, морями, заливами, озѐрами и болотами. Все эти до сих пор сохранившиеся названия на картах Луны остаются памятью о первых селенологахкартографах – Г. Галилее, Я. Гевелии, Д. Риччиоли. Направив на нашу небесную соседку свой первый телескоп, Галилей увидел там не только моря и горные хребты, но и сумел разглядеть такие важные подробности лунного рельефа, как ущелья и трещины. Странные извилистые борозды на лике Луны открыл знаменитый нидерландский физик, механик, математик и астроном Х. Гюйгенс. Впоследствии эти борозды тщательно изучали И. Шретер, С. Менье, И. Шмидт. Ещѐ сто лет тому назад Шмидт насчитывал на Луне около трѐхсот пятидесяти борозд. В самом конце прошлого века особенное внимание астрономов и геологов привлекали две крупные борозды – в лунных Альпах и около кольцевого вала Цезарь. Не так удивляли исследователей стапятидесятикилометровая длина Альпийской долины при ширине еѐ в четыре километра, как поперечное, секущее положение долины по 41

отношению к огромному горному хребту. Ничего похожего на эту долину геологи на Земле не нашли и назвали еѐ «брешью, которая произошла от удара большого мирового тела, коснувшегося Луны в этом месте». А вот остальные лунные борозды по своему внешнему облику действительно напоминали те немногие земные реки, которые проложили себе путь в глубоких каньонах типа Колорадо. У этих щелеобразных, разветвлѐнных, со многими изгибами расселин, пересекающих по нескольку лунных кратеров, астрономы не заметили никаких насыпей вдоль отвесных краѐв. Борозды иногда начинались в кратерах, впадали в лунные озѐра или терялись на лунных равнинах подобно руслам многих земных рек, исчезающих среди пустынь. В 1898 году известный исследователь Луны и Марса, астроном В. Пикеринг уверенно назвал эти борозды речными руслами. Учѐному тогда не очень-то поверили даже его коллеги: может быть ещѐ и потому, что Пикеринг четырьмя годами раньше так же настойчиво утверждал о существовании на Луне полчищ насекомых, вылезающих в лунные дни из глубоких трещин на дне лунных кратеров. Бурные научные споры о лунных реках возобновились с новой силой после того, как у Луны побывали автоматические межпланетные станции «Зонды», «Луны», «Рейнджеры», «Сервейоры», «Лунар Орбитеры». С помощью широкоугольных фотообъективов, почти «в упор» были получены новые гораздо более чѐткие изображения извилистых лунных борозд, удивительно похожих на долины рек. Взволнованные этим сходством астрономы, вулканологи, геохимики обратились за поддержкой к гидрологии и гидрогеологии. Первое слово в защиту лунных рек взял американский геохимик и астроном Г. Юри: «…поскольку многие люди не знают об этих доказательствах присутствия воды на Луне и полагают, что наблюдаемые эффекты вызваны потоками других жидкостей типа лавы или возможно даже… водки, то имеет смысл кратко рассмотреть факты». Что же это за факты? У любых рек и ручьѐв, сколько-нибудь похожих на земные, непременно должны быть русловые, или, как говорят геологи, аллювиальные отложения. Следов таких отложений на Луне пока не обнаружено. И могут ли борозды быть руслами, если у них совершенно нет дельт? Но Юри всѐтаки нашѐл выход из этих непреодолимых для геологов затруднений. Учѐный предположил, что глубинные воды, тем или иным способом прорвавшиеся из недр Луны на еѐ поверхность, не испаряются мгновенно. Вода, кипящая на поверхности безатмосферной планеты, по мнению Юри, должна сразу же покрыться толстым панцирем льда. Русла лунных рек – ледяные. Главные из этих рек, вызванные к жизни ударами метеоритов, комет, вулканическими извержениями и лунотрясениями, текут под поверхностью Луны или под защитой временной, локальной атмосферы. При пока ещѐ малой изученности глубинного строения Луны предположение о подлунных реках отодвигало изучение природы этих рек на неопределѐнно долгое время. Ближе к весне я поехал в командировку в Свердловск, где находится Уральское геологическое управление. Ехал со своими земными задачами, но 42

лунные реки просто не давали покоя. Накануне этой поездки где-то прочѐл, что по представлениям американского профессора астрономии Т. Голда, Луна – это «коктейль с замороженными фруктами». Огромные количества льда и воды содержат лунные недра: «Древние водные бассейны на Луне могли просто замѐрзнуть и сохраниться под толстым слоем пыли». От вокзала в Свердловске до геологического управления сравнительно недальний путь пешком через замѐрший Исетский пруд. Табличка на берегу предупреждала, что ходить по весеннему льду опасно, но было холодно – люди шли, и я тоже, погружѐнный в свои лунные размышления, пошѐл вслед за кем-то. Только на середине пруда остановился как вкопанный. Увидел я под ногами то, о чѐм соображал так долго, беспорядочно, бестолково. И как же в природе бывает всѐ просто устроено! Ведущую по гладкому льду тропинку пересекала большая, почти идеально прямая с гладкими стенками трещина. Она наверняка рассекала всю толщу покрывающего пруд ледяного панциря. Но рядом с тропинкой трещина начала скрываться под хорошо утоптанным, почти заледеневшим снегом и облик еѐ на глазах изменился. Прямая во льду трещина оставила в уплотнѐнном снегу сильно ослабленный и довольно-таки изломанный след. А ещѐ чуть в сторону на тяжѐлом, по-весеннему рыхлом снегу лежала корочка снежного наста, и здесь на продолжении той же самой трещины творилось нечто уже совершенно невообразимое. Тонкая трещинка из немыслимо причудливых мелких и покрупнее зигзагов извивалась по насту такой вольной змейкой, что обратив на неѐ случайный взгляд, ни за что было не догадаться о породившей еѐ большой и прямой трещине во льду пруда. Сразу представилось, как устроена лунная кора – этот многослойный пирог из анортозитов, базальтов и своеобразного лунного наста – реголита. Трещины на льду и насте Исетского пруда – замечательная природная аналогия лунной коры. Прямые и несколько дугообразные трещины-разломы в глубинных лунных породах – анортозитах, несколько неровные – в приповерхностных базальтах и, наконец, очень извилистые – в обломочном по структуре реголите на самой поверхности Луны. Так вот в чѐм секрет «лунных рек»! Многие исследователи совершенно не учитывали того, что высокая извилистость лунных борозд-трещин отнюдь не является достаточным критерием для выделения русел, проложенных поверхностными потоками воды. Трудно ещѐ говорить о строении лунных недр, но реки на поверхности Луны могут течь только в берегах не очень проблематичных гипотез.

43

Союз планетологов В самом начале года в многотиражке «Уральский геолог» появилась необычная международная анкета: «предполагается ли, что основные свойства материи неизменны?», «считаете ли, что геология может стать наукой, предсказывающей в смысле «знание – это предвидение»?» и ряд других интересных вопросов. Такое анкетирование геологов всей Земли проводили организационный комитет предстоящей пражской сессии Международного геологического конгресса. После расчѐтов сжимающейся Земли исследований в области теории графов, тектоники плит, гравитации, марсианских пустынь и лунных рек где-то в глубине души я уже чувствовал себя определѐнно причастным к геологии. С удовольствием написал свои соображения по всем десяти вопросам анкеты. В подтверждение обоснованности этих ответов приложил к ним небольшую планетологическую статью. И вспомнив о том, как много нового и неожиданного услышал я от морских геологов и океанологов в Москве, закончил своѐ письмо в Прагу пожеланием участвовать в работе конгресса. Я, разумеется, был очень рад, когда от генерального секретаря оргкомитета конгресса, доктора А. Дудека получил приглашение в Чехословакию. Традиция проведения международных геологических конгрессов уходит в прошлое столетие. Самый первый такой конгресс состоялся в 1878 году в Париже. Дважды, в 1897 и 1937 годах международные геологические конгрессы проводились в нашей стране. Кстати, и очередная двадцать седьмая сессия конгресса состоится у нас в стране в 1984 году. Президентами первых сессий были геологи А. Карпинский и И. Губкин. Русские учѐные всегда активно участвовали в международных форумах геологов. Уже на второй сессии конгресса в Болонье была утверждена как лучшая предложенная Карпинским единая система условных обозначений для всех геологических карт. По инициативе академика В. Вернадского на семнадцатой московской сессии конгресса было признано большое значение геохронологических исследований и создана Комиссия по определению абсолютного возраста геологических формаций. На каждой из сессий конгресса бурно кипели споры по поводу признания новых геологических открытий. Обнаружение крупных чешуй земной коры – шарьяжей, разработка методов геохронологических, палеомагнитных и других исследований – все эти когда-то совершенно новые достижения мировой геологической науки начинали свой путь в полевую практику с международных конгрессов. Интересно, какие принципиально новые пути развития мировой геологии будут обсуждаться на двадцать третьей сессии конгресса в Праге? Основные научные доклады при торжественном открытии конгресса сделали известный советский геохимик, академик А. Виноградов и английский учѐный Р. Леггет – крупный специалист в области инженерной геологии, начавший свою речь словами: «Человечество существует на том, что мы называем Землѐй. На еѐ поверхности человек живѐт и дышит. Земля, вода и небо создают ему окружающую физическую среду…» Так пражская 44

сессия конгресса специально обратила внимание учѐных мира к проблемам геологического воздействия человека на природу. Так давние идеи советских учѐных А. Ферсмана и В. Вернадского о законах развития техносферы и сферы разума – ноосферы начали входить в повседневную научную работу геологов мира. И вот, наконец, ещѐ одна очень интересная для меня новость: по предложению делегации советских геологов на конгрессе организуется Международная ассоциация планетологии. Во второй день работы конгресса состоялся первый симпозиум этой ассоциации, образуемой при Международном союзе геологических наук. Работали мы здесь, как и на всех заседаниях конгресса, в просторных аудиториях многоэтажного Пражского технологического института, недалеко от центра города. Разноязычную речь помогали воспринимать не столько переводчики, сколько длиннейшие доски по всем передним стенам аудиторий. Наверное, от ощущения такого простора многие выступавшие размашисто рисовали мелом графики, формулы, геологические планы и профили. Такой международный язык понятен абсолютно всем. С огромным любопытством прослушал я на симпозиуме все запланированные доклады и сообщения. Большинство исследователей из разных стран говорили и сожалели об отсутствии общепризнанной, единой планетологической теории, о противоречивости новых сведений о Луне и Марсе, полученных с помощью автоматических межпланетных станций. В конце симпозиума я взял слово. Волновал меня такой факт. Как получилось, что никто из выступавших участников симпозиума, упомянув в своих сообщениях множество разнообразных теоретических концепций, ни словом не обмолвились о планетологических трудах Циолковского. Неужели эти работы так и не попали хотя бы, например, к американским учѐным, готовящим энциклопедию «Аполлон». Ведь хорошо было известно, что, разрабатывая проект лунной ракетной системы, специалисты национального управления США по космонавтике собрали и изучили всю доступную советскую литературу о космосе. В годы подготовки лунной экспедиции специальный отдел советских трудов по космосу был создан даже при библиотеке конгресса в Вашингтоне. И книга Ю. Кондратюка, изданная в нашей стране ещѐ в 1929 году, не только не выпала из поля зрения группы экспертов, работавших над обоснованием проекта лунной программы, но и легла в основу конструкции лунной ракеты «Сатурн-5». Вопрос о том, в какие конкретные формы воплотить идею полѐта американских космонавтов на Луну, был необычайно спорным. В Америке начала шестидесятых годов наиболее жизнеспособными казались два варианта лунной ракеты. Тогдашний руководитель центра космических полѐтов Вернер фон Браун доказывал необходимость форсирования разработки и испытаний огромной ракеты «Нова», обеспечивающей прямой полѐт и посадку на Луну. Возражая фон Брауну, инженер Джон Хуболт предлагал осуществить полѐт через промежуточную окололунную орбиту с помощью более простой ракеты-носителя «Сатурн». При этом Хуболт 45

ссылался на книгу советского механика Юрия Кондратюка, в которой были приведены расчѐты такого полѐта и обоснованы его преимущества. В конце концов фон Браун согласился с Хуболтом, и управление по космическим исследованиям США официально разрешило затянувшийся спор в пользу проекта «Рандеву на орбите вокруг Луны». Научно-техническая часть подготовки лунной ракеты «Сатурн» осуществлялась в общем успешно. Однако естественнонаучному обеспечению лунной экспедиции, можно сказать, не повезло. Американские селенологи построили все исследования природы Луны на концепции метеоритного происхождения еѐ рельефа в ущерб более важным научным направлениям. В 1965 году на конференции Американского астронавтического общества было предложено в ряду других проблем изучать вопросы происхождения и развития Луны с точки зрения теории систем. В ряде университетов США с помощью новых методов прогнозирования шла разработка стратегии научного проникновения в тайны Луны. Но при всѐм этом метеоритное направление лунных исследований американскими межпланетными станциями и пилотируемыми космическими кораблями оставалось непоколебимым. Вот откуда та противоречивость новых научных сведений о Луне, о которых говорили участники нашего планетологического симпозиума. Я, конечно, понимал, что рассказывать такими же словами обо всѐм этом участникам симпозиума было бы неправильным. И начал своѐ сообщение так, как меня всегда учили в институте. Нарисовал на доске несколько основных графиков, раскрывающих существо того направления планетологических исследований, которое открыл и обосновал Циолковский. Подкрепил графики несколькими геологическими схемами и профилями горных систем на Земле и Луне. Так же, как и на нашей планете, наиболее характерный результат общего сжатия лунной коры – наклонные глубинные разломы скалывания. По поверхности этих разломов лунные «материки» надвигаются на «моря». О существовании таких разломов на Луне можно судить по многим косвенным признакам. Например, по характеру подчинѐнных разломов, окаймляющих «моря» и пересекающих горные системы. О вековом сжатии Луны свидетельствуют также материковые гребневидные структуры и валы в лунных «морях». И так как Луна, пусть очень медленно, но всѐ же неуклонно уменьшается в размерах, необходимо организовывать на еѐ поверхности не столько метеоритные, сколько сейсмические и вулканологические исследования. Как и раньше бывало, на этот раз я тоже увлѐкся задачей рассказать за отведѐнные пятнадцать минут как можно больше новых теоретических положений. И забыл показать участникам симпозиума очень любопытные привезѐнные на конгресс фотографии новой «Тереллы», хотя утром уже демонстрировал их геологам – своим новым знакомым. По поводу одного из этих снимков услышал неожиданный вопрос: «Это с какого космического корабля снята наша Земля?» Мимолѐтное недоразумение оставило в памяти много улыбок окружающих геологов.

46

На нашем симпозиуме был принят устав Международной планетологической ассоциации и утверждена его эмблема – скрещѐнные геологические молотки в окружении планетных орбит. Расположение планет на орбитах соответствовало их размещению во время работы нашего симпозиума. По внешнему кругу эмблемы – девиз: «Мыслью и молотком через тернии к звѐздам». И снова годы студенчества В наше время профессионально работать в геологии без специального образования чрезвычайно сложно. После моих настойчивых просьб руководство нашей геологоразведочной экспедиции обратилось в Пермский университет с просьбой о зачислении меня на второй курс вечернего отделения геологического факультета. Чтобы догнать своих сокурсников, мне нужно было очень быстро сдать за первый курс геодезию и топографию, общую геологию, пройти геологическую практику. Топографию я изучал ещѐ в аэроклубе, поэтому быстро доучил еѐ вместе с геодезией и сдал довольно быстро. А на экзамене по общей геологии не обошлось, как говорят студенты и авиаторы, без повторных заходов. Моѐ в сущности порядочное дилетантство в собственно геологии, конечно, немедленно сказалось сугубо отрицательно. Постоянно чтение новых книг и журналов давало мне возможность хорошо ориентироваться среди всех геологических новостей, но объѐмистые учебники по общей геологии я прорабатывал впервые. Зато уж место геологической практики выбрал сам и убедил преподавателя, что справлюсь с такой необычной и сложной первой самостоятельной работой. Сначала проработал всю необходимую геологическую литературу, а потом обошѐл с геологическим молотком окрестности города Чусового и как мог описал большой надвиг одного горного массива на другой. Отчѐт мой с описанием этих изысканий был принят и практика зачтена. Три-четыре раза в неделю после работы торопился я в университет. Самой трудной оказалась довольно-таки непривычная для недавнего авиационного инженера палеонтология – наука о древних животных и растениях. Попробуйте-ка за несколько месяцев выучить наизусть многие десятки двойных латинских названий моллюсков, ракообразных, кишечнополостных и прочих животных. Геологам, ботаникам, зоологам, да ещѐ медикам вполне понятна мера этой тяжѐлой работы. На практических занятиях по палеонтологии изо всех сил я старался запомнить всѐ, что требовалось, но больше, пожалуй, прислушивался и узнавал звук каждого пролетающего над университетом самолѐта. Тем не менее сама палеонтология отнюдь не казалась мне скучной. Интересом к этой науке я обязан моему отцу, который, работая на многих угольных шахтах, никогда не забывал приносить домой образцы угля и горных пород с отпечатками стволов непонятных деревьев, древних папоротников, «чѐртовы пальцы» – ростры белемнитов, раковины, угольные «почки». Отцовские находки нередко вызывали множество вопросов, 47

благодаря которым я познакомился также и с геологическим факультетом нашего университета на несколько лет раньше, чем стал студентом-геологом. Когда с образцами в руках пришѐл в университет первый раз, профессор Павел Александрович Софроницкий провѐл меня по всему факультетскому геологическому музею и рассказал о геологии Пермской области столько интересного, что я немножко позавидовал студентам, осваивающим всѐ это на лекциях и практических занятиях. Едва поступив в университет, по совету Софроницкого я стал членом студенческого научного общества и выбрал для первого сообщения заманчивую планетологическую тему «Причины вымирания динозавров». Моим руководителем в этой работе стал Павел Александрович. Ещѐ в восемнадцатом веке известные русские путешественники И. Лепѐхин и П. Рычков в путевых записках упоминали об удивительных окаменевших костях, обнаруженных на медных рудниках Приуралья. В первой половине прошлого столетия эти кости попали к петербургскому профессору естествознания С. Куторге. Так в 1838 году появилось первое описание дейноцефалов – наземных «страшноголовых» животных из пермского геологического периода. Эти сравнительно небольшие четвероногие до трѐх метров в длину были предками гигантских ящеров мезозойской эры. С пермских дейноцефалов в истории русской науки началось исследование тайны, окружающей странное появление, а затем загадочную гибель мезозойских ящеров-динозавров. На первый взгляд, фантастичной кажется сама возможность существования сухопутных животных длиной в тридцать пять метров и весом около шестидесяти тонн. С другой стороны, чем объяснить быстрое исчезновение этих чудовищ? В поисках ответа на эти загадки многие экспедиции изучали таинственную толщу горных пород Экку в Африке, бороздили вездеходами песчаные пустыни Монголии, вели раскопки в заполярной тундре и на островах Северного Ледовитого океана. Тайна заинтересовала учѐных разных специальностей, ей посвящены многие десятки увлекательных гипотез. Одна из недавних догадок высказана астрономами и связана с предполагаемым взрывом новой звезды в окрестностях солнечной системы. Причиной гибели животных стало увеличение интенсивности космических лучей. Советский учѐный Д. Рохлин считает, что среди поздних динозавров распространено заболевание позвоночника, известное современным медикам как болезнь Бехтерева. К иному выводу пришли французские исследователи. В скорлупе яиц последних динозавров они обнаружили слоистость и объяснили еѐ неожиданными погружениями динозавров в спячку из-за резких колебаний климата. Быстрым ли, медленным ли изменением окружающих условий, а в основном непостоянством климата естествоиспытатели давно уже пытаются объяснить не только вымирание какого-либо вида животных, но и, наоборот, эволюцию животного мира, приспосабливающегося к новым условиям. Самые совершенные на Земле животные – те, у которых организм наиболее приспособлен к жизни в изменяющихся природных условиях.

