Тесный космос

А Драбкин| опубликовано в номере №961, июнь 1967
  • В закладки
  • Вставить в блог

«В невообразимо огромной бесконечности пылающих звезд и черного космоса, на столь небольшом каменистом кусочке, что смешно даже упомянуть о нем, слабые создания, которые называются людьми, пытаются точно определить, где они находятся. Они дали имя той звездной бесконечности, в которой вращается их планета. Они зовут ее Вселенной. Они узнали о ней совсем немного, ровно столько, чтобы поражаться все больше и больше. Как она появилась! Что с ней будет! Что она собой представляет!» Эти строчки взяты не из фантастического романа, а из научной статьи. В «звездные часы разума», когда на смену периоду накопления сведений приходит период переработки этих разрозненных данных в стройную теорию, язык науки становится поразительно красочным, образным. Так было уже на нашей памяти с генетикой и кибернетикой. Нечто подобное происходит сейчас с космогонией - наукой о происхождении и развитии небесных тел и их систем. Еще сравнительно недавно космос казался людям пустым, безграничным пространством, в котором небесные тела удерживаются за счет гравитационных сил. Считалось, что единственный действующий во Вселенной закон - это закон всемирного тяготения. Считалось также, что этим одним законом можно объяснить все то, что происходит в галактиках и скоплениях галактик. Доказательства возможности колоссальных взрывов во Вселенной изменили наши взгляды на окружающий мир. Космос оказался ареной самых различных процессов. Космос в нашем представлении стал тесным. Судите сами. Сейчас обнаружено радиоизлучение, которое, по расчетам ученых, есть следствие колоссального взрыва. Взрыв этот произошел 10 миллиардов лет назад. Тогда Вселенная была сверхплотной гигантской глыбой - в миллион миллиардов раз более плотной, чем вода. Глыба эта взорвалась от неведомых нам причин. Ну, а если Вселенная возникла из единого центра, не логично ли будет допустить, что нас ждет открытие не изученных ранее взаимосвязей между все еще разлетающимися частицами некогда единой трудновообразимой глыбы! Наука отвечает на этот вопрос утвердительно. Однако от столь общей формулировки до всеобъемлющей космогонической теории еще очень далеко. Хотя не исключено, что именно наше время, эпоха искусственных спутников и межпланетных полетов, даст человечеству истинно научную теорию происхождения мира, - ведь количество информации о небесных явлениях сейчас возрастает в прогрессии поистине геометрической. Но, может быть, наиболее пристальное внимание ученых приковано сейчас к нашей звезде - к Солнцу, к звезде, о которой, несмотря на ее близость, мы располагаем весьма скудными сведениями. Исследования, проведенные во время Международного геофизического года (когда солнечная активность была наибольшей], а также наблюдения во время недавно закончившегося Года спокойного Солнца показали, что взаимосвязь земных явлений с процессами на Солнце глубока и многообразна. Навряд ли в одной статье можно рассмотреть все стороны этой проблемы. Поэтому мы ограничимся рассказом о влиянии космических причин на земной магнетизм. Для начала совершим небольшой исторический экскурс. Колумб открыл Америку. Эта хрестоматийная истина документально подтверждается многочисленными географическими картами. Другое открытие Колумба пользуется значительно меньшей популярностью, хотя и не менее важно. Колумб открыл магнитное склонение. Во время плавания он однажды заметил, что стрелка компаса ведет себя странно - отклоняется от магнитного Деридиана. В те времена безусловно установленным считалось магнитное притяжение Полярной звезды и всякое иное положение путеводного указателя считалось противоестественным. По преданию, Колумб засунул под компас топор, чтобы выровнять положение стрелки и успокоить команду. Когда же на горизонте показалась земля, топор был извлечен и стрелка обрела то положение, которое диктовалось законами земного магнетизма. Трудно сказать, чего больше в этой легенде - правды или вымысла. Но одно очевидно: на рубеже XV и XVI столетий люди стали сомневаться в существовавшем убеждении, что причина земного магнетизма таится в притяжении Полярной звезды. Вслед за магнитным склонением в 1576 году английский инструментальный мастер Норман открыл магнитное наклонение - изменение положения стрелки компаса относительно горизонтальной плоскости в разных местах земного шара. Он же впервые высказал мысль, что причина магнетизма не есть влияние небесных тел, а имеет свои истоки в строении Земли. Вывод: величина магнитной силы зависит от географических факторов. Однако вывод этот был далеко не исчерпывающим. В джунглях Сиама священник Гюи Ташар наблюдал любопытнейшее явление. В устроенной им примитивной обсерватории большая магнитная стрелка, подвешенная на прочной нити, непрерывно колебалась в течение суток. Так было открыто явление, позднее получившее название суточных вариаций магнитного поля Земли. Следовательно, магнитные явления зависят и от факторов географических и от каких-то иных причин, связанных с внеземными процессами. На первый взгляд это взаимоисключалось. Действительно, если источник магнитного