Читать книгу 100 великих загадок географии - Рудольф Баландин - Страница 6

Солнечная лучистая энергия одухотворяет Землю. Не только потому, что насыщает энергией живые организмы. Она определяет обмен веществ в организме нашей планеты, проникая в литосферу.

Как могут солнечные лучи, падающие на земную поверхность, достичь земных глубин? Благодаря подвижности земной коры. Она постоянно живёт, разрушаясь и обновляясь. В понижениях осадочные породы, накапливаясь, погружаются в недра. А там, где воздымается земная кора, горные породы срезаются эрозией, обнажая древние пласты. Поэтому на земную поверхность выходят горные породы самого разного, порой весьма почтенного возраста – более трёх миллиардов лет.

Вместе с осадочными толщами погружается в недра нашей планеты и солнечная энергия, накопленная на земной поверхности. Такие минералы, горные породы называют геохимическими аккумуляторами. Люди научились создавать искусственные солнечные батареи. В природе они действуют не так активно, зато без дополнительных затрат материалов, труда и энергии, распространяясь на огромные территории.

Геофизическим пассивным аккумулятором солнечной энергии является Мировой океан. Вода «поглощает» почти все отвесно падающие лучи, хотя при большом угле падения почти полностью их отражает. Она служит системой «водяного отопления» земной поверхности.

Наиболее мощно действуют биохимические аккумуляторы: прежде всего растения и бактерии, а на их основе – грибы, животные. Растения поглощают примерно 5 % солнечной энергии, поступающей на Землю. Это значительно больше, чем энергия землетрясений и вулканов вместе взятых. Она воплощается в сложные органические соединения, которые участвуют в круговоротах земных веществ, накапливаются в осадочных горных породах.

Наиболее сложная ситуация с геохимическими аккумуляторами. В середине прошлого века советские учёные кристаллографы академик Н.В. Белов и В.И. Лебедев предположили, что солнечная энергия может аккумулироваться в «кристаллическом веществе Земли», например в глинистых минералах. При этом в кристаллических решётках увеличивается расстояние между атомами. Погружаясь в зону больших давлений, кристаллические решётки деформируются, выделяя энергию…

Проверка этой гипотеза показала, что всё значительно сложней. Не вдаваясь в детали, отметим: одно уже то, что при эрозии образуются тонкие глинистые частицы, коллоиды, резко увеличивает химическую активность вещества. Минералы насыщаются водой, образуя сложные структуры. Огромную роль играет биохимическая энергия.

В книге «Геохимия ландшафта» советский учёный А.И. Перельман писал: «Глинистые минералы выступают в роли своеобразных “горючих ископаемых”, отдающих заключённую в них энергию при высоких температурах плавления пород (чтобы получить энергию из угля, его тоже надо нагреть, хотя и до менее высокой температуры)…

Круговороты горных пород в Биосфере

Известно, что вопрос об источнике энергии эндогенных (внутренних, глубинных) процессов (горообразование, магматизм и др.) не является решённым. Радиоактивный распад не объясняет многие особенности этих процессов».

Гипотезу геохимических аккумуляторов разрабатывают до сих пор, но так и не удаётся превратить её в убедительно доказанную теорию. В отличие от так называемых точных дисциплин (математика, физика, химия) науки о Земле комплексные, они используют сведения из этих дисциплин и осуществляют синтез разнообразных, порой противоречивых фактов.

Огромные трудности познания связаны с тем, что многие важные геохимические процессы длятся тысячи, а то и миллионы лет, преобразуя минералы и горные породы. А о происходящем в глубоких недрах приходится догадываться, не имея возможности воссоздать процессы в полном объёме.

Как говаривал Михаил Васильевич Ломоносов, «велико есть дело достигать во глубину земную разумом, куда рукам и оку досягнуть возбраняет натура; странствовать размышлениями в преисподней, проникать рассуждением сквозь тесные расселины, и вечною ночью помрачённые вещи и деяния выводить на солнечную ясность».

…Люди создали отрасль промышленности – гелиоэнергетику, которая преобразует и использует солнечную энергию. Техногенные аккумуляторы разнообразны, многочисленны и отлично работают. Так уж повелось: практические свершения нередко опережают теоретическую мысль. Не исключено, что изучение тайн глубинной энергии Земли наведёт учёных на новые идеи о сути энергии вообще.

Понятие энергия (в переводе с греческого – «действие, деятельность») ввёл в философию и физику Аристотель. (Он же ввёл слово «физика», предполагая под этим познание природы; от греческого «фюзис» – «природа».) В Средние века энергию олицетворяла стихия огня. Теперь энергию определяют как единую меру различных форм движения и взаимодействия материи. Но это ничего не говорит о сути этой субстанции.

То, что это мера чего-то, спору нет. Но хотелось бы знать: мера чего?

С увеличением давления вещества меняются: газ может превратиться в жидкость, а жидкость – в твёрдое тело.

Выскажу своё мнение. Известен лишь один процесс получения «чистой» энергии в соответствии с формулой E = mc2. (По недоразумению её приписывают А. Эйнштейну, хотя она была выведена задолго до него.) Это – аннигиляция, соединение частицы с античастицей, например электрона с позитроном. Материальные частицы, обладающие массой покоя, исчезают. При определённых условиях они могут появиться вновь. Откуда? Из всеобщей энергетической среды. Сначала её называли эфиром, затем вакуумом (в переводе с греческого – «ничто»).

Дадим волю фантазии. Предположим, в материальных телах присутствуют частицы и античастицы – носители отрицательного и положительного электрического заряда (в этом нет ничего невероятного). При радиоактивном распаде атомов некоторые из них освобождаются и взаимодействуют, излучая энергию вакуум-эфира.

Во всех телах, если они не охлаждены до абсолютного нуля, движутся атомы, элементарные частицы. Некоторые из них могут на больших скоростях сталкиваться и превращаться в энергию. Чем сильней сжато вещество при ударе или давлении, тем больше вероятность таких столкновений, а значит, больше выделяется тепла…

Это не более чем предположение. В современной физике, чтобы избавиться от противоречий, придумана мнимая частица фонон. По форме это удобно, а по сути ничего не объясняет. Тоже – всего лишь предположение…

Итак, у земной поверхности взаимодействуют воздух, вода, твёрдые минералы, коллоиды, живые организмы. Они объединёнными усилиями «впитывают» лучистую энергию Солнца, переводя её в земные процессы. Наиболее подвижна атмосфера, менее подвижны природные воды, наиболее «медлительна» земная кора. Но и она благодаря своим движениям получает долю этой энергии, разряжая её на значительных глубинах под огромным давлением.

Из всех видов энергии, действующих на Земле (радиоактивный распад, замедление и ускорение вращения планеты, космические лучи) абсолютное первенство остаётся за лучистой энергией Солнца.