Факультет

Студентам

Посетителям

Внутренние причины геологического развития Земли

В аспекте космогонической гипотезы Канта Земля рассматривается как охлаждающееся тело, возникшее из расплавленной туманности, в котором в связи с его охлаждением действуют физико-химические силы, в том числе силы сцепления; в этих силах и находит свое выражение результат охлаждения.

На точке зрения признания Земли охлаждающимся телом, в котором больше всего проявляют себя физикохимические силы, геологическая наука стояла на промежутке от момента ее официального создания в эпоху Ломоносова до начала XX в. — времен господства классической теории Э. Зюсса, т. е. в течение 150 лет.

Как указывал Вернадский (1939), геологи XIX в. из канто-лапласовских идей взяли три рабочие гипотезы: а) длящееся в течение геологического времени сжатие планеты; б) предполагаемое существование медленного охлаждения огненножидкой когда-то нашей планеты; в) отражение земной поверхности в геологических явлениях процессов, идущих внутри планеты (Вернадский, 1939, 1955). В этот период теория развития Земли все время стояла на точке зрения преобладания внутри тела Земли огненножидкого ядра.

Однако в начале XX в. благодаря успехам в изучении радиоактивности пришлось отказаться от огненножидкого ядра и объяснить это тепло распадом радиоактивных элементов, имеющихся внутри планеты, не очень далеко от поверхности.

Далее, Вернадский отмечал, что количество рассеянной радиоактивной энергии земного вещества в верхних частях планеты достаточно для того, чтобы объяснить все движения твердых масс земной коры, орогенические и тектонические, и все движения жидких и газообразных масс.

Это высказывание имело чрезвычайно важное значение. Оно было продолжено В. В. Белоусовым (1948, 1954) и многими другими геологами. Все они отказались от центрального жидкого ядра, но в полной мере сохранили представление о первенствующей роли в теле Земли сил физико-химических. Последние без всякого сомнения были связаны силами внутренними. И так как многие наши геологи еще не отрешились от того наследства, которое получили от старой геологической школы последних десятилетий, они все еще толкуют о силах внутренних.

В чем же основа прежних геологических представлений? Этой основой является мнение о том, что в теле Земли, охватывающем твердую поверхностную кору литосферы и то, что находится под нею глубже, главными действующими силами выступают силы физико-химические, вырастающие на основе взаимодействия и отношений между молекулами, а частью атомами, составляющими это тело. Именно представление о первенствующей роли в теле планеты частичных сил и было той основой, на которой выросла и создалась господствующая школа геологической науки.

Она с самого начала своего существования игнорировала силы гравитации. Эти положения о первенствующей роли частичных сил выросли и определились как основа геологии в качестве спутника тех воззрений на Землю, которые возникли из кантовской концепции космогонии, игравшей в геологии на протяжении упомянутых выше 150 лет огромную роль, причем было доказано, что это тепло не занимает всей внутренности Земли, а приурочено к определенному поясу, расположенному не очень глубоко от поверхности Земли.

Эта перемена геологических воззрений связана с именами Джоли и Вернадского. Последний еще примерно с начала столетия отвергал внутреннее огненножидкое ядро Земли и доказывал, что наша планета является телом изначала холодным. Когда появились положения Джоли, Вернадский (1939) примкнул к ним и указал, что отмечаемые им связанные с канто-лапласовскими представлениями гипотезы «противоречат опытным данным радиогеологии и в то же время за 140 лет не могли быть обоснованы на фактах геологии. Они свободно, если нужно, могут быть отброшены» (Вернадский, 1939, 1955).

Логически геология — это, конечно, продолжение и развитие науки астрономической, которая появилась в новом виде официально раньше геологии, еще во времена Коперника в XVI в. К нашей планете геология должна была применить и развить то, что астрономия открыла для всех планет. Создалась астрономия после Кеплера, Галилея и после Ньютона.

Первые ростки геологии создались во время расцвета идей Ньютона и астрономии, когда строилось здание небесной механики. Однако в геологии имя Ньютона не звучало, и идеи Ньютона с самого начала этой науки в ней не применялись. В то же время ясно, что тяготение, в аспекте которого и изучаются, и рассматриваются другие планеты, конечно, имеет значение для Земли. Но работники молодой геологической науки не осознали этого еще и сейчас в применении к Земле при толковании ее процессов оперировали, как мы видели, с силами физико-химическими вместе с взятой у Канта—Лапласа теорией термального сокращения Земли. Эта идея Канта создала в начальной истории геологической науки своеобразную «извилину».

