Тайна земных катастроф

Конечно, в этой связи многое неясно, но она есть, связь землетрясений с химией вулканизма (так же как есть связь вулканизма с энергией землетрясений на развернутом пространстве тонущей плиты). Чем меньше теряется в подземных лабиринтах тяжелых, основных компонентов вулканического процесса, тем меньше потери и сейсмической энергии... И разве не интересно попытаться понять корни этой связи?

Американский геолог Г. Бич на одном из симпозиумов, подводивших итоги грандиозной программы работ по проекту "Верхняя мантия и ее влияние на развитие земной коры", тех симпозиумов, где уже выковывались основы тектоники плит, родившейся на свет двумя годами позже, как-то сравнил себя и своих коллег с тремя слепцами, встретившими по дороге неведомое: слона. Один из них пощупал хобот и описал слона как что-то черве- или змееобразное. Другой дотронулся до ушей и дал свою интерпретацию феномена: лопух. Третьему попалась нога животного, и он уподобил его столбу.

Долгие годы геологи, геохимики, географы, астрономы, геофизики вслепую с разных сторон шли к пониманию того целого, имя чему — пространство Земли с ее непростым, но и не заумно усложненным главным механизмом действия. Пусть плитотектоника не окончательное и не совсем свободное от противоречий описание явления. Но впервые за долгие годы появился каркас, на который, пусть не всегда с первой попытки, оказалось возможным нанизать весь накопленный мучительно, часто без всякой надежды на понимание природы явления, материал. Впервые действительно стала реальной мечта инициатора проекта "Верхней мантии" советского геолога В. В. Белоусова о создании геономии — общей, единой и неделимой науки о Земле с настоящей капитальной теорией в сердцевине.

Пусть итог всех стараний был несколько неожидан для инициатора (Белоусов — по сей день виднейший фиксист, почти ни пяди не уступивший мобилизму). Так бывает. И о пользе умного консерватизма я уже говорил...

Иерархия циркуляций

Проведя несколько лет в водах Европы, угорь отправляется метать икру в Саргассово море, на противоположный край все расширяющегося срединно-океанического рифта. Но рожденный угорь инстинктивно стремится назад, в Европу. Но когда он доплывает до нее, она оказывается совсем не там, где должна быть, — весь континент успевает сдвинуться на несколько сантиметров к востоку. Неизвестно, что приходит в голову юному угрю при виде такого коварства, но озадаченный взгляд остается у него на всю жизнь.

Из доклада Р. ДИТЦА...

Впрочем, контуры будущей единой теории сейсмовулканизма ещё только намечаются. Не нужно думать, что пора сдать в архив гипотезы мелких коровых очагов вулканов. Они есть, эти очаги, они нащупаны геофизическими методами. Просто они самые последние, верхние из длинного ряда цехов подземного химического завода. Эти коровые очаги, заполненные "готовой к употреблению", но почему-то так и не использованной застывшей навеки вулканической массой, геологи часто находят обнажившимися, срезанными на поверхности Земли. Следы былого величия давно погасших вулканических зон. В 1960 году в Забайкалье в геологическом маршруте я случайно наткнулся на не отмеченный на геологических картах базальтовый вулкан. По тому, что было когда-то лавовым потоком, я вошел через раздвинутые стены пролома в кратер, где цвело несколько оранжевых саранок, выгодно выделенных черным фоном базальтовой щебенки. Байкал и Забайкалье — зона сравнительно недавнего вулканизма. Эти то низкие и голые, то высокие, залесенные конусы — типичные, представители рифтовых вулканов, тех самых, что и сейчас трассируют огнями извержений зону Великих Африканских грабенов. Рифты — самые близкие родственники, предтечи океанов. "Каждый рифт хочет стать океаном", — сказал как-то геолог В. Е. Хаин в МГУ. Байкальский рифт не стал пока океаном. Но "священным морем" стал. Остановится ли он на этом? Что значат эти умолкнувшие вулканы? Отказ от попытки? Но тогда отчего здесь такая мощная, незаурядная для рифта сейсмичность? Да еще с растяжением в механизмах землетрясений, направленным поперек структуры, на ее разрыв? А может, опять-таки перерыв, передышка? И эпоха новой активизации рифта не за горами?

Да, с рифтами многое неясно... Почему, например, Байкальский рифт, в отличие, скажем, от Африканских, изолирован, похоже, не соединен с мировой системой рифтов? Может быть, он родоначальник совсем новой структуры растяжения на нашей планете? Или, наоборот, след совсем старой? То, что Байкал изолирован, легко проследить по механизмам землетрясений. С юга типичные для этой структуры землетрясения с горизонтальной осью сжатия почти внезапно обрываются близ Саян. В районе Тункинской котловины и гольцов, на небольшом по сути дела пятачке, сейсмолог видит дикую смесь из землетрясений противоположного знака. И все. Еще чуть южнее, в Монголии, славящейся своими катастрофическими землетрясениями, сбросовые механизмы, характерные для рифтов и грабенов, уже не встречаются.

Множество тайн связано со знаменитыми рифтами Грегори — Восточно-Африканскими корытообразными долинами. Почему в одних местах дно этих раздвинутых, как створки дверей в метро, щелей провалено на тысячи метров (цепь великих озер — Ньяса, Танганьика, Альберт, Рудольф трассирует эти провалы) — и совсем рядом из дна рифтов, как столбы, легко и непринужденно взмывают вверх огромные глыбы древних пород — возможных свидетелей зарождения жизни на Земле? Какая сила вынесла плато Рувензори на высоту 5109 метров? Снежные горы — редкость в Африке, а Рувензори, третья, после вулканов Килиманджаро и Кения вершина в Африке, удивительна еще и тем, что она не вулкан и не смятый складками выгнутый хребет, а единая глыба, вознесенная к небесам самое большее за последние 5-8 миллионов лет. Ничтожный срок.

Что происходило здесь за 5-8 миллионов лет? Откалывается ли восточная оконечность Африки, подобно Индии, а затем и Мадагаскару, от великого континента? Но тогда к чему эти излишества — вершины, уходящие за облака? Приличный рифт, родоначальник моря, так себя не ведет. Взять хотя бы рифт Красного моря, залива Акабы, Мертвого моря...

Несомненно, в природе океанических рифтов, рождающих новую земную кору, и рифтов континентальных очень много общего. И там и там — повышенный поток тепла: по плито-тектоническим построениям здесь вертикальный приток мантийного астеносферного вещества "лижет" низы коры, заставляя ее вспучиваться и раздвигаться в стороны. И в океанах, и на материках в этих местах кора лежит прямо на пластичной, с пониженной плотностью астеносферной подушке; того верхнего плотного слоя мантии, что во всех остальных местах вместе с корой составляет литосферные плиты, здесь нет. Из-за этого — отрицательные аномалии силы тяжести. Такие астеносферные подушки найдены геофизическими методами и под Байкалом, и под африканскими рифтами, и под Провинцией долин и хребтов на западе США, и даже под Рейнским и Норвежским грабенами.

