|
|
|
|
Земля устойчиваЗемля и жизнь непрерывно эволюционируют. Вздымаются и исчезают громады гор, моря и океаны меняют свои очертания; на смену одним живым существам приходят другие. Вспомним хотя бы о свершившемся около 70 миллионов лет назад вымирании гигантов флоры и колоссальных динозавров и появлении скромных представителей нынешней флоры и фауны. Что именно в ту далекую эпоху вызвало серьезнейшую перестройку климата, горных систем и самих форм жизни, увы, доподлинно никому не известно. Одно ясно: Земля тогда пребывала в ином состоянии, качественно отличающемся от нынешнего. Стабильна ли Земля сегодня? Или грядут новые глобальные перестройки литосферы? Как будто особых оснований для беспокойства нет, хотя астрологи, основываясь на своих, только им "доступных" сведениях, предсказывали конец света в 1186 году, в 1524 году и даже 5 февраля 1962 года. В тот день тысячи людей в Дели со страхом ожидали "светопреставления". Следующий "конец света" назначен на 1982 год, когда Солнце и планеты выстроятся в одну линию. Что известно о возмущениях, возникающих на Земле при определенном расположении планет, например, при выстраивании их в одну или почти одну прямую? Специалисты по небесной механике хорошо знают, что планеты Солнечной системы выстраиваются в одну линию каждые 178,7 года. Поскольку планеты движутся в плоскости эклиптики, можно представить, что один конец воображаемой линии, соединяющей планеты, упирается в Солнце, а другой уходит в космос к одному из созвездий Зодиака. Через 178.7 года эта линия как бы поворачивается на 30° и уходит в следующее, соседнее зодиакальное созвездие. И все возвращается на "круги своя" через 2144 года (178,7 × 12). Астрологи самой неприятной считают ту ситуацию, когда линия соединения планет уходит в созвездие Скорпиона. Ибо одноименное насекомое будто бы иногда само себя умерщвляет. Но эта "причина" не единственная. Астрологи пугают публику тем, что в 1982 году планеты Солнечной системы соберутся в пределах небольшого телесного угла, направленного как раз к созвездию Скорпиона, за которым в необозримой дали расположен центр нашей Галактики. И космические силы будут стараться "разорвать Землю" надвое: с одной стороны, гравитация и излучения Солнца, с другой – ядра Галактики. Но планеты Солнечной системы выстраиваются по направлению к центру Галактики каждые два тысячелетия и как будто особых катаклизмов при этом пока что не происходило. Вероятно, залогом безопасности служит то, что планеты при их вечном движении вокруг Солнца так располагаются относительно этого критического направления, что воображаемая линия, соединяющая планеты, слегка отклоняется от точного направления на центр Галактики. Поэтому, если даже какое-то возмущение, порожденное в центре Галактики, и достигнет Солнечной системы, она как бы "отрикошетирует" его. Здесь немаловажны два обстоятельства. Во-первых, насколько Солнечная система едина и взаимосвязана и, во-вторых, устойчива ли Земля по сравнению с другими планетами. Кеплер в своем труде "Гармония мира" описал аналогию между "космическими вибрациями", создаваемыми каждой планетой, и музыкальными тонами, а всю планетную систему уподобил некоему космическому музыкальному инструменту. Ныне Солнечную систему уже не воспринимают как единое, монолитное целое, а говорят о независимом движении планет, которые, правда, испытывают небольшие возмущения при своем взаимном перемещении на небосклоне. Доказано, что такие воздействия, как это ни странно, не меняют кинетической энергии планет, а лишь способствуют небольшому повороту их орбит в плоскости эклиптики. Этот парадокс можно объяснить, лишь допустив, что планеты получают стабилизирующие импульсы энергии от Солнца или, говоря проще, гравитационное поле не столь однородно в пространстве, как думали. Здесь уместно порассуждать о волнах материи, постулированных Луи де-Бройлем в 1923 году. Согласно де-Бройлю, даже электрон, вращающийся вокруг ядра, порождает стоячую волну материи, которая и стабилизирует его движение. Поясним это "зримым" примером. Возьмем веревку, закрепим один ее конец на стенке, а другим станем махать вверх-вниз, создавая волны. Вскоре удастся найти такой режим вибраций, когда некие места веревки – узлы – будут неподвижны, а промежуточные участки, наоборот, начнут энергично перемещаться. Этаким нехитрым способом мы создали стоячую волну, расстояние между узлами которой равно половине длины волны. Естественно, что для поддержания стоячей волны нужна энергия. К веревке прикладываем ее мы, а к планетам – Солнце, его гравитационное поле. Уяснив это, можно рассуждать дальше. В 1971 году полтавский астроном Ю. К. Гулак, опираясь на аналогию между атомарной и планетарной системами, предпринял попытку математического обоснования волн материи де-Бройля для макромира планет. Увы, при выводе формул вкрались неточности и не очень строг был отбор фактических данных, за что Гулака подвергли справедливой критике. Но, по-моему, основная мысль правильна. В самом деле, известные нам еще со школьной скамьи закон Кулона для взаимодействующих электрических зарядов и закон тяготения Ньютона для масс подобны. Ничтожно, правда, значение коэффициента гравитации, входящего в закон Ньютона, но зато в космосе громадны массы центральных тел, например Солнца, и поэтому вполне реальны могучие гравитационные эффекты, в частности стоячие волны. (Кстати, слово "масса" Ньютон ввел в физику, заимствовав его буквальное библейское содержание – "хлеб насущный", основа питания.) Ньютон, к сожалению, был ярым противником волновых концепций, и естественно, что ни он, ни его последователи не предпринимали никаких шагов, чтобы использовать волновой подход для анализа движения небесных тел. Да в этом, по существу, и не было нужды – планеты давно стабилизировали свое положение в космосе, или, говоря волновым языком, переместились в зоны узлов стоячих волн материи. Здесь они испытывают наименьшие возмущения, или, что то же самое, их траектории отвечают минимуму действия.
