ОБ ИЗМЕНЕНИИ РАЗМЕРОВ ЗЕМЛИ.
Международная группа ученых наконец-то смогла опровергнуть гипотезу расширяющейся-сжимающейся Земли. Эта концепция еще с XIX столетия будоражила умы различных ученых, интересующихся процессами формирования ландшафтов нашей планеты. Однако теперь, похоже, ее пора отправлять в архив на полку под названием "Теории, не выдержавшие проверки практикой". Но давайте сначала поговорим о том, каким образом эта гипотеза вообще появилась на свет. С начала девятнадцатого века геологов и ландшафтоведов интересовал один простой вопрос - почему поверхность нашей планеты неровная? Согласно теоретическим расчетам процессов, которые происходили при формировании Земли (а тогда, как мы помним, считалось, что изначально она была холодной, то есть произошла из газового облака, температура которого была не многим выше таковой окружающего Космоса), никаких "вмятин" и "пупырышков" на ее поверхности образовываться не могло (напомню также, что и о движении материков тогда еще тоже не знали). Откуда же взялись все эти горы, впадины, плоскогорья, низины и желоба? К середине века стали считать, что на самом деле протопланетное облако, из которого сформировалась Земля, сперва было горячим. И не просто горячим, а прямо-таки раскаленным. Согласно этой гипотезы, французский ученый Э. де Бомон в 1852 году предложил оригинальное объяснение причины неровности земной поверхности. Он рассуждал так: протопланетное облако, представляющее собой огненный шар из раскаленного газа в какой-то момент начало остывать с поверхности, и, соответственно покрываться твердой коркой. А поскольку объем любого остывающего тела уменьшается, то эта остывающая корка начала съеживаться и "садиться". В результате на поверхности образовались трещины (низины и впадины) и поднятия между ними (горы). Итак, по мнению де Бомона, планета, остывая, один раз в своей истории все-таки сжалась. Однако критики сразу же указали на слабое место данной концепции - уже тогда было известно, что горные хребты на Земле образовались в разное время, иногда между их "днями рождения" проходили сотни миллионов лет. Но последователей французского ученого это противоречие нисколько не смутило - они модифицировали гипотезу и заявили, что сжатие, а затем и расширение нашей планеты происходили несколько раз на протяжении ее истории, и, скорее всего, будут происходить в будущем. Так появилась та самая гипотеза сжимающейся-расширяющейся Земли. Однако еще в том же XIX веке физики указали на еще одно слабое место данной концепции - согласно их расчетам, при подобном сжатии-расширении, если оно имеет тепловую природу, общая температура Земли должна была изменяться на несколько тысяч градусов, повышаясь и понижаясь. Конечно, когда на планете жизни еще не было, это никому бы не помешало, но ведь многие горы образовались всего каких-то 50-30 миллионов лет тому назад, совсем недавно, когда на Земле была уже хорошо развитая биосфера. Такого температурного скачка живые существа явно не смогли бы перенести, даже устойчивые ко многим экстремальным температурам архебактерии! Так что неувязочка получается... Впрочем, поклонников гипотезы сжатия-расширения это возражение тоже не смогло сбить с толку - они посчитали, что подобный процесс мог запускаться не тепловым, а каким-нибудь другим механизмом, например, мантийной конвекцией, как, например, это предполагал еще в конце XIX века отечественный ученый И. О. Юрковский. Однако вскоре А. Вегенер предложил свою теорию дрейфа континентов, названную позже гипотезой глобальной тектоники. Несмотря на то, что доказать ее удалось лишь через 50 лет после появления (когда был открыт спрединг, то есть разрастание морского дна благодаря подъему вещества из мантии), она оказалась более убедительной, и главное, логичной, чем теория сжатия-расширения. Однако приверженцы последней все равно не сдавались, хотя обосновать хотя бы один из механизмов, который это сжатие и расширение запускал бы, так и не смогли. Также они не сумели предложить хоть какую-нибудь четкую периодизацию этих циклов, которая была бы увязана с реальными данными о сроках появления новых гор (проще говоря, четко определить, сколько лет каждый цикл должен длиться).
Была также гипотеза о генерации вещества внутри планеты, основанная на космологической теории генерации вещества внутри небесных тел [1-3] и анализе гелия, поступающего из земной коры и свидетельствующего о его радиогенном происхождении [4].
Измерения, проведенные с помощью космического аппарата на орбите Земли,
показали, что ее вращение замедляется с относительной скоростью 2.37*10
1/год [5]. Этот результат подтверждается анализом
геологических отложений, возникающих в период приливов которые, как
известно, связаны с фазами и положением Луны [6]. Замедление вращения объясняется расширением Земли ввиду сохранения момента вращения. Замедление вращения
Земли связывается также с передачей вращательного момента Луне, которая удаляется от Земли [7]. При этом порядок относительного увеличения этих величин близок к постоянной Хаббла. Однако такой передаче момента вращения нет удовлетворительного объяснения ни с помощью классической механики, ни с помощью стандартной теории относительности для пустого пространства. Действительно, в результате приливов и отливов, вызываемых Луной, в результате перемещения масс воды и трения о берег выделяться тепловая энергия, которая в неинерциальной системе координат, жестко связанной с Землей, будет излучаться одинаково в разные стороны. Но в инерциальной системе координат импульс, уносимый излучением в сторону движения поверхности планеты будет больше, чем в противоположную сторону, за счет чего Земля будет терять вращательный момент. Однако этого излучения явно недостаточно, чтобы вызвать существующее торможение вращения планеты. Луна при нахождении над поверхностью океана в результате поднятия уровня воды будет притягиваться к Земле и поэтому с позиции классической механики должна была бы постепенно сближаться с ней. При этом происходит потеря энергии системы Земля и Луна, аналогично тому, как в пульсарах, являющихся близко расположенными нейтронными звездами, в результате излучения энергии в виде гравитационных волн происходит сближение этих звезд с увеличением частоты их вращения. Следует отметить, что увеличение орбит наблюдается не только у Луны, но и у планет солнечной системы [7].
Если
основываться на концепции генерации энергии в результате уменьшения массы покоя
элементарных частиц, то оказывается, что энергию будет выделять любое тело,
обладающее ненулевой массой m. И здесь следует обратиться к антропному
принципу и оценить порядок энергии, получаемой человеком в результате этого процесса. Если
энергию покоя E=mc
, где c – скорость света, человека массой
Литература 1.
Bondi H., Cosmology.
2.
Hoyle F.,
Nature 163, 4136 (1949). 3.
Jordan P.,
Schwerkraft und Weltall.
Fr. Vieweg und Sohn, Braunschweig, 1952. 4.
Яницкий И.Н. в «Геофизика и современный мир», международная научная
конференция, доклады и рефераты. ВИНИТИ, М.,
1993. 5.
Микиша А.М. Космические методы в геодезии. Знание, М. 1983. 6.
Science,
Vol. 273, N 5271 (1996). 7.
Guruprasad V.
Relativity of spatial scale and of the Hubble flow: The logical foundations of relativity and cosmology, arXiv:gr-qc/0005014.