48

В трудах французского естествоиспытателя Ж. Ламарка было намечено обоснование закона прогрессивного развития жизни на нашей планете. Этот закон был блестяще доказан Ч. Дарвиным, а затем развит Т. Гексли, Э. Геккелем, В. Ковалевским, К. Тимирязевым и другими отечественными и зарубежными учѐными. Рядом с законом прогрессивного развития органического мира стоит закон его необратимого развития, открытый бельгийским палеонтологом Л. Долло. Нет сомнения, что в направленности развития растительного и животного мира существует вполне определѐнная, но пока ещѐ не изученная закономерность. Однако почти двухсотлетние попытки найти еѐ отражение в чередовании типов климата за всю историю Земли не увенчались успехом. Более трѐхсот лет тому назад Г. Галилей в «Беседах о двух новых отраслях науки» писал: «Увеличение размеров животных до чрезвычайной величины имело бы следствием то, что тело было бы раздавлено и сломано тяжестью собственного веса». Долгое время в науке шла речь о влиянии гравитации на организм животных во время их постепенного переселения из воды на сушу. Известно ведь, что в воде тело теряет часть своего веса, и даже гигант-кит становится в своей стихии практически невесомым. По сути дела, историческое завоевание суши живыми существами – яркий пример перехода животных из мира невесомости в мир тяжести. Но изменяется ли на Земле сама сила тяжести? Не увеличился ли при этом вес животных настолько, что они потеряли способность передвигаться? В прошлом столетии вскоре после экзаменов на звание школьного учителя в ожидании назначения на работу двадцатидвухлетний Константин Циолковский изучал влияние повышенной силы тяжести на организм животных в самодельной центрифуге. Устроившись в Боровске, молодой учитель уездной школы пишет очень внушительных размеров труд «Механика подобно изменяющегося организма», в котором основательно разбирает влияние силы тяжести на строение и размеры живых существ, на их перемещение по земле, на их плавание и полѐт. Знаменитый русский физиолог И. Сеченов так отозвался об этой работе: «Труд Циолковского, несомненно, доказывает его талантливость. Автор солидарен с французскими биологами-механистами. Жаль, что он незакончен и не готов к печати». Благожелательный отзыв Сеченова и известие о приѐме в члены Русского физико-химического общества были большой поддержкой начинающему учѐному. Что же касается его рукописи, Циолковский и сам называл еѐ «попыткой механика» подойти к биологическим проблемам. Более сорока биологических статей и брошюр написал Циолковский после революции. В 1918 году появляется «Влияние роста живых существ на их жизнь и свойства», в следующем году – «Механика в биологии», «О возникновении и развитии жизни на Земле», в 1920 году – «Происхождение живого», «Влияние разной тяжести на жизнь.» В 1928 году Циолковский выпустил брошюру «Дополнение к образованию солнечных систем», из которой вполне определѐнно следовало, что ускорение силы тяжести на нашей планете постоянно увеличивается. Это 49

явление обусловлено тормозящим действием космических приливов и возникающим вследствие этого общим вековым уплотнением Земли. За мезозойскую эру увеличение гравитации на нашей планете составило одну сороковую часть современной величины ускорения силы тяжести. Интересно было бы узнать, как сам Циолковский соотносил результаты своих последних планетологических расчѐтов с эволюцией жизни на Земле. Никаких сведений об этой стороне исследований учѐного пока ещѐ неизвестно. Уменьшение размеров Земли и связанное с этим процессом увеличение сил тяготения открывает для естествоиспытателей существование глубокой связи органической и неорганической природы. Жизнь – процесс общепланетного, или, как говорят учѐные, планетарного масштаба, и, возникая на уже сформировавшихся небесных телах, подчиняется общей направленности их геологического развития. Необратимый процесс развития нашей планеты был установлен геологами сравнительно недавно. На фоне общего угасания движений земной коры, что связано с расширением орбит планет и спутников, происходит увеличение контрастности рельефа Земли. В начале мезозойской эры материки были ниже, а океаны менее глубоки. Это и определяло в ту пору сравнительную мягкость и устойчивость климата на всей планете. Именно малоизменяющиеся, изотермические условия среды способствовали развитию гигантских холоднокровных пресмыкающихся. За сто пятьдесят миллионов лет мезозоя облик Земли неузнаваемо изменился. Климат стал суше и холоднее, а главное – изменчивее. К жизни в таких условиях был больше приспособлен организм млекопитающих. Так началась на Земле эра высших животных. После того, как я выступил в студенческом научном обществе с сообщением о причинах вымирания динозавров, мы с отцом ещѐ раз подробно обсудили вопрос о том, какими путями вековое уменьшение размеров Земли может влиять на животный мир планеты. И опубликовали в нашей областной газете «Звезда» статью «Почему погибли динозавры?» Земля и жизнь Изыскательская работа среди «гималаев» палеонтологических книг, размышления и расчѐты роста сил гравитации на Земле долго ещѐ меня занимали. Даже если я на какое-то время забывал о динозаврах, всѐ равно интересно было думать над тем, как явление вымирания других видов животных соотносится с естественным развитием нашей планеты. Командировка в Москву и некоторое количество очень кстати оказавшегося дневного свободного времени позволили мне съездить на Ленинский проспект в Палеонтологический институт Академии наук СССР. Там я познакомился с замечательным человеком, известным советским геологом, палеонтологом и биологом Александром Григорьевичем Вологдиным. Ещѐ готовясь к своему выступлению на заседании студенческого научного общества, я с интересом прочѐл книгу Вологдина «Земля и жизнь».

50

Увидев во мне пермяка, учѐный оживился: оказалось он сам из приуральских мест, родился в селе Рождественском бывшей Пермской губернии. Ещѐ Александр Григорьевич улыбнулся и сказал, что кажется, догадывается, зачем я к нему пожаловал. Недавно он просматривал свежую подборку разнообразных газетных вырезок по палеонтологии, которыми учѐных обеспечивает Мосгорсправка. И прочѐл в статье из пермской «Звезды» о «тысяча первой гипотезе по поводу причин гибели динозавров». Так я и есть один из тех подписавшихся под статьѐй авторов? По мнению Вологдина, проблема постепенного вымирания на Земле то одного, то другого вида животных является одной из самых сложных в палеонтологии, требующей ещѐ многих исследований. И, конечно, не исключено, что динозавры вымерли не без влияния векового роста силы тяжести на нашей планете. Александр Григорьевич рассказал о недавно проведѐнных исследованиях ленинградских геологов Л. Смирнова и Ю. Любиной. Изучая углы наклона естественных откосов речных и прибрежно-морских поперечных песчаных гряд, учѐные выяснили, что по ходу геологического времени величины углов этих свободно осыпающихся откосов неуклонно уменьшаются. А это говорит о том, что ускорение силы тяжести на нашей планете, хотя и ненамного, но всѐ же постоянно растѐт. Однако степень влияния такого вот медленного векового увеличения сил гравитации на растительный и животный мир Земли пока ещѐ точно не определена. Очень интересно Вологдин рассказывал о своей лаборатории, у Александра Григорьевича – настоящий дар точного, яркого слова. Ещѐ несколько десятилетий тому назад учѐный обратил внимание на то, что, вопреки распространѐнному мнению, самые древние породы Земли содержат следы первобытной органической жизни планеты. Далеко не все палеонтологи соглашались с тем, что загадочные нити, эллипсоиды и шарики, которые в горной породе с трудом можно было различить только под очень сильным биологическим микроскопом, представляют собой остатки первых мельчайших сине-зелѐных водорослей, чехлики древнейших бактерий. Только появление всѐ более мощных, в том числе и электронных, микроскопов сделало очевидными первоначальные предположения Вологдина. Для превращения гипотез в реальность учѐному пришлось разработать сложнейшую методику обработки образцов древних горных пород огнѐм и различными химическими реактивами. Только таким образом удавалось «проявлять» многие скрытые в породе остатки первобытных микроскопических водорослей и бактерий, а также следы их жизнедеятельности. Однако мало было просто обнаружить сам факт существования необычайно древних растительных и животных организмов. Несравненно более сложной задачей оказалось выяснение их биологических особенностей, закономерностей эволюции, определение существа их взаимосвязей со средой обитания. Чтобы ответить на каждый из этих вопросов, требовались многие годы и десятилетия экспедиций и камеральных исследований. Полем деятельности Вологдина были более чем три миллиарда лет геологической 51

истории. Для биологов и геологов это время, конечно, не идѐт ни в какое сравнение с теми примерно шестистами миллионами лет, изучением которых ещѐ недавно ограничивалась палеонтология. Нередко только на отрезках времени в миллиарды лет удаѐтся со всей убедительностью показать основное содержание эволюции земной жизни, начиная с самых первых еѐ шагов. Живые организмы оказались замечательными индикаторами природной среды. Облик нашей древней планеты мало чем напоминал нынешний. Мелкие обширные пресноводные океаны, безжизненные низменные материки, ничем не похожая на современную бескислородная атмосфера. Сейчас уже почти бесспорным считается факт, что первые микроскопические животные и растения были планктонными жителями древнего океана. Самыми первыми видами энергии в распоряжении первобытных живых существ были окислительно-восстановительные реакции в неживой природе. Это уже впоследствии земная жизнь прогрессировала во многом потому, что окисление органических остатков от предшествующих поколений животных и растений оказалось в энергетическом отношении гораздо более эффективно, чем окисление неорганических, минеральных соединений. О том, что энергии одних только геохимических реакций для живых организмов было явно недостаточно, свидетельствует появление на Земле фотосинтезирующих растений, преобразующих лучистую энергию Солнца в химическую энергию биосферы. Насколько сложны энергетические взаимосвязи первобытных организмов со средой, настолько же трудна и запутана проблема эволюции вещества живых существ и обмена веществ с окружающей средой. Естествоиспытатели давно уже знают, что слагающие тела организмов элементы свойственны природе вообще, то есть не только живому, но и минеральному веществу Земли. И только благодаря изучению древних организмов удалось проследить последовательное усложнение структуры химических веществ, включаемых в сферу биологических процессов. Живые организмы уже в очень давние времена приобрели способность к коренной перестройке среды обитания. На нашей планете появились огромные количества горных пород и руд, образованных при самом непосредственном участии бактерий и водорослей. Это железные и марганцевые руды так называемого «осадочного» происхождения, многокилометровые толщи разнообразных известняков и кремнистых сланцев. Благодаря широкому развитию сине-зелѐных водорослей, из атмосферы был поглощѐн почти весь некогда обильный углекислый газ, а взамен его в воздух и в воду было выделено огромное количество кислорода, что, в свою очередь, привело к появлению совершенно новых видов живых организмов и к невиданному ранее распространению в земной биосфере окислительных геохимических и биохимических реакций. Новые материалы о планетарной породообразующей работе древнейших микроорганизмов были получены Вологдиным впервые. Учѐный открыл и изучил во всех взаимосвязях со средой обитания ранее совершенно 52

неизвестных ископаемых животных различного уровня развития – от первобытных бактериальных и бактериеподобных до очень сложных в сравнении с ними многоклеточных организмов. Когда мы прощались, Александр Григорьевич с лукавинкой взглянул на меня: «Хотите услышать тысяча вторую гипотезу о причинах гибели динозавров? Приглашаю Вас завтра как гостя на очередную сессию Всесоюзного палеонтологического общества». Конечно же, Вологдин немножечко хитрил. На сессии палеонтологов я услышал столько нового неожиданного, что ещѐ больше проникся интересом и уважением к этой удивительной науке, смог оценить глубину не только теоретических, но и широту практических проблем, которые повседневно решают палеонтологи. Нефтяная и угольная геология, геология разнообразных соляных и рудных месторождений, охрана природы и многие другие отрасли человеческой практики опираются на палеонтологию, как на одно из самых важных оснований. Ну а что же новая «тысяча вторая гипотеза о динозаврах»? Знал ли Вологдин заранее, что она прозвучит на сессии, или просто шутил, но среди десятков докладов и сообщений она действительно была. Оказывается, динозавры вполне могли вымереть ещѐ и от того, что на обширных пространствах Земли по климатическим причинам произошла быстрая смена растительности – основной пищи динозавров. Для преимущественно травоядных животных такие резкие перемены в рационе могли кончиться только очень печально. И всѐ-таки я очень благодарен динозаврам, тому обстоятельству, что существует в планетологии до сих пор не решѐнная проблема вымирания этих странных чудовищ. Почему тонет Венеция? Очень интересно было узнать, что далѐкая-предалѐкая Венеция, открытками с изображениями которой я любовался ещѐ в детстве, стоит на сотнях тысяч свай из пермских лиственниц – карагаев. На строительство крупного города требовались миллионы свай, строители забивали в болотистое дно лагуны стволы и дуба, и ольхи, но пермская лиственница была в особом почѐте. Иначе разве бы написал более двух веков тому назад итальянский учѐный Тентори в своей двенадцатитомной истории Венеции такие строчки: «…Благополучие населения Венеции обеспечивается всемирной торговлей и прочностью свайных сооружений города на островах – пермскими карагаями». Как попало такое огромное количество уральских лиственниц в строящуюся Венецию – очень интересная, к сожалению, пока ещѐ не прочитанная страница истории средних веков. А так уж она привлекательна для нас – пермяков! Но есть и более сложная проблема Венеции, проблема общечеловеческого значения. Все последние века город медленно, но неуклонно оседал в воды Венецианской лагуны. Может быть, это свайные фундаменты города не выдерживают нагрузки дворцовых каменных стен и 53

самого времени? Нет, сваи, которые не раз проверяли на прочность, попрежнему надѐжны – за столетия они словно окаменели в воде. Почему же тогда тонет Венеция? Многие итальянские учѐные и специалисты из других стран назвали несколько основных причин медленной гибели города. Вопервых, это глубокие каналы, прорытые в косе Лидо для захода океанских кораблей в лагуну. Каналы нарушили естественное равновесие вод и дна лагуны. Во-вторых, откачка подземных вод из-под Венеции привела к оседанию города в образовавшиеся под землѐй разуплотнѐнные пространства. Таковы основные причины, хотя есть и «в-третьих», и «вчетвѐртых», и «в-пятых». Проблема Венеции, впервые серьѐзно обсуждавшаяся на международном научно-техническом совещании в 1962 году, была очерчена как комплекс вопросов защиты, реставрации и обеспечения жизнеспособности города. Стихия не ждала. Поздней осенью 1966 года Венеция очень сильно пострадала от катастрофического наводнения, погибли многие тысячи драгоценных исторических реликвий города. Генеральный секретарь ЮНЕСКО Р. Маио обратился ко всем людям планеты со словами: «От имени ЮНЕСКО я обращаюсь с торжественным воззванием к интеллектуальной и моральной солидарности человечества в интересах спасения и восстановления пострадавших культурных сокровищ Флоренции и Венеции.

- Я обращаюсь с призывом к ста двадцати государствам – членам ЮНЕСКО, и прежде всего к их правительствам, великодушно предоставить денежные средства, материалы и другую необходимую помощь, чтобы выполнить огромные по своему объѐму реставрационные работы…

- Я призываю музеи, библиотеки, архивы и научные учреждения всех стран прислать своих специалистов, предоставить свои лаборатории и мастерские в распоряжение соответствующих итальянских учреждений, чьи помещения и коллекции пострадали от бедствия.

- Я призываю писателей, художников, музыкантов, критиков, историков – имя им легион, – кто в своѐм творчестве вдохновлялся флорентийскими и венецианскими сокровищами, пожертвовать часть того, что они почерпнули, – они, как никто другой, знают, что никогда не смогут сполна возместить свой долг, ибо этот долг духовный, – и помочь нам своим талантом привлечь внимание общественности, тронуть человеческие сердца.

- Я призываю миллионы и десятки миллионов людей, пусть всего лишь раз посетивших эти изумительные города и вернувшихся оттуда на всю жизнь духовно обогащѐнными, прислать в ЮНЕСКО хотя бы один доллар.

- И, наконец, я призываю тех, кто никогда не видел Флоренции и Венеции и большинство из которых, вероятно, так и не будет иметь такого счастья, также внести свою скромную лепту: деньгами, трудом, частицей собственного сердца. Ибо невозможно сознавать себя человеком и оставаться безучастным к судьбе величайших сокровищ мировой культуры». Неизмеримо велики потери научных и художественных ценностей пострадавшей Венеции. Даже при большой международной материальной и 54

другой помощи городу до сих пор ещѐ не устранены многие последствия жестокого наводнения. Но можно ли впредь защитить Венецию от подобных катастроф? Да, можно, – немедленно ответили и итальянские учѐные, и специалисты из других стран. Бруно Молайоли, генеральный директор отдела памятников древности и изобразительных искусств министерства просвещения Италии, предложил «упорядочить режим лагуны, сделав еѐ независимой от приливов Адриатики». Иными словами, по всем островам и полуостровам замыкающего лагуну песчаного бара нужно построить защитную дамбу. Известный французский востоковед, признанный знаток древних цивилизаций Луи Фредерик посоветовал ещѐ более радикальное мероприятие: «Необходимо было бы попытаться понизить уровень воды в лагуне, отгородив еѐ от моря дамбами». Наряду с подобными радикальными мерами по спасению Венеции было выдвинуто несколько мер конкурирующих, но тоже претендующих на полное решение проблемы. Например, предложено прекратить добычу подземной питьевой воды на территории города, перейти на другие источники водоснабжения, а в истощѐнные резервуары пресных подземных вод закачать морскую воду и особый цементный раствор. По мнению некоторых специалистов, эта операция может не только предотвратить опускание Венеции, но даже приподнять город над уровнем моря. Будет ли спасена Венеция таким образом? Вероятнее всего, что нет. Ибо среди многих причин, ведущих город к гибели, не была названа самая существенная – процессы современного горообразования. Нам с отцом пришлось изучить немало геологических трудов, посвящѐнных описанию строения и развития молодых горных хребтов Апеннин, Альп и Динарид, окружающих со всех сторон Паданскую равнину и северную часть Адриатического моря. Оказалось, что в наше время опускается не только Венеция, но и окружающие еѐ территории со многими городами. Свои соображения по спасению Венеции мы изложили в письме генеральному директору ЮНЕСКО: «Уважаемый господин генеральный директор, господа члены Исполнительного совета! В последнее время в широкой печати всѐ чаще встречается утверждение, что главной причиной оседания Венеции является извлечение подземных вод из недр Венецианско-Паданской низменности. Признавая возможность влияния этого процесса на погружение города, мы считаем, что ни ликвидация скважин, ни даже нагнетание воды в подземные пласты не решат полностью проблемы спасения Венеции. Осуществление последовательной реставрации венецианских дворцов, по-видимому, также не исчерпывает ответственной миссии ЮНЕСКО. Проведѐнный нами анализ геологического строения Апеннин по работам советских и зарубежных исследователей показывает, что погружение Венецианско-Паданской низменности – результат тектонического процесса, а именно, следствие регионального надвига.

55

Все тридцать три тысячи землетрясений, описанные в Италии начиная со средних веков, разрушительные наводнения и многие другие стихийные бедствия вызваны непрекращающимся надвиговым движением Апеннин на северо-восток и погружение северной части Италии под тяжестью надвига. Поступательное и восходящее движение Апеннин происходит по наклонному глубинному разлому, открытому Петершмиттом при изучении глубокофокусных землетрясений. Хорошо доступными для исследований признаками современного надвигового развития главного горного хребта Италии являются фиксируемые в плоскости разлома гипоцентры землетрясений, интенсивный размыв Апеннин и отодвигание русла реки По на север, а также характерная направленность неотектонических движений на территории Италии. Угроза подобного, пока ещѐ не управляемого человеком векового тектонического процесса может быть нейтрализована только строительством системы дамб, отгораживающих Венецию от Адриатического моря и искусственным снижением уровня вод в Венецианской лагуне на 1,5-1,8 метра. Те неполные данные по геологическому строению Италии, которыми мы располагаем, к сожалению, не позволяют сейчас изложить этот путь решения проблемы со всей очевидностью, подобной той, которая сложилась в ситуации, предшествовавшей кампании ЮНЕСКО по спасению памятников Нубии. Тем не менее, мы надеемся, что ЮНЕСКО согласится принять инициативу проведения специального исследования тектоники Апеннин в соответствии с нашими предложениями, а затем будет способствовать осуществлению строительства защитных дамб Венеции. С уважением, Л. и В. Баньковские». «Господа! От имени генерального директора ЮНЕСКО сообщаю о получении письма, которое пришло от Вас в его адрес. Научные сведения, которые Вы нам прислали, очень интересны, но ЮНЕСКО не может никоим образом взять на себя инициативу ни специального изучения тектоники Апеннин, ни содействия в организации строительства дамб. Однако ввиду того, что сведения, которые Вы нам прислали, могут быть интересны для итальянского государственного комитета, изучающего мероприятия по спасению Венеции, я передал Ваше письмо нашей канцелярии в Риме. Благодарю за интерес, проявленный Вами к проблемам, разрабатываемым ЮНЕСКО, и за научные сведения, которые Вы нам сообщили. А. Вриони, специальный ассистент генерального директора ЮНЕСКО».