При выстраивании планет Солнечной системы в одну линию, что в очередной раз произойдет весной 1982 года, волновые свойства гравитационных полей будут способствовать лучшему обмену энергией между планетами, Солнцем и центром Галактики. Страницы естественнонаучного популярного журнала – не лучшее место для анализа математических тонкостей, интересных, пожалуй, только специалистам. Поэтому сразу возьмем быка за рога. Если расстояние планеты от центрального тела равно длине волны (λo), то длина соответствующей орбиты или окружности будет 2πλo, что само по себе и есть непременное условие для образования стоячей волны, потому что через 2π свойства поля как бы повторяются. Следующая подобная ситуация возникает на расстоянии 2λo, 3λo, и так далее, иначе говоря, через целое (или полуцелое) число раз. Для планет Солнечной системы Гулак принял эти числа такими: 1,5 (Меркурий), 2,5 (Венера), 3,5 (Земля), 5,5 (Марс), 18,5 (Юпитер), 33,5 (Сатурн), 67,5 (Уран) и 105,5 (Нептун). И вывел формулу, связавшую минимальную длину волны (λo) с массой центрального тела – Солнца (М), λo = АМ7 / 9. Однако мой расчет показал, что лучшее соответствие с астрономическими данными получается, если использовать несколько измененную формулу: λo = АМ2 / 3. Пользуясь ею, можно вычислить длины стоячих волн материи для всех небесных тел, в том числе для Земли. Весьма примечательно, что соответствующие длины волн составляют доли от реального физического радиуса планет (R). Например, отношение R/λo для Меркурия, Венеры, Земли и Марса соответственно таковы: 3,95 (~4,0), 1,63 (~12/3), 1,5 и 3,53 (~3,5). Вот и выходит, что нынешние габариты Меркурия, Марса и Земли такие, что их поверхности почти совпадают с "узлами" гравитационного поля, что, по всей вероятности, свидетельствует о их стабильности. А вот о Венере этого не скажешь. Не неравновесным ли состоянием и обусловлена активность ее атмосферы? Во всяком случае, есть основания полагать, что при внешних космических воздействиях, когда энергия возмущения будет распределяться по планетам Солнечной системы, на долю Венеры придутся самые большие неприятности.
Ну а можно ли раздобыть экспериментальное подтверждение этим математическим выкладкам? По-моему, гигантский эксперимент такого рода уже поставлен. Я имею в виду уход с первоначальных орбит значительного числа неуправляемых искусственных спутников Земли. Если планеты ныне пребывают в узловых зонах, то орбиты спутников планируют, не обращая внимания на волновую структуру поля. Не поэтому ли спутники "дрейфуют", не пробираются ли они к устойчивым траекториям? Поскольку этот процесс бесконтролен, то спутники попросту теряются и зачастую требуются повторные запуски. Не лучше ли использовать орбиты, рассчитанные по волновой теории? Так, для спутников Земли устойчива будет траектория на высоте 2125 км (ей соответствует расстояние от центра планеты 2λo). Возможны и другие орбиты, например близкие к той, на которую запускаются американские спутники серии НИМБУС, отличающиеся завидной стабильностью. Вот как далеко от "конца света" нас увели рассуждения о волновой структуре гравитационного поля. Но, право, не отрадно ли получить подтверждение устойчивости, прочности нашего родного дома – планеты Земля? |
| Дата публикации: 31 марта 2003 года | В начало |
| Источник информации:
«Химия и жизнь», № 5, 1979, с. 58.
Электронная версия. |
© "От молекул до планет", 2006 (2002)... |