Сейчас после падения теории термального сокращения пашей планеты, мы, очевидно, подошли к новому повороту в геологии, если хотите, к новой «извилине» в истории этой науки, но такой, которая должна и геологию направить, наконец, в старое, веками существующее русло ньютоновских идей, давно охватившее механику, физику, астрономию.

Если учесть ту роль, которую на протяжении указанных 150 лет геология приписывала внутренним причинам развития Земли, то можно сказать, что в эти годы для геологии был характерен автогенез. Это подтверждает указание Маркса, который сказал о геологии своего времени, что она рассматривала Землю как самодовлеющее, замкнутое в себе целое. Такая точка зрения и является автогенезом. О самопорождении в геологии до сих пор мало говорили, но зато об автогенезе в биологии говорили многие.

Когда в биологии сложилась материалистическая теория Дарвина, объясняющая эволюцию формы и изменения организмов на основе борьбы за существование и отбора, многие биологи не могли с этим примириться. Вот, например, современник Дарвина Негели (1866) полагал, что рядом с принципом полезности, лежащим в основе дарвинизма, должен быть поставлен принцип усовершенствования, по которому «организму присуще стремление преобразовываться в более сложную форму». Очевидно, и автогенистам-геологам тоже рисуется стремление «внутри» Земли «совершенствовать» и изменять ее форму.

В биологии автогенез продолжал существовать почти до наших диен, однако к настоящему времени спор о нем наукой решен не в пользу автогенеза. Не является ли автогенез в геологии чертой также не постоянной, а типичной только для известной стадии в науке, которая со временем обязательно исчезнет?

Если это так, то автогенез в геологии мог казаться естественным в ту пору развития науки, когда последняя признавала существование огненножидкого ядра и понимала деформацию Земли как результат ее сокращения.

Чтобы преодолеть автогенез, что составляет очередную задачу в геологии, надо. было перейти от сил сцепления в тектонике Земли к силам тяготения. Энгельс указывал, как мы уже отмечали, что Кант подарил современному ему естествознанию две идеи: космогоническую гипотезу и и идею о роли приливов в замедлении вращения Земли. Если первая идея была в полной мере воспринята геологами, то на вторую они внимания не обратили.

Однако было бы ошибкой думать, что эта идея тогда же умерла. Она продолжала жить, но далее ее развивали не геологи, а геофизики и астрономы. На протяжении XIX в. можно отметить шедшие в этом направлении работы. Адамса, де Лоне, Майера, Эри, Томсона и Тэйта, Томсона, Дарвина и, наконец, Энгельса. Это было целое течение, шедшее от Ньютона через Канта и применявшее к фактам идеи тяготения. Предпосылкой понимания приливов и их значения является правильное представление для этого случая тяготения, и его дал Энгельс, который через приливы с тяготением связал свою тектоническую теорию.

В противоположность своему современнику Зюссу, который в термальном сжатии Земли увидел причину изменения ее структуры, Энгельс указал, что изменять структуры могут только силы тяготения. По мнению Энгельса, всякая телесная масса на Земле прикреплена к планете теми же силами, которыми Земля прикреплена к Солнцу и к планетной солнечной системе. Энгельс учитывал, что при воздействии на нашу планету водных приливов горные породы противодействуют приливному движению. В связи с этим часть энергии действует на твердую массу земного шара, и «уступается» системой «Земля—Луна» тому или иному участку земной поверхности.

Это указание на уступку энергии очень важно, ибо говорит, что следствием этой уступки должна быть деформация этих участков, их тектоника. Она, как говорил Энгельс, будет выполнять работу «против притяжения центральной массы», в результате чего и должно получиться какое-то структурное изменение Земли. Энгельс подчеркивал при этом, что явления эти «не зависят от физико-химического строения соответствующих тел», а вытекают «из общих законов движения свободных небесных тел».

Из этого видно, что внутренние физико-химические силы Энгельс ставил на второй план, а главную роль в изменениях структур приписывал тяготению.

Эти взгляды Энгельса мы считаем очень важными и полагаем, что геологическая наука должна к ним присоединиться, отказавшись вместе с тем от признания исключительно внутренних причин эволюции нашей планеты. Неизбежную связь этих сил со структурой показать нетрудно.

Как сказал Кант, нельзя считать, что тяготение сводится к притяжению. Оно, как подчеркнул Энгельс, состоит из притяжения и отталкивания. Перед нами, по взглядам Энгельса, типичный случай раздвоения единого. Единое — это тяготение, а притяжение и отталкивание являются двумя членами этого раздвоения. Земные процессы Энгельс толковал как раздвоение единого, т. е. как борьбу между двумя частями этого раздвоенного целого.