Но в отличие от океанических континентальные рифты почему-то не спешат превращаться в океаны, а устойчиво в течение миллионов лет остаются структурами расширения "в запасе". Они не расширяются в геологически ощутимых масштабах, не образуют океанов... Впрочем, из запаса они, похоже, могут выходить и в число активных. И тогда лопается континент и рождается новый океан. Так, видимо, было с огромным рифтом, который гигантским швом от полюса до полюса вспорол целых два древних континента — Лавразию и Гондвану, образовав Атлантический океан. Так, видимо, получилось и с Красным морем, будущим океаном. А это уже близко к африканским рифтам — похоже, скоро пробьет их час.

Да, они в запасе, континентальные рифты, они "не могут" раздвинуть кору и дать жизнь новому океану, ибо рифтам на Земле тесно и мощность их раздвигающего усилия различна. И "фора" — у океанических рифтов, где механизм раздвигания дна налажен давно. Но и эти рифты не вечны. Источник питающего их мантийного вещества может иссякнуть. Пример тому — бесследно исчезнувшие, но несомненно когда-то существовавшие срединные структуры закрытого древнего океана Тетис. Все рифты и океаны Земли — конкуренты. Возможно, судьба старого океана решается тогда, когда ослабевает активность непрерывно поддерживающих, расталкивающих его берега срединных рифтов. Тут же вступает в строй действующих рифт-"резервист" где-нибудь посреди континента, и "свято место" задвигается. Может быть, в тектонической истории Земли действует своеобразный закон сохранения постоянной длины действующих рифтов?..

Рифты-атланты, творящие лик Земли... Мощными мускулистыми руками они раздвигают свои берега, стремясь стать океанами. Многим это удается. Раздвижение невозможно до бесконечности. Чем шире океанический простор, тем большие силы требуется вкладывать для удержания владений. А силы не бесконечны, и атланты подвержены старости, и вот закрывается Тетис, и Тихий океан, несмотря на огромную мощь своих рифтов (самые высокоскоростные в мире — плиты, растекающиеся от тихоокеанских рифтов), кажется, начал отступать перед напором американского берега, медленно, но верно двигаемого рифтом антлантическим.

Океан — это движение. Это вечное усилие. Океан — это процесс.

Ну, а вся Земля в целом? Если раз в 10 лет делать с большой высоты фотографию какой-нибудь горной страны с одной и той же точки и продолжать это занятие 20 миллионов лет — миг на часах геологической истории, — то получится фильм, который можно будет просмотреть, с обычной скоростью нынешнего кинематографа, в течение суток. Мы увидим нечто похожее на поверхность кипящей каши. Поток оползней и обвалов с горных круч сольется в сплошное бурление. Сильнейшие землетрясения, раз в 100-1000 лет меняющие течение рек и раскалывающие хребты, превратятся в непрерывную ежесекундную дрожь, волнами прокатывающуюся по поверхности. Весь внешний покров Земли будет непрерывно и быстро, как самый быстрый поток, течь в низины и моря, обнажая стремящиеся кверху, под действием страшной внутренней силы, все новые слои горных пород. Континенты будут плыть, вздымая буруны, создавая вихри в каменной каше, со скоростью дредноутов.

Когда я был мальчишкой, мне попалась раз какая-то старая, дореволюционного издания популярная книга. В ней герои попадают на поверхность... мыльного пузыря. Став такими маленькими, они увидели на пузыре горы и долы, леса и моря. И когда они спросили у пахаря, как долго существует его мир, тот воззрился удивленно и заверил: вечно, и даже без особых изменений.

Так и наш мир тверд и неизменен только в масштабе нашей жизни, которой хватит от силы на полсекунды того фильма, один кадр которого снимается раз в десять лет. А всей истории человеческой цивилизации хватило бы на краткий, полуминутный эпизод.

Хорошенько представив себе все это, легче перейти к восприятию той революции, что происходит сейчас в науках о Земле. По существу все то упорное сопротивление, которое пришлось преодолеть в течение последних шестидесяти лет дерзкой теории мобилизма, это сопротивление людей, не желающих отказываться от остатков привычных представлений о хотя бы относительной устойчивости окружающего нас мира.

А сейчас... Точно высчитывается, сколько кругов — "рифт — зона Заварицкого — Бениоффа — мантия — рифт" вещество Земли успевает сделать с тех пор, как началось это движение... Оказывается, около восемнадцати кругов. К океаническому желобу, в глубины мантии по наклонно падающей туда литосферной ленте (здесь, как мы знаем, возможен поворот "на малый круг" — в жерло одного из вулканов островной дуги), в мантийные течения, в то место, где в результате какой-то еще дифференциации оно повернет либо наверх, к океаническому рифту и снова в породы океанического дна, либо вниз, в ядро, где своя циркуляция, свои колеса внутри-земного механизма.

Иерархия больших и малых кругов обращения, циркуляции определяет лик нашей Земли. Все подчинено этим колесам обращения, круговоротам, хотя в целом эволюция планеты однонаправлена, необратима. И здесь нет никакого парадокса: рост континентов, внутреннего ядра Земли, развитие жизни необратимы, ибо степень развития этих процессов, степень структурной сложности нашего мира прямо определяются естественным ходом земных часов, числом кругов обращения вещества (ундаций) во внутрипланетных циркуляциях.

Пять ступеней этой иерархии, пять рангов ундаций вещества планеты постулировал виднейший геолог и геофизик ван Бемеллен, тот самый, что писал о "релятивистском" подходе к описанию и объяснению структурной эволюции.

Цепная реакция земли

"Геологическое развитие Земли — это результат громадной по масштабам и очень сложной цепной реакции", — пишет ван Бемеллен. Эта реакция, по его мнению, состоит как бы из двух этажей масштабности.

Первый, первичный этаж — это физико-химические реакции. Они направлены к установлению равновесия в субмикроскопических сферах. Эти реакции — радиоактивный распад, всякие фазовые переходы, тепловые взаимодействия, чисто химические реакции, кристаллизация и перекристаллизация. Но, устанавливая равновесие на своем этаже масштабности, физико-химический процесс неизбежно нарушает равновесие на другом, "мегаскопическом" уровне. Гравитационное равновесие на планете, стремящейся принять форму капли, в разрезе строго разделенной на слои все возрастающего к центру удельного веса.

