Анатолий Томилин - Как люди изучали свою Землю

Сейчас в центре Земли собралось примерно 86,3% всего тяжелого вещества, 13,7% еще продолжает свой путь. Так что этот источник все еще продолжает согревать нашу планету.

Горняки хорошо знают, что чем глубже шахта, тем выше в ней температура. В самой глубокой шахте — на уровне примерно четырех тысяч метров — люди уже не могут работать. Ученые подсчитали, что каждые сто метров в глубину температура поднимается примерно на три градуса. Это значит — тридцать градусов на километр. До центра — 6371 километр. Неужели там бушует 30 X 6371 = 191 130°С — без малого двести тысяч градусов? При такой температуре самые тугоплавкие породы превратились бы в пар, и нашей планете даже мечтать не стоило бы о твердой оболочке.

Скорее всего, скорость нарастания температуры не по всей толще земли одинакова. Может быть, она на каких-то глубинах замедляется, а то и вообще перестает нарастать. Специалисты считают, что скорее всего температура в центре не должна превышать пяти тысяч градусов. Это, конечно, тоже немало. В справочниках по физике вы легко найдете, например, указание, что самый тугоплавкий металл вольфрам переходит в жидкое состояние при 3410°С. Значит ли это, что, начиная с некоторой глубины, недра планеты находятся в расплавленном состоянии? Не обязательно. В справочниках температуры плавления металлов и других веществ указаны для условий, соответствующих поверхности Земли. В недрах же совсем иное дело. Представляете себе, когда на каждый слой внизу давят все остальные, наваленные сверху... При давлениях в десятки и сотни тысяч атмосфер температуры плавления веществ становятся совсем иными. Они повышаются.

По расчетам советского ученого В. А. Магницкого на глубине одного километра давление равно 275 атмосферам. На глубине 50 километров — около 13 000 атмосфер. В центре же земли — более трех миллионов атмосфер. Такие величины давлений нам даже и представить себе трудно.

Но если нельзя вырыть шахту глубокую-преглубокую, то, может быть, можно пробурить в коре скважину? Бурить, бурить как можно глубже... Наверное, если взяться за подсчеты всех скважин, пробуренных в теле нашей планеты, число получится миллионное. При этом скважин, глубина которых больше пяти километров, — тысячи. Несколько десятков прошли семикилометровую отметку. А глубже?..

Самая глубокая в мире скважина — Кольская. Она приближается к одиннадцатикилометровой отметке. За нею шла Первая Берта Роджерс — девять с половиной километров, пробуренная в штате Оклахома США. Затем еще несколько отдельных скважин, глубины которых распределились между семью и девятью километрами. И все! В чем же дело? Почему, несмотря на давние проекты, люди еще не проникли в тело планеты на такую глубину, какая им нужна?

Это оказалось очень сложной проблемой, и я, пожалуй, расскажу вам о ней, когда мы узнаем побольше о строении земной коры.

Мне осталось рассказать вам о последнем из намеченных свойств Земли — о ее магнитном поле. Это явление люди тоже заметили довольно давно. Сначала находили какие-то камни, которые притягивались один к другому и неодолимо влекли к себе железо. Потом обратили внимание и на то, что маленькая стрелочка из магнитного железа, насаженная на иглу, всегда смотрит одним своим концом в одну и ту же сторону, в направлении путеводной Полярной звезды. Даже когда небо бывало закрыто тучами.

Мудрецы считали, что там, возле Малой Медведицы, находится на небе большой магнитный камень. К нему-то и тянутся все магниты Земли. Трудно сегодня сказать, кто первым надумал использовать магнит для указания пути. Может быть, финикийские мореплаватели, а может, китайцы. В Европу компас попал довольно поздно. Попал вместе с арабской легендой о высоких горах из железного камня, что стоят на Крайнем Севере. Будто эти магнитные горы притягивают к себе корабли и вырывают из них все гвозди.

И хотя сила магнита не без основания казалась довольно таинственной, компас пришелся морякам по вкусу.

В конце XVI века английский строитель компасов Роберт Норман описал свойства магнитной стрелки. Он обнаружил наклонение ее к горизонту и возражал тем, кто по-прежнему верил, что «магнитный камень», притягивающий магниты Земли, находится на небе. Басни о магнитных горах его тоже не удовлетворяли. В конце концов Норман ограничился тем, что описал устройство «инклинаториума» — то есть стрелки, вращающейся вокруг горизонтальной оси в направлении магнитного меридиана.

В те времена не меньше моряков и путешественников свойствами магнитов интересовались медики. Они прописывали толченый магнит как слабительное. Представляете, какое нужно было иметь здоровье, чтобы выдержать подобное лечение.

Доктор Гильберт, или сэр Уильям Джильберт Колчестерский, как называли в то время англичане лейб-медика Елизаветы — королевы Англии, не зря занимался магнитами. Семидесятилетнюю королеву не могли не интересовать проблемы сохранения, если не молодости и красоты, то хотя бы здоровья, подточенного излишествами придворной жизни. А это означало, что ее врач должен был изучить все возможности сохранения августейшего благополучия. Отдадим Гильберту должное: после многолетних опытов он осмелился, вопреки мнению авторитетов, утверждать, что прием толченого камня с магнитными свойствами внутрь «вызывает мучительные боли во внутренностях, чесотку рук и языка, ослабление и сухотку членов».

Правда, при этом он еще соглашался с тем, что тот же магнит «возвращает здоровье и красоту девушкам, страдающим бледностью и дурным цветом лица, так как он сильно сушит и стягивает, не причиняя вреда».

Прочитав обе цитаты, вы можете сказать, что почтенный врач противоречит сам себе. Правильно! Но его последнее утверждение могло быть, с одной стороны, некоей данью авторитетам, а с другой — и «маленькой ложью во спасение». Представьте себя на минутку королем. Многие годы ваш лейб-медик занимается какими-то опытами, уверяя, что ищет способ сохранения вашего здоровья. И за это вы платите ему приличное вознаграждение. И вдруг много лет спустя он выпускает научный труд, из которого становится ясно, что лекарства, коими он вас пользовал, не только бесполезны, но и производят сами «мучительные боли», «чесотку рук и языка», «ослабление и сухотку членов»... Боюсь, что после такого заявления вашему лейб-медику бы не поздоровилось.

Гильберт был умен, учен и весьма осторожен. В 1600 году из-под печатного пресса вышел его обширный труд: «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Шесть книг, написанных прекрасной латынью и снабженных гравированными рисунками. Бессмертный труд.