Страница:
— Что день грядущий мне готовит? Этот вопрос в наше время всё чаще беспокоит человечество. Исполинская созидательная мощь человечества соперничает с не менее исполинской разрушительной его мощью. В своих радужных надеждах, в своих мучительных опасениях люди обращаются к людям с вопросом: что потом?. И там, где; наука отмалчивается, слово тотчас берёт религия.
Учёные не могут молчать.
: За последние годы вышли в свет интересные исследования, представляющие собой научную экстраполяцию прошлого и нынешнего научного прогресса в близкое и далёкое будущее. Член Королевского общества, лауреат Нобелевской премии профессор Джордж Томсон написал книгу «Предвидимое будущее». С его широко известной работой вступили в спор советские авторы И. Лада и ©. Писаржевский в книг? «Контуры грядущего». Из высказываний известных советских учёных составлен сборник М. Васильева и С. Гущева «Репортаж из XXI века». Любопытные прогнозы содержатся в книге профессора И. С. Шкловского «Вселенная, жизнь, разум». А книга английского биолога Артура Кларка «Черты будущего» оснащена даже таблицей вероятных научно-технических достижений человеческого разума на несколько столетий вперёд.
Публикация Программы КПСС, содержащей научный анализ грядущего социального прогресса, вызвала бурные отклики за рубежом. Английский журнал «Нью сайентист», например, начал печатать статьи крупнейших учёных мира под рубрикой «Человечество, наука и техника через- двадцать лет». А в 1964 году в Праге вышел сборник выступлений на международных дискуссиях марксистов «Какое будущее ожидает человечество».
В перечисленных книгах читатель найдёт глубоко обоснованные ответы на самые разнообразные вопросы. Ну, а что же найдёт читатель в главе, предлагаемой ему здесь?
Как выглядит пресловутый конец света через призму науки? Наступит ли он? Что действительно грозит земле и её обитателям? Существуют ли роковые ограничения на пути человечества к прогрессу? Если да, то где выход? И о чём пора подумать уже сегодня?
«Одни говорят: мир погибнет, объятый пламенем, другие — скованный льдом…»
Эту строку из стихотворения американского поэта Роберта Фроста не зря предпослал одной из своих книг астрофизик Джордж Гамов. Трагическое звучание цитаты вполне соответствует апокалиптическому тону прогнозов автора в области космогонии.
Многие взгляды Гамова разделяет его не менее маститый коллега и соотечественник Дж. Койпер. Пророчествами Койпера открывается сборник статей «Планета Земля», вышедший накануне Международного геофизического года — в 1957 году.
«Мы должны решить вопрос, — пишет Койпер в главе «Возможная конечная судьба Земли», — «умрёт» ли планета Земля от естественных причин или она погибнет «насильственной смертью» от действия внешних сил». И отвечает на вопрос, что нас ждёт.
…Допустим, что наши дневное и ночное светила останутся неизменными, и Земля в своём развитии будет предоставлена главным образом влиянию внутренних сил. Казалось бы, никакие опасения тогда не должны омрачить безмятежное шествие землян по пути прогресса. Ан нет, над нашими потомками, оказывается, нависает грозная, хотя и отдалённая, опасность.
Сейчас три четверти земной поверхности покрыты водой. Для космического наблюдателя то, что мы называем планетой Земля, выглядит скорее как планета Вода. Но у планеты Вода есть реальные шансы превратиться в настоящую, без всяких оговорок, планету Земля!
Представьте себе гигантские океанические бассейны, утратившие все свои миллиарды тонн воды, представьте небо без единого облачка над бесплодными континентами, представьте иссякшие родники и высохшие русла рек, словно шрамы пересекающие скорбный лик Земли, представьте огромные облака всепроникающей пыли, окутывающей планету удушливым покрывалом, представьте, наконец, знойное днём и леденящее ночью дыхание ветра. Печальная юдоль смерти и опустошения, мало похожая на нашу зелёную и нарядную планету…
Может ли так быть на самом деле? Судите сами.
Если освещённость Земли Солнцем и температура верхних слоёв атмосферы останутся неизменными, то из воздушного океана в космос по-прежнему будет ускользать водород, образующийся при разложении водяного пара ультрафиолетовыми лучами Солнца… Именно так в „результате фотолиза происходит необратимое расщепление молекул воды на кислород, остающийся в атмосфере, и водород, убегающий в космос: Сейчас уровень Мирового океана на несколько метров ниже, чем миллиарды лет назад. Как видно, океаны действительно мелеют. Правда, «усушка» из-за фотолиза была слишком мала в течение всех геологических периодов, чтобы можно было ожидать скорого истощения запасов воды, говорит Койпер. Стало быть, опасения были напрасными? Не тут-то было: человечество подстерегает другая опасность — планета Земля окончательно превратится в планету Вода!
Вся штука в действии воздушной «тёрки» планеты — выветривания, медленно, но верно разрушающего в прах самые крепкие скалы.
Наступит время, когда радиоактивный распад в коре и верхнем слое мантии Земли ослабеет. Расплавленная магма будет всё реже изливаться из огнедышащих жерл. Вулканическая деятельность и горообразование затихнут. Что же касается выветривания, то его зубы останутся столь же беспощадными. Постепенно сгладятся выступы континентов. Океанские впадины будут занесены осадочными породами. Начнётся повсеместное вторжение Нептуна в царство Геи. Суша будет затопляться до тех пор, пока вся поверхность Земли полностью не покроется океаном…
На всё это понадобится «каких-нибудь» десять миллиардов лет. Но задолго до окончания этого срока могут вступить в действие внешние силы в лице… Начнём с взаимоотношений с ближайшей соседкой нашей планеты — Луной.
