Вам, земляне(Издание второе, переработанное)
Шрифт:
ЗЕМЛЯ И КОСМОС
Как важно было бы для людей углубиться во внутренность Земли и воспользоваться находящимися там богатствами!
Представления об изолированности Земли от внешнего мира и недоступности космических тел,
Уже первые шаги человечества в космос показали, что большая часть тел Солнечной системы доступна непосредственному исследованию. Сегодня трудно сказать, как далеко распространится человечество в космосе. Но уже совершенно ясно, что освоение космоса, по крайней мере в обозримом будущем, будет опираться на вещественные и энергетические ресурсы Земли. Пока для полетов в космос и для земной техники используется лишь ничтожная часть сокровищ нашей планеты. Мы живем на исполинской «шкатулке», таящей неисчислимые богатства. Добыть и использовать их для научно-технического и социального прогресса — вот задача, решению которой посвящены сегодняшние и ближайшие усилия человечества.
Земля сформировалась в итоге длительной эволюции, в результате которой она разделилась на геосферы. Наиболее важная из геосфер — земная кора: на ней обитает человечество, и ее сокровища доступны непосредственному использованию. Но происхождение и распределение этих сокровищ тесно связаны с эволюцией земной коры. Это вопрос сложный, и часто вместо окончательного ответа на него предлагаются гипотезы, нередко противоречивые. Однако четко сформулированная загадка дает пищу для размышлений, а научная мысль поистине всесильна — было бы достаточно фактов и времени. Неясности не должны рождать пессимизм. Наоборот, надо радоваться, что всего за несколько веков человечество узнало так много о своей планете.
В вопросе о происхождении Земли как рядовой планеты Солнечной системы полной ясности еще нет, но несомненно, что высшим цветом эволюции Земли стал Разум, зародившийся в биосфере. Еще не так давно роль живого вещества в эволюции Земли, в частности литосферы, считали несущественной. На самом деле биосфера, эта живая оболочка Земли, давно уже стала мощной геологической силой. То же можно сказать и о производственной деятельности человечества, которая на наших глазах приобрела поистине планетарный размах.
Самая острая проблема, которая стоит ныне перед обитателями Земли, — это проблема вещественных и энергетических ресурсов. Засорение окружающей среды, вред, наносимый человеком биосфере, — лишь негативная сторона этой проблемы. Хотя ресурсы Земли в принципе, безусловно, исчерпаемы, при разумном их использовании человечество сумеет обеспечить себя веществом и энергией еще на много веков. Это относится, в частности, к минеральным богатствам Земли, к сокровищам ее недр.
Наша планета изучается с разных позиций. Прежде всего назовем главную науку о Земле — геологию, которая исследует состав, строение и эволюцию нашей планеты. В своих выводах она опирается на данные других наук — астрономии и географии, минералогии и петрографии, кристаллографии и палеонтологии.
Геодезия изучает геометрию Земли, ее размеры и форму. В ряде вопросов ей помогает гравиметрия — наука о силе тяжести в разных точках земной поверхности. Исследованием физических свойств Земли в целом занимается геофизика, представляющая собой в сущности комплекс таких наук, как сейсмология, метеорология, гидрология и другие.
В настоящее время предпринимаются успешные попытки создать общую теорию Земли, рассматривающую различные уровни организации геосистем. Такой раздел естествознания, названный геономией и являющийся всеобщим землеведением, включает не только геологию, географию, геофизику и геохимию, но также планетологию, экологию и даже отдельные разделы астрономии. Подробный обзор этой рождающейся на наших глазах новой науки дан в интересной книге И. В. Круть «Введение в общую теорию Земли» (М. «Мысль», 1978).
Читатель, утомленный этим далеко не полным перечнем наук о Земле, вероятно, согласится, что писать книгу о Земле очень трудно. Неизбежно приходится ограничивать себя какой-то одной «земной» наукой или одной темой. Одна из тем книги, лежащей перед вами, — сокровища земных недр и их использование на благо всего человечества. Однако разумному использованию богатств Земли мешает не столько несовершенство науки и техники, сколько постоянная необходимость тратить огромные средства на оборонные цели, тогда как в условиях прочного мира эти средства могли бы быть использованы на благо всех землян. Сегодня познание и разумное использование земных недр не только возможно, но и необходимо.
Большую часть информации о недрах Земли дает геофизика, в частности такой практически очень важный ее раздел, как разведочная геофизика. Как это ни парадоксально, но если бы Земля всегда была окутана облачным покровом, скрывающим звезды, то благодаря геофизическим методам мы знали бы о недрах почти столько же, сколько знаем сейчас. Космос лишь отчасти способствует расширению познаний о земных недрах. Другое дело — проблемы эволюции Земли. Сравнение Земли с другими небесными телами, особенно с планетами, помогает поиску правильных решений. Тем самым оправдана и главная тема нашей книги — показать тесные связи Земли и космоса, глубоких недр земного шара и далеких звезд.
Предлагаемое вниманию читателей второе издание книги дополнено главами о кристаллической структуре Земли, о роли вулканов в эволюции живого вещества на нашей планете, об экологических проблемах, глубоко волнующих современное человечество. Просмотрена и исправлена остальная часть книги в соответствии с новыми достижениями наук о природе и происхождении нашей планеты.
ИЗЯЩНАЯ ФИГУРА ЗЕМЛИ
Геологи, наблюдая реальные очень ограниченные по объему Земли геологические процессы, очень часто забывают, что в этих процессах, в том числе и физико-химических, их основные черты определяются прежде всего формой планеты как небесного тела — эллипсоида о трех осях — геоида, близкого к эллипсоиду вращения, как единого целого, по существу его геометрией.