притяжения лежит вне Земли, если на магнитную силу оказывают влияние планеты и Солнце, то как объяснить значительные изменения склонения и наклонения в разных точках земного шара! (Забегая вперед, скажем, что позднее ученые обнаружили резкие колебания магнитной силы в точках Земли, лежащих по космическим масштабам буквально рядом - на расстоянии 200-300 километров друг от друга). Можно было бы допустить, что источник магнетизма находится внутри нашей планеты. Это объяснит влияние географических факторов на магнитную силу: ведь Земля неоднородна, по образному выражению М. В. Ломоносова, она состоит из частиц «различной доброты», имеющих разные магнитные свойства. Но тогда чем объяснить суточные вариации, открытые Гюи Ташаром (и открытые позже годичные и вековые изменения магнитного поля), цикличность которых может быть объяснена только причинами космическими! Эта дилемма возникла около 400 лет назад и существует до сих пор. Бывает же так! Когда знакомишься с материалами, накопленными историей науки по этой проблеме, вдруг сталкиваешься с весьма своеобразными формами научных дискуссий. В знаменитой книге «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов» Уильяма Гильберта, которая вышла в Лондоне в 1600 году, есть такое категорическое утверждение: «...в дальнейшем изложении будет раскрыта исследованная благодаря нашим трудам и опытам природа магнита, скрытые и недоступные причины действия магнита станут ясными, доказанными, очевидными и объяснимыми». Вслед за этим обнадеживающим тезисом автор пишет: «Магнитная сила одушевлена или сходна с душой: соединяясь с органическим телом, она во многом превосходит человеческую душу». А далее Гильберт разделывается со своими оппонентами, которые, по его мнению, «окутывают ученым математическим туманом глупости, от которых становится стыдно». А вот другая цитата, относящаяся к более позднему времени: «...все учение Чижевского..... имеет своим источником не какие-либо экспериментальные факты, добытые Чижевским, но его всеобщую теорию космического действия солнечных лучей, с которой он выступает в качестве защиты средневекового знахарства». В таком стиле один профессор характеризовал работу другого профессора через триста с лишним лет после Гильберта. Однако вернемся к теме. Время шло. Из крупиц опыта, накопленного разными исследователями, складывалась все более полная картина действия земного магнетизма. На основе формул, выведенных великим немецким математиком Карлом Фридрихом Гауссом, появилась возможность определять величину и направление магнитной силы в любой точке земного шара. Были составлены точные карты магнитных склонений, без которых немыслима навигация - будь то морская, воздушная или космическая. И все-таки магнетизм остался величайшей научной загадкой, не разгаданной, несмотря на многолетние усилия десятков ученых, не разгаданной, несмотря на то, что сами изменения магнитной силы точнейшим образом рассчитаны для разных районов земного шара. Современные ученые выдвигают несколько предположений, объясняющих природу земного магнетизма. Очевидно, считает большинство геофизиков, внутри земного шара есть токопроводящее ядро, которое, вращаясь в первичном магнитном поле, усиливает это поле. Так возникает сила земного магнетизма. Теория эта получила название гидромагнитного динамо. У нее есть горячие сторонники и не менее горячие противники. Но как бы там ни было, а именно эта теория позволила объяснить целый ряд странных магнитных явлений. Вот хотя бы мировые аномалии. Существуют области земной поверхности, где стальная стрелка ведет себя странно, - магнитное поле Земли в этих районах явно нарушено. Когда дело касается сравнительно небольших областей, здесь решающими оказываются состав и свойства залегающих пород, как, например, у нас на Курской магнитной аномалии. Ну, а коли аномалии сопоставимы с размерами целого материка! В чем их причина! В пользу этой гипотезы говорит и такое явление. Ученые давно заметили, что в сейсмических районах во время землетрясений увеличиваются изменения магнитного поля Земли. Японские сейсмологи даже конструируют прибор, прогнозирующий землетрясение в зависимости от магнитных колебаний. Так что же, земной магнетизм есть только результат перемещения гигантских масс внутри Земли! Нет, отвечают ученые. И здесь мы подходим к «космическому действию солнечных лучей», о котором говорит А. Л. Чижевский. Установлено, что изменения солнечной активности приводят к изменениям в токопроводящих слоях атмосферы (в ионосфере). Ионосфера будто металлическим шаром (если иметь в виду ее электрические свойства) охватывает нашу планету. Токи, циркулирующие в ней, меняют свои величины под действием электромагнитных изменений на Солнце. Такие колебания отражались на стрелке Гюи Ташара, их улавливают все компасы и радиоприборы. Однако тут лишь одна сторона проблемы. Как показали измерения, сама Земля небезразлична к «космическому действию солнечных лучей». На радость всем опаздывающим и спешащим, сутки непрерывно увеличиваются. Правда, увеличение это не столь велико, чтобы существенно повлиять на дела житейские: измеряется оно тысячными долями секунды за столетие. Но