Гипотезы и заблуждения, о которых должен знать современный человек

В Институте физики высоких давлений АН СССР в 1963 г. был искусственно создан кварц, плотность которого была в 2 раза больше обычного. В структуре кристалла этого минерала атом кремния был окружен не 4, а 6 атомами кислорода. Давление, при котором был получен удивительный минерал, составляло 145 тыс. атм, что равно давлению на значительных глубинах мантийной оболочки. Значит, в недрах Земли под воздействием гигантских давлений и температур из силикатных горных пород (самых распространенных на нашей планете) могли появиться минералы, образованные оксидом кремния в значительно уплотненном варианте.

Итак, появилась идея, что ядро Земли — это скопление металлизированных уплотненных силикатов. Однако подобное строение исключало возможность перемещения мантийного вещества через всю толщу планеты и, следовательно, выхода магмы на поверхность, дрейфа континентов и пр.

Отечественный геофизик Сорохтин высказал совершенно иное предположение: основные элементы ядра Земли — это все-таки железо и кислород! Рассуждения его сводились к следующему. Если взять за основу силикатное строение мантийного вещества, то оно должно быть равномерным и утрамбованным, а не расслоенным. В таком случае все однотипные изверженные горные породы должны иметь одинаковый состав, чего нет в реальности. В более древних породах больше железа и немного меньше магния и кремния. Возникает вопрос: куда же делось недостающее железо? Самым вероятным, по мнению Сорохтина, было опущение железа к центру Земли, к ядру. Экспериментальные поиски «парного» железу элемента привели к нахождению кислорода. Железо в условиях высокого давления и температуры перестраивало свои электронные оболочки таким образом, что становилось одновалентным; для удержания в соединении атома кислорода нужны два атома одновалентного железа, полученный же оксид имеет как раз ту плотность, которая соответствовала плотности ядра по данным сейсмологов.

Теоретические рассуждения подтверждали правомерность существования этого предположения. В недрах Земли происходит образование уплотненных оксидов; на нижней границе мантии эти оксиды, в частности содержащие железо, плавятся, формируя жидкое наружное ядро с экспериментально определенной плотностью.

В ходе перегруппировки электронов на электронных орбиталях и появления оксидов с большей плотностью происходит высвобождение свободного кислорода, который начинает подниматься к поверхности, «встречается» с атомами железа и в составе вновь образовавшихся оксидов спускается до внешнего ядра. В ходе подобных миграций изменяется химическая активность железа, при давлениях и температуре внутреннего ядра оно перестает вступать в реакции с кислородом, выделяясь в чистом виде.

Подобная концепция очень убедительно объясняет наличие в центре Земли жидкого внешнего и твердого внутреннего ядер. Однако в настоящее время наукой не могут быть объективно доказаны или опровергнуты существующие представления о строении глубинных недр планеты.

Пределом скорости является скорость света

В 1905–1915 гг. великий ученый А. Эйнштейн разработал теорию относительности, которая легла в основу всей современной физики. Наши представления о расширяющейся Вселенной, искривленном четырехмерном пространстве-времени, о «черных дырах» и многих других больших и малых явлениях природы основаны на теории относительности. Учение Эйнштейна опирается на несколько постулатов, т. е. своеобразных физических аксиом.

Одной из таких физических аксиом является положение о предельности распространения взаимодействий в природе. Еще в XIX столетии физики пришли к заключению, что взаимодействие между любыми телами передается в мировом пространстве не мгновенно, но с конечной скоростью. Эйнштейн назвал максимальной скоростью распространения взаимодействия в природе скорость движения электромагнитных волн.

Эту скорость имеют радиоволны, космические лучи, многие другие виды излучения, а также обычный видимый свет. Оттого пороговую скорость назвали просто скоростью света. Она приближенно равна 300 000 км/с. Согласно выводам Эйнштейна, если какому-то телу или лучу и удастся развить скорость, равную световой, то превысить ее уже не получится. Это положение оказалось неожиданным для сторонников существования контактов с инопланетными цивилизациями. Звезды удалены друг от друга на многие миллиарды километров, а также на большие расстояния, которые не случайно называются астрономическими.

Эти расстояния самим астрономам удобнее измерять не в числах-великанах, а с помощью особых единиц, например светового года. Это не срок времени, а линейное расстояние, преодолеваемое лучом света за год. Нетрудно подсчитать, что при скорости 300 000 км/с луч за 365 дней пролетит около 9,46 на 10¹² км. Расстояния до ближайших к нам звезд равны 4—20 св. годам. От самых далеких светил нашей Галактики луч идет десятки тысяч лет, а от других галактик доходит до Земли лишь за миллионы и даже миллиарды лет.