Поучительно, что В. И. Ленин, не будучи знаком с «Диалектикой природы» Энгельса (эта книга была напечатана после смерти Ленина), именно так и полагал, что при раздвоении единого речь идет о двух противоречивых частях одного целого. Комментируя это свое положение, В. И. Ленин ссылался на замечательное положение Филона о том, что «единое есть то, что состоит из двух противоположностей, так что при разрезании пополам эти противоположности обнаруживаются».

По В. И. Ленину, раздвоение единого и познание противоречивых частей его есть суть диалектики, и поэтому это — закон познания объективного мира, но отнюдь не «сумма примеров». Единство противоположностей можно назвать тождеством противоположностей. Но надо при этом помнить, что их тождество есть вместе с тем «борьба» их. Ленин указывал далее, что имеются два понимания развития: одно, по которому оно есть увеличение или уменьшение, и другое, по которому оно есть раздвоение на взаимопроникающие противоположности.

Подойдем диалектически к вопросу о развитии Земли. Энгельс разглядел раздвоение единого тяготения на две части — отталкивание и притяжение; при этом он имел в виду роль отталкивания и притяжения как двух частей тяготения в изменении форм Земли, т. е. в создании деформаций ее тела. Если следовать Ленину, то можно в этом случае применить к эволюции Земли то понимание, где развитие есть уменьшение или увеличение (интеграция и дифференциация), или как раздвоение единого. Ясно, что при диалектическом подходе надо стать на вторую из этих двух точек зрения и следует помнить, как указывал Ленин, что «единство… противоположностей условно временно, преходяще, релятивно. Борьба взаимоисключающих противоположностей абсолютна, как абсолютно… движение».

Эти слова Ленина разъясняют вопрос до конца. Очевидно, он так же, как и Энгельс, в соотношении отталкивания и притяжения главным считал не их единство, а борьбу. В самом движении Земли, по Ленину, двигательная сила должна быть находима в раздвоении единого. Надо, значит, отбросить в отдельности те части, которые получаются, если целое «разрезать пополам», по Филону, а следует брать это целое во всем его единстве. А раз так, то в этом целом должны быть выявлены противоположности, ибо «развитие есть «борьба» противоположностей».

В другом месте, именно в статье «Карл Маркс», Ленин говорил о внутренних импульсах к развитию, даваемых противоречием, столкновением различных сил и тенденций, действующих на данное тело.

Эти слова Ленина особенно интересны. Он говорит о внутренних импульсах к развитию, но подчеркивает, что они создаются при участии сил извне, действующих на данное тело. Это и есть в нашем случае взаимодействие сил отталкивания и притяжения, отнесенное к телу Земли, на которое указывал Энгельс.

Если учесть, что это взаимодействие происходит в пределах тела Земли, то опрометчиво сказать, что это только внутреннее взаимодействие, но, с другой стороны, также ясно, что именно внутри Земли проявляется борьба внутреннего с внешним.

Можно в связи с этим отметить, что раздвоение тяготения вне Земли создает внутри земного тела эту борьбу, в рамках которой идет эволюция, или развитие Земли. На этом пути вовсе не видно чисто внутренних сил, создающих эволюцию; ее создает противоположность внутренних и внешних сил, из которых только, если они взяты вместе, в их борьбе и взаимодействии создается целое.

Разумеется, с точки зрения диалектики случай влияния «внешнего толчка», о котором говорят некоторые авторы (комментируя Ф. Энгельса) и который фактически, логически, и физиологически совпадает с «толчком извне», о котором писал Ф. Энгельс, осуществляется через внутренние противоречия вещей, и кажется, что он действует изнутри.

Этим самым толчок извне (внешний толчок) как бы входит внутрь вещей и создает в них, по мнению некоторых авторов, внутренние противоречия их (противоречия притяжения и отталкивания), которые оказываются таким образом присущими самой вещи.

Это и есть раздвоение единого, о котором говорит диалектика. Таким образом, как говорят эти авторы, диалектика отнюдь не исключает внешних причин, а требует их.

Ленин, как мы знаем, не ограничивался указанием, что единство противоположностей есть тождество; он считал, что главное здесь — борьба двух частей. Ясно, что единство противоположностей относительно, борьба же безусловна и абсолютна. Так понимали этот вопрос Ф. Энгельс и В. И. Ленин.

