100 великих парадоксов

Под огромным давлением деформируются и разрушаются крепкие кристаллические решётки, атомные и молекулярные конструкции. В таких условиях камни начинают сдавливаться и сплющиваться, словно пластилиновые.

Астероиды имеют неправильную форму, потому что их масса невелика. Наша Земля шарообразна, потому что обладает огромной массой. Она сжата со всех сторон силами гравитации, которые направлены к центру взаимодействующих масс, то есть к центру небесного тела.

В идее Пифагора, что Земля – шар, ибо эта геометрическая фигура идеальна, есть свой резон. «Идеальность» шара в том, что все точки на его поверхности равноудалены от центра. Вот и силы гравитации действуют по такому же принципу: они центростремительны.

Если две вещи сделаны из одного и того же материала, то маленькая всегда легче большой. Хотя в некоторых случаях они при разных массах могут иметь один и тот же вес, равный нулю. Таков парадокс гравитации.

Космическую ракету медленно доставляют к месту старта могучие тягачи. А в космосе она и все вещи и люди, которые в ней находятся, теряют вес. Человек парит внутри и вокруг космического корабля, как пушинка.

Общая закономерность понятна: чем дальше от Земли, тем слабей её притяжение. Причём убывание это идёт с ускорением.

Планета притягивает нас, а мы с такой же силой притягиваем её к себе. Можем даже оттолкнуть её ногами, подпрыгнув на некоторую высоту. И она от нас отлетит. Правда, только – теоретически. Никаким прибором её смещение уловить нельзя, но высчитать можно: оно будет во столько раз меньше высоты нашего прыжка, во сколько раз масса нашего тела меньше массы планеты.

Магнит притягивает только определённые вещества. Сила тяжести притягивает любые массивные тела. Таково всемирное тяготение. Оно прямо пропорционально произведению масс двух тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между их центрами тяжести.

Впрочем, есть мнение, что нет никакого всемирного тяготения. Но это уже парадокс теоретической физики.

Литосфера – живёт

«Литосфера» в переводе с греческого – каменная оболочка. Казалось бы, этим всё сказано. Земная кора – твёрдая надёжная опора под ногами. Воздух и вода подвижны, а она – нечто косное, инертное, застывшее.

Как может жить нечто каменное? Если такое утверждение воспринимать аллегорически, с ним легко согласиться. Но тогда нет никакого парадокса. А если это сказано всерьёз, то едва ли не всем покажется нелепой попыткой опровергнуть мнение привычное, устоявшееся в науке и в общественном сознании. Вот, мол, какой я парадоксалист!

И всё-таки есть веские основания говорить о жизни литосферы. Эта своеобразная жизнь проявляется, как у любого живого организма, прежде всего в закономерном обмене веществ. Кювье называл живой организм вихрем атомов. Точнее сказать, это – система сложно организованных вихрей атомов и молекул. То же самое относится к литосфере.

Подобно живому организму она со временем становилась всё более сложной и массивной благодаря обмену веществ и аккумуляции солнечной энергии при активном участии газов атмосферы, воды и живых существ. Многие её парадоксальные особенности мы обсудим особо. А для начала обратим внимание на анатомию литосферы.

Ниже более или менее толстого слоя рыхлых осадков, почв, ила находятся прочные скальные породы, которые в некоторых местах выступают на земную поверхность. Ещё глубже располагаются зоны вязкой или жидкой раскалённой лавы. Из жерл вулканов или из глубинных трещин она изливается на поверхность.

Примерно такая картина земных недр знакома нам со школы. Ныне популярная глобальная тектоника плит литосферы (каменной оболочки) имеет в виду именно плитчатую структуру земной коры, а не какую-то «кожу планеты».

Однако жители сейсмических или вулканических районов знают на собственном опыте, что впечатление о незыблемой каменной тверди обманчиво. Она способна дрожать или извергать из своих недр массы пара, пыли, расплавленной магмы. Так наглядно проявляется жизнь глубинных горизонтов, можно сказать, земной подкорки.

Многие учёные прошлого предполагали, что ниже нескольких десятков километров горные породы расплавлены, а сверху покрыты застывшей коркой. Отсюда и название земная кора.

Структура литосферы

Это предположение не подтвердилось. С помощью сейсмографов (от греческого «сейсмос» – колебания) геофизики стали исследовать свойства глубинных горных пород, улавливая отражённые от них колебания при землетрясениях или взрывах. Выяснилось, что на больших глубинах обычно залегают чрезвычайно плотные и прочные каменные массы, а не расплавы.

Плотность горных пород с глубиной сначала растёт, затем уменьшается, снижается и вязкость. Этот слой назвали астеносферой (от греческого «астенос» – слабый). Он располагается, местами прерываясь, в интервале глубин от 50—100 км (кровля) до 150–250 км (подошва).