Когда это равновесие нарушается, колесики земной титанической машины запускаются. Перемещаются континенты, погружаются в мантию литосферные плиты, проскальзывают вдоль пластичных слоев разные земные оболочки. Ядро, например, явно вращается относительно всей остальной Земли с востока на запад, — а мантия, возможно, проскальзывает в том же направлении по астеносферному слою относительно твердой "кожуры" планеты — литосферы. Все эти процессы (их можно назвать первичными тектоническими, со всей свитой вторичных тектонических и геологических процессов), в свою очередь стремясь к равновесию, вносят элемент неравновесия в первую, физико-химическую сферу. Так и идет эта общая цепная реакция, раскручивая обороты то сильнее, то слабее, сопровождая и косвенно, возможно, вызывая вспышки жизни на Земле и великие вымирания, циклы горообразования и образования месторождений полезных ископаемых...

Когда в кулуарах геологического или сейсмологического совещания сталкиваются фиксист и мобилист, в яростном споре обязательно прозвучат малопонятные непосвященным слова: "вязкость", "пластичность"... Снова и снова возникает старое недоразумение. Вегенер понимал эти слова буквально, по-ньютоновски, и полагал, что континенты просто плывут по расплавленному подкоровому субстрату. Сейсмология положила конец представлениям о расплавленном субстрате. Все слои планеты, кроме внешнего ядра Земли, проводят как продольные, так и поперечные сейсмические волны. А поперечные волны могут идти только через твердое тело. Это было одним из сильнейших возражений против мобилизма и против любых представлений о "течениях" в мантии, о "ячейках конвекции" и т. д. Но уже Б. Б. Голицын, прекрасный физик, хорошо понимал, что с представлениями обыденного здравого смысла, с физической моделью вязкости "по-ньютоновски" в мантии делать нечего.

Голицын писал: "...благодаря тем громадным давлениям, которые господствуют на таких глубинах, вещество магмы (так в те времена называли подкоровое вещество. — А. Г.) но представляется нам в жидком состоянии, а является скорее телом пластическим, тягучим, чем-то средним между жидкостью и твердым телом (например, как смола, которая с течением времени может течь как настоящая жидкость)".

Пример со смолой стал классическим. Именно твердый вар и еще лед, которые при ударе рассыпаются как хрупкое вещество и, кстати, отлично проводят поперечные волны, на долгие годы стали иллюстрацией представлений о "твердой жидкости": и вар, и лед текут вполне заметно.

И только недавно эти интуитивные представления стали оформляться в математические и физические категории. Выяснилось, что при давлениях и температурах, характерных для земных недр, мантия становится "неньютоновской". Это и есть то, что Бемеллен называет релятивистской геомеханикой, перекидывая мостик между двумя "неньютоновскими" революциями в науке — в физике и в науках о Земле.

Итак, упругая, как сталь, мантия течет. Скорости этого течения примерно соответствуют максимальным скоростям взаимного перемещения плит на лике Земли — около 10 сантиметров в год. Чтобы замкнулась ячейка циркуляции среднего масштаба (то, что Бемеллен называет геоундациями), то есть чтобы атом вещества прошел полный путь от срединного хребта до ближайшей островной дуги типа дуг Мексиканского залива, а потом вернулся обратно, к Срединноатлантическому рифту (учтем еще, что в прошлом расстояние между дугой и рифтом было меньше, а скорости расширения больше: океан-то расширяется все медленнее), достаточно каких-нибудь 30-50 миллионов лет. Для мегаундаций, то есть замыкания грандиозных "колес" циркуляции, двигающих Америкой, Австралией, Индией, Африкой, плитами Тихого океана, время полного возвращения "на круги своя" — 100-150 миллионов лет. Это значит, что вещество, входившее в состав песчинок на океаническом дне где-то в юрском или меловом периоде, может, побывав в мантии и пройдя там через цепь реакций, снова появиться на поверхности и оказаться сейчас в песке одного из островов, затерянных в просторах океана.

Это значит, что новая глобальная циркуляционная тектоника впервые в истории науки дала геологам средство сверхдолгосрочного прогноза. Просто продолжая нынешние движения плит на ближайшие миллионы лет, мы уже можем нарисовать достаточно уверенную карту будущего расположения материков и океанов. Учитывая взаимодействие циклов-ундаций, можно попробовать предсказать и еще дальше, ответить, например, на вопрос, соберутся ли снова в ближайшие 150-200 миллионов лет материки в единую новую Пангею или нет, каков будет тогда климат и как расположатся месторождения еще не родившихся полезных ископаемых? И хорошо бы эти наши прогнозы было кому к тому времени сверить с действительностью!

Соль тектоники

Мир идей в науках о Земле... Было бы неправильным представлять его себе так: вот есть теория, она консервативна, ложна, ей на смену приходит новая, правильная. Далека от полноты, на мой взгляд, хотя и ближе к истине, и такая модель взаимоотношений идей: вот две точки зрения, старая и новая, в противоборстве победит, конечно, новая, но возьмет лучшее от старой.

Ф. Энгельс писал: "...в физике и химии находишься среди гипотез, словно в центре пчелиного роя... Окончательные истины в последней инстанции становятся здесь с течением времени удивительно редкими.

Еще хуже положение дела в геологии, которая, по самой своей природе, занимается главным образом такими процессами, при которых не только не присутствовали мы, но и вообще не присутствовал ни один человек. Поэтому добывание окончательных истин в последней инстанции сопряжено здесь с очень большим трудом, а результаты его крайне скудны"[6]. Мир геологических идей — как бурлящая поверхность Земли в том "фильме эпох", где один кадр отделен от другого десятилетием. Геология существует как совокупность взаимоисключающих гипотез и теорий, каждая из которых связана с каждой множеством связей различного ранга. Точно так же океан существует постольку, поскольку непрерывно действуют все круги внутриземной циркуляции вещества.

В одном из предыдущих параграфов говорилось о том, что затянутые в мантию против градиента силы тяжести осадки рано или поздно начинают всплывать. Речь шла о затягивании легких вулканических и органических осадков в зоне глубоководного желоба, там, где конвейер морского дна поворачивает в недра земной тектонической машины. Все несложно: скорость засасывания океанической литосферы в мантию близ этих желобов — порядка 10 сантиметров в год. Легкие вещества, попавшие на чужой для них горизонт плотностей и удельных весов (в Земле ведь так: чем глубже, тем большего удельного веса вещества там расположены), по закону Архимеда, пытаются "всплыть" и всплывают. Но порядок скоростей всплывания твердого в твердом совсем иной, нежели скорость субдукции (погружения литосферы в пластичную астеносферу), — в десятки, а то и в сотни раз медлительнее этот встречный процесс.