56

«Господа! В связи с письмом, которое Вы адресовали генеральному директору ЮНЕСКО, и согласно указаниям, о которых я сообщил Вам, служащие нашей римской канцелярии обратились в компетентные итальянские научные учреждения с Вашими замечаниями. Я с удовольствием сообщаю Вам, что всестороннее изучение верхней мантии Земли на Итальянском полуострове начнѐтся совсем скоро Лабораторией по изучению динамики больших масс, созданной для решения проблем Венеции. Направление исследований этой лаборатории совпадает с Вашими замечаниями по тектонике Апеннин, и поэтому Вам желательно, как только возможно, войти в прямой контакт с директором лаборатории доктором Роберто Фрассетто и обменяться с ним научными сведениями. Я был бы Вам очень признателен, если бы Вы нашли возможность сообщить мне о Вашем мнении по этому поводу. А. Вриони, директор отдела по спасению культурных ценностей ЮНЕСКО». «Глубокоуважаемый господин Вриони! Проведѐнный нами анализ геологического строения и развития Японских островов и Индостанского полуострова показывает, что в этих местах земного шара погружение в океан прибрежных городов имеет геотектоническую причину. Поэтому, нам думается, даже одна только неотложная проблема защиты Венеции от затопления выходит за рамки общеевропейского научного сотрудничества и требует совместной работы учѐных разных континентов, в первую очередь бесспорно заинтересованных в этом японских и индийских исследователей. Наше мнение о социальном значении широкого международного участия в решении проблемы защиты человека от стихийных бедствий и использования для этого тектонических сил природы изложено в прилагаемой статье «Социология и науки о Земле». Посылаем также статьи, в которых обращаем Ваше внимание на то, что затопление Венеции, Токио, Бомбея, Мадраса носит один и тот же тектонический характер. Согласно совету д-ра Фрассетто мы направляем в Болонью проф. Капуто предложение обсудить найденный нами конкретный механизм регионального тектонического надвига на территории Италии. С уважением, Л. и В. Баньковские». Разумеется, необходимо изучать и учитывать все случаи просадок земной поверхности над горными выработками, над разрабатываемыми месторождениями нефти, газа, подземных вод и других полезных ископаемых. Однако, история свидетельствует о том, что море угрожало городам и нередко полностью поглощало их задолго до того, как были пробурены первые скважины. Римский историк Флорус писал: «Кимвры, тевтоны и фуги, убежавшие с границ Галлии, так как их земли наводнил океан, по всей земле выискали себе новые места поселения». Известно, что 57

ацтеки некогда были вынуждены оставить свою «тонущую» столицу Теночтитлан и основать новую в глубине материка. О том, насколько быстро море и в давние времена наступало на побережье, можно судить по записям итальянского историка четырнадцатого века Марино Сануто: «Море каждый год прибывает на одну ладонь и уже многие хорошие города уничтожены». В конце тринадцатого века, в годы наибольшего могущества Венецианской республики, на северном берегу Европы большое бедствие постигло голландцев. Штормовое Северное море прорвало гряды прибрежных дюн и затопило низменную часть страны, образовав такой огромный залив, что его назвали Южным морем – Зейдер-Зее. В это и последующие столетия наводнения, повторяющиеся почти каждые десять лет, разрушали самые густонаселѐнные районы Голландии. С тех пор многие поколения голландцев защищали обжитую землю от новых набегов моря. В наши дни Нидерланды, лишь незначительно уступающие по площади Паданской равнине в Италии, ограждены от моря самыми длинными в мире дамбами, общей протяжѐнностью три тысячи километров. И если на гербе Венеции изображѐн лев крылатый, то на древнем гербе одной из провинций Нидерландов лев борется с морем и девиз внизу: «Борюсь и побеждаю». Но борьба человека с морем даже и при наличии такой системы заграждений очень сурова. Ранним зимним утром 1953 года вода прорвала дамбы в Юго-Восточных Нидерландах и затопила двадцатую часть территории страны с несколькими крупными прибрежными городами. В работе Дельта-Комитета, организованного правительством для разработки мер по предотвращению в будущем подобных катастроф, принял участие математический центр страны. А через год в Амстердаме Всемирный конгресс математиков впервые за свою историю обсуждал «математические проблемы, возникшие в связи с разрушительным наводнением». Доклад учѐного из пострадавшего государства начинался со слов: «Судьба людей и их воля не поддаются расчѐтам. Однако математика может смягчить воздействие природы на человеческие судьбы и усилить эффект ответных реакций человечества». Но, к сожалению, одна только математика не в состоянии заменить дамбы. Созданные в Венеции специальный научный центр по спасению города и так называемые имитирующие математические модели взаимодействия воды и атмосферы пока ещѐ практически не учитывают воздействия на город современных геологических процессов. Землетрясение может быть завтра Нередко мы с отцом задумывались над тем, почему для многих исследователей так трудно даѐтся признание тектонической гипотезы погружения городов. И действительно, сколько существует соблазнов, чтобы о естественной современной подвижности земной коры вообще не вспоминать. Можно, например, предположить, что во всех этих опусканиях городов виноват сам человек – он постоянно чем-нибудь да нарушает природное равновесие: по всей Земле что-то строит, везде добывает самые 58

разнообразные полезные ископаемые – воду, уголь, нефть, газ, соль, песок, строительный камень и так далее. Можно также утверждать, что на опускание приморских городов влияют естественное уплотнение рыхлых осадочных отложений или вековое повышение уровня Мирового океана. Да и мало ли что ещѐ можно сказать по этому поводу, тем более, что зарегистрировать, точно измерить скорость медленных движений земной коры чрезвычайно трудно. Но как же тогда естествоиспытатели вообще догадались о существовании «неторопливых» подвижек земной коры, которые М.В. Ломоносов так образно назвал «нечувствительными землетрясениями»? И почему можно утверждать, что если за последние семьдесят лет в Италии отмечено около ста пятидесяти землетрясений силой более чем семь баллов, то на территории этой страны земная кора особенно подвижна? Историки рассказывают, как в 1621 году финский епископ Э. Соролайнен заинтересовался наукой и в отличие от философствующих предшественников-естествоиспытателей догадался периодически ставить метки уровня моря на прибрежной скале. А несколько лет спустя отважился заявить во всеуслышание, что земля под нашими ногами далеко не «вечная твердь». И что сделанные им отметки на скале говорят о поднятии берега, то есть о существовании движений самой земной поверхности. Дальновидные предположения Ломоносова о близком родстве катастрофических и «нечувствительных» землетрясений легли в основу исследований А. Орлова – первого русского сейсмолога, который смог уже вполне доказательно определить оба природных явления как «модификации одной и той же силы». А ещѐ несколько десятилетий спустя русские геологи и, прежде всего, В. Обручев обнаружили в Сибири следы тектонических движений, происшедших в те недалѐкие миллионы лет, которые до тех пор считались периодом общеземного тектонического покоя. Обручев ввѐл в научный обиход новое слово – неотектоника. Новая наука, изучающая современные движения земной коры, получила имя и права гражданства. Однако вследствие юного возраста неотектоники, инструменты и методы оценки степени современной подвижности земной коры ещѐ очень несовершенны. Для изучения медленных движений земной коры часть приходится привлекать разнообразные прямые и косвенные геологические данные: расположение речных террас, характер формирования и перемещения русел рек, формы накопления речных отложений, оползни, обвалы. Естествоиспытатели прошлых веков главной причиной наводнений на реке По и других реках Северной Италии считали дожди или таяние снегов в горах. Но уже сам облик долины По говорит, что причина наводнений гораздо сложнее. Начиная от устья реки Танаро, русло По и ей притоков до самого Адриатического моря ограждено дамбами: местами река течѐт намного выше уровня окружающей равнины. Лишь в недавние годы стало ясно, что русло По смещается на север от Апеннин. Не представляя себе сущности геологических процессов, земледельцы средних веков заключили 59

реку в дамбы и нашли тем самым единственно правильный путь, как писал Данте, «защитить свои виллы от таяний альпийских снегов», а на самом деле этими дамбами приостановили боковое смещение русла По. Такому перемещению русла способствует огромное количество песчаноглинистого материала, выносимого рекой и еѐ притоками с Апеннинских гор. Дельта По, углубившаяся в море на пятьдесят километров, в течение года наращивает свою длину почти на сто метров. Опасаясь, как бы растущие дельты впадающих в Венецианскую лагуну ре Пьяве, Силы и Бренты не образовали для воинственных чужеземцев «сухопутного моста» в Венецию, строители города отвели течение этих рек в сторону от лагуны. Тектонический процесс регионального надвига Апеннинских гор на Паданскую низменность весьма сложен: пакеты тектонических пластин в Предапеннинском прогибе не только опускаются вместе со своим основанием, но и в то же время растут перед фронтом надвига. Наблюдаемым результатом этого процесса являются не простые однонаправленные, а сложные колебательные движения земной поверхности, хотя преобладающим в конечном итоге оказывается погружение предгорной Паданской низменности вместе со всеми еѐ городами. Разобравшись, в какой неотектонической обстановке находится Венеция, мы с отцом попытались подойти с теми же самыми методическими принципами к поиску причин погружения Токио. Ещѐ в прошлом веке геологи Т. Харада и Э. Науман примерно в ста пятидесяти километрах к юго-западу от японской столицы обнаружили гигантский разлом земной коры и назвали его Фосса Магна, что по-латински означает Великий Ров. В 1959 году, составляя геологическую карту Приморского края, советский геолог И. Берсенев открыл АмуроУссурийский разлом, а геологи Н. Беляевский и Ю. Громов показали, что разломная зона Фосса Магна по другую сторону Японского моря находится на прямом продолжении этого разлома. Так был открыт один из крупнейших на Дальне Востоке Амуро-Бонинский разлом и стало возможным сопоставление геологического строения Южного Сихотэ-Алиня с геологией Японских островов. Большого труда стоило нам разобраться в расположении эпицентров землетрясений на побережье Японского моря. Японские сейсмологи в течение многих десятилетий настойчиво группировали землетрясения в линии, ориентированные вдоль тихоокеанского побережья и так в этом преуспели, что зоны сейсмических толчков, принадлежащие всем иным направлениям просто растворились в этой искусственной схеме. Этому способствовало ясно проявившееся в рельефе на земной поверхности продолжительное за геологическую историю движение Японской плиты в сторону Тихого океана. И на большинстве японских геологических и сейсмологических карт Идзуситито-Бонинская дуга вместо того, чтобы продолжаться в Японское море и далее к Сихотэ-Алиню, в месте подхода к острову Хонсю была ошибочно повѐрнута составителями карт почти под прямым углом на юго-запад. А ведь именно «нехарактерные» тектонические 60

и сейсмические зоны со всей очевидностью показали, что Фосса Магна отнюдь не вертикальный разлом, каким он считался со времени своего открытия, а разлом наклонный. По этому разлому южная часть острова Хонсю очень интенсивно надвигается на северную половину острова, точно так же, как Апеннинские горы перекрывают южный край Паданской равнины. Иначе говоря, японские сейсмологи напрасно ждут выделения максимума сейсмической энергии при движении горных массивов в широтном направлении, когда главная, пока ещѐ до конца не распознанная сейсмическая опасность грозит Токио с юга. И о какой же точности сейсмического прогноза можно говорить в такой ситуации? Очень серьѐзная ошибка японских сейсмологов обнаружилась в очень трудное для Японии время, когда постоянно увеличивается число симптомов надвигающейся на Токио катастрофы. Чувствительные приборы фиксируют накопление тектонических напряжений в области залива Сагами. Мареографы, футштоки, наклономеры, результаты высокоточных повторных нивелирований указывают на неуклонное погружение огромной территории к северу от разлома Фосса Магна. Скорость этого опускания доходит до двадцати и более сантиметров в год. Сейчас уже около одной десятой территории Токио находится ниже уровня моря. Новые геологические открытия требуют внесения существенных изменений в систему мероприятий по защите Токио и окружающих городов от грозящих сейсмических катастроф. Благодаря более глубокому проникновению в существо сложных неотектонических процессов, на стыке инженерной геологии, техники и технологии строительства формируется молодые, многообещающие отрасли знания – геотехника и геотехнология. Именно перед специалистами этих наук стоит задача комплексного решения всех градостроительных и других проблем, связанных с жизнью и деятельностью человека в сейсмоактивных областях планеты. Ведь судьбе Токио развивающийся надвиг по разлому Фосса Магна угрожает не только медленным погружением города в море. Во время ожидаемого сильного землетрясения возможно большое наводнение в Токио и окрестностях, изменение русел рек, пробуждение новых вулканов в заливе Сагами и на его побережье. Точное предсказание времени предстоящих землетрясений, правильно разработанные мероприятия по предупреждению тяжѐлых последствий сейсмических катастроф – одна из самых неотложных задач исследователей нашей планеты. Что такое Побитые Камни? Во время туристской поездки в Болгарию довелось познакомиться с варненскими и софийскими геологами, очень приветливыми людьми, пригласившими осмотреть несколько интересных геологических достопримечательностей в окрестностях Варны. Проехав около двух десятков километров по шоссе, ведущему в Софию, мы увидели какой-то совсем необычный для этих мест, почти «инопланетный» ландшафт. Огромные каменные столбы вырастали из песка, 61

словно неведомые окаменевшие стражи. Именуют их здесь Побитыми Камнями, не в смысле «побеждѐнными», а «вбитыми» в песок. Такое название привилось за странными камнями после того, как попытки докопаться до их основания привели к тому, что камни просто падали набок: никаких каменных корней у них не было. Откуда же тогда появились эти удивительные круглые столбы высотой до шести и в поперечнике до двух с лишним метров? Впервые обратил внимание на это чудо природы русский писатель, историк и археолог Виктор Тепляков, побывавший под Варной в 1829 году и опубликовавший впоследствии свои письма-воспоминания об этих краях отдельной книгой. Тепляков предполагал некоторую возможность естественного происхождения каменных исполинов и сожалел о том, что «ни Кювье, ни Гумбольдт, ни Блюменбах, ни кто другой из красноречивых ораторов природы не очутился перед камнями на моѐм месте». И в то же время в душе историка и археолога всѐ-таки не были простыми скалами эти «бесчисленные колонны, столь симметричные, столь необычайные, почти все одинаковые, но разбросанные по площади, превышающей всякие представления о человеческих сооружениях». Конечно же Тепляков знал и о другой замечательной находке у итальянского городка Поццуоли. Верхушки трѐх мраморных колонн были случайно найдены на заросшем кустарником берегу Неаполитанского залива. Когда был убран песок, у основания колонн, сильно повреждѐнных моллюсками-камнеточцами, открылся великолепный мраморный пол. Так вошѐл в новую историю древнеримский храм бога Сераписа. У колонн, открытых Тепляковым, оказалась во всех отношениях гораздо более длинная и, пожалуй, по-своему очень интересная история. Через четверть века после Теплякова о колоннах близ Варны рассказал английский геолог Т. Спратт, который видел причину их образования в процессах выветривания известнякового пласта. Доводы Спратта были достаточно убедительными, с ними согласились австрийский геолог Тоула и болгарский профессор Г. Златарский. Однако рассуждая о природе тех же самых камней, некоторые естествоиспытатели отдавали предпочтение разрушительной деятельности моря. П. Бакалов, Э. Лаан, К. Эренберг писали о том, что каменные столбы отделены от морского берега ударами волн прибоя, а круглая форма колонн – результат выветривания. Долгое время работавшие в Болгарии чешские исследователи Д. и Г. Шкорпилы считали странные столбы известковыми конкрециями, то есть стяжениями в песчаниках. Пустоты в столбах, по их мнению, возникли при разрушении конкреций. Немецкий учѐный Д. Гелерт придерживался карстовой гипотезы. Он думал, что горные породы, некогда окружавшие столбы, были химически неустойчивыми и поэтому растворились в морской воде. Профессор В. Радев называл колонны сильно изменѐнными остатками рифовых коралловых образований. Естествоиспытателей особенно занимало то обстоятельство, что у каменных исполинов нет никакого твѐрдого основания. Колонны, 62

«зависшие» в сорокаметровой песчаной толще, по гипотезе П. Гочева и С. Бончева, являются остатками гигантских сталактитов под когда-то существовавшим, а потом размытым пластом известняка. С этой точкой зрения спорит гипотеза советского палеонтолога Л. Давиташвили и софийской учѐной К. Захариевой-Кавачѐвой. Они высказали предположение о том, что колонны под Варной – это инкрустационные оболочки вокруг стволов ископаемого приморского леса. Болгарский геоморфолог Д. Пырличев тщательно проанализировал две последние гипотезы. Он считает, что если бы известковая вода проникала в песок по трещинам, то образовалось бы нечто похожее на стены, а не на правильные цилиндры с пустотами внутри. И куда же исчезли известковые потоки, если у колонн в песке нет ни основания, ни ответвлений? Поддерживая Л. Давиташвили и К. Захариеву-Ковачѐву, Пырличев говорит, что стволы деревьев, погребѐнные песчано-глинистыми наносами, могли сами замуровать себя. Они выделяли вещества, которые способствовали образованию каменных футляров. Потом древесина сгнила, оставив внутри колонн цилиндрические полости. «Серьѐзный недостаток биогенной гипотезы, – пишет Пырличев, – тот, что она не объясняет геохимические условия, при которых стал возможен этот процесс. Не ясно, какие вещества и какие химические реакции содействовали известковой цементации». Есть в истории с Побитыми Камнями и ещѐ одна спорная деталь. Вспомним источенные моллюсками мраморные колонны храма Сераписа в Поццуоли. Нечто очень похожее обнаружили в Побитых Камнях чехословацкие геологи В. Панош и Я. Скацел. Они извлекли из каменных оболочек странных колонн множество искривлѐнных известковых трубочек с небольшими утолщениями. Трубочки густо пронизывали известковопесчаниковую массу колонн, а поперечник трубочек становился всѐ больше и больше по мере удаления от поверхности камня. Биологи и палеонтологи двух известных чехословацких научно-исследовательских учреждений пришли к выводу, что трубочки не что иное как оболочки ходов третичных моллюсков. Но не тех моллюсков-литодомусов, которые точили мрамор итальянских храмовых колонн, а моллюсков древесных – тередитов, или попросту корабельных червей. Именно эти древоточцы отправили на дно множество деревянных кораблей и, повредив бревенчатые конструкции дамб, едва не затопили Голландию. И здесь в Побитых Камнях они оставили свой многоречивый след. При каких же физико-химических условиях внешняя часть стволов сохраняет известковые оболочки ходов древоточцев и теряет все признаки древесины? После возвращения в Пермь я углубился в книги, пытаясь с разных сторон подойти к решению этого вопроса. С сообщением о загадках Побитых Камней выступил на студенческой научной конференции. И только ответил на вопросы, как сменяет меня у доски девушка-гидрогеолог, возвратившаяся из геологической практики с совершенно необычными окаменелостями.

63

Из высокого камского обрыва недалеко от Таборов студенты откопали из пермских отложений ветвистые известняковые образования, очень напоминавшие окаменевшие деревья, хотя годовых колец и корней у них не было. Первооткрыватели вспомнили о произведениях ветра – «эоловых деревьях» и о слепках причудливых трещин в земных недрах. Одна из ветвей находки заканчивалась утолщением с крестообразно расходящимися шипами. Что бы это могло быть? Крестообразное утолщение на конце десятиметровой каменной ветви очень напоминало тот своеобразный якорь, с помощью которого древние морские лилии удерживались на мелководном дне во время сильного волнения на море. Впрочем, не исключено, что подобные «якоря» были у бурых или зелѐных водорослей. Возможно также, что эти крестообразные образования выполняли у пермских растений и иные функции. В какой же среде развивались столь необычные растения? Можно было уверенно говорить пока только о прибрежной зоне водоѐма, куда в большом количестве поступал с берега песчано-глинистый материал. Было это море или лагуна, неизвестно. Сходные окаменевшие остатки водорослей-сифоней были найдены и изучены в западной части Тиманского кряжа А. Вологдиным и О. Кочетовым. Эти водоросли, поперечник которых составляет восемь-десять сантиметров, а высота до двадцати сантиметров, оказались редкой научной удачей. Новое семейство зелѐных водорослей нового вида и нового рода учѐные назвали «Тиманеллой гигас», то есть гигантской. Интересно, какой же эпитет получит находка у Таборов, не только не уступающая, но по высоте в четырнадцать раз превосходящая «Тиманеллу»? Съездили мы в Таборы, изучили на месте и привезли в Пермь необходимые образцы каменных ветвей со странными «якорями». Однако в изготовленных из этих образцов разнообразных шлифах не удалось разглядеть ничего такого, что могло бы прояснить секрет образования столь редких окаменелостей. Как это часто в науке бывает, многие загадки природы разгадываются далеко не сразу. А о знакомстве с Побитыми Камнями, о возможных геохимических условиях, способствующих их появлению, мы написали научно-популярную статью. Опубликовал еѐ журнал «Химия и жизнь». Оханский метеорит – лунный камень Несмотря на то, что проникнуть в тайну каменных ветвей из Таборов не удалось, поездка в Оханский район заставила меня долгое время заниматься не только палеонтологией, но и выяснением природы Оханского метеорита. Интерес к небесным камням, появившийся впервые от фантастических гипотез о Тунгусском метеорите, давно уже созревал. Не раз с большим любопытством разглядывал богатейшую коллекцию метеоритов в Москве в Минералогическом музее Академии наук СССР, постоянно мне везло слушать интересные лекции о метеоритах в разных планетариях, астрономогеодезическом и географическом обществах, в Московском обществе испытателей природы. Оказавшись в командировке где-нибудь в 64