Общеизвестно, что притяжение Луны рождает два водяных бугра, ползущих по морям и океанам с востока на запад, по мере вращения Земли, и вызывающих дважды в сутки повышение уровня моря — прилив. Притяжение небесных тел действует подобным образом не только на воду. Часть суши, расположенная в какой-то момент ближе всего к. Луне, испытывает более сильное притяжение, нежели центральная зона Земли. И наоборот: притяжение Луной противоположной части Земли слабее. Сила притяжения Луной этих частей-антиподов различается на целых 10 процентов. Поэтому на противолежащих краях земного шара образуются два плоских холма, вздымающихся в обе стороны от центра планеты. В результате вращения Земли твёрдые приливные волны перемещаются с востока на запад. При этом их движению мешают силы сцепления земных слоёв. Налицо явное трение, только в космических масштабах… Энергия схватки титанических сил космического действия и земного противодействия переходит в тепло, подогревающее недра нашей планеты. Но самое интересное в том, что «приливное трение» медленно, век за веком, тысячелетие за тысячелетием тормозит суточное вращение земного шара. Этот эффект сказывается в том, что сутки удлиняются, а лунная орбита из круговой становится эллиптической и всё более вытянутой. Луна удаляется от Земли. Максимальное расстояние от Земли до её космической спутницы может со временем стать на 40 процентов больше теперешнего. Наступит момент, когда удлиняющиеся земные сутки составят 55 современных дней. Месяц, то есть период обращения Луны вокруг Земли, также: увеличится до 55 суток. Приливная волна на Земле, вызванная Луной, будет, тогда такой же неподвижной, как теперь земной прилив на Луне. Лунное приливное трение прекратится.
Однако не прекратится солнечное приливное трение, если только на Земле сохранятся океаны. Вращение Земли поэтому не перестанет замедляться. Новые сутки станут длиннее месяца, который всё ещё будет составлять 55 современных суток. Вновь на Земле появятся лунные приливные волны, правда, более медленные, чем сейчас. Однако вызванное ими слабое трение не Пройдёт бесследно. Оно будет действовать навстречу солнечным приливам, так что новые лунные приливы будут в какой-то степени способствовать вращению Земли. В результате день и месяц снова начнут сокращаться, хотя сутки так и останутся навсегда длиннее месяца. Луна начнёт медленно надвигаться на Землю, пока, наконец, не достигнет так называемого «предела Роша». Очутившись на этой дистанции, Луна обрушится на Землю всей своей массой в миллиарды тонн.
Конечно, нельзя просто сказать, что Луна обязательно «торпедирует» Землю, как полагал английский физик Джордж Дарвин. Может статься, Луна под действием земного притяжения безобидно развалится на куски. Именно такую картину рисует английский геофизик Джеффрис. Вокруг нашей планеты появится пояс массивных обломков Луны, отдалённо напоминающий газовое кольцо Сатурна.
Однако временная шкала событий, которые разыграются но достижении Луной максимального удаления от Земли, горазда больше десяти миллиардов лет. Поэтому, прежде чем говорить о судьбе Луны, следовало бы изучить работу других внешних сил.
«Именно эволюция Солнца определяет критическую фазу эволюции Земли», — утверждает Койпер, приступая к разбору третьего варианта возможной судьбы Земли.
Возраст Солнца, вероятно, равен 6 миллиардам лет, а для звезды такой массы это уже зрелость. После того как Солнце образовалось из протозвёзды, навсегда покинув солнечную туманность, и стало звездой современных размеров, его диаметр и яркость начали: медленно, расти.: Сейчас его светимость чуть ли не на четверть больше первоначальной. Увеличение размеров и яркости будет продолжаться и впредь.
Через 3–4 миллиарда лет Солнце «распухнет» до размеров орбиты Меркурия. Видимая яркость его возрастёт, вероятно, не более чем в десять раз, зато общая интенсивность излучения увеличится раз в сто. Средняя температура Земли станет в три раза выше, если считать от абсолютного нуля, — иными словами, поднимется выше точки кипения воды. Примерно через два миллиарда лет океаны закипят. Интересно, что это не приведёт к потере Землёй запасов воды. Дело в том, что нет оснований ожидать значительного увеличения температуры внешних слоёв атмосферы, откуда газы и пары ускользают в межпланетное пространство. Ведь температура верхней, атмосферы зависит главным образом от количества ультрафиолетового излучения, а: вклад в солнечную радиацию именно, этой составляющей едва ли заметно возрастёт… Для наблюдателя с Луны или Марса Земля предстанет словно закутанной в серебристо-белый пуховый платок. Разумеется, рано или поздно размеры Солнца начнут снова сокращаться. Эта более короткая стадия эволюции завершится превращением Солнца в белый карлик — маленькую звезду с огромной плотностью вещества. Не исключено, что солнечные превращения по временам будут принимать характер катастроф. Но, по мнению Койпера, Земля как планета выдержит все изменения Солнца вплоть до стадии белого карлика. В какой-то период водяные, пары сконденсируются. Плотная завеса облаков рассеется. Снова, надвинутся ледяные шапки на обе «макушки» планеты. Через, несколько миллионов лет океаны замёрзнут, а континенты будут закованы в ледяную броню. Белое безмолвие Антарктиды, прерываемое, разве что свистом леденящего ветра, воцарится на всей планете от полюсов до экватора. Глазам космического наблюдателя представится мрачная однообразная картина, которую лишь изредка будут оживлять огненные всплески вулканических извержений…
Перед заходом Солнца… Так выглядит будущее планеты Земля в представлении Койпера. Но послушаем других учёных, а многие из них настроены куда более оптимистически.
В течение последних трёх миллиардов лет, считает доктор физико-математических наук Алла Генриховна Масевич, масса и светимость Солнца должны были остаться практически неизменными: Зато четыре-пять миллиардов лет назад размеры Солнца могли быть другими. Можно подсчитать, основываясь на гипотезе В. Г. Фесенкова и теории строения звёзд, что максимальная масса, которую Солнце могло иметь в прошлом (примерно восемь миллиардов лет назад), была в десять раз, светимость в две тысячи раз, а поперечник в пять раз больше нынешних.
Что же произойдёт с нашим светилом в дальнейшем?
По мнению А. Г. Масевич, Солнце останется в таком же состоянии, что и теперь, по меньшей мере десять миллиардов лет. Его светимость практически не изменится, пока весь водород в его недрах не превратится в гелий. А это произойдёт не раньше, чем через сто миллиардов лет.
Тут читатель, вовремя вспомнив мрачные пророчества- Койпера, вправе спросить: «Ну хорошо, Солнце не изменится в течение ста миллиардов лет. А как же человечество будет противостоять земным стихиям, если осуществится первый вариант будущего Земли, по Койперу? Как отразить землянам возможную атаку Луны (второй вариант)?»
