Тайна земных катастроф

Сейсмотектоника имеет дело с геологическим пространством и геологическим временем. Число землетрясений определенной энергии в определенном объеме есть величина постоянная только в масштабах годов и сотен тысяч кубических километров. В процессе подготовки землетрясения собственное локальное пространство-время в зоне подготовки начинает менять свою метрику, что и проявляет себя разными прогностическими признаками.

Локальное сейсмическое пространство приобретает другую кривизну (именно так можно объяснить прогностическое изменение отношения скоростей продольных и поперечных сейсмических волн, ибо это отношение связывает через простую формулу истинный и кажущийся углы выхода сейсмического луча на поверхность Земли). Напряженные перед ударом недра как бы поляризуются — появляются запретные направления для подвижек в слабых землетрясениях; отсюда возможность прогноза по механизмам землетрясений.

Меняется и отсчет собственного времени в период подготовки толчка. Почти с самого начала существования сейсмологии ученые знают: если нет или очень мало толчков в сейсмическом районе — жди катастрофы. Если сравнить собственную временную шкалу сейсмического процесса, размеченную сейсмическими событиями, слабыми землетрясениями, с нашей обычной часовой шкалой, то этот эффект выглядит как резкое замедление собственного времени в перенасыщенном потенциальной энергией объеме горных пород. Чем не аналогия замедления времени в космическом корабле, достигшем близсветовой скорости?

Гармские сейсмологи Виталий Пономарев и Юрий Тейтельбаум с помощью нашей старенькой ЭВМ "Мир" попытались проследить, как это происходит.

...Машина выдает один за другим помесячные "срезы" событий, происходящих в сейсмической жизни района. Начиная, например, с июля 1957 года на карте района появляется огромное светлое пятно, свободное от землетрясений с энергией 10⁹-10¹¹ джоулей. Сейсмическое время как бы остановилось для внешнего наблюдателя на целых пять месяцев. В то же время прямо на границе этого пятна сплошной цепочкой выстроились "дефицитные" землетрясения. Выстроились, а переступить "запретную черту" не могут. И вот 7 января 1958 года прямо посреди "запретной зоны", в хребте Петра Первого, происходит землетрясение с энергией 10¹³ джоулей — сильное по масштабам района. И после этого события, как по приказу, снимается запрет. Белое в течение почти 5 месяцев пятно покрывается кружками слабых землетрясений всех уровней энергии.

В момент, когда пишутся эти строки, в Гарме еще нет регулярного прогноза землетрясений по комплексу предвестников. Возможно, основой такого прогноза будут ежемесячные карты и кривые Виталия и Юрия. Подозрительные "затишья" в сейсмической активности как во времени, так и в пространстве будут проверяться всеми разработанными к тому времени способами. И если предварительный прогноз подтвердится, скажем, данными о смене типов подвижек в очагах землетрясений или понижением отношения скоростей продольных и поперечных сейсмических волн, можно будет объявлять тревогу.

Почему происходят затишья перед сейсмической бурей? Что здесь причина, что — следствие? То ли сильный толчок происходит из-за того, что сейсмическая энергия, долго не расходуясь, накапливается, то ли наоборот, среда, "предчувствуя", что землетрясения не миновать, начинает заранее скапливать силы для решающего удара. Как ни странно, больше похоже на правду второе предположение. Лабораторные эксперименты показали: если сдавливать в тисках кусок любого твердого материала, он потрескивает все время с настойчивой регулярностью. Но за некоторое время до полного разрушения трески всегда внезапно прекращаются. Самые общие рассуждения (например, приведенные выше — об изменении самого пространства-времени в перенасыщенном потенциальной энергией объеме), по-новому и интересно описывая события, недостаточно наглядны. Можно, конечно, вспомнить о законе сохранения энергии (сумма потенциальной и кинетической энергий есть величина постоянная, а значит, после затишья неизбежно землетрясение), но и эта элементарная формула, описывая явление, не объясняет его.

Между тем, как мы уже видели, в окружающем нас мире происходит немало вещей, непонятных с точки зрения обычного, механического понимания причинно-следственных связей. То в одной, то в другой научной дисциплине начинают раздаваться голоса: мы видим нечто объяснимое, только если предположить, что у процесса существует какая-то намеченность, цель! Но ведь цель может быть только у разумного существа... Как же выйти из этого философского парадокса? Что за "цели" могут быть у природы?

Цель или следствие?

...Я люблю бывать в Ленинграде. Ленинградская наука отличается, на мой взгляд, каким-то более задумчивым, менее торопливым отношением к исследованию. Отсюда, наверное, это повышенное внимание ленинградцев к структуре, скрытым связям, к философии природы.