Новосибирске или Тюмени я нечаянно узнавал о всех подробностях экспедиционной работы студентов Томска и других городов по изучению места падения Тунгусского метеорита. Однако далеко не все захватывающие метеоритные новости связаны с «Тунгусским дивом». Вот какую интересную историю о поиске краеведов из приуральского города Стерлитамака я однажды услышал. Более полутора веков прошло с тех пор, как на башкирскую деревню Приютово хлынул невиданно сильный ливень с градом. После него на полях стали находить маленькие пятиугольные «градовые камни». Появились даже предположения об удивительном метеоритном дожде, сопровождавшемся грозой. И хотя ещѐ в 1827 году петербургский учѐный, знаток метеоритов, Э. Хладни утверждал, что диковинные уральские камешки – не из космоса, это не сдерживало любопытства к ним специалистов по метеоритам. Занятными камешками из Башкирии очень интересовался академик В. Вернадский. И поныне, уже в память об истории науки метеоритики, несколько десятков их хранится в Метеоритной комиссии Академии наук СССР. После тщательных поисков стерлитамакских школьников-краеведов источник странных камешков обнаружился неподалѐку от деревни Приютово в толще песчаников пермского возраста. Ещѐ один шаг, и маленькие загадочные многогранники были признаны, наконец, чашечками особого вида морских лилий. В эту мою поездку в Таборы получилось всѐ наоборот. Ехал с мыслью изучать «якоря» морских лилий, а вернулся поглощѐнный проблемами поиска метеоритов, выяснением их происхождения. На обратном пути из Таборов нашѐл, как мне тогда казалось, очень серьѐзное доказательство, что метеориты – это в основном лунные камни. Вероятнее всего, на межпланетные орбиты метеориты «выстреливаются» во время извержений лунных вулканов. Причѐм «орудиями главного калибра» являются вулканы, находящиеся в областях лунных региональных надвигов. Именно в зонах таких надвигов должно происходить то удивительно мощное сосредоточение тектонической энергии, которое способствует насыщению многих лунных метеоритов кристалликами алмазов. Кстати, алмазы в метеорите Новый Урей впервые обнаружили русские учѐные М. Ерофеев и П. Лачинов более века тому назад. А потом уже выяснилось, что метеориты с алмазами встречаются в природе не так уж редко. Дома я попытался рассчитать возможные скорости выброса метеоритов из жерл лунных вулканов. С помощью автоматических межпланетных станций было определено, что хорошо заметные даже с Земли «лучи» кратера Тихо сложены продуктами вулканических извержений. Этот знаменитый лучистый кратер – «парадные ворота Луны» – находится как раз в зоне регионального надвига, у подножья лунного Центрального массива. По известной наибольшей длине луча, протянувшегося от вулкана на расстояние более четырѐх тысяч километров, я стал вычислять начальную скорость продуктов извержения. И, пользуясь даже самыми простыми 65

формулами баллистики, получил цифру, вполне сопоставимую со скоростью космического корабля, стартующего с Луны на Землю. Вообще-то, с идеей о лунном происхождении некоторых метеоритов я познакомился ещѐ на геологическом конгрессе в Праге, когда мне в одном из купленных в киоске свежих журналов попалась на глаза статья известного геохимика и астронома Г. Юри. Американский учѐный, начав с обоснования периодического образования на Луне водных и лавовых озѐр и рек, доказывал, что структура и состав некоторых метеоритов соответствуют лунным озѐрным осадочным отложениям. Почти все рассуждения Юри относились к особому классу метеоритов – так называемым хондритам. Вещество этих метеоритов содержит крошечные железные и силикатные шарики-хондры, очень похожие на зѐрнышки. Оханский метеорит – типичный хондрит. Как же он оказался на нашей земле? И действительно ли это лунный гость? Тридцатого августа 1887 года под Оханском, деревней Таборы и соседними с ними сѐлами с оглушительным гулом рассыпался метеорит. Осколков выпало так много, что в «Пермских губернских ведомостях» сообщалось о повреждениях «хлебов и леса». А два месяца спустя на очередном заседании химического отделения Русского физико-химического общества Д. Менделеев рассказал коллегам, что в его лаборатории уже производится химический анализ пяти кусков этого аэролита. Немало загадок задал учѐным метеорит из Оханска. Под чѐрной коркой, образовавшейся во время полѐта небесного тела в атмосфере, скрывалось вещество пепельно-серого цвета с крошечными шариками из кремнезѐма и никелистого железа. Химики, обратившиеся к геологам за помощью, были очень удивлены, когда услышали, что в земных горных породах подобные шарики не встречаются вообще. Странные округлые образования заинтересовали не только химиков и геологов, но и астрономов. В разное время происхождение метеоритных шариков-хондр связывали с эволюцией отдельных комет, астероидов, планет и даже Солнца. Пришло время, когда в качестве возможных родительских тел для хондр перебывали все разновидности небесных тел солнечной системы. А новые, с каждым годом всѐ более подробные исследования каменных метеоритов-хондритов ставили перед учѐными новые загадки. Например, почему так сильно отличается минералогический состав даже соседних хондр в одном и том же метеорите? Так пришѐл черѐд комбинированных гипотез о возникновении хондр. Появились статьи о метеоритах, взрывающихся при столкновении с планетами, была даже рассчитана вероятность соударения метеоритов на межпланетных орбитах. Ещѐ один путь к решению проблемы происхождения хондр наметился после того, как на Землю были доставлены первые образцы лунных пород. Вопреки концепциям о непрерывной метеоритной бомбардировке поверхности Луны, все шарики-хондры рассказали о ведущей роли лунных вулканических процессов. По всей вероятности, хондры – это продукт древних и современных извержений многих лунных вулканов, своеобразные вулканогенно-осадочные образования Луны.

66

Когда происходят взрывы в жерлах земных вулканов, жидкая магма так же, как и на Луне, разлетается в виде мельчайших силикатных брызг. Однако сопротивление воздуха быстро превращает эти расплавленные частицы в удлинѐнные капли или даже тонкие нити, которые вулканологи называют «волосами Пеле». При лунных извержениях преобладающие силы натяжения на поверхности капель расплава стягивают эти капли в сферические образования. Возникновение хондр – одна из наиболее характерных черт вулканизма малых планет, не имеющих атмосферы. Большинство каменных метеоритов отличается значительным абсолютным возрастом в несколько миллиардов лет. Поэтому падающие на Землю хондриты представляют собой не приповерхностные породы Луны, а гораздо более глубинные, сформировавшиеся в давно минувшие времена особенно активной лунной вулканической деятельности. В процессе сильных извержений лунных вулканов захватываются и выносятся на межпланетные орбиты горные породы с разных селеносфер. Самыми глубинными продуктами лунных вулканов являются железные метеориты. Что же касается хондритов, то это типичные образцы каменной оболочки Луны. Если дальнейшие детальные селенологические исследования всесторонне подтвердят лунную глубинную природу хондритов, то можно будет сказать, что крестьяне Оханского уезда задолго до межпланетных перелѐтов видели лунные камни, были свидетелями падения большого долетевшего до Земли обломка лунной коры. Молнии в море спокойствия В только что полученном журнале «Техника – молодѐжи» я обратил внимание на любопытную фотографию, снятую с американского спутника «Лунар Орбитер-2» и изображавшую очень странную полосатую лунную поверхность. В комментариях к фотографии говорилось, что снимок сделан с высоты около сорока километров, что тѐмные полосы в кадре, вероятно, представляют собой тени от неких лунных обелисков, расположенных будто бы в таком же порядке, как и знаменитые египетские пирамиды. Фотография очень меня заинтересовала. А увидел я на ней совсем иное, гораздо более простое и естественное: в кадр автоматической фотокамеры наверняка попали извержения лунных вулканов. Почти десяток лет полѐтов в аэроклубе, некоторый навык видеть землю сверху и в перспективе помогли мне разглядеть в плоском изображении полосатой поверхности Луны вполне чѐткую объѐмную картину столбов извержений лунных вулканов. Да бывают ли в природе такие удивительные «столбчатые» извержения? Пришлось перерыть массу всевозможной литературы о вулканах. И только в одной из книг прошлого столетия нашѐл-таки то, что так упорно искал: «Чѐрные шлаки, наподобие молний, проносились с ужаснейшей быстротою, вокруг извергалась такая масса шлаков, что они составили столб в шестьсот футов высотою, который вверху рассеялся в виде снопа. Выбрасываемые из кратера камни отличались своим чѐрным цветом, и только по временам появлялись яркие молнии, направлявшиеся во все стороны».

67

Действующие вулканы на Луне? Возможно ли это? Но взглянем в историю лунных вулканических исследований.

2 мая 1787 года астроном Вильям Гершель был очень возбуждѐн: после сотен безрезультатных ночей у телескопа ему посчастливилось наблюдать извержение на Луне. Вопреки привычным пространным рассуждениям записи Гершеля в эту ночь необычайно лаконичны: «Вулкан горит с большой силой… Диаметр его света простирается на пять километров… Предметы, находящиеся вблизи, слабо светятся. Извержение походит на то, которое я видел 4 мая 1783 года». А в следующем году другой астроном Иоганн Шретер из Лилиенталя в течение четверти часа следил за удивительным свечением в лунных Альпах. На тѐмном фоне ночной стороны Луны свет напоминал слабую звѐздочку. Почти два столетия прошло с тех пор. В истории астрономии описано свыше полутысячи случаев различных динамических явлений на Луне. Но, несмотря на многочисленность таких наблюдений, с помощью несовершенных приборов не удавалось получить нужных фотографий или спектрограмм. Этим изменениям многие исследователи Луны не придавали большого значения ещѐ и потому, что вспышки могли быть объяснены ударами метеоритов. Более того, метеориты нередко считались единственной причиной образования лунных кратеров и разломов коры. Термин «геология Луны», введѐнный в науку астрономом Джоном Гершелем в 1836 году, вначале воспринимался почти как курьѐз. И даже около столетия тому назад французский астроном Фай утверждал, что Луна образовалась как бы «с одного удара». «Селенология» означает то же самое, что и термин Д. Гершеля. Но «просто геология» во все времена описывала нашу изменяющуюся планету, а селенология ещѐ совсем недавно относилась к Луне, какой та была три с половиной - четыре миллиарда лет тому назад. Считалось, что с тех пор Луна вращается вокруг Земли как «холодное» небесное тело. Первое бесспорное доказательство современного вулканизма на Луне было найдено в 1958 году. Два советских астронома Н. Козырев и В. Езерский получили спектрограмму извержения со дна кратера Альфонс. Не карандашную запись, не зарисовку, а бесстрастный документ, который могли независимо изучать геологи, геохимики, геофизики и астрономы. А через пять лет радиофизики из Горького обнаружили повсеместный тепловой поток из недр Луны, по интенсивности в несколько раз больший, чем у нас на Земле. Это открытие подтвердили английские радиофизики. Ими найдены области на Луне, названные «горячими точками», которые также свидетельствуют о лежащих сравнительно неглубоко под поверхностью расплавленных лунных недрах. Отныне, казалось бы, можно уверено говорить о внутреннем развитии и активности Луны, но сторонники метеоритной гипотезы формирования лунного рельефа и не подумали сдавать своих позиций. Ещѐ в 1824 году немецкий астроном Ф. Груйтгаузен, наблюдавший погружѐнный в темноту кратер Коперник и недалеко от него появившуюся и исчезнувшую полосу 68

свечения стокилометровой длины, пришѐл к выводу, что это огромные метеориты пробивают лунную кору. В 1892 году идею метеоритного происхождения рельефа Луны высказал известный американский геолог Г. Джильберт. В то самое время, когда Национальное топографическое управление США существовало под каждодневной угрозой закрытия, главный геолог этого управления Джильберт писал: «Я немного свихнулся на Луне; меня мучает новая идея в отношении еѐ кратеров, и я болтаюсь в обсерватории уже три вечера, из которых еле набрал один час наблюдений. Почти одинаково мешают облака и конгрессмены». Топографическое управление США вскоре прекратило своѐ существование, но зато уже в следующем, 1893 году Джильберт на заседании Вашингтонского философского общества сделал обстоятельный доклад, из которого следовало, что вся поверхность Луны сформирована ударами метеоритов. Длинную вереницу селенологических работ, подобных основательному труду Джильберта, открыла книга «Лик Луны», изданная самым популярным американским «лунным» учѐным Р. Болдуином в 1949 году. Автор книги, споря со сторонниками вулканизма на Луне, впервые подробно объяснил происхождение рельефа Луны встречей планеты с очень крупными метеоритами. Смелый полѐт мысли, разнообразие использованного материала произвели большое впечатление на многих исследователей. И хотя учѐный мир принял выводы Болдуина далеко не сразу, семь лет спустя в Г. Юри, казалось, было достаточно оснований, чтобы написать об этой книге такие слова: «Астрономам понадобилось почти столетие дискуссий, чтобы признать, что строение лунной поверхности вызвано главным образом столкновениями». Итак, астрономы согласились с Болдуином, пленѐнные логикой математических выкладок. Однако большинство геологов, в том числе и американских, по-прежнему придерживались взглядов на вулканическую природу лунных морей и кратеров. Трудно было представить энергию и размеры метеорита, с одного удара образующего впадину лунного Моря Дождей поперечником около семисот миль, если размеры самых больших метеоритных кратеров на Земле едва ли не больше пяти-десяти миль. В ходе углубляющегося спора для обоснования всех особенностей строения и движения формировавших поверхность Луны метеоритов Юри создал даже специальную гипотезу происхождения Солнечной системы. В 1956 году Юри писал: «Для науки характерно, что различные объективные исследователи, изучающие одни и те же данные, приходят к одинаковым выводам и что подавляющее большинство этих исследователей в значительной степени согласно друг с другом. Когда это происходит, мы считаем выводы таких учѐных истинными. Исходя из этого… я прихожу к выводу, что вулканическая гипотеза ошибочна, а теория столкновения истинна». Шли годы, и в разработку метеоритной гипотезы включались всѐ новые американские учѐные. Был тщательно разработан математический аппарат механизма метеоритных ударов, проведены тысячи лабораторных и полевых экспериментов вплоть до моделирования кратеров в условиях частичной 69

невесомости. Так возникла целая научная школа американских селенологовметеоритчиков. Вполне естественно, что направление этой школы стало ведущим в программе исследований Луны с помощью пилотируемых космических кораблей «Аполлон». В самом начале реализации программы «Аполлон» Национальная академия наук США передала в Управление по аэронавтике и исследованию космического пространства рекомендации по изучению Луны с точки зрения одной только метеоритной гипотезы. В короткий срок экспериментальная, а затем и теоретическая основы метеоритных процессов лунного рельефообразования были разработаны с такой последовательностью, что американские исследователи всерьѐз надеялись сделать научные открытия новых явлений на Луне, связанных с непрерывным падением туда метеоритов. В учѐном мире США в сущности почти незамеченным прошло открытие Н. Козырева, получившего первую спектрограмму действующего лунного вулкана. Не было обращено должного внимания на работы советских и американских радиофизиков, открывших на Луне идущий из недр тепловой поток и совпадающие с активными кратерами «горячие точки». На все эти открытия очень своеобразно откликнулся английский селенолог З. Копал: «Для систематического проведения такой работы (регистрация вулканических извержений – Прим. авт.), к сожалению, слишком мало специалистов-астрономов. Однако она почти идеально подходит для любителей, которых, по крайней мере, в десять раз больше, чем специалистов». Увлечение американских учѐных гипотезой метеоритной бомбардировки Луны было настолько сильно, что дело дошло до редкого в науке курьѐза. Телекамеры автоматической межпланетной станции «Лунар Орбитер-2» сфотографировали несколько одновременных вулканических извержений в Море Спокойствия. Но отсутствие должных разработок моделей лунных извержений привело к неправильному толкованию газовых и шлаковых вулканических выбросов как теней от загадочных обелисков. А несколько месяцев спустя после знакомства с замечательной фотографией я приник к телевизору, наблюдая, как американский космонавт Нейл Армстронг впервые спускался по лесенке своего корабля на поверхность Луны. Космонавт не сразу выпустил из рук ступеньки трапа, а попрыгал на месте, пробуя прочность грунта. Впоследствии он так опишет эти минуты: «Я не припоминаю каких-то особых чувств, которые испытывал в этот момент, кроме того, что старался быть осторожным, хотел убедиться, что ступить на эту поверхность безопасно». Слова и действия космонавта, конечно, не случайны. Ещѐ в 1955 году профессор Т. Голд из Гринвичской обсерватории, развивая гипотезу Болдуина-Юри, предположил, что поверхность Луны покрыта толстым слоем зыбкой пыли, образовавшейся в результате непрерывных ударов микрометеоритов. В напряжѐнные дни первой лунной экспедиции американская печать с удивлением отмечала, что Армстронг и Олдрин, вопреки ожиданиям, не проваливались в пыль, не ощущали ни действия 70

метеоритов, которые должны были «дождѐм падать на Луну», «смертоносного» радиоактивного излучения лунной поверхности. А вместо всего ожидаемого на Луне были получены, по словам руководителя астрогеологического отделения Геологической службы США Е. Шумейкера, «ошеломляющие доказательства» существования чисто вулканических пород и лавы. И несмотря на сомнения в исправности сейсмографа, оказалось, что настоящие тектонические лунотрясения всѐ-таки существуют. В те дни лауреат Нобелевской премии Г. Юри написал такие строчки: «В течение двадцати лет я полагал, что Луна – холодное тело. Отныне, я думаю, мне придѐтся пересматривать свою точку зрения». Однако мужественное признание одного из основателей большого научного направления оказалось не под силу многим его коллегам. Они были не в состоянии пересмотреть свои взгляды, прочно укоренившиеся со студенческой скамьи. И научные отчѐты о полѐтах «Аполлонов» составлялись в традиционном плане присоединения к ненадѐжной цепи гипотез новых и новых звеньев. На Чтениях памяти К.Э. Циолковского Вникая в подробности строения и эволюции Луны, я всѐ чаще обращался к астрономическим трудам Циолковского. Ошибки американских лунных исследовательских программ были явно обусловлены серьѐзными пробелами в планетологических теориях, разрабатываемых учѐными США и Англии. Пытался выяснить, знают ли американские исследователи о планетологических работах Циолковского. Но на этот вопрос, адресованный профессору Г. Юри в Калифорнийский университет, ответа не получил. Раньше я уже читал о том, что самые важные астрономические и Планетологические работы Циолковского ещѐ при жизни учѐного и по его просьбе были переведены на иностранные языки и разосланы в академии наук нескольких европейских стран. Может быть, и американская Национальная академия наук тоже попала в число этих адресатов? Со всеми этими вопросами я обратился к Якову Айзиковичу Рапопорту, который, ещѐ будучи молодым человеком, помогал Циолковскому в руководстве строительством дирижаблей и в других неотложных делах учѐного. В ответ мы с отцом получили от Рапопорта приглашение участвовать в очередных Циолковских чтениях в Калуге. И вот снова иду я по хорошо знакомым, давно уже ставшими близкими калужским улицам. Глаза разбегаются от красивых городских новостроек: новые большая гостиница и кинотеатр напротив, новые кварталы современных многоэтажных домов и сверкающие цветной мозаикой здания научно-исследовательских институтов. На высоком берегу Оки в парке имени Циолковского как будто бы совсем недавно останавливался я у невысокой кирпичной стенки с памятной доской и надписью о том, что на этом месте будет сооружѐн Государственный музей имени Циолковского, и что первый камень будущего музея заложил первый в мире космонавт Юрий Алексеевич Гагарин. А теперь здесь, словно из сказки появилось огромное 71

белокаменное здание с устремлѐнным ввысь куполом, напоминающим межпланетную ракету Циолковского. Под этим куполом располагается планетарий, а всѐ здание – это музей великого учѐного. Большие красиво оформленные залы с графическими и мозаичными панно, макетами, моделями различных воздухоплавательных аппаратов, самолѐтов, ракет, а потом и вереница настоящих космических кораблей, побывавших в космосе и вернувшихся на Землю. За всем увиденным, потрясающим – легендарная и в то же время реальнейшая человеческая судьба. Невозможность учиться в школе и тем более в институте из-за наступившей в детстве глухоты. Практическая невозможность непосредственно общаться с учѐными, пользоваться всеми богатствами библиотек из-за постоянной жизни в захолустных городках России. Трудная работа преподавателя начальных классов, недостаток времени и отсутствие каких бы то ни было средств на научные и технические эксперименты. Праздничный фейерверк в Загородном саду служит школьному учителю толчком к размышлениям о полѐтах в космос. Таковы чисто внешние события жизни Циолковского в дореволюционной России. Чудаковатым неудачником, отдалѐнным от забот мира, видели тогда Циолковского калужские обыватели. Великую Октябрьскую социалистическую революцию учѐный встретил через несколько недель после своего шестидесятилетнего юбилея. За плечами Циолковского было сто тридцать научных работ. Ещѐ более чем пятьсот работ он напишет только за восемнадцать лет. Выхожу из здания музея с объѐмистой связкой полученных в оргкомитете трудов прошлых Циолковских чтений. Чтения, на которые я приехал, уже шестые по счѐту, а первые состоялись в сентябре 1966 года. В гостинице просматриваю, изучаю содержание самых разнообразных, самых неожиданных докладов, посвящѐнных всеобъемлющему творчеству Циолковского. Прошло уже немало десятилетий после смерти учѐного, но нынешнее начинающееся возрождение дирижаблестроения во многом обязано трудам Циолковского. Современные авиаторы отдают дань уважения создателю первой в мире аэродинамической трубы, конструкторы первого автопилота, первых стратопланов и ракетопланов, первого аппарата на воздушной подушке. Учѐные и инженеры, работающие в области космонавтики, продолжают изучать труды Циолковского не только в память о великом учѐном, но и по долгу службы. Да, действительно, более чем за полвека до космического старта Гагарина Циолковский заложил незыблемые теоретические основы ракетодинамики, дал подробное инженерное обоснование основных элементов конструкций космических ракет, даже безупречно подсказал главные физиологические особенности пребывания человека в невесомости. Настоящий фейерверк замечательных идей! Как заметил академик С.П. Королѐв, «Константин Эдуардович Циолковский был человеком, жившим намного впереди своего века, как и должно жить истинному и большому учѐному».