Было время — в неописуемый ужас повергали наших беззащитных пращуров грозы, наводнения, вспышки эпидемий, набеги хищных зверей. Но вот человек построил громоотводы, возвёл дамбы, наладил производство медикаментов, изобрёл огнестрельное оружие. Многие повседневные тревоги наших предков вызывают у нас теперь невольную улыбку.
Неужели же через миллиарды лет наших потомков испугает нашествие или, наоборот, отступление океана? Разве умрёт древнее искусство возведения плотин? Разве мы не можем уже сейчас запросто синтезировать, а если нужно, то и разлагать воду?
Уже в наши дни преобразующая деятельность человечества обрела глобальные масштабы. Прорываются каналы, прорубаются тоннели, возводятся плотины, создаются искусственные моря.
При горно-земляных работах ежегодно на поверхность Земли выносится более 5 кубических километров породы. Это лишь втрое меньше, чем уносят в океан все реки нашей планеты. Понятно, что подобные изменения не проходят бесследно для структуры верхних слоёв земной коры.
За пять веков (начиная с XVI столетия) горняки добыли из недр земных не менее 50 миллиардов тонн углерода и 2 миллиардов тонн железа. Вместе с другими полезными ископаемыми это целые горы, перенесённые с места на место. Неужто человеку будущего не по плечу воздвигнуть заслоны на пути океанских волн?
Начнут сохнуть моря? Не беда: если растопить полярные льды, уровень Мирового океана поднимется на 50 метров. Уже сегодня предложено сооружать огромные искусственные хранилища пресной поды транспортировкой на буксире ледяных гор — айсбергов — к побережьям пустынь. Два-три таких айсберга в бухте, перегороженной разводящейся плотиной, — и пустыня на целый год обеспечена искусственной Волгой, способной оросить миллионы гектаров.
А в один прекрасный день человек активно вмешается и в атмосферную кухню.
В своей книге «Черты будущего» английский учёный Артур Кларк утверждает, что к колонизации других планет человечество приступит гораздо раньше, чем научится управлять климатом и погодой. На первый взгляд такое предположение кажется парадоксальным. Неужели навести порядок в хозяйстве собственной планеты труднее, чем обживать далёкие холодные планеты? Разве успехи в управлении погодой так малы, разве перспективы этого большого дела так удручающи, чтобы относить решение климатической проблемы на более отдалённый срок, нежели высадку массовых космических десантов и строительство внеземных городов?
Спору нет, грандиозны масштабы, которыми природа измеряет своё могущество. По сравнению с ними силы человека кажутся прямо-таки ничтожными. Возьмём такой пример. Неимоверна энергия первой атомной бомбы, сброшенной 6 августа 1945 года американским бомбардировщиком Б-29 «Энола-Гей» на Хиросиму. Шутка сказать: это всё равно что взорвать 20 тысяч тонн тротила, для перевозки которых потребуется чуть ли не полтора десятка железнодорожных составов! Недаром от большого японского города остались только груды дымящихся развалин. Но всей этой чудовищной мощи едва-едва хватило бы на то, чтобы вызвать лёгкий летний дождик над Сочи. Вот она, энергия атмосферных процессов, приводящих, к образованию облаков и выпадению осадков!
Что же, неужели при столкновении лицом к лицу с могущественным недружелюбием природы нам ничего не остаётся, как беспомощно склонить голову, покорно ожидая своей участи?
Нет! Человеческий разум подобен праще в руках библейского героя Давида, который, если верить легенде, с помощью этого незамысловатого оружия победил великана Голиафа, даром что сам был поэт и маловат ростом.
Вокруг нас немало явлений, которые начинаются под действием незначительных причин, а высвобождают значительное количество энергии. Порой непотушенная папироса, брошенная неведомо кем в глухой тайге, становится причиной разрушительного урагана, сметающего постройки на другом конце континента. Вся штука в том, что от слабого огонька начинается бушующий лесной пожар, пожар вызывает поднятие воздушных масс на большой территории, рождаются облака и ветер, начинается схватка грозных атмосферных сил.
Толчок ничтожен — эффект грандиозен.
Сказанное в полной мере относится к тому, что мы называем погодой. И впрямь: погоду можно уподобить карандашу, стоящему на собственном острие. Малейшее сотрясение— и карандаш упал. Возьмите обыкновенное облако. Дождь вот-вот выпадет. Огромная энергия, необходимая для формирования облака, загодя субсидирована природой. Её щедро дарит атмосфере наше Солнце. Оно неизмеримо мощнее любого самого страшного лесного пожара. Этот неутомимый работяга и приводит в действие атмосферный мотор, — Солнце испаряет воду из рек, морей и океанов, поднимает влажный воздух в верхние, белее холодные, слой атмосферы, водяной пар сгущается в капельки влаги, а из них уже образуются облака. — Облако может пролиться дождём. А может и не пролиться. Дело в том, что цепь, приводящая механизм дождевания в действие, порой бывает не замкнута. Поставьте на своё место недостающее звено — и желаемый результат будет достигнут недорогой ценой.
Но как найти это недостающее звено, это «спусковой крючок»: погоды? Как направить высвобожденную энергию по нужному руслу? Ведь нарушение, метеорологического равновесия в атмосфере способно, чего доброго, привести к трагическим последствиям где-то по соседству, как в примере с лесным пожаром. Стало быть, нужно не только нащупать «спусковой крючок», но и постараться, чтобы «ружьё» освободившейся стихийной силы не смогло больно ранить при отдаче, не говоря уже о том, что выстрел должен точно поразить цель.
Именно по такому пути поисков спускового крючка погоди и идут учёные — «охотники за облаками».
Первые попытки искусственно воздействовать на облака были предприняты ещё в последней четверти прошлого века. Но в них было много наивного, поэтому, естественно, они не привели к успеху. Лишь за последние двадцать пять лет в этой области наметился серьёзный теоретический и практический прогресс.
