Формы в мире почв

Выявление по картам элементарных почвенных ячеек и их пространственных сочетаний с помощью операций симметрии (перестановок, вращений, отражений) привело к представлению о тождестве почвенных и математических структур. Такое понимание облегчает формализацию почвоведения, то есть усиливает в ней роль формальной логики, математики, абстрактного мышления. Разработка любой почвенной модели уже подразумевает применение математических правил и абстрактных образов. Последние требуют не конкретного мышления, многим привычного, а абстрактного, для чего нужны особые приемы научного познания. Приходится глубже вникать в смысл таких понятий, как «пространство», «форма», «движение», «симметрия», «инвариантность». Они необходимы для доказательства симметрии почвенного пространства — его однородности и изотропности.

Иногда спрашивают: какой смысл в изучении абстрактных почвенных моделей, отражающих свойства реальной почвы, если имеется возможность исследовать самую почву непосредственно в поле? На этот вопрос о соотношении реального и абстрактного, глубоко философский по своей сущности, можно ответить следующими словами. Познание движется от конкретного к абстрактному (общему) и от последнего к практике. Прямой переход от конкретных полевых опытов к практике наука не признает: необходим этап теоретизации знаний, что невозможно без построения абстрактных моделей. Сейчас как никогда прежде сельское хозяйство нуждается в теоретических обобщениях, построенных на научно обоснованных моделях. И эти обобщения делаются, но в разных традициях.

В основу отечественного почвоведения заложены традиции В. В. Докучаева о геометрических моделях почвенного пространства. Пример тому — почвенный профиль с горизонтами А, В и С — типичный образец абстрактной геометрической модели. Она явилась причиной бурного развития новой фундаментальной науки — почвоведения. Заданная В. В. Докучаевым графическая форма общения удобнее громоздких и разноязычных словесных описаний свойств почв. Геометрические фигуры — профили и ареалы — понятны всем и легче запоминаются: ведь самая прочная память у человека — зрительная. Поэтому почвоведение, использовав принципы геометрического мышления, не занимается простым описанием почв, а выявляет гармонию форм и свойств почвенных профилей, горизонтов, агрегатов, микрочастиц, а также ареалов почвенного покрова. Каждая генетически обусловленная форма почвенного тела имеет свой, присущий только ей, вид симметрии. Каждому виду симметрии почвенного тела соответствует свой закон сохранения. Таким образом осуществляется переход от формы к содержанию и от содержания к форме. Это открывает большие возможности для изучения факторов почвообразования с иных, более формализованных, позиций.

Анализ факторов почвообразования с позиций принципов симметрии приводит к выводам о том, что почвенная картина мира, некогда механическая, становится электромагнитной и квантово-полевой. Если раньше почвообразование рассматривалось только как совокупность взаимодействия климата, растительного и животного мира, горных пород, то теперь — как взаимодействующее влияние гравитационных, электромагнитных и биологических сил.

Изучение не самих конкретных форм почвенных тел разных уровней иерархии, а форм образующих их сил — задача будущего. Видимо, формы движения электронов в различных типах почв не произвольные, а определяются набором энергий, что зависит от преобладающих в них атомов, т. е. от их квантового строения. Только формы силовых полей охватят в целостном единстве все видимое на поверхности разнообразие конфигураций почвенных тел, таких несходных между собой. Поэтому за современным открытием видимых форм мира почв следует познание глубоких основ почвообразовательных сущностей, создающих из неживого и живого третье царство природы — почвенный покров. Познать эти сущности — значит научиться управлять почвенным плодородием.

Методология почвоведения сегодня — симметрийный анализ морфологически выраженных почвенных форм и их пространственно-временных соотношений, методология завтрашнего дня — симметрийный анализ форм и структур природных сил (физических полей), образующих почвенные конфигурации. В изучении физических полей успехи достигнуты геологами; ими в последние годы коренным образом изменены многие устоявшиеся положения наук о Земле.

Заслуживает внимания представление о гидрогеодеформационном поле. Это поле, охватывающее всю земную кору, возникает в результате бесконечной периодической смены напряжений. В почвенно-геологических телах то возникают, то исчезают короткоживущие структуры деформации объемной изометрической формы с огромной скоростью — до 16 тыс. км/ч («Наука и жизнь», 1983, № 10, с. 14).