72

На Шестых чтениях работало два симпозиума и пять секций: «Исследование научного творчества К.Э. Циолковского», «Механика космического полѐта», «Проблемы космической медицины и биологии», «Авиация и воздухоплавание», «Проблемы ракетной и космической техники». И так же, как и участники прошлых Чтений, мы снова и снова открывали для себя новые удивительные грани творчества Циолковского. Услышали сообщение о пока ещѐ не реализованных идеях учѐного, касающихся методов передачи энергии на ракету с Земли, узнали многие важные подробности об обосновании Циолковским совершенно нового раздела философской науки – космической философии и ещѐ о многом необычайно серьѐзном и увлекательном. Очень интересно, что Циолковский одним из первых учѐных обратил самое пристальное внимание на проблемы комплексного изучения научного, технического и художественного творчества. Отстаивая необходимость формирования каждым исследователем единой, внутренне согласованной системы взглядов на окружающую действительность. Основным методологическим принципом творчества, «научной основой мышления» Циолковский назвал цельное мировоззрение, позволяющее исследователю одновременно плодотворно работать в области науки, техники и искусства. Выдающийся пример такой работы показал всей своей творческой жизнью сам Константин Эдуардович. Наш с отцом доклад, который я прочѐл на Чтениях, был посвящѐн вкладу Циолковского в решение астрономических проблем. Основные выводы из доклада были такими. Впервые в истории космогонии и планетологии Циолковский сделал расчѐты эволюции всех планет солнечной системы с учѐтом тормозящего действия приливного трения, очень дальновидно сформулировал реальные пути изучения векового расширения планетных и звѐздных орбит и изменения объѐма небесных тел в ходе их эволюции. Учѐный смело раздвинул границы применения закона сохранения вращательного момента солнечной системы от настоящего времени на всю историю существования планет, обосновал методику поэтапного изучения перераспределения момента вращения в солнечной и кратных звѐздных системах. В заключение выступления я высказал пожелание об организации на Циолковских чтениях постоянно действующей новой астрономической секции и о необходимости специального издания всех астрономических работ учѐного. Слушая на Чтениях доклады о космической философии Циолковского, задумался я над интересным, так вначале и оставшимся без ответа вопросом. Почему Циолковский, принципиально принявший ещѐ с 1903 года концепцию о спиральном характере развития Вселенной, не ограничил своих астрономических поисков пределами, казалось бы, безупречной «гегелевской спирали»? Почти до конца своей жизни учѐный продолжал также исследовать различные варианты «устаревших», гораздо более простых по структуре природных замкнутых круговоротов. Что это – поспешное отступление учѐного, спасовавшего перед сложнейшими расчѐтами теории спирального развития Вселенной?

73

Посвятив немало времени экскурсу в историю философского и астрономического творчества Циолковского, мы с отцом ещѐ раз убедились в очень мудром подходе учѐного к решению необычайно трудных научных проблем. Да, на какое-то время философ и астроном Циолковский словно забыл о гегелевской спирали. Учѐный потратил много лет, чтобы очень тщательно обосновать расчѐтами планетные, звѐздные и галактические круговые периоды и циклы. Но когда вся эта чрезвычайно трудоѐмкая математическая работа была завершена, искомая непрерывная связь космических явлений открылась Циолковскому во всех своих убедительности и величии. Жѐсткий круг первоначальных условностей стал по-настоящему тесен, и вот тогда только учѐный разомкнул обоснованный им круговорот Вселенной, чтобы перевести рассеянную космическую материю на новый более широкий виток еѐ качественного усложнения, на новую ступень развития. Этим самым Циолковский надѐжно утвердил две важнейшие черты Вселенной – еѐ материальное единство и еѐ бесконечность. И ещѐ одна величественная идея калужского учѐного нарушила некогда правильные очертания всеобщего круга космоса. Циолковский впервые доказал необходимость и закономерность освоения цивилизациями обширных космических пространств с неисчерпаемыми богатствами вещества и энергии. Научным открытием космической философии особенно гордился шестидесятивосьмилетний учѐный, а о своих астрономических трудах писал так: «Астрономия увлекла меня, потому что я считал и считаю до сего времени не только Землю, но и Вселенную достоянием человеческого потомства». Философы думают о планетах Задолго до того, как в Калуге услышал я разносторонний разбор космической философии Циолковского, в одном из академических журналов по геологии прочѐл статью сибирского геолога Г. Поспелова о «планетарной форме движения материи». От ленинградского планетолога Б. Личкова я уже знал о таком свойстве космических тел, как «планетарность», но работа Поспелова более решительно сближала геологию с философией, прямо продолжала намеченную геологом середины прошлого века Д. Пэджем линию на создание «философии геологии», на укрепление и развитие связей между диалектико-материалистической философией и конкретными естественными науками. Но если книга Пэджа не слишком задела философов и естествоиспытателей девятнадцатого столетия, то совсем иначе отнеслись к статье Поспелова философы современные. Концепция о «планетах как одних из основных видов материи, свойственных космосу в целом», немедленно перешла в философскую литературу, стала предметом широкого обсуждения как естествоиспытателей, так и философов. Обострѐнный интерес современных исследователей к самым общим представлениям об окружающем нас планетном мире, конечно, не случаен. Следуя духу времени и отвечая потребностям практики, очень быстро 74

сформировались такие пограничные отрасли знания, как космическая биология, космохимия, космофизика и многие другие науки, непосредственно опирающиеся на планетологию, можно даже сказать, вырастающие из планетологии. И уже далеко не нова мысль, что темпы развития планетологии определяют сроки решения сложнейших проблем происхождения и развития жизни на Земле. Ещѐ в конце прошлого века естествоиспытатели отказались от механистических взглядов на живые организмы и перешли к анализу тайн жизни с позиций термодинамики. Известный австрийский физик Л. Больцман, читавший в своѐ время венским студентам курс собственноручно написанных лекций по философии природы, полагал, что жизнь своим происхождением целиком обязана природным запасам «невероятности». Выводы, возникшие при изучении хаотических движений молекул газов и жидкостей, Больцман распространял на всю Вселенную. По его мнению, жизнь – случайное, с точки зрения термодинамики, явление – свойственна только немногим аномальным областям звѐздного мира, так называемым флуктуациям. Такая ли уж это случайность – жизнь на Земле? И, введя понятие флуктуации, далеко ли отошѐл Больцман от концепции пресловутой «тепловой смерти Вселенной»? В начале 1905 года Циолковский написал статью «Второе начало термодинамики», в которой утверждал, что постулат «о конце мира» отнюдь не является законом Вселенной и вот, к примеру, вспыхивающие на наших глазах звѐзды – очевидное тому доказательство. А сама земная жизнь – разве не типичный закономерный процесс? «Палеонтология несомненно показывает, – замечал Циолковский, – что жизнь прогрессировала, то есть шла от низших существ до человека». В 1923 году доцент кафедры зоологии Пермского университета А. Любищев опубликовал в «Известиях Биологического научноисследовательского института» очень примечательную статью. Называлась она «О форме естественной системы организмов» и содержала оригинальное обоснование трѐх важнейших принципов исследования органического мира Земли, трѐх главных типов системного подхода – иерархического, комбинационного и коррелятивного. Эта работа Любищева явилась существенным вкладом в общую биологическую теорию и стала началом широко разветвлѐнной современной отрасли знания – системологии. А через четырнадцать лет после основательной статьи Любищева профессор биологии Венского университета Л. Берталанфи сформулировал ещѐ один вариант оснований теории систем и сделал попытку применить эту концепцию к объяснению эволюции органического мира. Открытые системы, присущие миру животных и растений, Берталанфи противопоставил закрытым, «изолированным» техническим системам, подчинѐнным в своѐм действии термодинамическим закономерностям. Однако найти посредствующие звенья между формально введѐнными в биологию критериями «открытости» и «закрытости» систем оказалось необыкновенно сложно. Впоследствии знаменитый австрийский учѐный 75

приложил немало усилий, чтобы преобразовать свои системные биологические построения в общую теорию систем, но положительных результатов в этом направлении не достиг. Сам по себе системный анализ наиболее сложных явлений природы, разумеется, не принадлежит целиком к открытиям нашего века. Как задолго до создания Н. Винером кибернетики понятие об обратной связи было открыто Х. Гюйгенсом и в общем сформулировано Е. Румером и Р. Вагнером, так же не новы и представления о природных объектах как системах. Греческое слово «система» означает буквально «целое, составленное из частей». Это короткое, звучное и ѐмкое слово во все времена очень любили великие естествоиспытатели и с удовольствием включали его в названия главных книг своей жизни. Вот некоторые из этих трудов: «Системы природы» К. Линнея и «Система природы» П. Гольбаха, «Изложение системы мира» П. Лапласа, «Система беспозвоночных» Ж. Ламарка, «О горных системах» Э. Бомона, «Образование солнечных систем» К. Циолковского. Тем, что современные исследователи успешно разрабатывают учение о видах материи, о формах еѐ движения, наука прежде всего обязана Ф. Энгельсу. Почти сто лет тому назад, используя замечания Гегеля о высших и низших ступенях развития природы, Энгельс первым заложил глубокие основы философской концепции о формах движения материи и принципах классификации основных разделов знания. Рассматривая историю нашей планеты как «реальную предпосылку органической природы», Энгельс предвидел развитие науки на многие десятилетия вперѐд. В распоряжении современных исследователей уже немало фактов о самых характерных особенностях эволюции всей нашей планеты. С одной стороны, это данные геологии о закономерном изменении климата, характере осадконакопления, вековом ходе тектонических движений и магматизма. Другая же часть нового фактического материала объединяет геологоастрономические сведения о вековом изменении таких важнейших планетных характеристик, как период вращения Земли, радиус и плотность планеты, ускорение силы тяжести на еѐ поверхности. Существование общепланетных закономерностей говорит прежде всего о том, что физико-химические процессы созидания и разрушения в органическом мире Земли отнюдь не равновероятны. Как заметил известный советский учѐный Г. Хильми, «простейшие начальные формы организации материи возникают ещѐ на физической стадии развития». Именно поэтому «термодинамический поиск» решения проблем возникновения, существования и эволюции живых систем неправомерен не только на биологической, но и на более низкой планетной ступени развития материи. Согласно философскому принципу внутреннего дополнения, попытка вывести основные закономерности биологического уровня материи непосредственно из элементарных физико-химических закономерностей обречены на неудачу. Прямого моста от химии к биологии не существует. В 76

едином генетическом ряду развития природы между химической и биологической формами материи непременно находится материя планетная. Всестороннее изучение планетной формы движения материи – интереснейшая задача и для философов, и для естествоиспытателей. В связи с нашими поисками в области прогноза и защитных мер от стихийных бедствий меня и отца долгое время занимала в основном одна сторона этой всеобъемлющей задачи – мера влияния естественных процессов эволюции Земли на жизнь человеческого общества. Ведь независимость человека от окружающей геологической среды довольно относительна. Человек издавна овладел разнообразными способами корректировки своей хозяйственной деятельности по отношению к таким общепланетным периодическим процессам, как смена дня и ночи или смена времѐн года. Намного сложнее предвидеть важнейшие из непериодических процессов развития Земли – современные медленные движения земной коры, которые общезначимы и сами по себе, а кроме того они так или иначе предшествуют землетрясениям, извержениям вулканов, оползням, обвалам, цунами и другим стихийным бедствиям. Таким образом, существенное влияние развития нашей планеты на жизнь человеческого общества несомненна. Однако широкое использование данных неотектоники в социальноэкономическом планировании задерживается пока рядом объективных причин и в первую очередь трудностью измерения и прогнозирования процессов развития земной коры. Ещѐ средневековый арабский путешественник и географ А. Бируни в книге «Индия» писал, что жители островов Ад-Джабаджат «покидают этот остров, который дряхлеет и начинает погибать, и переселяются на молодой и свежий, час поднятия которого над океаном приблизился». Более трѐх с половиной веков назад были произведены первые несовершенные измерения медленных движений земной коры. Но о существовании неотектонических процессов на всей поверхности материков и по всему дну Мирового океана стало известно совсем недавно. Именно поэтому окружающая нас природа сейчас неожиданно оказывается более подвижной, чем предполагалось ранее. Отделение естественных процессов развития земного рельефа от искусственных изменений состояния земной коры позволит прежде всего сосредоточить внимание общества на ликвидации отрицательных воздействий человека на природу. Это даѐт основание утверждать, что в недалѐком будущем станут возможными большие успехи в охране флоры и фауны, сохранении чистоты природных вод и атмосферы, в борьбе с ростом оврагов и пыльными бурями. Кроме того, правильный учѐт направленности медленных движений земной коры будет способствовать большой эффективности строительства и эксплуатации гидромелиоративных сооружений. Человечество научится очень эффективно регулировать речной сток сначала на территории отдельных государств, а затем в пределах целых материков. Это навсегда избавит человека от угрозы засух и наводнений. Новые достижения науки о нашей планете обещают существенный прогресс в энергетике. В связи с намечающейся возможностью бурения 77

большого количества сверхглубоких скважин значительно возрастѐт доля используемого человеком глубинного тепла Земли. Но ещѐ больше энергии будет извлечено из неотектонических движений земной коры. Уже сейчас проводятся многообещающие эксперименты по разработке полезных ископаемых с помощью тектонических напряжений, накопившихся в земной коре за длительную историю еѐ развития. Человечество будущего сумеет использовать тектоническую энергию планеты для возведения крупных инженерных сооружений самого различного назначения, например, для гидроэнергетических и мелиоративных целей, для изменения климата на больших территориях. Наступление учѐных на тайны природы в наши дни идѐт небывало широким международным фронтом. Подлинная современная наука рассматривает мир как единое целое и сближает людей. В ходе наблюдаемого ныне усиления социальных функций всех наук ощутим также процесс социализации науки о Земле. В последние годы появились и получили развитие такие науки, как природопользование и геогигиена, биогеохимия и неотектоника, науки, поставившие непреодолимые преграды перед гипотезами о случайном, стихийном развитии биотехносферы, о мрачном будущем человечества. Наука о Земле становится сейчас одним из ведущих факторов развития материального производства. Открытие законов динамики природных процессов, возможность использования этих процессов на благо человеку обещает в перспективе большие социально-экономические преобразования, что в свою очередь обязательно повлияет на дальнейшее развитие социальных структур и отношений. Философские мои изыскания, начатые с подготовки к семинарам по диалектическому материализму, получили некоторое завершение в студенческой научной работе «Природа и общество». На республиканском туре конкурса по общественным наукам я получил за эту работу медаль победителя конкурса и почѐтный диплом. Размышление о Земле и Солнце Развитие Земли как планеты, несомненно оказывает влияние на человека и его хозяйственную деятельность. А вот какое влияние оказывает на биосферу Земли наше светило? Современники астронома Вильяма Гершеля сомневались в существовании предсказываемой этим учѐным связи между «пятнистостью» Солнца и ценами на пшеницу. В прошлом веке обнаружилась связь между подчинѐнной Солнцу интенсивностью полярных сияний и размножением саранчи. О том, что эти и многие другие связи между активностью Солнца и разными земными делами существуют на самом деле, доказал известный советский учѐный А. Чижевский. Он стал одним из создателей новых областей науки – гелиобиологии и космической биологии. Семнадцатилетним юношей калужанин Чижевский впервые услышал выступление Циолковского и пришѐл к нему домой за советом. И вот как вспоминал об этой памятной встрече сам Чижевский: «Я рассказал 78

Константину Эдуардовичу о том, что меня увлекло в его работах, и попросил разрешения изложить ему свои идеи о космической биологии. Он долго не отвечал мне на мой основной вопрос: могут ли циклы солнечной активности иметь влияние на мир растений, животных и даже человека. Он думал. Затем сказал: - Было бы совершенно непонятно, если бы такого действия не существовало. Такое влияние, конечно, существует и зарыто в любых статистических данных, охватывающих десятилетия и столетия. Вам придѐтся зарыться в статистику, любую статистику, касающуюся живого, и сравнить одновременность циклов на Солнце и в живом.

-Так просто? – наивно переспросил я.

- Просто, но не так, как Вы думаете. Вам придѐтся много поработать, но мне кажется, что в этой области можно обнаружить много самых удивительных вещей. Я ушѐл от Константина Эдуардовича с добрым советом и с твѐрдой уверенностью, что стою на правильном пути, унося от него десяток брошюр с его дарственными надписями». На первом курсе археологического института Чижевский сделал доклад о влиянии солнечной активности на жизнедеятельность земных организмов. Следуя совету Циолковского, внушившего начинающему исследователю мысль о необходимости глубокого изучения математических наук, Чижевский одновременно начал учиться на физико-математическом факультете Московского университета. В двадцать лет он защитил диссертацию на степень магистра всеобщей истории, а через год докторскую диссертацию «Исследование периодичности всемирно-исторического процесса». Далее молодой доктор наук поступил на медицинский факультет Московского университета и через четыре года спустя успешно его закончил. Человеческий мозг, интеграл и Солнце изображены на всех книгах Чижевского не случайно: медицинские, археолого-исторические и физикоматематические знания помогли учѐному изучить, систематизировать и сопоставить с периодами солнечной активности сведения об эпидемиях за полторы тысячи лет истории человеческого общества. Ещѐ недавно казалось, что энергия направленных солнечных взрывов угасает где-то на полпути между Солнцем и Землѐй. Расположенная на краю сферы с диаметром в одну астрономическую единицу «окраина солнечной атмосферы» получила название «сверхкороны». Однако первые же полѐты дальних космических ракет показали, что корона Солнца простирается по крайней мере до орбиты Марса. И поэтому наша Земля, теперь это можно уверенно сказать, находится в довольно-таки плотной солнечной атмосфере, в зоне значительного влияния солнечной активности. Но что же это такое – активность Солнца? «Появление новых солнц не есть в действительности конец периода, не есть последний взрыв, а простая вспышка, что-то вроде грандиозного извержения или землетрясения, борьба с отвердевающим цепенеющим Солнцем и радиоактивными внутри его силами». Так писал около полувека тому назад Циолковский.