И получается, что глубокие недра Земли гравитационно неустойчивы, пересыщены в зонах погружения плит легкими осадочными породами, причем тем больше, чем дольше существует эта зона и чем выше скорость пододвигания океанического дна под континентальную окраину... Один путь освобождения от этого вещества — термохимический: через вулканы выбрасываются продукты обезвоживания, дегазации, перегонки тонущих органических осадков. Но наверняка работает, и работает интенсивно (особенно после прекращения процесса субдукции), и другой процесс — процесс выдавливания, всплывания кверху огромных масс слишком уж погрузившихся осадков.

Геологи-солевики сплошь да рядом имеют дело с этим явлением и называют его диапиризмом. Как только пласт соли оказывается захороненным под каменной или глинистой толщей более высокого, чем соль, удельного веса, пласт начинает пучить — будто пузырь хочет собраться и всплыть. Солевые купола часто прорывают все пласты и изливаются на поверхность, растекаясь, причудливо наплывая складками. Есть термин "соляная тектоника". Термин не случаен. Складки солевых пластов являются моделью настоящих складок в настоящих горных цепях, моделью, как говорят, с потрясающим уровнем подобия. И давно уже отдельные геологи задавались вопросом: случайно ли это сходство? И случайно ли многие горы в ранние этапы своего развития так напоминают по своему строению огромные соляные купола?..

Вершины многих гор в Вахшском хребте, недалеко от Гармской обсерватории, часто образуют структуры типа "каменного цветка", перевернутой складки, раскрытой кверху. Может быть, просто случайно несколько вершин после тысячелетий смыва и эрозии совпали именно с такими складками? Но, может быть, наоборот, мы видим срезы могучих излияний неплавленных, неразорванных осадочных пород под влиянием "геодиапиризма"? Ведь еще постукивает глубокими землетрясениями бывшая зона субдукции на юг от этих каменных цветов, совсем недавно закончилось здесь погружение легких пластичных известняков и песчаников меловых и третичных морей. А сейчас перед нами запоздалый результат этого насилия — легкие вещества куполами и складками "фонтанируют" ввысь. Конечно, наиболее глубоко погрузившиеся из этих веществ попадают в царство высоких давлений, горячих растворов и подвергаются кардинальной перестройке на химическом и кристаллическом уровнях, превращаются в вязкие гранитные магмы — и таких излившихся в разные времена гранитных "плутонов" тоже немало и в окрестностях нашей, Гармской обсерватории, да и во всех горных цепях мира.

Легко представить себе, что, "всплывая" из глубин, где они были сжаты чудовищным давлением, пласты горных пород все быстрее разуплотняются, все неудержимее "выхлестывают" на дневную поверхность. И вот намечается еще одно соединение — соединение идеи геодиапиризма с идеей накопленной энергии: и то и другое хорошо стыкуется как с концепциями глобальной тектоники, так и с традиционным, сводовым вертикализмом. И не всеядностью, не беспринципностью попахивает от этого миролюбия и уживчивости, казалось бы, противоположных идей, а веет ощущением близости большого синтеза, становления обобщающей большой геотеории.

Геопоэзия (вместо эпилога)

Сейсмическая мутность

Сейсмология — наука о колебаниях. И, как таковая, она оказывается в ближайшем родстве с другими разделами физики, изучающими волны, — оптикой, акустикой, физикой радиоволн. Дисперсия, дифракция, интерференция, преломление, отражение, поляризация — с каждым из этих понятий в сейсмологии связан целый хвост чаяний и уже опубликованных работ.

И здесь чисто популяризаторский прием нестрогих аналогий оказывается часто путем к новому видению проблемы. Квантовая механика разрубила гордиев узел дилеммы "волна-частица" для света очень просто: она возгласила дуализм. И электрон не только частица, но и волна, и звук не только волна. В нелинейной акустике давно уже известно понятие фонона — элементарной частицы звука, ибо по универсальной переходной формуле Планка E=hγ, где Е — энергия частицы, а γ — частота колебаний в волновом процессе, всякое волновое явление нетрудно изобразить как в виде потока частиц, так и в виде "цуга волн". Представив акустический процесс в виде потока фононов, физики добились немалых достижений в области изучения взаимодействия звука и решеток кристаллов.

Сейсмология очень близка к акустике. Продольные волны сейсмологии: — это по существу те же звуковые волны, только очень широкого диапазона частот, с мощным хвостом в инфразвуковой области — области самых длинных волн. Глазу непривычно видеть медленность таких колебаний, что-то нарочитое видится в неспешных зигзагах перописца на сейсмографе видимой записи, когда он начинает вырисовывать автограф далекого землетрясения. Что-то могучее и грандиозное в сравнении с эфемерным мельтешением обычных звуковых колебаний, не говоря уж о свете...

Но восприятия обыденного здравого смысла не всегда точны. Если по формуле Планка пересчитать сейсмические колебания в фононы, а точнее, в сейсмоны (ибо все-таки звук и сейсмические волны — это не совсем одно и то же), то великое обернется малым. Сейсмоны самых длинных сейсмических колебаний невероятно малоэнергичны в сравнении с фононами слышимого звука, не говоря уже о квантах радиоволн и тем паче о фотонах света. Это потому, что энергия дуалистической частицы равна произведению частоты (а она мала именно в сейсмодиапазоне) на постоянную Планка (постоянная есть постоянная).

Это значит, что квантованность, прерывистость сейсмического излучения невероятно мала, но она не равна нулю. А потому любую порцию сейсмической энергии можно изобразить в виде некоей (очень большой) суммы сейсмонов.

Как ведут себя сейсмоны? Вот мириады их, излученных сильным землетрясением, бегут со скоростью продольной волны (в коре — около 5 километров в секунду). Скорость продольной волны — абсолютная скорость сейсмического пространства-времени. Казалось бы, какая разница, как описывать процесс: от волны в нем как будто больше, чем от частицы. Но видный западногерманский сейсмолог Бергхеммер описывает затухание сейсмического излучения как диффузию фононов-сейсмонов, и его описание, как говорят специалисты, учитывает некоторые тонкие эффекты, в ином представлении непонятные.

Вблизи самого очага — полный набор сейсмонов, начиная от ультразвуковых и звуковых: Земля кричит в голос в районе сильного землетрясения. Этот гул часто предупреждает о начинающейся катастрофе. Еще Александр Гумбольдт, в начале прошлого века путешествовавший по Южной Америке, описал это явление. Два раба-негра, поднимавшие воду из колодца, испугались до беспамятства, услышав со, дна колодца грозный крик земных недр перед толчком. Но наиболее энергичные высокочастотные звуковые фононы быстрее всего теряются на пути сейсмического луча. Татьяна Глебовна Раутиан, старейший сотрудник экспедиции и энтузиаст исследования землетрясений, с помощью частотно-избирательных приборов, раскладывающих колебания на спектр разных частот, с помощью фононов оригинально описывает процессы затухания и рассеивания сейсмической энергии на пути от землетрясения до сейсмоприемника.

