100 великих парадоксов

Увеличение (уменьшение) линейных размеров ведёт к увеличению (уменьшению) объёма – в кубической пропорции. Из-за различий изменения площади поверхности и объёма (значит, и массы) пылинки тяжёлых веществ парят в воздухе. Химическая активность объектов возрастает при их дроблении благодаря увеличению суммарной поверхности частей (химические взаимодействия зависят от поверхностных свойств тел).

Сопоставлять объекты с позиций математики допустимо лишь в виде игры ума и без долгих размышлений.

Реальное пространство меняет свои свойства в зависимости от масштабов.

Поэтому, как мы уже выяснили, крупные небесные тела (звёзды, планеты) округлы: их форма определена силами тяготения. Астероиды, метеориты – угловаты: при небольшой массе форма небесного тела зависит от кристаллических сил, от внешних воздействий.

Мы привыкли, что время имеет, в отличие от пространства, одно лишь измерение – линию, направленную из прошлого в будущее. Казалось бы, в этом случае не должна проявляться диспропорция. Однако скорость и характер процессов заметно меняются от выбранных интервалов времени.

Можно безболезненно опустить палец в кипяток на долю секунды. Если интервал будет в 100 раз больше, получим ожог. Эффект двух опытов, отличающихся только длительностью, принципиально разный.

Струя воды от резкого удара раскалывается, как сосулька; большой массив льда течёт под собственной тяжестью. В масштабе миллионных долей секунды вода тверда, а газ, в зависимости от плотности, будет либо подобен жидкости, либо твёрдым. Прыгнуть плашмя в воду с высоты 2 м безопасно, а с высоты 20 метров…

Для нас частицы, живущие миллиардные доли секунды, по сути – мнимые объекты. Мы можем согласиться с их существованием (мнить их). Переводя эти образы в свои привычные масштабы, получаем нечто, лишь условно отражающее качества этих реальных объектов.

Молекула ДНК в краткий промежуток времени похожа на молекулы некоторых распространённых в земной коре сложных силикатов. Химическое их различие не принципиальное: у одних углеродная основа, у других кремнёвая. Поведение этой молекулы за чуть более долгий срок раскрывает её необычайность, обмен атомами с другими молекулами. Она – организатор сложнейших процессов в сложно организованной среде клетки.

Принято считать, что живые организмы Земли существуют на неживом субстрате. Из этого исходили многие мыслители. В.И. Вернадский исследовал Биосферу (слово с маленькой буквы; имеется в виду область современной жизни) как сложно организованную среду, в которой находится живое вещество. Назвать её организмом он не решался.

В масштабе геологического времени – многих тысяч и миллионов лет – Биосфера проявляет себя как глобальный организм. Каменная оболочка, как мы выяснили, только по недоразумению называется земной корой. Она больше напоминает кожный покров живого существа.

Если перейти к геологическим масштабам времени, мы увидим (мысленно): растут в подземных пустотах кристаллы, подобные травинкам, грибам, плесени, цветам. Центральные части многих гор выпирают из недр; они вырастают как бы изнутри. Наиболее беспокойные горные страны подобны штормовому морю: на несколько километров вздымаются каменные волны, а между ними зияют провалы.

Моря перекатываются по неспокойной, мерно или судорожно дышащей, колеблющейся поверхности Земли, переливаясь из одного понижения в другое или вовсе покидая пределы суши. Континенты и острова, как сошедшие с якоря баржи, пускаются в путь, сдвигаясь или расходясь, медленно разворачиваясь.

Мудрено разглядеть реки: слишком быстро перемещаются русла, накапливая осадки. Зато ледники выглядят, как горные потоки: с перекатами и ледопадами, быстрым течением у поверхности и на стремнине и замедленным по бортам и возле дна. А в наших привычных масштабах времени лёд – кристаллическая горная порода, не очень плотная и прочная.

Инертнее ведут себя более прочные кристаллические породы. Как отметили канадские геофизики Д. Джекобс, Р. Рассел и Д. Уилсон, такие термины, как «жёсткий» и «жидкий», имеют смысл только в том случае, если определяется интервал времени, в течение которого прикладывались напряжения: «Геологическое поведение Земли может быть различным при напряжениях, прикладываемых в течение различных интервалов времени».

Эффект масштаба (парадокс реальной теории относительности!) имеет принципиальное значение. Привычное выражение «каменная твердь», верно отражающее наш личный опыт, в геологических масштабах неприемлемо. Для протяжённости, измеряемой в тысячах и миллионах лет, следует говорить о «каменной хляби».

Скальные горные породы кажутся нам олицетворением прочности. Именно – кажутся, ибо такое мнение оправдано относительно наших привычных масштабов времени.

Согласно одной из геофизических классификаций, выделяются короткие напряжения, промежуточные и продолжительные. Короткие длятся не более 4 часов. По отношению к ним вещество земной коры ведёт себя как твёрдое упругое тело и раскалывается (ломается) при сильных нагрузках.