79

Долгое время такая необычная параллель между земными и звѐздными процессами казалась всего лишь одним из литературных приѐмов, которыми особенно часто пользовался учѐный в своих научно-популярных и фантастических очерках. И только совсем недавно, после открытия и изучения пульсаров, оказалось, что странность этих звѐзд-маяков просто невозможно объяснить без помощи понятия «звѐздотрясение». В 1971 году тот самый сибирский геолог Г. Поспелов, который десятилетием раньше предложил специально изучать планетную форму движения материи, опубликовал статью о геодинамике с новыми очень любопытными солнечно-земными параллелями. Учѐный сравнил сетку глубинных разломов и других планетарных структур земной коры с очень близкой им по виду фотосферной решѐткой Солнца. Точнее сказать – с подфотосферной решѐткой. Ведь исходя из открытия «холодных» солнечных пятен, светящаяся фотосфера Солнца – это бушующий океан плазмы, покрывающий гораздо более низкотемпературную, пластичную кору. Пожалуй, самым наглядным, хотя пока и косвенным доказательством существования относительно прочной солнечной коры являются мощные извержения вещества из недр Солнца. Ведь и на Земле вулканы пробуждаются, как правило, в том случае, когда тектоническими процессами нарушается герметичность земной коры, а сжатые в недрах планеты магма и газы со взрывом прорываются на поверхность. Поэтому извержения на Солнце можно с достаточной обоснованностью назвать солнечной вулканической деятельностью. При особенно высокой начальной скорости продуктов извержения сгустки раскалѐнной плазмы, выброшенные из недр Солнца в радиальном направлении, рассыпаются фейерверками тепла и света на огромных надсолнечных высотах. Именно эти высотные фейерверки нагревают окружающее их пространство до температуры в миллионы градусов, образуя так называемую корону Солнца. Уже через несколько минут после вспышки солнечного вулкана на Землю приходит первая волна извержения, волна очень слабая, но достаточная для нарушения коротковолновой радиосвязи. Спустя десятки минут или несколько часов прибывающие со стороны Солнца частицы высокой энергии – протоны – вызывают первые магнитные бури, а затем и полярные сияния, Иногда поток протонов и все сопровождающие его явления, постепенно усиливаясь, растягиваются на несколько суток. Однако самую мощную, очень плотную волну извержения представляют собой те корпускулярные солнечные потоки, которые попадают на Землю через несколько суток после начала извержения. С сильными потоками солнечных корпускул связаны изменения поля атмосферного давления и погоды на Земле. Наиболее значительные перемены погоды наступают тогда, когда волны корпускулярных потоков от следующих друг за другом солнечных извержений вступают в резонанс с обычными колебаниями атмосферного давления. Столкнувшись с земной атмосферой, струя солнечного вещества служит своеобразным катализатором и усилителем обычных тропосферных 80

процессов. Поэтому оправдываемость прогноза земной погоды зависит прежде всего от точности предсказания солнечной активности. С помощью межпланетных станций было определено, что движущийся к Земле фронт корпускулярного солнечного потока растягивается на многие миллионы, а иногда и десятки миллионов километров. Поэтому для составления правильного прогноза погоды очень важно знать время и место прихода на Землю наиболее плотной, ядерной части такого потока. Долгое время эта задача казалась совершенно непосильной потому, что для еѐ решения необходимо знать точное местоположение предстоящих солнечных извержений и их энергетические характеристики. Однако существенная часть этой задачи может быть решена уже сейчас, ведь появление и развитие выступов коры Солнца – солнечных пятен – даже сейчас достаточно обоснованно предсказывается с помощью созданных в нашей стране особо высокочувствительных магнитометров. Полное же решение долгосрочного прогноза солнечной вулканической активности и еѐ влияния на погоду Земли, вероятно, более всего зависит от сроков разработки точных прогнозов сейсмической деятельности нашей планеты. Очень большая неоднородность земной коры делает точное предсказание землетрясений задачей чрезвычайно трудоѐмкой, но тем не менее определѐнно решаемой. Прогноз землетрясений В 1962 году внимание как простых японцев, так и учѐных всего мира привлѐк решительный шаг трѐх известных японских сейсмологов. К. Цубои, К. Вадати и Т. Хагивера не только составили казалось бы исчерпывающую программу исследования землетрясений, но и высказали предположение, что «через десять лет будет достаточно данных для возможности прогноза землетрясений». Надежда на достижение успешного предсказания земных катастроф выглядела очень смелой ещѐ и потому, что отправной точкой всех предстоящих изысканий была одна только общая научная концепция, сформулированная сейсмологом К. Аки так: «Землетрясение связано с высвобождением тектонических деформаций, накопившихся в определѐнной области Земли». Но ведь о тектонической природе земных катастроф почти слово в слово с современными токийскими исследователями писали ещѐ в 1862 году известный исследователь юга России геолог Г. Абих, в 1872 году А. Орлов и австрийский геолог Э. Зюсс. Очень интересно сложилась жизнь Александра Петровича Орлова – первого русского сейсмолога. В 1861 году в памятный список выпускников Казанского университета, награждѐнных золотой медалью за выдающиеся успехи в учении, была вписана фамилия недавнего студента физикоматематического факультета Александра Орлова. Тогда же двадцатилетний Орлов начал свою самостоятельную работу в должности старшего учителя математики Пермской гимназии. Спустя несколько месяцев после приезда Орлова в Пермь на Байкале во время землетрясения ушла под воду большая часть Цаганской степи, а на еѐ месте образовался залив, названный «Провалом». Это событие заинтересовало молодого пермского учителя, 81

который очень быстро и очень основательно познакомился с работами итальянских, английских, французских, немецких и японских исследователей землетрясений. И не просто познакомился, а сумел возвыситься над ними своим на редкость точным анализом землетрясений и не менее удивительным предвосхищением будущих сейсмологических открытий. Четырнадцать капитальных научных трудов о землетрясениях оставил Орлов в наследство новым поколениям естествоиспытателей. В своей знаменитой работе «О землетрясениях в Приуральских странах» Орлов писал: «Силы, производящие время от времени потрясения верхних слоѐв земной коры в Пермском крае, находятся в некоторой зависимости от сил, произведших, а может быть, и теперь ещѐ производящих постепенное поднятие Уральского хребта». Ту же самую мысль и в том же самом 1873 году высказали американский геолог Д. Дэна и английский сейсмолог Р. Маллет. Они доказывали, что землетрясения рождаются при возникновении и росте гор и что именно горообразовательными процессами объясняется огромная протяжѐнность сейсмически активных поясов земной коры. Продолжая и развивая все эти исследования, австрийский геолог Э. Зюсс разработал представление о продольных и поперечных по отношению к горным системам «линиях землетрясений». Когда современные океанологи совместно с сейсмологами стали тщательно изучать срединноокеанические хребты Мирового океана, то обнаружили, что эти хребты образуют непрерывно протягивающуюся вокруг Земли целую систему сейсмических поясов. Современную тектоническую активность срединных океанических хребтов сторонники концепции тектоники плит объясняют непрерывным новообразованием океанической коры. С таким выводом, может быть, и стоило согласиться, если бы все пояса землетрясений проходили только по дну океанов, да по окраинам материков. Однако ещѐ в 1873 году Орлов писал: «Едва ли существует какая-либо область на земной поверхности, о которой можно с полной уверенностью сказать, что она избавлена от землетрясений». К середине нашего века успехи сейсмологии были настолько велики, что этот вывод Орлова уже не мог вызвать никакого основательного сомнения. В 1956 году американский сейсмолог Г. Беньоф, исследуя непрерывное накопление тектонических напряжений в верхней части земной коры, как бы продолжил тезис Орлова: «Все поверхностные землетрясения с интенсивностью восемь и более включены в единую систему тектонической деятельности». А далее учѐный предположил, что этот механизм связан с сокращением радиуса Земли. По-видимому, Беньоф не ошибся. Последние данные астрономии и наук о Земле показывают, что наша планета неуклонно сжимается. Сокращение объѐма Земли в результате еѐ торможения планетными и звѐздными приливными волнами вызывает дробление земной коры на огромные глыбы, плиты, пакеты тектонических пластин и приводит их в сложное движение. Именно взаимными перемещениями всех тектонических элементов земной коры объясняются и землетрясения, и неотектонические движения. Но если это так, то тектонические напряжения должны постепенно накапливаться и 82

разряжаться более или менее равномерно по всему объѐму земной коры. Поэтому концепция о каком-то специфическом составе дна океана и особых по своей природе землетрясениях, приуроченных к срединным океаническим хребтам, вряд ли научно состоятельна. Однажды мне довелось быть участником традиционного Уральского петрографического совещания, на котором я подробно познакомился с исследованиями известного советского геолога, геохимика и петрографа Г. Афанасьева. Незадолго до этого совещания в одном из последних журналов я прочѐл статью Афанасьева с хорошо запомнившейся фразой о том, что для подтверждения его новых взглядов на формирование земной коры желательно и «очень существенно нахождение в пределах океанов любых гранитных пород». А вскоре после петрографического совещания научная мечта Афанасьева действительно осуществилась: американские и английские океанологи на дне южной части Атлантического океана обнаружили Фолклендский гранитный пояс, свидетельствующий о существовании на дне Атлантики некогда затонувших материков. Так ещѐ раз подтвердилась правота очень дальновидной концепции Афанасьева о единстве строения и вещественного состава всей земной коры. И мы с отцом не раз убеждались в правильности этих выводов, особенно когда пытались прослеживать продолжения континентальных тектонических структур в прибрежной зоне океана и, наоборот, структур океанского дна на материках. К одной из таких поперечных структур относится Идзуситито-Бонинская система разломов, протягивающаяся от Тихого океана до Южного СихотэАлиня. Высокая сейсмическая активность этой зоны угрожает Токио новыми стихийными бедствиями. Существовавшее до недавних пор заблуждение об отсутствии гранитов на океанском дне во многом было обусловлено тем, что сейсмические зондирования земной коры для целей геологии значительно опередили изучение влияния физико-механических свойств горных пород на их геофизические характеристики. Сравнив данные первых полевых измерений со скоростями волн, проходящих через лабораторные эталоны различных горных пород, геофизики пришли к выводу, что океаническая кора в целом сложена базальтами, а континентальная под осадочно-вулканогенным комплексом – гранитами и гнейсами. Многие геологи, зная о широком распространении базальтовых лав на дне Мирового океана, согласились с геофизиками и создали немало общегеологических гипотез, противопоставляющих уже не только петрографический состав континентов и дна океана, но и всю их геологическую историю. И в конце концов специалисты по морской геологии и «сухопутные» геологи часто переставали понимать друг друга. Опытный петрограф Г.Афанасьев одним из первых естествоиспытателей обратил внимание на то, что многие геологические концепции строятся на ненадѐжном, нередко ошибочном фундаменте. Проведѐнные под руководством Афанасьева лабораторные эксперименты показали, что по сравнению с континентами, тяжесть водяного столба в океанах вызывает 83

дополнительную нагрузку пород океанического дна в несколько сотен атмосфер. Такая разница в давлении приводит к довольно сильному уплотнению океанических осадков по мере их накопления. Поэтому через осадки морского дна сейсмические волны проходят с гораздо большими скоростями, чем через одновозрастные осадочные отложения материков. Иначе говоря, горные породы одного и того же состава на суше и на дне океана обладают различными геофизическими характеристиками, но образуют совершенно аналогичные по строению геологические образования земной коры. Одновременно с новыми петрографическими открытиями появились также существенные новости у специалистов в области геотектоники – науки о строении и развитии земной коры. Прояснились важные подробности действия механизма взаимодействия основных структурных единиц каменной оболочки Земли – глыб, пакетов тектонических плит и пластин. Как оказалось, массивные и жѐсткие глыбы-континенты являются основными «возмутителями спокойствия» земной коры. Подобно айсбергам среди торосящихся ледяных полей, глыбы окружены огромными подвижными пакетами тектонических плит и пластин, раздробленными в направлении движения на параллельные блоки-«клавиши». Материковым глыбам чрезвычайно тесно на сжимающейся земной коре, и поэтому движимые глыбами навстречу друг другу подводные плиты и пластины океанического дна образовали плотные стыки в виде срединных хребтов. Поскольку приподнятые хребтами передние края плит имеют выпуклую в направлении движения дугообразную форму, то плотные прилегания краѐв плит при длительном сжатии земной коры стали возможными за счѐт дробления плит на продолговатые блоки –клавиши и вдавливания этих клавишей во все свободные пространства между округлыми плитами. На поверхности глыб-континентов тоже можно выделить тектонические структуры второго и третьего порядков – плиты и пластины. И вообще предсказанные Афанасьевым черты единства континентальной и океанической коры выявились даже в большей мере, чем можно было ожидать в самом начале исследований дна океана. Определились масштабы горных масс, участвующих в сейсмических процессах Земли. После калифорнийского землетрясения 1906 года в приповерхностной части земной коры образовался сбросо-сдвиг длиной более трѐхсот километров. На таком же расстоянии повысился на один метр уровень побережья после землетрясения того же года в Чили. Большое аляскинское землетрясение оставило после себя трещины и разломы на протяжении восьмисот километров. Эпицентры чилийского землетрясения 1960 года протянулись почти на 1350 километров, при этом за десять секунд прибрежная полоса земли шириной двадцать-тридцать километров опустилась по отношению к первоначальному уровню на расстоянии около пятисот километров. Амплитуда сброса на разных его участках составляла от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров.

84

Существенно продвинулись исследования не только продольных, но и поперечных по отношению к горным системам «дорог землетрясений». Эти дороги также имеют дугообразную форму и соответствуют фронтальным частям тектонических пластин и плит. Очень крупные землетрясения происходят обычно на пересечении нескольких сейсмических «дорог». Новые данные об огромной протяжѐнности сейсмоактивных зон, об их, как правило, дугообразной форме не только способствуют значительному совершенствованию методики неотектонических исследований, но и обеспечивают большую точность сейсмическому прогнозу. Сейчас кроме обычной сети сейсмических станций в нашей стране действует свыше двадцати геофизических полигонов, оснащѐнных оборудованием, которое позволяет всесторонне и систематически наблюдать за движениями земной коры, за изменениями геофизических полей планеты. Очевидно, пройдѐт немного времени, и в один ряд со службой Солнца и службой погоды встанет тектоническая служба. Под наблюдение будут взяты все движения земной коры, как быстрые, так и медленные. Дальнейшее пополнение знания о тектонике Земли позволит человеку со временем предотвращать землетрясения, а постоянно накапливающиеся в сейсмических зонах тектонические напряжения использовать как один из источников энергии. В наше же время одним из самых распространѐнных и самых пока надѐжных способов предотвращения разрушительных последствий подземных толчков является антисейсмическое строительство, то есть создание таких конструкций жилых зданий и сооружений, которые не разрушаются при любом возможном в данной местности землетрясении. Возможно, не так уж далеко то время, когда заблаговременные сообщения о землетрясениях и вулканических извержениях станут столь же привычными и обоснованными, как прогноз погоды. Энергия времени Приближался очередной мой отпуск, который наполовину совпадал с зимними каникулами в университете. Как провести отпускные дни, сочетая научные увлечения и отдых? Этот вопрос, всегда меня очень занимавший, на этот раз был уже заранее частично решѐн. Ещѐ прошлой весной на доске объявлений нашей геологоразведочной экспедиции я прочѐл удивившее меня объявление. До тех пор я почему-то считал, что вулканология – одна из старейших геологических наук – по отношению к земным вулканам достаточно подробно и полно разработана. И вопреки этим представлениям из объявления следовало, что предстоящей зимой в Москве состоится Первый… да, Первый Всесоюзный симпозиум по палеовулканологии на тему «Эволюция вулканизма в истории Земли». После перечисления вопросов, которые должны быть рассмотрены на симпозиуме, говорилось, что оргкомитет просит всех заинтересованных лиц сообщить о своѐм участии в работе симпозиума и указать название доклада. После исследований лунных, марсианских и солнечных вулканов я считал себя вправе относиться к «заинтересованным лицам» и пошѐл в Горьковскую библиотеку выяснять, 85

почему симпозиум первый и какие разработки по вулканологии можно представить оргкомитету в качестве заявки на доклад. Перелистав за несколько вечеров сборники докладов на Всесоюзных вулканологических совещаниях, труды соответствующих секций на международных геологических конгрессах и ещѐ несколько самых обстоятельных книг, я понял, что вулканологи до сих пор изучали в основном современные извержения, и очень редко вулканы древние – палеовулканы. Долгое время без особенных оснований предполагалось, что вулканические постройки в ископаемом состоянии почти не встречаются. Через несколько месяцев после того, как, посоветовавшись с отцом, отослал я тезисы нашего доклада, пришло приглашение на симпозиум. Посылать студента-вечерника в московскую командировку на симпозиум по древним вулканам в Экспедиции, разумеется, никто бы не стал. И, таким образом, судьба половины моего очередного отпуска была решена. Оставалось только подумать, что делать с оставшейся половиной. Как нередко бывает, на помощь пришѐл случай. Прежние мои изыскания в области истории сейсмологии, изучение материалов, касающихся уральских страниц жизни и творческих поисков первого русского сейсмолога А. Орлова, заинтересовали редакцию журнала «Уральский следопыт». Я получил от редакции предложение съездить в Ленинград для работы с неизданными трудами Орлова, хранящимися в архиве Всесоюзного географического общества. Кроме того, редакция согласилась с моим предложением на интервью с известным астрономом, первооткрывателем вулканизма на Луне Н. Козыревым. Так что отпуск начался с поездки в Ленинград. Работа в библиотеке и архиве Географического общества доставила мне много приятных минут. С огромным интересом я изучал подлинные, собранные Орловым материалы на месте произошедшего 14 мая 1867 года землетрясения в Добрянке. Орлов и его добровольные помощники опросили тогда более ста очевидцев землетрясения в пятидесяти деревнях. В результате на большом пергаментном листе – «Выкопировке с плана Добрянской дачи» – появился подробный план района землетрясения и очерченная красным карандашом зона наиболее сильного сотрясения. Так появилась первая в России схема распространения землетрясения, положившая начало всей русской сейсмологии. Закончив работу с архивом Орлова, я отправился в Пулковскую обсерваторию, в которой раньше уже не раз бывал, уточняя планетологические расчѐты и прогнозы солнечной активности. Теперь я познакомился с Николаем Александровичем Козыревым – астрофизиком и планетологом, автором оригинальной гипотезы о природе времени. Очень интересен путь Козырева к тайнам звѐзд и планет. Юношей он решил посвятить себя астрономии, но даже после окончания астрономического отделения университета и начала самостоятельных исследований земной и звѐздных атмосфер, чувствовал какую-то неприятную неуверенность оттого, что не представлял, какая область астрономии увлечѐт его на всю жизнь, 86

решению какой задачи посвятит все свои силы. Уверенность в правильном выборе жизненного пути пришла лишь тогда, когда Козырев сформулировал главную задачу своей жизни – поиск природы внутризвѐздных источников энергии. Учѐного глубоко волновала мысль: хватит ли сил на решение такой трудной задачи. Ведь все звѐзды, за исключением Солнца, человек видит точками, некоторыми суммами вещества и процессов. После долгих напряжѐнных исканий Козырев нашѐл тот мост, который открывает земным исследователям кратчайший путь к звѐздам. И мост этот – планеты. Как это не удивительно, у планет и звѐзд одна и та же энергетика – таково было первое большое открытие учѐного. И даже самые начала новой разрабатываемой Козыревым теории показывали, что Луна, несмотря на свои малые размеры, холодным, насквозь застывшим небесным телом быть всѐтаки не может. В 1955 году учѐный с помощью телескопа Крымской астрофизической обсерватории начал поиск признаков вулканических пород на лунной поверхности. А через три года результаты этих исследований превзошли все ожидания: в ночь на третье ноября 1958 года открыта вулканическая деятельность в кратере Альфонс. «Подозрительные» помутнения в этом и других кратерах Луны отмечались и ранее. Но астрономы, наблюдавшие эти перемены на лунной поверхности, не могли убедительно объяснить их природу. Только Козыреву впервые удалось получить совершенно чѐткую спектрограмму лунного извержения. В следующем году учѐный повторил наблюдения за Альфонсом и тоже не безрезультатно. Научный сотрудник Пулковской обсерватории А. Калиняк после внимательного изучения спектрограмм подтвердил, что на спектрах видны следы присутствия молекулярного углерода и хлористой меди. Реальность открытых Козыревым признаков современной вулканической активности Луны была признана в 1961 году Планетной комиссией Международного астрономического союза. В конце того же года Козырев обнаружил истечение молекулярного водорода из кратера Аристарха. Вопреки распространѐнному в то время мнению, наша соседка Луна оказалась не простой грудой шлака, на изучение которой не стоит тратить средств, а самой настоящей горячей планетой. Самостоятельная внутренняя жизнь Луны не уступает динамичной эволюции Земли. Однако не все исследователи сразу признали открытие Козырева. Известный американский астроном Д. Койпер выступил с опровержением открытия вулканической активности Альфонса и, лишь познакомившись в Пулкове со спектрограммами извержений, признал свои заблуждения и извинился перед советскими коллегами. Впрочем, серьѐзных практических выводов из открытия Козырева американские астрономы и планетологи не смогли сделать даже многие годы спустя, когда неоднократная вулканическая активность была зафиксирована во многих лунных кратерах. Другим сюрпризом Луны было открытие еѐ сейсмической активности с помощью сейсмографа, установленного на Луне одной из американских экспедиций. В объяснении и этого, неожиданного для многих учѐных 87

явления впереди оказался Козырев, который сразу правильно определил масштабы приливного взаимодействия между Землѐй и Луной. Наибольшее число лунотрясений наблюдается в то время, когда, двигаясь по своей эллиптической орбите, Луна ближе всего подходит к нашей планете. В это время приливные волны на спутнице Земли самые высокие. Они-то и служат своеобразным «спусковым механизмом» для лунотрясений на постепенно сокращающейся и поэтому всегда тектонически перенапряжѐнной лунной коре. Козырев сопоставил все более шестисот произошедших за последние десятилетия крупных землетрясений с собранными за это же время почти четырьмястами наблюдаемыми случаями активности лунной поверхности – так называемыми «временными явлениями». Это исследование помогло учѐному дать самый первый в мире достаточно обоснованный прогноз лунной активности. В Международный центр быстро протекающих явлений из Пулковской обсерватории тогда ушла телеграмма следующего содержания: «Как мы телеграфно сообщали, 1 апреля 1969 г. мы наблюдали необычное свечение в лунном кратере Аристарх. Даѐм добавочную информацию. Явление характеризовалось присутствием полос эмиссии и линий в красной части спектра на лунной поверхности, на западном внутреннем склоне Аристарха. Эта эмиссия представляется соответствующей красным пятнам и в этом и некоторых других районах, которые мы наблюдали ранее. Наблюдения производились в Крыму при помощи 50-дюймового рефлектора с прикреплѐнным к нему кварцевым спектрографом. Методика та же, которой мы пользовались в ноябре 1958 года, когда мы обнаружили извержение газа из центральной горки кратера Альфонс. Интересно: явление первого апреля имело место сразу после сильных землетрясений в Египте и Японии (31 марта). Высказывается предположение о возможной связи этих сейсмических явлений и лунной активности. Данные подверглись статистической обработке при помощи каталога, составленного мисс Б. Миддулхерст. Результаты используются для прогнозирования лунных явлений. В случае, если такие прогнозы в ближайшее время начнут подтверждаться, землетрясения смогут служить сигналом для начала наблюдений за быстро протекающими событиями на Луне. Просим обратиться к обсерваториям с просьбой организовать в апрелемае слежение за районами Луны, где можно ожидать активные процессы, особенно в случае возникновения тектонических явлений на Земле. Н. Козырев». И действительно, в мае 1969 года астрономы США, Испании, Мексики в течение двух дней фиксировали свечения и пульсации в кратере Аристарх. Таким образом, точка зрения на общность тектонических процессов Земли и Луны получила первые убедительные подтверждения. Взаимосвязь процессов горообразования на Земле и Луне была настолько очевидной, что Козырев заметил: «Луна ведѐт себя так, словно она не отдельное небесное 88