Воздушный океан стал ареной схватки человека с природой. Ещё в 1933 году советский учёный В. А. Федосеев в Ашхабаде ставил интересные опыты. Он распылял с самолёта в облаках хлористый кальций. Химический анализ осадков, собранных наблюдателями в разных концах города, привёл к любопытным результатам. Оказалось, что хлористая соль кальция присутствовала лишь в первых каплях дождя. В последующих порциях собранных осадков, особенно под конец дождя, не было даже следов этой соли.
Что, случилось?
Сработал механизм спускового крючка.
Попав в облако, микроскопические крупинки хлористого кальция тут же стали жадно поглощать влагу. Зародились первые крупные капли дождя. Это пробудило облако от «летаргического сна». После первоначального толчка процесс продолжался самопроизвольно. По пути к земле перворождённая капля, словно снежный ком, несущийся с горы, всё время сливалась с мелкими капельками, тяжелела, росла и, достигнув размеров 5—10 миллиметров, разбрызгивалась. Каждая из вновь образованных дочерних капель, повторяла, этот путь. Поглощая облачные элементы, она тоже росла, тяжелела, разбрызгивалась. Такого рода лавинообразный процесс, который учёные зовут, цепной, реакцией, наконец, охватывал всё облако. „В результате облако проливалось на землю Ниагарами капель. Вот, собственно, и весь механизм, спускового крючка.
Стало быть, распылённый хлористый кальций сыграл, роль «затравки» процесса… Вот… почему капли, выпавшие в последующие стадии дождя, не содержали солей.
Вскоре после войны подобные опыты, стали проводиться в широком масштабе, но преимущественно в странах тропического, пояса. Там приходится иметь дело с тёплыми облаками. В наших широтах таких облаков нет. Наши облака имеют, как правило, переохлаждённую «шапку».
Если у подножия многокилометровой облачной горы что-то около 15° тепла, то в верхней части облака, температура даже летом доходит до минус 30–40°. И как это ни странно, даже при таком «крещенском» морозе облачные капельки не замерзают. Они находятся в переохлаждённом состоянии, свойственном особо чистой воде. А чтобы пошёл дождь, нужно вызвать их замерзание и превращение в градины. Ведь все наши дожди — это град, растаявший по пути к земле. Хлористый кальций не поможет — нужна иная «затравка». Как подтолкнуть процесс образования льдинок из переохлаждённых капель?
Лет пятнадцать тому назад американские учёные Шефер и Лангмюр показали, что для этого достаточно распылить в облаке пригоршню или даже щепотку йодистого серебра. Весь фокус в том, что йодистое серебро и лёд по своей кристаллической структуре похожи словно две капли воды. Поэтому мельчайшие кристаллики йодистого серебра могут служить зародышами кристаллизации в облаке взамен микроскопических льдинок, которые в природе часто отсутствуют, а искусственно их получить очень трудно. Дым же йодистого серебри получают запросто — сильным нагреванием вещества. Молекулы водяного пара, принимая крошечные частички йодистого серебра за ледяные кристаллики, льнут к ним, оседают, на них, увеличивая размеры такого ледяного «орешка» — сверху лёд, а под ним йодистое серебро. Появляется снежинка, потом градина.
Так гласила теория. Что же касается практики, то здесь экспериментам успех сопутствовал, увы, далеко не всегда и далеко не везде. Тем не менее это не помешало падкой до сенсаций американской прессе поднять неимоверную шумиху. На страницах газет под броскими аншлагами красовались портреты «рэйнмейкеров» («дождевых дел мастеров») — так окрестила пресса учёных, занимавшихся активным воздействием на облака.
За дело тут как тут взялись бизнесмены на чисто коммерческой основе. И хотя учёные предупреждали, что вызывание дождя по воле человека — не такая простая задача, как кажется, что нельзя переходить от отдельных удачных опытов к массовому применению йодистого серебра, что нельзя окуривать облака дымом йодистого серебра по принципу «кашу маслом не испортишь», что требуется умелое дозирование «затравки», реклама сделала своё дело. Появились целые компании «по поставке дождя». Не удивительно, что наиболее активным при этом было воздействие не на облака, а на кошельки доверчивых фермеров, попавших на удочку широковещательной рекламы.
Конечно, неудачи коммерсантов от науки не в силах были скомпрометировать серьёзную научную идею Шефера и Лангмюра. В- настоящее время опыты с йодистым серебром проводятся в исследовательских учреждениях всего мира; ведутся они и в Советском Союзе.
Другим оправдавшим себя способом активного воздействия на переохлаждение облака умеренного пояса является рассеивание в них мелкогранулированного сухого льда (твёрдой углекислоты) — того самого, которым пользуются продавцы мороженого. Как и в лотках с мороженым, сухой лёд в небесах также играет роль охладителя. Пронизывая облако, крупинки сухого льда создают вокруг себя зону сильного охлаждения (до минус 70°). Облачные капельки мгновенно кристаллизуются, образуя льдинки. А это-то как раз, и нужно для того, чтобы пробудить облако от спячки. Благодаря многократным столкновениям с каплями и снежинками льдинки вырастают до размеров градин. Ну, а градины по пути к земле тают и превращаются в капли дождя. В результате либо выпадают осадки, либо облако рассеивается.
Рассеивание облаков и туманов имеет не менее важное значение, нежели искусственное стимулирование осадков. Во сколько обходится государству один-единственный бесполетный день на крупном аэродроме! Десятки самолётов стоят на приколе, сотни пассажиров клянут погоду — небо остаётся неумолимым. А сколько воздушных ворот страны ежегодно бывает заперто туманами!
Теперь с этим будет покончено.
В декабре 1951 года самолёт СССР-Л-902 отправился в необычное путешествие. Он полетел раскрывать небо над аэродромами нашей страны. Ижевск, Казань, Пенза, Саратов, Арзамас, Пермь, Курган — всюду было одно и то же: с появлением этого удивительного самолёта таяли туманы, прорубались «окна» в облаках. Вот примеры актов, составленных метеорологами:…
«Настоящий акт составлен в том, что 13 февраля 1952, года при температуре —18° и штормовой облачности гор. Петропавловск был открыт от тумана. Через 20 минут после начала воздействия самолёты начали посадку. Расход углекислоты составил 1,25 кг».
«С трёх заходов была освобождена от облачности зона в 950 кв. км. Чистое небо сохранялось над аэродромом в течение
2 часов. Расход углекислоты составил 5 кг».
