Третье противостояние

Зазвонил колокольчик. Председатель утихомиривал зал, битком набитый "геологической общественностью": на общее собрание отделения геологии, геофизики и геохимии Академии наук СССР собрались явно не одни академики. Повестка дня, еще пять лет назад немыслимая для столь высокого собрания, вызывала острый интерес. Концепции новой глобальной тектоники! Академики и члены-корреспонденты "всенародно" должны были сформулировать свое отношение к революционному взрыву, происшедшему на границе 60-х и 70-х годов в науках о твердой Земле, к идеям возрожденного мобилизма, движения по лику Земли гигантских блоков верхней земной оболочки. Было 29 февраля 1972 года.

Третье противостояние - так назвал современный этап развития науки о твердой Земле доктор У. Бухер из Колумбийского университета США. Имеется в виду противостояние физики и геологии в изучении нашей планеты. Первое такое противостояние началось более века назад, когда физик лорд Кельвин подсчитал: если Земля первоначально была раскаленным шаром, она должна была остывать двадцать миллионов лет. Геологи засомневались. Ничего определенного они сказать не могли, но интуитивно чувствовали, что их палеонтологические данные - данные о накоплении осадков в земных слоях - противоречат жестким возрастным рамкам, отведенным для Земли физиками.

Несколько десятилетий физический и геологический подходы к изучению Земли развивались параллельно, и противостояние становилось все более острым. Ученым не хватало точных методов измерения геологического времени. Они могли только определять относительное время - положение слоев по остаткам ископаемых животных.

"Геолог, - писал тогда один из больших ученых, - находится в положении историка, который может доказать совершенно точно, что за Юлием Цезарем следовал Август, потом Карл Великий, Карл V, Фридрих II, Наполеон I и Вильгельм I, но не обладает никакими средствами, чтобы установить, сколько лет протекло со времени начала царствования одного правителя до воцарения другого".

А завершилось первое противостояние взрывом, скачком. В 1905 году первые в истории измерения абсолютного возраста горных пород по накоплению в них продуктов радиоактивного распада показали, что счет годам Земли следует вести на миллиарды. Геологи, с их столь архаичным методом измерения, как интуиция, оказались тогда ближе к цели развития науки - истине, чем физики с их точными, но опирающимися в данном случае на неверные посылки расчетами.

В науках о Земле начало устанавливаться нечто вроде идиллии. Радиоактивность, позволившая определить возраст Земли, пригодилась и для другого: она объяснила, почему в недрах нашей планеты тепло и даже жарко... Но благополучие было недолгим. Второе противостояние началось в 1915 году, когда вышла книга А. Вегенера "Происхождение материков и океанов". Книга немецкого геофизика взволновала многих, несмотря на тяжелые времена: шла война. А. Вегенер подверг сомнению господствовавшие прежде взгляды о единообразии земной коры под океанами и континентами. В противовес великому Зюссу, Ньютону геологии, который считал, что океаны - это те же материки, только "утонувшие", А. Вегенер доказывал, что кора под океаном и сушей принципиально различна. А. Вегенер пользовался еще очень неполными, противоречивыми данными нового физического метода исследования - измерениями силы тяжести. Самое поразительное: материки у Вегенера двигались! После первого ошеломления многие геологи восторженно отнеслись к революционным идеям талантливого немецкого ученого. Особенно горячо откликнулись советские геологи. Ученые с надеждой обратили взоры к геофизикам: те должны были решить и рассчитать, возможен ли такой процесс - плавание твердых континентов по твердой же (это уже было тогда известно) мантии Земли.

И ведущие геофизики... разводили руками: они таких процессов тогда еще не могли себе представить. "Теория Вегенера... количественно неудовлетворительна и качественно неприемлема, - заявил тогда выдающийся физик и математик нашего времени Х. Джеффрис. - Она представляет собой объяснение, которое не объясняет ничего из того, чему мы хотели бы найти объяснение".

На долгие годы наступило новое противостояние: немногих сохранившихся приверженцев А. Вегенера, в основном геологов, работающих на континентах - осколках бывшей Гондваны: в Австралии, Южной Америке, Индии, Африке, - и огромного большинства остальных геологов и геофизиков, продолжавших разрабатывать и детализировать взгляды Зюсса. Континенты и кора океанов были снова объявлены устроенными в принципе одинаково.

После второй мировой войны произошли события, которые в корне изменили дело. Дело в том, что известный геолог Ф. Кюнен, исходя из старых, довегенеровских представлений, как-то подсчитал среднюю скорость накопления осадков в океанах, умножил ее на предполагаемую продолжительность жизни океана и вывел, сколько должно было за это время накопиться в океане песка и ила. Получилось больше трех километров осадков.

Но вот в океан вышли океанографические суда, которые были оборудованы геофизической аппаратурой. Взрыв! - звук идет ко дну, отражается от слоя осадков, потом от плотного скального ложа океана. Отраженные сигналы записываются и анализируются. Оказалось, осадков в океане очень мало, максимум несколько сот метров. А в некоторых местах скальное дно было голое! Донные трубки, которыми ученые добывают колонки мягких осадков со дна океана, ломались, натыкаясь на монолитный базальт. Ученые растерялись, но и тут о гипотезе Вегенера поначалу даже и не вспомнили.

Настоящий перелом во взглядах произошел, когда стали в массе появляться сенсационные результаты палеомагнитных измерений. (Осадочные и вулканические породы минувших эпох хранят в себе отпечаток древнего магнитного поля, направление на древний магнитный полюс Земли.) Выяснились фантастические вещи. Полюса Земли неоднократно менялись местами: Северный становился Южным, и наоборот. Но главное - полюса не стояли на месте, они двигались.

Двигались странно - для разных континентов по-разному. В древние времена у каждого из материков был как бы свой полюс! Но если принять, что материки двигались, то все эти полюса как бы сливались в один. Так началось третье противостояние в науках о Земле. Геофизические данные все больше свидетельствовали в пользу дрейфа. Геологи же уступали на этот раз неохотно и отступали "с боями".

Конец этого противостояния наступил в 1968 году. Произошел буквально взрыв интереса к концепциям новой глобальной тектоники. Один за другим последние могикане - геологи, геофизики, географы, еще державшиеся за старые взгляды на тектонику планеты, - переходили в новый лагерь.

На этот раз, похоже, речь не просто о новом возрождении столько раз забываемой и воскрешаемой теории Вегенера. Размах нового движения в науке заставлял выступавших на высоком академическом собрании 29 февраля 1972 года говорить о подлинной революции в науках о Земле, революции, подобной молекулярно-биологической революции 50-х годов, послевоенной революции в физике элементарных частиц, нынешней революции в астрономии. Так, уже во время создания этой книжки, закончилось третье противостояние. Начался новый этап развития.