тело, а седьмой континент Земли». Учѐный предположил, что Луна является чем-то вроде зеркала нашей динамичной планеты, своеобразным чувствительным элементом и усилителем происходящих на Земле неотектонических процессов. Правильно разработанная методика изучения современной вулканосейсмической активности Луны привела Козырева к выводу о сходстве космической эволюции двойных планет и двойных звѐзд. Следуя лучшим традициям отечественной науки, Козырев убедительно показал полную научную несостоятельность гипотез о «тепловой смерти Вселенной». Если бы в природе господствовали случайные процессы, то вся космическая материя давно уже должна была бы распределиться по всей Вселенной равномерно. Козырев задал себе вопрос: «Что препятствует превращению мира в скучную однообразную пустыню?» и ответил на него: «Само время!» Учѐный вполне справедливо заключил, что точные науки – современные математика, физика, химия, механика до сих пор изучали в основном лишь подчиняющиеся термодинамическим закономерностям процессы увядания и смерти, в то время как стержнем всей реальной действительности бесспорно является жизнь, развитие. И в этом смысле весьма относительна точность точных наук, пока ещѐ беспомощных по отношению к тайнам времени. Известный английский астроном А. Эддингтон, придумавший популярный образ «стрелы времени», в наиболее яркой форме продемонстрировал полную неосведомлѐнность во взаимоотношениях человека со временем: «Если, следуя за стрелой, мы найдѐм в состоянии мира всѐ больше и больше беспорядка, значит стрела указывает в будущее». Эддингтону, опиравшемуся в своѐ претенциозном обобщении представлений о времени лишь на выводы Больцмана о термодинамическом равновесии молекул в замкнутом изолированном объѐме, было, конечно, не понять, что точные науки обретут новую жизнь, включив в сферу своего действия не только пространственные, но и временные закономерности Вселенной. Две с половиной тысячи лет тому назад Гераклит очень дальновидно ввѐл в философию природы понятие о реке времени. И хотя знаменитый учѐный более всего в научном исследовании ценил конкретные качества природы, сказать о сущности времени более определѐнно он не мог. Гераклитову идею времени от нашего века отделяют десятки других гораздо более замысловатых концепций, но она и поныне сохраняет всю свою образную и содержательную красоту. Знакомясь с новым словом Козырева в науке о времени, я постоянно ловил себя на мысли, что ленинградский учѐный очень твѐрдо стоял на берегу гераклитовой реки. Во «время Козырева», «не распространяющееся как свет, а появляющееся сразу во всей Вселенной», тоже нельзя войти дважды: оно обладает реальным свойством, которое отличает прошлое от будущего. У этого времени есть своя особая субстанция переменной плотности или интенсивности, есть «ход», мера которого определяется скоростью превращения причины в следствие, есть, наконец, «энергия», «давление», «активность», «действие», «момент вращения». Учѐный утверждает, что время может совершать работу и 89

производить энергию. И поэтому все небесные тела у Козырева напоминают очень своеобразные разных размеров и конструкций водяные мельницы, которые черпают энергию из реки времени. Пока течѐт река, работают мельницы. Они принципиально не могут остановиться, замереть: на берегах вечной реки мѐртвой материи просто не существует. Мельницы необычны ещѐ и тем, что способны воздействовать друг на друга через соединяющую их реку. На каждой такой мельнице природы время тратится или образуется вновь. Поэтому Козырев полагает, что источников звѐздной энергии – некогда заряженных, а ныне разряжающихся аккумуляторов – не существует. Главный источник внутренней энергии звѐзд и планет – время. Вулканы, плането- и звѐздотрясения не что иное, как признак вечной жизни небесных тел. Рассказываю Николаю Александровичу, что еду в Москву на симпозиум по древним вулканам. И Козырев вспоминает об интересной работе на Камчатке, где он изучал спектры вулканических извержений. Ведь именно наши земные вулканы – самый надѐжный мост к решению проблем вулканизма Луны, Марса, Венеры, других планет и звѐзд.

- Николай Александрович, что бы Вы хотели пожелать читателям «Уральского следопыта» – тем из них, кто выберет путь следопытов науки?

- Что пожелать молодѐжи, вступающей в жизнь, мечтающей о работе учѐного? Прежде всего – важно найти себя в науке. Потом – поставить цель. И достичь цели! Вулканы и нефть Глубокий интерес к решению по существу одних и тех же проблем характерен для многих, на первый взгляд далѐких друг от друга естественных наук. Как будто бы совсем различные отрасли знания нередко удивительно перекликаются между собой в областях своих стыков, пограничных мест. Не раз естествоиспытатели пытались определить ширину этих пограничных полос, поставить на их краях заметные научные вехи: «Будьте внимательны, вы находитесь на стыке двух наук!» Но чаще всего такие вехи стоят очень недолго. Границы между науками необычайно подвижны во времени, и то, что сегодня пограничная полоса, завтра уже какой-нибудь глубинный район новой «страны-науки». Симпозиум по древним вулканам «Проблемы эволюции вулканизма в истории Земли» проходил в том же самом зале Московского университета, что и секция морской геологии на Втором океанографическом конгрессе. На конгрессе было немало докладов о древнем и современном вулканизме Мирового океана, ещѐ смотрели мы тогда сразу же после заседаний динамичные кинофильмы мужественного бельгийского вулканолога Г. Тазиева об исследованиях кратеров извергающихся вулканов. А вот научная часть нашего симпозиума, специально посвящѐнного вулканам, началась с того, что академик А. Яншин сделал краткий исторический обзор учений об эволюции органического мира.

90

Открытие основных законов развития мира животных и растений послужило главным толчком к познанию тайн необратимого развития неорганической природы. В 1818 году знаменитый французский палеонтолог Ж. Кювье опубликовал работу «Исследование эволюции и лика Земли и о тех изменениях, которые она производит в органическом мире, в царстве животных и растений». Вероятно, это была первая фундаментальная научная работа, специально посвящѐнная изучению эволюции Земли и жизни на ней. Правда, Кювье не был геологом, он ничего существенного не написал ни об эволюции вулканизма на Земле, ни о природе геологических «катастроф», но сама идея о взаимосвязи развития планеты и еѐ органического мира была выдающимся достижением мировой науки. Следующий прорыв в тайны эволюции Земли был сделан полвека спустя великим английским естествоиспытателем Ч. Дарвиным. Учѐный отважился восстать даже против своего уважаемого учителя, геолога Ч. Лайеля, который убеждѐнно отрицал какое-либо направленное развитие Земли и органического мира, утверждал, что на протяжении всей геологической истории земную поверхность преобразуют совершенно одинаковые, никаким образом не меняющиеся геологические факторы. В широко известной двухтомной книге Лайеля «Принципы геологии» были изложены начала концепции униформизма – учения о постоянстве земных перемен. Дарвиновское взрывчатое «Происхождение видов» оставило от казалось бы на века построенного замка униформизма лишь величественные развалины, которые тем не менее очень тщательно изучали, да ещѐ и пытались реставрировать три поколения тех геологов, которые не понимали, что сама наша планета развивается. Дарвин сумел собрать, систематизировать, доказать представительность многих тысяч и десятков тысяч палеонтологических, зоологических, ботанических и других совершенно неопровержимых свидетельств о направленной эволюции органического мира Земли. О том, что развитие земной коры и глубинных оболочек Земли тоже необратимо, писали в начале нашего века Циолковский, Вернадский, Ферсман, Лодочников и другие исследователи. Однако в то время фактов направленности Земли как планеты было всѐ ещѐ недостаточно для вполне строгих выводов. И ещѐ много раз со страниц геологических статей и книг звучал старый вопрос: «А может быть и на самом деле все геологические явления на нашей планете происходят в кругах однообразных перемен?» Первыми смогли разорвать «заколдованный круг» литологии – специалисты по осадкообразованию на Земле. В 1952 году на Первом Всесоюзном литологическом совещании были признаны факты необратимого эволюционного развития процессов осадконакопления и принято решение изучать эволюцию геологических процессов. Вслед за литологами существование необратимого развития земной коры признали специалисты по тектонике и геохимии. И вот, наконец, пришѐл черѐд вулканологов подвести по этой проблеме итоги первых исследований, начатых В. Бондарчуком, Н. Страховым, И. Хворовой, Н. Формозовой и 91

рядом других учѐных. Изучение эволюции земного вулканизма очень сложно потому, что вещественный состав магматических расплавов в глубоких недрах нашей планеты, вероятнее всего, почти не изменялся за последние сотни миллионов лет. В какую бы главу каменной летописи Земли не заглядывали вулканологи, они находят там почти совершенно одинаковые по составу и внешнему облику базальты, андезиты, липариты и другие вулканические породы. Однако факт устойчивости химического состава глубинных расплавов планеты отнюдь не свидетельствует об отсутствии необратимых изменений в эволюции Земли. Развитие нашей планеты шло в сторону векового утолщения еѐ коры и поэтому те магматические расплавы, которые в сложных системах глубинных разломов вступали во взаимодействие с осадочными породами, сохранили сведения и о более тонкой древней земной коре и о еѐ более простом химическом и петрографическом составе. Подробное прочтение древних страниц геологической истории ещѐ впереди, оно существенно приближается с проникновением в казалось бы вечные тайны вулканизма Луны, Марса, Венеры. Ещѐ за четыре года до нашего симпозиума одним из итогов Третьего Всесоюзного вулканологического совещания было решение об углублении сравнительного изучения планетного вулканизма, «имея в виду, что вулканологи окажутся в ближайшее время перед необходимостью прямого изучения вулканизма Луны и других планет». Это решение было принято очень своевременно, потому что уже создавались автоматические межпланетные станции для доставки на Землю образцов лунного грунта. На нашем симпозиуме палеовулканология была определена как наука о древних вулканах, их эволюции, результатах деятельности. Намечены две цели этой самостоятельной науки: в теоретическом плане – расширение знаний о недрах Земли и других планет, а в практических аспектах – удовлетворение нужд промышленности и сельского хозяйства в поиске тех видов месторождений полезных ископаемых, образование которых непосредственно связано с вулканизмом геологического прошлого. Разнообразие и масштабы месторождений полезных ископаемых среди вулканических пород удивляют ныне даже самых убеждѐнных скептиков. Месторождения найдены в кальдерах вулканов, в вулканических конусах и в субвулканических образованиях, окружающих под вулканами магмоподводящие каналы. На дне кальдеры яванского вулкана Кава-Иджен огромное озеро. Вулканические газы, проходящие через скопившиеся в кальдере дождевые и подземные воды, превратили их в десятки миллионов тонн концентрированного раствора соляной и серной кислот. Здесь же в кальдере в растворѐнном состоянии находится полмиллиона тонн алюминия. Хлористый и фтористый водород, сернистый и углекислый газы обращают в кислоты значительные массы не только поверхностных, но и подземных субвулканических вод. Ведь от магматических очагов к земной поверхности идут настоящие газовые «реки». В 1906 году при извержении Везувия 92

образовался столб газа высотой тринадцать километров и диаметром около пятисот метров. В глубинные химические реакции вовлекаются как вулканические, так и боковые осадочные и сильно изменѐнные метаморфические порода. В качестве продуктов этой интенсивной химической дифференциации на поверхность Земли поступают железо, алюминий, марганец и многие другие элементы. Ручьи и реки, текущие через районы вулканизма, ежесуточно выносят в моря и океаны сотни тонн растворѐнных в воде разнообразных полезных ископаемых. Вулканические породы, преобразованные подземными горячими водами, не случайно называются пропилитами. Такое название они получили в честь древних пропилей – ворот, ведущих к богатствам. Немало месторождений золота и серебра находится именно за воротами пропилитов. Газы, выделяющиеся из остывающей вулканической лавы, нередко содержат мышьяк, ртуть, бериллий, свинец, цинк, никель и молибден в количествах, в тысячи раз превышающих их средние содержания в земной коре. После извержения вулканов газы нередко продолжают выходить из кратеров и отверстий, откладывая вокруг серу, нашатырь, поваренную соль, гипс. Но, пожалуй, больше всего на свете естествоиспытателей удивляют находки нефти внутри вулканических кратеров или в горячих источниках поблизости от сравнительно недавно потухших вулканов. Всем известно, что нефть – это смесь углеводородных и других соединений, в подавляющем большинстве своѐм очень легко воспламеняющихся. Конечно же, все эти нефтяные компоненты не то что воспламеняются, а незамедлительно взрываются или превращаются в золу от одной только близости раскалѐнной магмы. И тем не менее, в самом начале прошлого столетия известный немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт описывал встреченные им проявления нефти в горячих вулканических источниках Южной Америки. Позднее о таких же просачиваниях нефти писали различные исследователи Турции и Мексики, Кубы, Канады и Франции. Американские исследователи обратили внимание на «вулканическую» нефть Иеллоустонского национального парка, выходы нефти среди горячих источников Сьерры Невады. Нефтепроявления были обнаружены также в вулканических трубках взрыва Южной Америки, Якутии и Шотландии. На нашем симпозиуме сообщение о результатах изучения выделений нефти в горячих фумарольных источниках в кальдере вулкана Узон на Камчатке сделали ленинградские вулканологи. Изучение природы выделений нефти в вулканических районах значительно затрудняет то обстоятельство, что находки нефти иногда оказываются среди выходов древних осадочных пород, претерпевших ранее на больших глубинах влияние высоких температур и воздействие огромного давления. Каким образом нефть в этих породах избежала превращения в графит? Можно, конечно, было допустить подземное перетекание, миграцию легкоподвижных углеводородных 93

соединений в горизонтальном направлении из ближайших осадочных толщ, но иногда слишком уж велики были размеры массивов древних пород. Сообщение ленинградских геологов, демонстрировавших фотографии выделений нефти в кальдере Узон, очень заинтересовало многих участников симпозиума, вызвало дискуссию об органическом и неорганическом происхождении нефти. По моим представлениям, проявления нефти в кальдерах потухших вулканов обусловлены высокой подвижностью земной коры в этих районах. Ещѐ раньше узнав из газет о необычных находках нефти в кратере Узон, я провѐл небольшое исследование тектонической позиции Камчатки. Удалось выяснить, что весь полуостров представляет собой приподнятый край Охотской плиты, отдельные тектонические пластины которой надвинуты на самые обычные осадочные толщи горных пород. Из этих пород и проникает нефть в вулканический канал, переместившийся вместе с одной из тектонических пластин и по существу потерявший связь с питавшим его очагом магмы. Посвятив своѐ выступление на симпозиуме проблемам эволюции земного вулканизма, я упомянул и о том, что находки нефти в районах современной вулканической активности в какой-то степени закономерны. Ведь явное большинство подобных нефтепроявлений приурочено к фронтальным краям подвижных тектонических плит. Так что следы нефти в кратерах вулканов – это ещѐ не доказательство того, что образовалась она неорганическим путѐм. После семинара по древним вулканам я серьѐзно увлѐкся решением проблемы происхождения нефти. Система информации Общественная моя работа заведующим научно-технической библиотекой Экспедиции довольно часто переставала быть только общественной. С одной стороны, мы всѐ чаще стали получать своевременную и квалифицированную помощь от справочноинформационной службы области и геологического управления, а с другой – нас начали специально просвещать в области теории и практики информатики. Так пришла однажды и моя очередь получать командировку в Свердловск для участия в работе Всесоюзной школы по справочноинформационному обслуживанию геологических организаций и учреждений. Что же это такое – информационная служба в геологии? Самый первый научно-технический – «Горный журнал», появившийся в России около полутора веков тому назад, был посвящѐн геологии и родственным ей наукам. Редактор этого журнала, говоря о значении научной периодической печати, обращал внимание специалистов горного дела на сокращение с еѐ помощью тех трудностей, которые бы изобретательные умы должны были побеждать, «доходя сами до того, что уже найдено и приведено в известность». Формулировка информационной цели геологических изданий в сущности не изменилась до сих пор. Ныне при подготовке ежемесячных выпусков реферативного журнала «Геология» сотрудники Всесоюзного института научной и технической 94

информации обрабатывают несколько тысяч наименований печатных изданий мира. Несравненно труднее стало работать и тем специалистам, предшественники которых в первых номерах «Горного журнала» создавали отдел «Всеобщей Горной и Соляной библиографии». Ведь библиографы ныне ежегодно учитывают многим более ста тысяч различного рода геологических книг, статей и отчѐтов. Обеспечить полной и оперативной информацией многие десятки тысяч специалистов геологического профиля – задача очень трудная. С каждым годом совершенствуется организационная структура сети органов информации, в дополнение к отраслевым создаются специализированные и региональные информационные центры. При становлении информационной службы наряду с обеспечением геологов библиографическими подборками и другими материалами большое внимание уделялось обслуживанию специалистов по их разовым или постоянным запросам. При нынешнем резком увеличении объѐма рабочей документации геологупроизводственнику становится всѐ труднее ориентироваться среди информационных потоков. Поэтому создаются системы информационного курирования как для конкретных тематических исследований, так и для прикладных геологоразведочных работ. Наиболее важные исследования обеспечиваются специальной информацией в виде технико-экономических анализов и аналитических обзоров состояния проблемы по разнообразным информационным источникам. Работа информаторов по строго намеченному плану информационного сопровождения темы означает, что за выбор недостаточно эффективных или ошибочных направлений геологоразведочных работ будут нести ответственность не только сами геологи, но и сотрудники информационной службы, не обеспечившие подготовку представительной информации по данной проблеме. Во время работы нашей школы я познакомился с руководителем информационной службы Уральского геологического управления Владимиром Яковлевичем Комарским. Рассказал я своему старшему коллеге о трудностях, с которыми чаще всего приходится встречаться библиотекарям и информаторам геологоразведочных экспедиций. Высокие темпы развития науки и техники нередко приводят к тому, что многие казалось бы совсем недавно опубликованные в журналах и книгах сведения к моменту поступления их непосредственно на производство оказываются устаревшими. Поэтому информационные системы должны обладать не только констатирующими, но и некоторыми прогностическими возможностями, такими, чтобы библиотекари и информаторы могли приступить к формированию определѐнных информационных массивов несколько раньше, чем эти материалы в полном своѐм объѐме срочно понадобятся геологам. В ответ я услышал неожиданное предложение попытаться самому поработать над структурой удовлетворяющего этим требованиям справочно-информационного фонда геологоразведочной экспедиции или геологопоисковой партии.