Фононы-сейсмоны только начинают появляться на страницах сейсмологической литературы. Может быть, они так и останутся оригинальным способом описания. Но мне они симпатичны, и я болею за их более прочное утверждение в науке. Может быть, какие-то необычные заблаговременные изменения в потоке сейсмонов от слабых землетрясений позволят по-новому подойти и к проблеме прогноза сильных толчков?

Читатель этой книги уже информирован и о других параллелях между причинно-следственными странностями в термодинамике и даже квантовой физике, с одной стороны, и в сейсмологии — с другой. Одна из важных, основных проблем нынешней науки о землетрясениях — ее положение на распутье между чисто детерминистским и статистико-вероятностным путем, сходным с магистральным путем нынешней "Большой физики". Будет немного жаль, когда выбор будет сделан в пользу последнего пути (все же интуитивно хочется простых, "здоровых", стройных причинно-следственных рядов), но, по-видимому, это неизбежно.

Впрочем, некоторые видные деятели этой науки видят подвижной границу между "детерминистским" и статистическим компонентами предмета изучения сейсмологии. И даже считают, что первая задача науки, несущей ответственность за прогноз бедствий, — определить эти границы и получать результаты тем способом, какой в данной области наиболее эффективен. Сам объект исследования должен в каждом данном случае как бы сам диктовать, как его лучше изучать.

Друг и порой наставник в сложных дебрях сейсмологии замначальника экспедиции Алексей Николаев писал в заключение своей книги: "Природа быстро вступает в противоречие с идеализированными представлениями о ее состоянии и нередко выигрывает встречу с интерпретатором. Усложнение детерминированной модели не приносит утешения: интерпретация становится неопределенной, ее результаты расплывчатыми... Переход к статистическим моделям-это существенное упрощение задачи, позволяющее сравнительно легко миновать сложности изощренного детерминированного описания".

Сам А. Николаев сделал свой вклад в новое понимание проблемы, развив учение о мутности сейсмического пространства. "Мутность — это все те детали, которые вылезают за рамки детерминированной модели..." Алексей в свое время отлично знал, какое великолепное поле упражнений острякам он открывает введением термина "мутность". Но он проявил завидную стойкость и вышел победителем. Термин со временем примелькался и завоевал сторонников.

Мутность сейсмотектонического пространства — это нечто обратное понятию прозрачности этого пространства. Земля насквозь просвечивается сейсмическими лучами... Значит ли это, что Земля прозрачна для них? Нет! Так же как непрозрачно толстое стекло, сплошь заполненное пузырьками и кристаллами, каждый из которых пропускает свет, но каждый — по-своему. Такое стекло пропустит свет, но его нельзя назвать прозрачным. Оно заполнено неоднородностями. И на этих неоднородностях проходящий свет рассеивается.

Когда сейсмолог получает сигнал от далекого землетрясения, он отлично знает, что сигнал этот очень мало похож на первичный, испущенный очагом. Иногда говорят, что задача сейсмолога, получив сигнал, так его обработать, отфильтровать все постороннее, наносное, приобретенное по пути, чтобы, с одной стороны, получить чистый первичный сигнал, с другой — узнать все о пути следования луча. Это и есть главная задача сейсмологии с точки зрения детерминированной модели. Эту задачу можно сравнить с задачей астронома, наблюдающего свет далеких звезд. Он узнает, что звезда удаляется, что она вращается, узнает по спектру ее химический состав, а вдобавок и еще кое-что о межзвездной среде, через которую прошел луч, и даже об атмосфере Земли.

Но как выглядит претворение в жизнь этого идеала в сейсмологической действительности?

Даже если мы учтем ошибку прибора, специально уточним геологический разрез по пути следования луча, мы на нашей сейсмограмме всегда получим колебание, на какую-то величину "отскакивающее" от любых расчетных величин. Часто сейсмологи тратят годы на выяснение причин такого "отскока" (детерминистский идеал влечет сейсмолога, как огонь — бабочку!), ничего не выясняют, а потом, бывает, тот "отскок" куда-то девается, появляется другой, столь же необъяснимый.

Но, если вдуматься, так все и должно быть. Земля пропускает сейсмические лучи, но Земля не прозрачна для них. Можем ли мы выявить каждый кристалл в глубине толстого мутного стекла? Нет, да и не очень это нужно. Но мы можем сделать общую оценку мутности...

Так и поступил Алексей Николаев в своем изящном исследовании. Все отклонения амплитуд на сейсмограмме от картины, объяснимой с детерминистской позиции "докопаться до гвоздя", он записал в "коэффициент мутности" и стал широко и глубоко исследовать новый параметр. Широко — от степей Казахстана до окраинных морей СССР, глубоко — до верхней мантии. Ну, а об естественно-философской глубине такого подхода к проблеме я и не говорю — она очевидна.

Дрейф неоднородностей

Неоднородность! Не дрейфь!

Из экспедиционного фольклора

Лично мне в диссертации А. Николаева больше всего нравится его необычайно одобрительное, я бы даже сказал, дружелюбное отношение к планете, доставшейся ему волею судеб для исследования. Геофизический результат своих исследований он видит прежде всего в том факте, что "Земля удачно создана для исследования мутности... обладает локальной однородностью статистических характеристик и достаточным их разнообразием, хорошо районирована и стратифицирована".

Это ясное удовлетворение доставшимся ему объектом исследования как нельзя лучше характеризует исследователя. Добродушный и неизменно благожелательный (не только к планете Земля), Алексей Николаев, на мой взгляд, в этом смысле выгодно отличается от тех ученых, которые вечно недовольны коллегами, аппаратурой, собственной должностью, собственной наукой ("не тянет-таки за физикой") и науками смежными ("все статьи пишут, а о деле не думают"), и даже объектом исследования, и математический идеал "квадратного океана", "однородной, идеально упругой" Земли в силу своей недостижимости у них становится поводом для недовольства той реальной Землей, которая требует стольких хлопот.

Земля — наш внутренний космос. Наши телескопы — сейсмографы, наши звезды — землетрясения. Сейчас во многих странах строятся целые системы сейсмостанций, хорошо между собой связанных, позволяющих с максимальной точностью фиксировать устройство "внутреннего космоса".

— Ошиблись американцы, построили свою ЛАСА (телескопную систему сейсмостанций. — А. Г.) в мутном месте. Там рельеф поверхности Мохо и мутность коры портят всю картину. Можно было бы попрозрачнее окошко найти. — Это Алексей говорит.

— А где попрозрачнее?