Чистое небо — за 72 копейки! Посудите сами: 1 килограмм сухого льда стоит всего 12 копеек.
Учёные не могут молчать.
: За последние годы вышли в свет интересные исследования, представляющие собой научную экстраполяцию прошлого и нынешнего научного прогресса в близкое и далёкое будущее. Член Королевского общества, лауреат Нобелевской премии профессор Джордж Томсон написал книгу «Предвидимое будущее». С его широко известной работой вступили в спор советские авторы И. Лада и ©. Писаржевский в книг? «Контуры грядущего». Из высказываний известных советских учёных составлен сборник М. Васильева и С. Гущева «Репортаж из XXI века». Любопытные прогнозы содержатся в книге профессора И. С. Шкловского «Вселенная, жизнь, разум». А книга английского биолога Артура Кларка «Черты будущего» оснащена даже таблицей вероятных научно-технических достижений человеческого разума на несколько столетий вперёд.
Публикация Программы КПСС, содержащей научный анализ грядущего социального прогресса, вызвала бурные отклики за рубежом. Английский журнал «Нью сайентист», например, начал печатать статьи крупнейших учёных мира под рубрикой «Человечество, наука и техника через- двадцать лет». А в 1964 году в Праге вышел сборник выступлений на международных дискуссиях марксистов «Какое будущее ожидает человечество».
В перечисленных книгах читатель найдёт глубоко обоснованные ответы на самые разнообразные вопросы. Ну, а что же найдёт читатель в главе, предлагаемой ему здесь?
Как выглядит пресловутый конец света через призму науки? Наступит ли он? Что действительно грозит земле и её обитателям? Существуют ли роковые ограничения на пути человечества к прогрессу? Если да, то где выход? И о чём пора подумать уже сегодня?
«Одни говорят: мир погибнет, объятый пламенем, другие — скованный льдом…»
Эту строку из стихотворения американского поэта Роберта Фроста не зря предпослал одной из своих книг астрофизик Джордж Гамов. Трагическое звучание цитаты вполне соответствует апокалиптическому тону прогнозов автора в области космогонии.
Многие взгляды Гамова разделяет его не менее маститый коллега и соотечественник Дж. Койпер. Пророчествами Койпера открывается сборник статей «Планета Земля», вышедший накануне Международного геофизического года — в 1957 году.
«Мы должны решить вопрос, — пишет Койпер в главе «Возможная конечная судьба Земли», — «умрёт» ли планета Земля от естественных причин или она погибнет «насильственной смертью» от действия внешних сил». И отвечает на вопрос, что нас ждёт.
…Допустим, что наши дневное и ночное светила останутся неизменными, и Земля в своём развитии будет предоставлена главным образом влиянию внутренних сил. Казалось бы, никакие опасения тогда не должны омрачить безмятежное шествие землян по пути прогресса. Ан нет, над нашими потомками, оказывается, нависает грозная, хотя и отдалённая, опасность.
Сейчас три четверти земной поверхности покрыты водой. Для космического наблюдателя то, что мы называем планетой Земля, выглядит скорее как планета Вода. Но у планеты Вода есть реальные шансы превратиться в настоящую, без всяких оговорок, планету Земля!
Представьте себе гигантские океанические бассейны, утратившие все свои миллиарды тонн воды, представьте небо без единого облачка над бесплодными континентами, представьте иссякшие родники и высохшие русла рек, словно шрамы пересекающие скорбный лик Земли, представьте огромные облака всепроникающей пыли, окутывающей планету удушливым покрывалом, представьте, наконец, знойное днём и леденящее ночью дыхание ветра. Печальная юдоль смерти и опустошения, мало похожая на нашу зелёную и нарядную планету…
Может ли так быть на самом деле? Судите сами.
Если освещённость Земли Солнцем и температура верхних слоёв атмосферы останутся неизменными, то из воздушного океана в космос по-прежнему будет ускользать водород, образующийся при разложении водяного пара ультрафиолетовыми лучами Солнца… Именно так в „результате фотолиза происходит необратимое расщепление молекул воды на кислород, остающийся в атмосфере, и водород, убегающий в космос: Сейчас уровень Мирового океана на несколько метров ниже, чем миллиарды лет назад. Как видно, океаны действительно мелеют. Правда, «усушка» из-за фотолиза была слишком мала в течение всех геологических периодов, чтобы можно было ожидать скорого истощения запасов воды, говорит Койпер. Стало быть, опасения были напрасными? Не тут-то было: человечество подстерегает другая опасность — планета Земля окончательно превратится в планету Вода!
Вся штука в действии воздушной «тёрки» планеты — выветривания, медленно, но верно разрушающего в прах самые крепкие скалы.
Наступит время, когда радиоактивный распад в коре и верхнем слое мантии Земли ослабеет. Расплавленная магма будет всё реже изливаться из огнедышащих жерл. Вулканическая деятельность и горообразование затихнут. Что же касается выветривания, то его зубы останутся столь же беспощадными. Постепенно сгладятся выступы континентов. Океанские впадины будут занесены осадочными породами. Начнётся повсеместное вторжение Нептуна в царство Геи. Суша будет затопляться до тех пор, пока вся поверхность Земли полностью не покроется океаном…
На всё это понадобится «каких-нибудь» десять миллиардов лет. Но задолго до окончания этого срока могут вступить в действие внешние силы в лице… Начнём с взаимоотношений с ближайшей соседкой нашей планеты — Луной.