95

Предложение это было очень привлекательным, но я не знал тогда самого главного – сколько и каких разработок в этом направлении уже существует. На такой мой вопрос Владимир Яковлевич отвечать не стал, а начал снимать с полок такое множество специальных книг, брошюр, журналов, информационных карт, что я просто испугался всего изобилия материалов, которые мне предстоит найти в наших пермских библиотеках, прочесть, проработать. На мой озабоченный взгляд «не слишком ли много», Комарский ободряюще кивнул: «Иначе нельзя, мы же справочноинформационная служба!» Тут же в нужные места всей этой горы разнообразной литературы были вставлены закладки, вызван работник множительных устройств и, пока мы продолжали наш серьѐзный разговор, были сняты все необходимые копии с нужных страниц и разделов. Владимир Яковлевич вооружился ножницами, клеем и ещѐ через несколько минут я держал в руках объѐмистую пачку аккуратно сброшюрованных материалов, квинтэссенцию требуемого неписанными правилами образцовой информационной службы гарантированного минимума представительной информации. Так я впервые своими глазами увидел, что такое настоящая справочноинформационная служба. Менее чем за час я получил в полное своѐ распоряжение такое количество совершенно необходимых информационных материалов, на внимательное изучение которых мне потребовались многие недели усидчивой работы. И ещѐ несколько трудных недель потребовалось на разработку нового, на мой взгляд, оптимального варианта структуры информационно-поисковой системы для геологов и представителей смежных наук. Как всегда, много ценных советов в этой работе дал мне отец. Результаты исследований с благодарностью отослал в информационный центр геологического управления. Вот что нового мне случилось узнать в процессе этой неожиданной работы об информационно-поисковых системах. Более трѐх веков назад на страницах «Начал философии» Р. Декарта появилось необычное и яркое сравнение наук с ветвящимся деревом. С тех пор в поисках главного стержня человеческих знаний различные исследователи не раз обращались к этому сравнению. Развитие как ведущий и всеобщий принцип природы был предугадан Г. Гегелем, а впервые научно обоснован и положен в основу классификации наук Ф. Энгельсом. Концепция развития нашла полное подтверждение во всех последующих естественнонаучных и философских исследованиях и сыграла немалую роль в самых разных областях науки и практики. Ныне на фундаменте этой концепции стоит вся разветвлѐнная служба научной информации, непрерывно вбирающая в себя все стороны научных знаний о развивающихся природе и обществе. В соответствии с принципом развития построены многие библиотечнобиблиографические классификации, справочные рубрикаторы и указатели. Классификации наук определяют содержание библиотечных каталогов, позволяющих читателю ориентироваться при поиске нужной литературы и 96

облегчающих работникам библиотек выдачу книг. Не найдѐт читатель вовремя нужную книгу, пропустит некстати интересную статью, – посетует на «невезучесть». Иное дело – чтение специалиста. Если важные книги и документы остаются вне поля зрения учѐного и инженера, то это влечѐт за собой или существенные убытки на производстве, или потерю темпов и отставание в научных исследованиях. Вот почему в наше время стали уже совсем привычными на рабочих столах специалистов стопки пахнущих свежей типографской краской брошюр или папок с эмблемой оперѐнной стрелы. Это значит, что исследователи находятся под опекой работников службы информации. Основные приѐмы и методы информационного обслуживания инженеров и учѐных были разработаны и прошли испытание временем в существующей многие десятилетия библиотечной службе. Только раньше обычно не информация ходила к специалистам, а специалисты к библиотечным полкам. Так почему же всѐ-таки информационная служба не осталась внутри библиотек, а стала вполне самостоятельной? Да, значительно выросли количество и объѐм изданий по каждой специальности, в том числе и литературы документального, узкопрофильного характера. Но нельзя сказать, что служба информации возникла лишь после того, как специалисты неожиданно пережили нечто похожее на информационное наводнение. Дело не только в этом. У специалистов с каждым годом множились и усложнялись вопросы. Например, инженерам чаще всего требовались самые подробные сведения не только по крупным машинам и агрегатам в целом, а по их узлам и даже деталям. И весь библиотечный справочный аппарат, построенный по систематическому принципу, оказывался не в состоянии помочь такому глубокому поиску. Были необходимы исчерпывающие данные по различным элементам природных и технических объектов, а существующие предметные библиотечные каталоги могли отослать читателей только к картотекам с литературой по очень крупным системам объектов. Вылавливать узкие предметные сведения из потока книг и журналов путѐм их сквозного просмотра оказалось работой чрезвычайно трудоѐмкой. Таким образом, библиотечная служба, располагая сравнительно немногочисленным персоналом, стеснѐнная традиционными объѐмами служебных помещений, оказалась не в состоянии принять в свои «берега» большой дополнительный поток необычных читателей и специфической литературы. Поэтому новый груз задач и взяла на свои плечи служба информации. Для того чтобы иметь в поле зрения и постоянно использовать массу всевозможных публикаций, число которых удваивается в среднем каждые десять-пятнадцать лет, потребовались новые средства обработки, хранения и поиска информации. Значительную часть этой трудоѐмкой работы оказалось возможным автоматизировать, применяя электронные вычислительные машины. Быстро выяснилось, что пока невозможно создать автоматические информационные устройства, «понимающие» тексты на обычном человеческом языке. Для машин были придуманы упрощѐнные, так 97

называемые информационно-поисковые языки. При их помощи специалистиндексатор переводит любые документы в набор цифр, которые затем закладываются в «память» машины. Зашифрованные таким образом сведения при необходимости извлекаются с соответствующей «полки» машины и снова переводятся на язык запроса. Трудно научить машину быть не слишком многоречивой в ответах и вспоминать только требуемые аспекты обширного запаса информации. Ещѐ в тридцатые годы, когда об электронных вычислительных машинах для информационных целей не было и речи, индийский библиотековед Ш. Ранганатан разработал очень своеобразный метод многоаспектной, фасетной классификации библиотечных фондов. Фасетный принцип Ранганатана обнаружил редкие преимущества в соединении с современной электронной техникой и существенно облегчил решение проблемы индексирования, хранения и поиска многоцелевой информации. Но как это всегда бывает, на место одной решѐнной проблемы становится другая, не менее важная и сложная. В наше время взаимопроникновение всех наук – настолько реальная тенденция, что информационная служба уже не мыслится иначе как многоотраслевой и единой. Применение здесь существующих информационно-поисковых систем пока ещѐ сильно затруднено необходимостью многоступенчатых переводов с разных информационнопоисковых языков. Ликвидация «вавилонского столпотворения» среди столь разноязычных машин – одна из самых насущных проблем информатики. Возникшая ситуация усугубляется тем, что с развитием науки и техники очень быстро обновляется терминология различных отраслей знания, возникают новые науки, требующие включения новых классификационных звеньев в довольно-таки жѐсткую структуру современных информационнопоисковых систем. Темпы совершенствования информационной службы во многом определяются ныне результатами совместной работы философов, естествоиспытателей, библиографов, языковедов, математиков, инженеров. Философский и естественнонаучный принцип развития природы, положенный Энгельсом в основу классификации наук, в настоящее время обеспечивает возможность построения единого генетического ряда объектов природы. Каждый из взаимообусловленных и взаимосвязанных природных объектов, пожалуй, лучше всего индексировать в аспектах, отражающих вещественный состав, структуру, происхождение, особенности динамики и историю развития объекта. Подобный анализ природных объектов и явлений позволяет вести автоматизированные обработку, хранение и поиск информации с использованием преимуществ многоаспектных, дескрипторных информационно-поисковых систем. Перемещение в низшие подразделы систематической классификации наиболее неустойчивых, постоянно совершенствующихся понятий об объектах природы делает подобную информационно-поисковую систему относительно стабильной в условиях быстро развивающейся науки.

98

Разработка и успешное использование специальных предметных словарей для кодирования и поиска нужной информации подчеркнули совершенно исключительную роль принципа предметизации в информационной службе. Будущее службы информации во многом связано с дальнейшим развитием и углублением этого принципа. Предметные многоаспектные каталоги, положенные в основу справочноинформационных фондов, помогут специалистам получать необходимые сведения за самый короткий срок. В организации службы информации находит всѐ большее отражение такая важная особенность современной научно-технической революции, как необычайная подвижность научных и инженерных кадров, их ориентация на наиболее важные и сложные участки решения неотложных задач науки и техники. Фактор профессиональной подвижности, во многом зависящий от эффективности службы информации, способствовал быстрому развитию исследовательских средств физики, геологии, географии, биологии, химии. На пороге своего решения находится проблема регистрации и государственной защиты не только открытий и изобретений, но и передового опыта, новых технологий, методик исследования, научных гипотез. Ведь именно с этих этапов и начинаются пути к изобретениям и открытиям. Передний край современной науки перемещается в область психологии творчества, к исследованиям очень тонких механизмов способностей человека к познанию и действию. Способствовать овладению научными основами управления процессами творчества, начиная с их начальных этапов, – такова одна из важных ближайших задач информационной службы. О новом возможном варианте структуры информационно-поисковой системы для геологов и представителей смежных наук я рассказал в Москве на научно-практической конференции молодых специалистов Государственной публичной научно-технической библиотеки. Результаты этих исследований по информационно-поисковым системам пригодились также для систематизации справочно-информационного фонда научнотехнической библиотеки нашей геологоразведочной экспедиции. Нефть и тектоника Долог ли, короток ли был мой путь от второго к последнему курсу геологического факультета, но и он подошѐл к своему итогу – дипломной работе. Еѐ я решил посвятить проблемам нефтяной геологии. Загадочная на Земле жидкость – нефть, сколько разнообразных гипотез посвящено тайнам еѐ происхождения! Удивительно, что многие научные тропинки к загадкам нефти идут со стороны планетологии. Очень любопытную ниточку таких рассуждений предложил в 1877 году Д. Менделеев. Разбирая гипотезы о происхождении нефти из остатков растений и животных, учѐный обратил внимание, что нефть встречается в породах очень древней геологической эпохи, «ещѐ не богатой организмами». Далее Менделеев, как настоящий геолог, а совсем не как химик, очень дальновидно подчеркнул связь крупнейших нефтяных месторождений с 99

простиранием и развитием горных систем. Потом учѐный упомянул о том, что спектральный анализ обнаружил на Солнце много железа, а это значит, металлического железа много и в недрах Земли. И смелый из всего этого вывод: вода, проникая в земные глубины по разломам в формирующихся горных системах, взаимодействует с карбидами железа и при этом «может дать нефть». Менделеев рассказал и о своих собственных экспериментах, в процессе которых, действуя на чугун кислотой, получал очень похожую на нефть жидкую смесь углеводородов. Несколько позже, в 1889 году В. Соколов предположил, что все главные компоненты нефти существовали в нашей планете со времени еѐ происхождения. И поэтому образование нефти в приповерхностных частях Земли – это один из закономерных этапов развития охлаждающейся планеты. Уже в нашем столетии появились гипотезы о возникновении земной нефти из комет и метеоритов. Эти гипотезы опирались на твѐрдо установленный наукой факт широкого распространения углерода и органических молекул во Вселенной, особенно на малых небесных телах. Автор кометной гипотезы происхождения нефти, советский исследователь Н. Розенблюм рассчитал, что при среднем числе столкновений комет с Землѐй один раз в сто тысяч лет на нашей планете таким образом могло накопиться почти всѐ органическое вещество, содержащееся в земной коре. Американский учѐный Либби из Калифорнийского университета предположил, что органическое вещество каменных метеоритов при столкновениях с планетами превращается в парафин, а лунные моря могут быть полностью заполнены парафином. А известный английский астроном и писатель Ф. Хоил в своих научных трудах упоминал о наверняка существующих на Венере «бушующих морях нефти». Гипотезы о космическом происхождении земной и, возможно, планетных нефтей вообще особенно часто встречались мне в то время, когда я собирал материалы для дипломной работы. Да и какой это был год! По Луне двигался уже второй по счѐту «Луноход», летела к Земле только что открытая и уже ставшая знаменитой комета Когоутека, а число открытых в космосе органических молекул перевалило за три десятка. Многие из этих молекул, будучи соединѐнными, могли бы вполне образовать характерные для нефти углеводороды. Многие космологические и планетологические аспекты происхождения нефти и жизни на Земле были необычайно заманчивыми. Но дипломную работу предстояло писать, опираясь больше на земные геологические исследования. Из всех геологических наук больше всего меня привлекала тектоника – наука о строении и развитии земной коры. Новое направление этой интереснейшей области знания – тектоника плит – родилась на стыке с планетологией можно сказать на моих глазах, на тех конгрессах, симпозиумах и конференциях, участником которых мне довелось быть. Можно было не соглашаться с отдельными разделами концепции тектоники плит, совсем по-иному определять форму и мощность плит, но сами плиты в земной коре всѐ-таки существуют, в этом у меня не было совершенно никакого сомнения. В сравнении с предшествующими направлениями в 100

геологии тектоника плит – это заметный новый шаг в познании Земли и планет. Я был бесповоротно убеждѐн: темой моей дипломной работы должна быть тектоника плит, обращѐнная к проблеме поиска полезных ископаемых. И, пожалуй, лучше всего начать с нефти, ведь здесь уже у меня были очень интересные предшественники. На московском симпозиуме по древним вулканам я впервые услышал о любопытной концепции известного американского нефтяного геолога Х Хедберга, который пытался доказать, что главные нефтяные месторождения образуются на границе континента и океана. Здесь в глубоководных океанических желобах скапливаются богатые органическим веществом осадки, из которых затем под действием высоких температур выделяется нефть. Обосновать этот механизм происхождения нефти сразу и во всех подробностях американскому учѐному не удалось, и поэтому всю свою гипотезу он вначале изобразил на смешных рисунках, где все геологические процессы для наглядности показаны с помощью работающих человечков. Недостатком новой его концепции, шутил сам Хедберг, был тот факт, что «нами не обнаружено больших скоплений нефти как раз в тех частях планеты, которые по предположению должны находиться ближе всего к вышеназванным образовавшимся провалам или воронкам, наполненным отложениями!» Свою основополагающую статью «Континентальные края с точки зрения геолога-нефтяника» Хедберг закончил любопытной фразой: «Континентальный край должен быть основой для плодотворной встречи геологов-нефтяников, геологов-океанологов и студентов, изучающих историю Земли». Ну что же, для студентов, так для студентов! Под руководством моего постоянного университетского учителя и наставника П. Софроницкого, главного геолога объединения «Пермнефть» С. Винниковского я изучил многие относящиеся к нефтяной геологии материалы с точки зрения концепции тектоники плит. Наметил границы основных плит и тектонических пластин на прилегающей к Уралу территории ВосточноЕвропейской платформы, нанѐс на карту известные здесь главные нефтегазоносные районы. И в результате получилось, что наиболее крупные нефтяные месторождения сконцентрировались по фронтальному краю Балтийско-Волго-Уральской плиты, отличающейся высокой современной тектонической подвижностью. Зависимость процессов нефтенакопления от взаимного положения тектонических плит, их строения и динамики развития была, таким образом, на изучаемой территории довольно убедительно обоснована. Ну а как же быть с наиболее трудными вопросами происхождения нефти? Несмотря на очевидную привлекательность концепций неорганического синтеза нефти, в дипломной работе я руководствовался исследованиями учѐных сторонников несомненно более основательной органической гипотезы, начало которой положил ещѐ в 1763 году М. Ломоносов. Конечно, наша планета, как и другие большие и малые небесные тела Галактики, насыщена органическим веществом внеземного 101

происхождения, хотя и можно спорить о том, какое именно количество земной органики имеет первоначальную космическую природу. Однако жизнь на Земле с самого рождения постепенно по мере развития включала всю возможную космическую органику в свой великий круговорот и преобразовала это органическое вещество настолько сильно, что связи его с космосом оказались внешне совершенно утраченными. Вот почему исследовать формирование нефтегазоносных бассейнов планеты лучше всего, опираясь прежде всего на законы развития биогеосферы, то есть сферы жизни и сферы каменной оболочки Земли. Связь образования нефти с тектоникой земных плит и пластин – это, разумеется, лишь один из самых первых шагов к заманчивым тайнам нефти. Дипломную работу я защитил на отлично. Мечта стать геологом, наконец-то осуществилась. Послесловие Так, думается, лучше всего закончить эту книгу о моѐм пути в профессию. Рассказ о самóй профессии геолога должен быть особым. С раннего детства помню: приходил ли к отцу на рудник или шахту, шли ли вместе в праздничной колонне под транспарантами – всюду над нами были большие буквы слов, выражающих самую суть геологии – «Наш свинец – смерть фашизму!», «Уголь – хлеб промышленности!», «Нефть – чѐрное золото!» Там, где геологи, там всегда начало и продолжение жизни – вода, хлеб, соль, золото в прямом и переносном смысле. Путь в земные недра и одновременно путь к звѐздам. Новости с современных космических станций насыщены геологической информацией. Из космоса совсем по-новому смотрится геология, на Земле без внимания геологов не остаѐтся ни одна планета солнечной системы. Составлены подробные карты поверхности Марса, завершѐн первый этап выдающихся радиолокационных исследований поверхности Венеры. И там, на таких далѐких планетах такие интереснейшие земные задачи: если на Марсе и Венере обнаружены непрерывные горные хребты и тектонические впадины протяжѐнностью во многие тысячи километров, то у нас на Земле разве горные хребты кончаются там, где начинаются равнины? Конечно же, нет, и геологическому поиску открываются новые пути под так называемыми осадочными чехлами платформ! Разумеется, не легко геологам-специалистам по рудному сырью переходить от сравнительно хорошо читаемой каменной летописи горных хребтов к тайнам тех же гор, но погребѐнных пусть даже на небольшой глубине. И может быть, здесь геологам особенно важно призвать на помощь не только традиционные ископаемые, но и живые растения – эти удивительно чуткие индикаторы и современных, и древних геологических процессов. Когда учился в университете, с любопытством слушал я слова Павла Александровича Софроницкого о том, что нет настоящего геолога без твѐрдых ботанических знаний. Сам Софроницкий в свои студенческие годы 102

ходил на все лекции знаменитого профессора-ботаника А.Я. Гордягина. Интересно очень, что же нового расскажет геологу и ботанику пристальный взгляд на мир растений с самолѐтов и космических станций? И какие новые тайны растений откроются нам на других планетах? И когда же, наконец, геологи проложат на иных планетах свои пешеходные маршруты? ______________________

Краткий словарь встречающихся в книге геологических терминов

АНДЕЗИТ – вулканическая горная порода, названная по горной цепи Анды АНОРТОЗИТ – горная порода, состоящая почти исключительно из минерала плагиоклаза БАЗАЛЬТ – вулканическая горная порода, состоящая из минералов плагиоклаза, авгита и часто оливина ГЕОДИНАМИКА – наука о процессах, протекающих в системе «Земля» и о силовых (энергетических) полях, проявляющихся в этих процессах ГЕОТЕКТОНИКА – наука о строении и развитии земной коры ГЕОФИЗИКА – наука, изучающая физические явления и процессы, которые протекают в оболочках Земли и в еѐ ядре ГЕОХРОНОЛОГИЯ – раздел геохимии об измерении геологического времени ГЛЯЦИОИЗОСТАТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА – гипотеза о взаимодействии материкового оледенения с массивом подстилающих горных пород ГНЕЙС – сланцеватая, тонкополосчатая горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата, плагиоклаза и других цветных минералов ГРАВИТАЦИЯ – явление взаимодействия любых материальных масс ГРАНИТ – горная порода, состоящая из кварца, полевого шпата и других цветных минералов ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ – отрасль геологии, изучающая геологические условия и динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерной деятельностью человека КАЛЬДЕРА – циркообразная впадина с крутыми стенками и с более или менее ровным дном, образовавшаяся не в результате активной деятельности вулкана, а вслед за нею вследствие провала вершины вулкана ЛИПАРИТ – вулканическая горная порода, в стекловатой массе которой встречаются вкрапления кварца, полевого шпата, плагиоклаза и других цветных мнералов ЛИТОЛОГИЯ – наука об осадочных горных породах и осадкообразовательных геологических процессах ЛИТОСФЕРА – верхняя твѐрдая оболочка Земли 103

МАГМАТИЗМ – термин, объединяющий вулканические и плутонические процессы в развитии складчатых и платформенных областей земной коры. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых являются магма и еѐ производные. МЕЗОЗОЙ – сокращѐнное название мезозойской эры геологической истории Земли МЕТАМОРФИЗМ – разнообразные глубинные геологические процессы, главными факторами которых являются температура, давление, состав и химическая активность глубинных растворов НЕОТЕКТОНИКА – раздел геотектоники, рассматривающий новейшие тектонические процессы, которыми созданы основные черты современного рельефа ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ – образование всех видов осадков в природных условиях путѐм перехода осадочного материала из подвижного или взвешенного состояния в неподвижное на поверхности или в недрах Земли ОСАДКООБРАЗОВАНИЕ – совокупность современных природных процессов взаимодействия литосферы с атмосферой, гидросферой, биосферой и космическим пространством, приводящих к образованию осадков ПАЛЕОЗОЙ – сокращѐнное название палеозойской эры геологической истории Земли ПАЛЕОНТОЛОГИЯ – биологическая наука, изучающая по ископаемым остаткам организмов и следам их жизнедеятельности историю развития растительного и животного мира прошлых геологических эпох ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ – отрасль науки о земном магнетизме, изучающая земное магнитное поле геологического прошлого ПЕТРОГРАФИЯ – наука, изучающая горные породы с точки зрения их минерального и химического состава, геологических особенностей ПЛАТФОРМА – основной элемент структуры континентов, противопоставляемый горноскладчатым областям (геосинклиналям) и отличающийся от последних более спокойным тектоническим режимом ПОЧКА УГОЛЬНАЯ – стяжение в угольных пластах, состоящее из карбонатов с примесью угольного вещества РАДИОУГЛЕРОДНАЯ ДАТИРОВКА – метод определения абсолютного возраста молодых геологических образований, основанный на естественном распаде радиоуглерода РЕГОЛИТ – поверхностный слой Луны, состоящий из пылеватого и уплотнѐнного обломочного материала РИФТ – линейно вытянутая на несколько сот километров (нередко свыше тысячи километров) щелевидная или ровообразная геологическая структура 104

СБРОС – разрыв, вызванный опусканием одного участка земной коры относительно другого СБРОСО-СДВИГ – комбинация сброса и сдвига СЕЙСМОЛОГИЯ – наука о землетрясениях и связанных с ними явлениях, раздел геофизики СЕЛЕНОЛОГИЯ – наука о Луне, о еѐ строении, рельефе, характере и составе лунных горных пород на поверхности и в недрах и о явлениях и процессах, видоизменяющих лунный облик СТАЛАКТИТ – минеральное натѐчное образование, нарастающее на потолках пещер, рудников и спускающееся вниз в виде сосулек ТЕКТОНИКА – см. ГЕОТЕКТОНИКА ТЕХНОГЕНЕЗ – совокупность геоморфологических процессов, вызванных производственной деятельностью человека ФОРАМИНИФЕРЫ – большая группа бентосных и планктонных простейших животных с известковой, кремнѐвой или другой раковиной ФОРМАЦИИ (ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ) – сообщества различных геологических тел, связанных общностью происхождения и тектонической позиции ХОНДРИТЫ – каменные метеориты, состоящие из капелек силикатного или другого вещества, застывшего в форме шариков-хондр, погружѐнных в тонкозернистую массу ШАРЬЯЖ – горизонтальный или пологий надвиг с перемещением горных масс в виде покрова

Примечание: значения терминов взяты преимущественно из «Геологического словаря», тт. 1 и 2, М.: «Недра», 1978 105

Один из вариантов первой странички книги 106