— Да во многих местах. Вообще на континентах везде довольно большая мутность — в верхних десяти километрах. Здесь больше всего всяких неоднородностей. Что за неоднородности? Всякие, но вообще можно иногда и выявить какие. Волны рассеиваются больше всего на неоднородностях — пузырьках диаметром того же порядка, что и длина волны. Так мы узнали, что, скажем, в толще осадков под дном Черного моря поперечник неоднородности — два-три километра. Именно такие размеры имеют те включения в "стекло" нашей планеты, которые портят настроение стольким сейсмологам. Глубже десяти километров кора становится все прозрачнее. Мантия особенно прозрачна, и это хорошо: ведь через нее проходит основной путь сейсмических лучей от дальних землетрясений. Нам было интересно, как проявит себя подошва коры — граница Мохоровичича. Ведь она могла повести себя как шершавая поверхность матового стекла, и это означало бы, что эта поверхность, отделяющая кору от мантии, — неровная. Но раздел Мохоровичича проявил себя с хорошей стороны. Для сейсмических волн он прозрачен, как поверхность моря в полный штиль... Самая прозрачная кора — ближе к океанам. Там, на дне, и устроить бы сейсмотелескоп... Но это еще не скоро будет. Есть и на материке места неплохие.

Конечно, хотя Алексей и доволен своей наукой и планетой, есть у него и мечты. Одна из них — "заложить сейсмические эпохи"[7]. Где-нибудь в Приморье один раз, скажем, в год производить сильный взрыв. Специально расставленная для всеохватного приема аппаратура принимает сигналы. ЭВМ сравнивает полученные сигналы, выявляет изменения во времени. Разные., сейсмические лучи, прошедшие под альпийским складчатым поясом, Сибирью, океаном, покажут в развитии тектоносейсмическую жизнь земных глубин. Ведь сильнейшие землетрясения готовятся десятки лет, и их подготовка тесно связана с "брадисейсмическими" (выражение Голицына), то есть медленными, перемещениями коры и подкоровых масс. Аномалии скоростей, неоднородности, выявленные николаевской методикой в масштабах десятков лет, возможно, обнаружат и, кажется, уже обнаруживают заметный дрейф, показав воочию несколько кадров из всемирного геологического процесса.

Сейсмовидение

У сейсмологии нет выбора —

Иль прозябанье, или вибро!

Из экспедиционного фольклора

Аспирант Института физики Земли Петр Троицкий в тысячный раз всматривается в кубик парафина, просверленный в глубине крест-накрест, — простая модель кусочка земных недр, которые нужно сделать объемно видимыми, прозрачными. Надежда и сомнение борются, теснятся в его душе. И почему-то он не очень удивляется, когда на верхней грани парафинового кубика неожиданно возникает странная фигурка крошечного старичка с белой шелковистой бородкой и в островерхом капюшончике. Старичок приветливо улыбается, протягивает руку — и вот уже аспирант рядом со старичком, на гладкой парафиновой поверхности, они идут с маленьким гномом — теперь не таким уже маленьким, Троицкий немногим выше, — рука об руку они входят внутрь парафиновой модели, ясно видны тускло просвечивающие стены коридора, которые Троицкий сам сверлил дрелью. Они доходят до пересечения коридора — дырки с другим подобным накрест просверленным коридором, и старичок что-то говорит, успокаивая. Вот, мол, видишь, все правильно, все на совесть, а сейчас самое главное. Они выходят из полупрозрачной парафиновой глыбы и вступают на узкую зыбкую дорожку, прямо, как стрела, устремленную в черную даль. Троицкий догадывается: это луч лазера, сейчас они дойдут до скрещения этого луча с его отражением от голограммы... И вот уже виднеется впереди яркая точка, она все ближе, и Троицкий ясно видит: перед ним крошечное серебристое изображение того парафинового куба, что высится сзади гигантским небоскребом, а в середине голографического объемного — хочется пощупать — изображения ясно видны крест-накрест две дырки. "Ну вот, а ты волнуешься, — говорит старичок, — все получается, не бойся, работай дальше". Он куда-то исчезает, а Троицкий с радостно бьющимся сердцем протягивает руки к объемному изображению, они, как и должно это быть, проходят через призрачный образ, не встречая сопротивления, и... Троицкий просыпается. Звонит будильник, за окном голубеет небо, красно-листая по-осеннему черешня шелестит ветками по стеклу. Талгар, город-спутник Алма-Аты, предгорья заснеженного Заилийского Алатау, конец октября 1973 года.

Я должен попросить прощения у читателя за еще один пересказанный сон. Но и этот сон — факт, причем широко известный в наших экспедиционных кругах. Правда, голографическое изображение той условной неоднородности, которая будет играть важную роль в будущей диссертации. Троицкий видел не только во сне, но и наяву, в лаборатории.

Голография! Изобретение XX века, осуществившее еще одну мечту фантастов, долго казавшуюся несбыточной, — объемное, максимально близкое к оригиналу изображение реальных предметов.

Говорят, уже близко к реализации объемное движущееся изображение...

"Под сводом, возведенным на потрескавшихся, изъеденных колоннах, стояла женщина, словно ожидая меня... Я уже различал ее лицо, мерцание искорок в бриллиантовых пластинках, закрывавших уши, белую, серебрящуюся в тени ткань. Я не мог поверить. Сон? Я был в нескольких десятках шагов от нее, когда она запела... Я боялся спугнуть ее, шел все медленнее. Я был уже в световом кругу, охватившем каменную беседку... Ее голос усилился, она призывала мрак, умоляла, замирая, руки упали, как будто она забыла о них... Я не знал, что такое возможно... И вдруг за моей спиной какая-то девушка пробежала к беседке, за ней кто-то гнался... она сбежала по ступенькам вниз и пронеслась сквозь стоявшую... Я отошел в темноту с окаменевшим лицом, как ребенок, которому раскрыли, что сказка — ложь".

Это уже не из сна. Это — реал, объемное телевидение из "Возвращения со звезд" Станислава Лема. И вот к принципам голографии, объемного видения обратились сейсмологи...

Реальность фантастическому реалу придало изобретение лазеров. Это пока единственный возможный источник когерентного излучения, излучения одной частоты, чистого цвета. Обычный свет, которым мы пользуемся, даже окрашенный специальными светофильтрами, — это смесь волн разной длины. Излучение Солнца — это сплошной спектр волн разной частоты.

Если осветить когерентным излучением статуэтку и рядом — фотопластинку, то свет, попав на пластинку двумя путями — напрямую и отразившись от статуэтки, образует на пластинке хаотический на взгляд набор черных и белых пятен — интерференционную картину. Колебания в одной фазе усилят, а в противофазе ослабят друг друга. Потом луч лазера той же частоты, попав на проявленную пластинку — голограмму, сделает в принципе то же, что делает игла проигрывателя, бегущая по пластинке. Он воспроизведет запись, в данном случае — видимый оригинал, в пространстве рядом с голограммой, воспроизведет как объемное изображение.