Общеизвестно, что притяжение Луны рождает два водяных бугра, ползущих по морям и океанам с востока на запад, по мере вращения Земли, и вызывающих дважды в сутки повышение уровня моря — прилив. Притяжение небесных тел действует подобным образом не только на воду. Часть суши, расположенная в какой-то момент ближе всего к. Луне, испытывает более сильное притяжение, нежели центральная зона Земли. И наоборот: притяжение Луной противоположной части Земли слабее. Сила притяжения Луной этих частей-антиподов различается на целых 10 процентов. Поэтому на противолежащих краях земного шара образуются два плоских холма, вздымающихся в обе стороны от центра планеты. В результате вращения Земли твёрдые приливные волны перемещаются с востока на запад. При этом их движению мешают силы сцепления земных слоёв. Налицо явное трение, только в космических масштабах… Энергия схватки титанических сил космического действия и земного противодействия переходит в тепло, подогревающее недра нашей планеты. Но самое интересное в том, что «приливное трение» медленно, век за веком, тысячелетие за тысячелетием тормозит суточное вращение земного шара. Этот эффект сказывается в том, что сутки удлиняются, а лунная орбита из круговой становится эллиптической и всё более вытянутой. Луна удаляется от Земли. Максимальное расстояние от Земли до её космической спутницы может со временем стать на 40 процентов больше теперешнего. Наступит момент, когда удлиняющиеся земные сутки составят 55 современных дней. Месяц, то есть период обращения Луны вокруг Земли, также: увеличится до 55 суток. Приливная волна на Земле, вызванная Луной, будет, тогда такой же неподвижной, как теперь земной прилив на Луне. Лунное приливное трение прекратится.
Однако не прекратится солнечное приливное трение, если только на Земле сохранятся океаны. Вращение Земли поэтому не перестанет замедляться. Новые сутки станут длиннее месяца, который всё ещё будет составлять 55 современных суток. Вновь на Земле появятся лунные приливные волны, правда, более медленные, чем сейчас. Однако вызванное ими слабое трение не Пройдёт бесследно. Оно будет действовать навстречу солнечным приливам, так что новые лунные приливы будут в какой-то степени способствовать вращению Земли. В результате день и месяц снова начнут сокращаться, хотя сутки так и останутся навсегда длиннее месяца. Луна начнёт медленно надвигаться на Землю, пока, наконец, не достигнет так называемого «предела Роша». Очутившись на этой дистанции, Луна обрушится на Землю всей своей массой в миллиарды тонн.
Конечно, нельзя просто сказать, что Луна обязательно «торпедирует» Землю, как полагал английский физик Джордж Дарвин. Может статься, Луна под действием земного притяжения безобидно развалится на куски. Именно такую картину рисует английский геофизик Джеффрис. Вокруг нашей планеты появится пояс массивных обломков Луны, отдалённо напоминающий газовое кольцо Сатурна.
Однако временная шкала событий, которые разыграются но достижении Луной максимального удаления от Земли, горазда больше десяти миллиардов лет. Поэтому, прежде чем говорить о судьбе Луны, следовало бы изучить работу других внешних сил.
«Именно эволюция Солнца определяет критическую фазу эволюции Земли», — утверждает Койпер, приступая к разбору третьего варианта возможной судьбы Земли.
Возраст Солнца, вероятно, равен 6 миллиардам лет, а для звезды такой массы это уже зрелость. После того как Солнце образовалось из протозвёзды, навсегда покинув солнечную туманность, и стало звездой современных размеров, его диаметр и яркость начали: медленно, расти.: Сейчас его светимость чуть ли не на четверть больше первоначальной. Увеличение размеров и яркости будет продолжаться и впредь.
Через 3–4 миллиарда лет Солнце «распухнет» до размеров орбиты Меркурия. Видимая яркость его возрастёт, вероятно, не более чем в десять раз, зато общая интенсивность излучения увеличится раз в сто. Средняя температура Земли станет в три раза выше, если считать от абсолютного нуля, — иными словами, поднимется выше точки кипения воды. Примерно через два миллиарда лет океаны закипят. Интересно, что это не приведёт к потере Землёй запасов воды. Дело в том, что нет оснований ожидать значительного увеличения температуры внешних слоёв атмосферы, откуда газы и пары ускользают в межпланетное пространство. Ведь температура верхней, атмосферы зависит главным образом от количества ультрафиолетового излучения, а: вклад в солнечную радиацию именно, этой составляющей едва ли заметно возрастёт… Для наблюдателя с Луны или Марса Земля предстанет словно закутанной в серебристо-белый пуховый платок. Разумеется, рано или поздно размеры Солнца начнут снова сокращаться. Эта более короткая стадия эволюции завершится превращением Солнца в белый карлик — маленькую звезду с огромной плотностью вещества. Не исключено, что солнечные превращения по временам будут принимать характер катастроф. Но, по мнению Койпера, Земля как планета выдержит все изменения Солнца вплоть до стадии белого карлика. В какой-то период водяные, пары сконденсируются. Плотная завеса облаков рассеется. Снова, надвинутся ледяные шапки на обе «макушки» планеты. Через, несколько миллионов лет океаны замёрзнут, а континенты будут закованы в ледяную броню. Белое безмолвие Антарктиды, прерываемое, разве что свистом леденящего ветра, воцарится на всей планете от полюсов до экватора. Глазам космического наблюдателя представится мрачная однообразная картина, которую лишь изредка будут оживлять огненные всплески вулканических извержений…
Перед заходом Солнца… Так выглядит будущее планеты Земля в представлении Койпера. Но послушаем других учёных, а многие из них настроены куда более оптимистически.
В течение последних трёх миллиардов лет, считает доктор физико-математических наук Алла Генриховна Масевич, масса и светимость Солнца должны были остаться практически неизменными: Зато четыре-пять миллиардов лет назад размеры Солнца могли быть другими. Можно подсчитать, основываясь на гипотезе В. Г. Фесенкова и теории строения звёзд, что максимальная масса, которую Солнце могло иметь в прошлом (примерно восемь миллиардов лет назад), была в десять раз, светимость в две тысячи раз, а поперечник в пять раз больше нынешних.
Что же произойдёт с нашим светилом в дальнейшем?
По мнению А. Г. Масевич, Солнце останется в таком же состоянии, что и теперь, по меньшей мере десять миллиардов лет. Его светимость практически не изменится, пока весь водород в его недрах не превратится в гелий. А это произойдёт не раньше, чем через сто миллиардов лет.
Тут читатель, вовремя вспомнив мрачные пророчества- Койпера, вправе спросить: «Ну хорошо, Солнце не изменится в течение ста миллиардов лет. А как же человечество будет противостоять земным стихиям, если осуществится первый вариант будущего Земли, по Койперу? Как отразить землянам возможную атаку Луны (второй вариант)?»