тем не менее факт остается фактом: наша старушка Земля вертится вокруг своей оси все медленнее и медленнее. Ученые даже прикинули примерно, через сколько миллиардов лет она остановится совсем. И вдруг в последнее время выяснилось, что интенсивность замедления вращения Земли неожиданно резко возросла. Сутки, вместо того, чтобы удлиняться на одну миллисекунду за 120 лет (как это было раньше), вдруг начали расти на ту же величину за год. Потом замедление резко уменьшилось. Затем снова увеличилось. Астрономы терялись в догадках. Как будто все было ясно: замедление вращения Земли вызвано действием приливных волн в морях и океанах, а также в твердом теле планеты. Влияют на этот процесс и метеорологические явления - снегопады, ветры, бури. Однако перечисленные причины существовали испокон веков. Откуда же появились нерегулярные «таинственные» изменения скорости вращения Земли! Создавалось впечатление, будто что-то находящееся вне Земли заставляет нашу планету вращаться с неравномерным замедлением. Похоже на мистику. Но вот сотрудник Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Э. Могилевский высказал смелую гипотезу: изменение скорости вращения нашей планеты связано с активностью Солнца. Первые расчеты как будто опровергли это предположение. Они показали, что поток солнечного излучения даже во время сильнейших взрывов обладает крайне малой энергией. Энергии этой недостаточно, чтобы устроить сколько-нибудь значительную магнитную бурю в атмосфере Земли, уж не говоря о том, чтобы повлиять на скорость вращения этого весьма массивного тела. Но в опровержении таилась и будущая разгадка непонятного явления. Ведь если энергия солнечного потока недостаточна даже для вызова магнитной бури, а магнитные бури существуют, следовательно, мы неправильно представляли себе структуру и мощь потока. Значит, поток этот не могучая однородная спокойная река, льющаяся из Солнца, а цепь гигантских облаков плазмы, плазмоидов. Плазмоиды, как огромные бусины, вырываются один за другим из бурлящих недр Солнца и устремляются в мировое пространство. Часть из них движется к Земле. Каждое такое облако обладает собственным мощным магнитным полем. Взаимодействуя с магнитосферой Земли (а относительные размеры участников этого взаимодействия можно представить так: Земля - горошина, плазмоид - небоскреб), оно и вызывает магнитные бури. Ну, а теперь отвлечемся от космоса и представим себе школьный опыт. На тонкой нити висит металлический шар. Мимо него в горизонтальной плоскости движется магнит. По мере перемещения магнита шар начинает вращаться. Причем направление вращения шара будет зависеть от того, с какой стороны от него пройдет магнит. Если теперь представить себе, что описанный нами шар - Земля, а магнит - плазмоид, механизм изменения скорости вращения планеты станет ясен. Если плаз-моид-магнит пересекает орбиту движения Земли вокруг Солнца в том месте, откуда Земля недавно только ушла, скорость вращения возрастает, во втором случае плазмоид и Земля как бы движутся навстречу друг другу, и вращение замедляется. Так сотрудниками Института земного магнетизма В. Афанасьевой, Ю. Калининым и Э. Моги-левским была установлена космическая причина изменения скорости вращения Земли. Величины, которыми в этом случае оперируют астрономы, не превышают тысячных долей секунды. Но, незаметные, эти доли чрезвычайно важны для науки, ибо с их помощью математически точно рассчитаны величины взаимодействия Земли с потоками солнечной плазмы. Но только ли в изменении скорости Земли проявляется действие космического «магнитного союза»! Нет. Недавно работники Института геофизики АН Грузии установили, что колебания так называемого «постоянного магнитного поля» связаны с 22-летним циклом солнечных пятен. Заметьте, не процессы в ионосфере, а глубинные процессы в ядре планеты зависят от солнечных циклов. Более того. Недавно обнаружена и еще одна удивительная связь. Ученые нанесли на земной глобус центры землетрясений. Потом точки, относящиеся к одному году, соединили между собой. И создалась поразительная картина. Оказывается, на Земле существуют пояса сейсмически активных зон. Причем пояса эти, близкие по своему направлению к широтным линиям, «сползают» от приполюсных районов к экватору. Такое «сползание» повторяется каждые 11 лет. А эта цикличность, в свою очередь, совпадает с одиннадцатилетним перемещением зон активности на Солнце - тоже от полюсов к экватору. Так «космическое действие солнечных лучей» из области бранных слов перемещается в область поисков и экспериментов.

  • В закладки
  • Вставить в блог
Представьтесь Facebook Google Twitter или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.

В 1-м номере 2021 года читайте о сокровенных дневниках Михаила Пришвина, которые тайно вел на протяжении полувека, жизни реального Ивана Поддубного,  весьма отличавшегося  от растиражированного образа, о судьбе и творчестве Фредерико Феллини, об уникальном острове Врангеля, о братьях Загоскиных – писателе и флотском лейтенанте, почти забытых в наше время, новый детектив Анны и Сергея Литвиновых Раз, два, три, четыре, пять – я иду искать…» и многое другое.



Виджет Архива Смены