Сейчас сейсмологи находятся в "долазерной" эпохе. Сейсмограммы обычные — это запись всех волн, приходящих от землетрясения. Можно пропустить запись через фильтры и получить сейсмограммы разного сейсмического "цвета" — 1, 3, 10 герц... Так работают частотно-избирательные сейсмо-станции, создание советского сейсмолога X. К. Запольского. Но когерентного излучения типа радиоволны в локаторе или лазерного луча сейсмологи еще практически в своем распоряжении не имели.

Между тем прообраз сейсмического локатора или лазера уже есть на нашей планете... Сейсморазведчики для просвечивания недр используют взрыв, Сейсмическое широкополосное излучение такого источника колебаний тоже немало дает исследователю. Но взрыв есть взрыв. В море он глушит рыбу, на суше тоже не слишком приятен. Развернувшаяся в последние годы всемирная борьба за охрану среды обратила свои взоры и на такой источник шума, загрязнений и опасностей для всего живого, как разведочные взрывы. И появились вибраторы. Одну такую машину я видел как-то на крыше строящегося антисейсмически укрепленного здания в Алма-Ате. Несколько грузов-эксцентриков, укрепленных на могучих валах, начинают вращаться. Регулируя скорость вращения, вес эксцентриков, их взаимное положение, можно подобрать разные, строго заданные частоты искусственного землетрясения, направление колебаний (эксцентрики в горизонтальном направлении оказываются в фазе, а в вертикальном — в противофазе; вот и источник поперечной вибрации). В США вибраторы, установленные на грузовиках, служат для сейсмического просвечивания недр в целях разведки полезных ископаемых. Но Николаев и Троицкий хотят большего. Вибратор может стать "реалом" сейсмологии. И месторождение полезных ископаемых, и очаг землетрясения, и вулканическая камера в недрах огнедышащей горы, и погруженные в мантию плиты литосферы, бывшие некогда земной поверхностью, и граница между ядром планеты и мантией, где задается ход величественного кипения недр Земли и вырабатывается магнитное поле планеты, — все это объекты для будущего сейсмовидения.

Сейчас сейсмолог подобен музыканту, который, вместо того чтобы слышать мелодию, разъял музыку как труп... Или представьте себе существо, практически слепое, но научившееся с помощью приборов записывать странные колебания в окружающей его среде. Оно запишет много таких Колебаний, установит, что они исходят из определенных источников, установит много интересных закономерностей в амплитудах, частотах колебаний, их затухании и рассеяний. А теперь допустим, что это существо, равное нам по разуму, но с другими органами чувств, живет наподобие неких слепых муравьев... на красивой, покрытой цветами лужайке. И все регистрируемые этими крошечными существами колебания — это волны видимого света.

Бесспорно, такие существа могут больше нашего узнать о свойствах колебаний, частотных характеристиках разных источников излучения, но догадаются ли они о существовании лужайки? Наверное, завяжутся между ними споры о том, как подходить к замеченным ими отклонениям от строго закономерной, по их мнению, картины — с позиций ли чистого детерминизма, расследуя причины каждого отклонения, или с позиций статистического детерминизма, примирившись с такими отклонениями как с неизбежностью и пытаясь вписать их в некую картину с более широкими рамками... И победителем окажется тот, кто сможет посмотреть на явление совсем другими глазами, и не "сбоку" (по существу сейсмограмма и любая механическая запись колебаний — это механический срез ряда волн вдоль оси времени), а "в лоб", силясь увидеть целое изображение из всей совокупности приходящих волн.

Если опять перейти к Земле и сейсмологам, то здесь таким способом настоящего сейсмовидения (а не сейсмометрии), может быть, окажутся со временем именно голографические принципы высвечивания всех подробностей внутреннего устройства Земли. Интересно, что будущие сейсмоголограммы легко представить себе цветными. Цветом можно закодировать гамму частот сейсмических волн, с которыми имеет дело сейсмолог. Самые длинные — красным, оранжевым цветом, короткие — желтым, зеленым, синим... Ведь различные структуры нашей планеты весьма по-разному проводят, рассеивают и отражают сейсмические волны разных частот. Каждую область исследуют в нескольких длинах волн, и общий результат, изображение в сейсмовидении, окажется расцвеченным, а значит, и более информативным.

...Петр Троицкий взял большой кусок парафина и высверлил в нем два перекрещивающихся отверстия — неоднородность. Затем обложил брусок пьезоэлектрическими датчиками — они у него служили "сейсмографами". "Неоднородность" просвечивалась источником ультразвука (в лабораторных опытах — частая замена длинных сейсмических волн). Интенсивность "озвученности" каждого датчика была измерена и нанесена в виде по-разному зачерненных квадратов на лист бумаги. Это была голограмма. Лист потом сфотографировали, и кадрик пленки использовали как уменьшенную копию голограммы. В соответствии с масштабом этого уменьшения была подобрана частота лазера (уменьшение понадобилось потому, что световые волны намного короче ультразвуковых). Когда лазером осветили кадрик-голограмму, в черном пространстве прибора Николаев и Троицкий увидели изображение своей "неоднородности". Она была не так прекрасна, как певица из "Возвращения со звезд", — крестовина и все, но исследователям она была намного дороже самой прекрасной "неоднородности" из фантастики. Первый шаг был сделан. Звуковую голограмму можно переводить в световую. Значит, и сейсмическую можно будет. Волны есть волны, все они описываются одними законами. Значит, не за горами объемные изображения самых таинственных неоднородностей, скрытых в глубинах Земли. Повторенные через годы, такие сейсмоголограммы покажут движения в сокровенных недрах; не окажутся для них невидимыми и опасные сгущения энергии в районе готовящегося землетрясения.

Земля-корабль

Геопоэзия... Так назвал один американский геолог странный мир, открывающийся перед современными науками о Земле. Это не порицающий, а скорее подбодряющий эпитет. В эпоху научной революции поэзия гипотез порой преобладает над сухостью детального анализа.

Началось это в конце прошлого — начале нынешнего века, когда ученые узнали, что наша планета не совсем равномерно обращается вокруг собственной оси. Эта неравномерность ярко выражена в масштабе десятилетий. Особо сильные ускорения в угловом движении испытала Земля в 1898 и 1920 годах. Таинственным образом меняется угловая скорость поверхности вращающейся Земли и в течение года. Сейчас она максимальна в июле и минимальна в январе. Потрясающее и многозначительное совпадение: по этому же закону распределяется в году средняя частота сильных землетрясений на планете (как коровых, так и глубоких) — максимум в июле, минимум в январе, с разрывом между ними примерно процентов в двадцать.