Было время — в неописуемый ужас повергали наших беззащитных пращуров грозы, наводнения, вспышки эпидемий, набеги хищных зверей. Но вот человек построил громоотводы, возвёл дамбы, наладил производство медикаментов, изобрёл огнестрельное оружие. Многие повседневные тревоги наших предков вызывают у нас теперь невольную улыбку.
Неужели же через миллиарды лет наших потомков испугает нашествие или, наоборот, отступление океана? Разве умрёт древнее искусство возведения плотин? Разве мы не можем уже сейчас запросто синтезировать, а если нужно, то и разлагать воду?
Уже в наши дни преобразующая деятельность человечества обрела глобальные масштабы. Прорываются каналы, прорубаются тоннели, возводятся плотины, создаются искусственные моря.
При горно-земляных работах ежегодно на поверхность Земли выносится более 5 кубических километров породы. Это лишь втрое меньше, чем уносят в океан все реки нашей планеты. Понятно, что подобные изменения не проходят бесследно для структуры верхних слоёв земной коры.
За пять веков (начиная с XVI столетия) горняки добыли из недр земных не менее 50 миллиардов тонн углерода и 2 миллиардов тонн железа. Вместе с другими полезными ископаемыми это целые горы, перенесённые с места на место. Неужто человеку будущего не по плечу воздвигнуть заслоны на пути океанских волн?
Начнут сохнуть моря? Не беда: если растопить полярные льды, уровень Мирового океана поднимется на 50 метров. Уже сегодня предложено сооружать огромные искусственные хранилища пресной поды транспортировкой на буксире ледяных гор — айсбергов — к побережьям пустынь. Два-три таких айсберга в бухте, перегороженной разводящейся плотиной, — и пустыня на целый год обеспечена искусственной Волгой, способной оросить миллионы гектаров.
А в один прекрасный день человек активно вмешается и в атмосферную кухню.
В своей книге «Черты будущего» английский учёный Артур Кларк утверждает, что к колонизации других планет человечество приступит гораздо раньше, чем научится управлять климатом и погодой. На первый взгляд такое предположение кажется парадоксальным. Неужели навести порядок в хозяйстве собственной планеты труднее, чем обживать далёкие холодные планеты? Разве успехи в управлении погодой так малы, разве перспективы этого большого дела так удручающи, чтобы относить решение климатической проблемы на более отдалённый срок, нежели высадку массовых космических десантов и строительство внеземных городов?
Спору нет, грандиозны масштабы, которыми природа измеряет своё могущество. По сравнению с ними силы человека кажутся прямо-таки ничтожными. Возьмём такой пример. Неимоверна энергия первой атомной бомбы, сброшенной 6 августа 1945 года американским бомбардировщиком Б-29 «Энола-Гей» на Хиросиму. Шутка сказать: это всё равно что взорвать 20 тысяч тонн тротила, для перевозки которых потребуется чуть ли не полтора десятка железнодорожных составов! Недаром от большого японского города остались только груды дымящихся развалин. Но всей этой чудовищной мощи едва-едва хватило бы на то, чтобы вызвать лёгкий летний дождик над Сочи. Вот она, энергия атмосферных процессов, приводящих, к образованию облаков и выпадению осадков!
Что же, неужели при столкновении лицом к лицу с могущественным недружелюбием природы нам ничего не остаётся, как беспомощно склонить голову, покорно ожидая своей участи?
Нет! Человеческий разум подобен праще в руках библейского героя Давида, который, если верить легенде, с помощью этого незамысловатого оружия победил великана Голиафа, даром что сам был поэт и маловат ростом.
Вокруг нас немало явлений, которые начинаются под действием незначительных причин, а высвобождают значительное количество энергии. Порой непотушенная папироса, брошенная неведомо кем в глухой тайге, становится причиной разрушительного урагана, сметающего постройки на другом конце континента. Вся штука в том, что от слабого огонька начинается бушующий лесной пожар, пожар вызывает поднятие воздушных масс на большой территории, рождаются облака и ветер, начинается схватка грозных атмосферных сил.
Толчок ничтожен — эффект грандиозен.
Сказанное в полной мере относится к тому, что мы называем погодой. И впрямь: погоду можно уподобить карандашу, стоящему на собственном острие. Малейшее сотрясение— и карандаш упал. Возьмите обыкновенное облако. Дождь вот-вот выпадет. Огромная энергия, необходимая для формирования облака, загодя субсидирована природой. Её щедро дарит атмосфере наше Солнце. Оно неизмеримо мощнее любого самого страшного лесного пожара. Этот неутомимый работяга и приводит в действие атмосферный мотор, — Солнце испаряет воду из рек, морей и океанов, поднимает влажный воздух в верхние, белее холодные, слой атмосферы, водяной пар сгущается в капельки влаги, а из них уже образуются облака. — Облако может пролиться дождём. А может и не пролиться. Дело в том, что цепь, приводящая механизм дождевания в действие, порой бывает не замкнута. Поставьте на своё место недостающее звено — и желаемый результат будет достигнут недорогой ценой.
Но как найти это недостающее звено, это «спусковой крючок»: погоды? Как направить высвобожденную энергию по нужному руслу? Ведь нарушение, метеорологического равновесия в атмосфере способно, чего доброго, привести к трагическим последствиям где-то по соседству, как в примере с лесным пожаром. Стало быть, нужно не только нащупать «спусковой крючок», но и постараться, чтобы «ружьё» освободившейся стихийной силы не смогло больно ранить при отдаче, не говоря уже о том, что выстрел должен точно поразить цель.
Именно по такому пути поисков спускового крючка погоди и идут учёные — «охотники за облаками».
Первые попытки искусственно воздействовать на облака были предприняты ещё в последней четверти прошлого века. Но в них было много наивного, поэтому, естественно, они не привели к успеху. Лишь за последние двадцать пять лет в этой области наметился серьёзный теоретический и практический прогресс.
Воздушный океан стал ареной схватки человека с природой. Ещё в 1933 году советский учёный В. А. Федосеев в Ашхабаде ставил интересные опыты. Он распылял с самолёта в облаках хлористый кальций. Химический анализ осадков, собранных наблюдателями в разных концах города, привёл к любопытным результатам. Оказалось, что хлористая соль кальция присутствовала лишь в первых каплях дождя. В последующих порциях собранных осадков, особенно под конец дождя, не было даже следов этой соли.