Н. Н. Парийский и некоторые другие ученые видят в этом совпадении подтверждение гипотезы, связывающей сезонные изменения угловой скорости вращения Земли с движениями циклонов и антициклонов по лику планеты. Может быть, так оно и есть? Но... эти глобальные метеорологические процессы поддаются расчету — нет, не могут они объяснить загадочных сезонных изменений.

По мнению члена-корреспондента АН СССР П. Н. Кропоткина, гораздо вероятнее, что изменения угловой скорости вызваны небольшими вариациями в течение года в размере среднего радиуса планеты (с этой величиной момент вращения Земли связан квадратичной зависимостью). Вслед за американским ученым Р. Дике П. Н. Кропоткин указывает еще на одно совпадение. Именно в июле скорость бега Земли по ее орбите вокруг Солнца складывается со скоростью движения самого Солнца в Галактике, а в январе вычитается из него!

А по формуле Лоренца масса тела зависит от его скорости. Это релятивистское увеличение массы — для близсветовых скоростей и микрочастиц, и не всякому может прийти в голову идея примерить те же формулы для нашего обычного макромира. Выше скорость движения по орбите — больше масса. Масса больше — больше сжатие планеты. Больше сжатие — быстрее вращение. Если теоретически подсчитать это ускорение вращения Земли в результате релятивистского увеличения массы планеты в июле, в момент максимальной скорости движения планеты относительно всей совокупности окружающих нас миров (оказывается, это в некоторых случаях допустимая система отсчета), получится величина, почти совпадающая с наблюдаемым ускорением вращения планеты. На 1,25 миллисекунды сутки в июле в среднем короче, чем в январе!

Конечно, летнее (для нашего северного полушария) возрастание массы Земли должно сопровождаться и увеличением силы тяжести примерно на одну стомиллионную. Но существующие методы определения силы тяжести не позволяют заметить такое изменение. И если гипотеза Дике — Кропоткина справедлива, получается, что изменения угловой скорости Земли — гораздо более точный измеритель земной гравитации, чем самые лучшие приборы.

Эффект ежегодного изменения "активной массы" нашей планеты зависит еще от одного параметра. Он максимален, если плоскость земной орбиты вокруг Солнца (эклиптика) параллельна движению всей системы вокруг центра Галактики. Если же эклиптика расположена поперек этого движения, то скорость Земли 30 километров в секунду не складывается и не вычитается из скорости Солнца (около 250 километров в секунду). И никаких изменений массы, а также угловой скорости вращения Земли не будет!

В каком же положении находится Солнечная система сейчас? Оказывается, намного ближе ко второму случаю. Угол между направлением движения Солнца в Галактике (а оно лежит сейчас к созвездию Цефея) и плоскостью эклиптики равен примерно 70 градусам! Нетрудно подсчитать, что в случае, если этот угол равен нулю (а в таком положении Солнечная система была 50 миллионов лет назад), ежегодная пульсация Земли будет в 100 раз больше теперешней! Это значит, что примерно во столько же раз увеличивается в эти эпохи горообразовательная, сейсмическая и вулканическая активность планеты. Если какие-то новые наблюдения и подсчеты подтвердят гипотезу Дике — Кропоткина, это будет означать, что в распоряжении геологов новое мощное орудие долгосрочного прогноза. Ведь впереди в ближайшие 15 миллионов лет — дальнейшее приближение нашей Солнечной системы к перпендикулярному взаимному положению эклиптики и направления движения системы, когда ежегодных релятивистских приращений массы и угловой скорости просто не будет! И следовательно, на минимуме окажется та часть сейсмотектонической активности, которая возбуждается этими ежегодными вариациями.

...Эффект приращения массы электрона в зависимости от скорости впервые предсказал еще в 1895 году К. Лоренц. В эксперименте это гениальное предвидение впервые подтвердили, измеряя отношение массы электрона к его заряду (m/e) в лучах радия. Заряд не зависит от скорости, поэтому изменение этого отношения сразу же показало справедливость предположения Лоренца. П. Н. Кропоткин считает, что "в случае гравитационных деформаций Земли мы тоже имеем дело с изменением отношения m/e. Упругие свойства Земли целиком определяются зарядами электронов в оболочках ато-моз". А раз так, продолжает свою мысль Кропоткин, увеличение массы планеты каждый год должно приводить к заметному увеличению сжимающих напряжений в литосфере планеты, что не может не сопровождаться повышением уровня сейсмичности.

Фантасты любят помещать своих героев в "релятивистские" условия путешествий. На сверхбыстрых ракетах космонавты скитаются по Вселенной, испытывая на себе парадокс близнецов (полетавший близнец все еще юн, а его брат-домосед уже старец), увеличиваясь в массе при субсветовых скоростях и даже полностью "переходя в излучение" по формуле эквивалентности энергии и массы. Но мы и так "на космическом корабле", и в нашем распоряжении немалые скорости: 30 километров в секунду — скорость Земли, и еще 250 километров в секунду — скорость нашей Солнечной системы в Галактике. Есть какая-то, и немалая, своя скорость и у самой Галактики в системе общего разлетания Вселенной. Эти скорости еще долго не будут достижимы для наших ракет. Но мы их и связанные с ними парадоксы мира высоких скоростей можем с комфортом изучать и никуда с Земли не вылетая.

Вы стоите на дачной платформе. Гудит приближающийся поезд дальнего следования. Вот промчался ревущий электровоз — и сразу тон сигнала становится ниже. Эффект Доплера! Астрономы уже заметили, что знакомые им полосы разных элементов в спектрах звезд в той части неба, куда быстро летит наше Солнце, заметно смещены в более коротковолновую, фиолетовую часть спектра. На фоне общего "красного смещения" разбегающегося мира звезд эта "цель пути" выделяется особо контрастно. И вот теперь не исключено, что, наблюдая вариации в частоте сильных землетрясений, мы отмечаем самые таинственные из странностей релятивистского мира — странности переменной гравитации.

О пользе аналогий

Читатель, вероятно, уже отметил, что автор часто обращается к идеям и образам новейшей физики. Возможно, для того чтобы попытаться уловить закономерности в нынешнем вихре событий, происходящих в науках о Земле, существует и другой путь. Возможно, проводимые параллели могут при внимательном рассмотрении оказаться не совсем параллельными, как-то произошло в геометрии Лобачевского. В свое оправдание могу только сказать, что сами основатели новой физики, объясняя "на пальцах" категории своей науки, смело обращались к закономерностям макромира, усматривая там не просто аналогии, а проявления общих законов мироздания. Подобное единство общих закономерностей видели в мире — от атома до звезд — и основатели диалектического и исторического материализма.