Что, случилось?
Сработал механизм спускового крючка.
Попав в облако, микроскопические крупинки хлористого кальция тут же стали жадно поглощать влагу. Зародились первые крупные капли дождя. Это пробудило облако от «летаргического сна». После первоначального толчка процесс продолжался самопроизвольно. По пути к земле перворождённая капля, словно снежный ком, несущийся с горы, всё время сливалась с мелкими капельками, тяжелела, росла и, достигнув размеров 5—10 миллиметров, разбрызгивалась. Каждая из вновь образованных дочерних капель, повторяла, этот путь. Поглощая облачные элементы, она тоже росла, тяжелела, разбрызгивалась. Такого рода лавинообразный процесс, который учёные зовут, цепной, реакцией, наконец, охватывал всё облако. „В результате облако проливалось на землю Ниагарами капель. Вот, собственно, и весь механизм, спускового крючка.
Стало быть, распылённый хлористый кальций сыграл, роль «затравки» процесса… Вот… почему капли, выпавшие в последующие стадии дождя, не содержали солей.
Вскоре после войны подобные опыты, стали проводиться в широком масштабе, но преимущественно в странах тропического, пояса. Там приходится иметь дело с тёплыми облаками. В наших широтах таких облаков нет. Наши облака имеют, как правило, переохлаждённую «шапку».
Если у подножия многокилометровой облачной горы что-то около 15° тепла, то в верхней части облака, температура даже летом доходит до минус 30–40°. И как это ни странно, даже при таком «крещенском» морозе облачные капельки не замерзают. Они находятся в переохлаждённом состоянии, свойственном особо чистой воде. А чтобы пошёл дождь, нужно вызвать их замерзание и превращение в градины. Ведь все наши дожди — это град, растаявший по пути к земле. Хлористый кальций не поможет — нужна иная «затравка». Как подтолкнуть процесс образования льдинок из переохлаждённых капель?
Лет пятнадцать тому назад американские учёные Шефер и Лангмюр показали, что для этого достаточно распылить в облаке пригоршню или даже щепотку йодистого серебра. Весь фокус в том, что йодистое серебро и лёд по своей кристаллической структуре похожи словно две капли воды. Поэтому мельчайшие кристаллики йодистого серебра могут служить зародышами кристаллизации в облаке взамен микроскопических льдинок, которые в природе часто отсутствуют, а искусственно их получить очень трудно. Дым же йодистого серебри получают запросто — сильным нагреванием вещества. Молекулы водяного пара, принимая крошечные частички йодистого серебра за ледяные кристаллики, льнут к ним, оседают, на них, увеличивая размеры такого ледяного «орешка» — сверху лёд, а под ним йодистое серебро. Появляется снежинка, потом градина.
Так гласила теория. Что же касается практики, то здесь экспериментам успех сопутствовал, увы, далеко не всегда и далеко не везде. Тем не менее это не помешало падкой до сенсаций американской прессе поднять неимоверную шумиху. На страницах газет под броскими аншлагами красовались портреты «рэйнмейкеров» («дождевых дел мастеров») — так окрестила пресса учёных, занимавшихся активным воздействием на облака.
За дело тут как тут взялись бизнесмены на чисто коммерческой основе. И хотя учёные предупреждали, что вызывание дождя по воле человека — не такая простая задача, как кажется, что нельзя переходить от отдельных удачных опытов к массовому применению йодистого серебра, что нельзя окуривать облака дымом йодистого серебра по принципу «кашу маслом не испортишь», что требуется умелое дозирование «затравки», реклама сделала своё дело. Появились целые компании «по поставке дождя». Не удивительно, что наиболее активным при этом было воздействие не на облака, а на кошельки доверчивых фермеров, попавших на удочку широковещательной рекламы.
Конечно, неудачи коммерсантов от науки не в силах были скомпрометировать серьёзную научную идею Шефера и Лангмюра. В- настоящее время опыты с йодистым серебром проводятся в исследовательских учреждениях всего мира; ведутся они и в Советском Союзе.
Другим оправдавшим себя способом активного воздействия на переохлаждение облака умеренного пояса является рассеивание в них мелкогранулированного сухого льда (твёрдой углекислоты) — того самого, которым пользуются продавцы мороженого. Как и в лотках с мороженым, сухой лёд в небесах также играет роль охладителя. Пронизывая облако, крупинки сухого льда создают вокруг себя зону сильного охлаждения (до минус 70°). Облачные капельки мгновенно кристаллизуются, образуя льдинки. А это-то как раз, и нужно для того, чтобы пробудить облако от спячки. Благодаря многократным столкновениям с каплями и снежинками льдинки вырастают до размеров градин. Ну, а градины по пути к земле тают и превращаются в капли дождя. В результате либо выпадают осадки, либо облако рассеивается.
Рассеивание облаков и туманов имеет не менее важное значение, нежели искусственное стимулирование осадков. Во сколько обходится государству один-единственный бесполетный день на крупном аэродроме! Десятки самолётов стоят на приколе, сотни пассажиров клянут погоду — небо остаётся неумолимым. А сколько воздушных ворот страны ежегодно бывает заперто туманами!
Теперь с этим будет покончено.
В декабре 1951 года самолёт СССР-Л-902 отправился в необычное путешествие. Он полетел раскрывать небо над аэродромами нашей страны. Ижевск, Казань, Пенза, Саратов, Арзамас, Пермь, Курган — всюду было одно и то же: с появлением этого удивительного самолёта таяли туманы, прорубались «окна» в облаках. Вот примеры актов, составленных метеорологами:…
«Настоящий акт составлен в том, что 13 февраля 1952, года при температуре —18° и штормовой облачности гор. Петропавловск был открыт от тумана. Через 20 минут после начала воздействия самолёты начали посадку. Расход углекислоты составил 1,25 кг».
«С трёх заходов была освобождена от облачности зона в 950 кв. км. Чистое небо сохранялось над аэродромом в течение
2 часов. Расход углекислоты составил 5 кг».
Чистое небо — за 72 копейки! Посудите сами: 1 килограмм сухого льда стоит всего 12 копеек.