Из высказываний Энгельса и Ленина нетрудно увидеть, что совершенно недопустимо рассматривать только чисто внутренние причины в эволюции нашей планеты. В самом деле, если причиной эволюции Земли является раздвоение силы тяготения, то ясно, что в силе тяготения взаимодействуют две силы — притяжение и отталкивание. Одну из них — внутреннюю, т. е. притяжение, можно охарактеризовать так.

Энгельс, как мы видели, говорил о притяжении в применении к Земле, что оно «получило уже значительный перевес над отталкиванием» и благодаря этому «стало уже совершенно пассивным». Выходит, что если бы осталась одна сила притяжения и не было противодействующего ему отталкивания, то никаких изменений на Земле при пассивности притяжения не было бы. Но при раздвоении единого тяготения появляется еще вторая сила — отталкивание, и ясно, что «активным движением мы обязаны притоку отталкивания».

Можно ли при этих условиях говорить об общих внутренних причинах развития? Не все, что происходит внутри тела Земли, является внутренним и по происхождению, ибо существуют внешние факторы, которые проявляются через внутренние. Иначе говоря, борьба раздвоенного тяготения проявляется внутри тела Земли, и потому кажется только внутренней силой, а на деле оно результат раздвоения единого, где обязательно сочетается внутреннее и внешнее.

Именно это яснее ясного вытекает из изложенных данных Ф. Энгельса о Земле и общих соображений В. И. Ленина.

Для геологии это означает то, что она должна в полной мере учесть указания о ней Маркса, приведенные выше, и повернуть на путь, указанный Энгельсом, выйдя таким путем из тон «извилины» исторического пути, в которую она волею судеб попала. Я хочу в связи с этим еще раз напомнить мысли академика Лейбензона (1955), который, не зная идеи Энгельса, как мы указывали выше, самостоятельным ходом мысли еще в 1910 г. правильно поставил и решил этот вопрос.

Следует напомнить, что в физике применяют термин «внутренняя энергия» и говорят, что это — энергия данного тела, зависящая от его внутреннего строения. Внутренняя энергия вещества в его данном агрегатном состоянии (газ, жидкость, кристалл) является суммой энергий межмолекулярных и внутримолекулярных взаимодействий, а равно энергии теплового (хаотического) движения молекул, определяемого температурой. Если речь идет о многофазной системе или системе ряда тел, то сюда включается еще энергия молекулярного взаимодействия, которая сосредоточена в тонких пограничных слоях между этими телами, т. е. их поверхностная энергия.

Известно, что не все уменьшение внутренней энергии может быть превращено в одну из форм энергии полезной, а только часть ее. Вот эта часть называется свободной энергией, а остальная часть — это энергия, связанная, определяемая произведением абсолютной температуры на энтропию. Соответственно этому, в Большой советской энциклопедии, в статье «Внутренняя энергия» сказано: «Не все уменьшение внутренней энергии может быть превращено в одну из форм полезной работы… например в механическую работу или в энергию электрического тока, а только часть ее». Возрастать внутренняя энергия может «либо вследствие возрастания свободной энергии, например при деформировании системы внешними силами (энергия упругих деформаций), либо вследствие уменьшения энтропии, либо за счет обоих этих факторов». Из этого следует, что свободная энергия во вне непрерывно может проявляться только при деформировании внешними силами; без этого она рано или поздно эти силы растрачивает.

В нашем случае дело ведь не во внутренней энергии Земли, самой по себе. Ее никто не отрицает, как никто не отрицает внутренних процессов в организме. Речь идет о внутренних причинах развития, о том, можно ли их считать ведущими в эволюции тела планеты. На этот вопрос приходится ответить отрицательно, ибо внутренняя энергия может себя проявлять непрерывно только при деформации системы взаимодействием внутренних и внешних сил. Иначе говоря, нисколько не отрицая внутренних процессов в теле Земли, следует сказать, что и с философской точки зрения, и с точки зрения физики нельзя, как это делает, например, Д. С. Коржинский (1955), искать внутри Земли, да еще почему-то на недоступных ее глубинах, ведущее начало изменений земной коры.

Надо думать, во-первых, что эндогенные силы находятся на глубинах, так или иначе доступных изучению, ибо при недоступности о них ничего нельзя было бы сказать, а во-вторых, мы уже отмечали, что если в глубинах есть внутренняя энергия, выражающаяся в известной прочности и устойчивости структур, то она может себя проявлять только при противодействии сил извне. А это значит, что причины основных земных процессов, создающие эволюцию планеты, никогда не могут быть причинами чисто внутренними.

Поэтому, во-первых, давно пора отказаться от поисков причин эндогенных процессов в глубинах, недоступных геологическому исследованию. Их нужно искать во взаимодействии поверхности и глубин с явлениями вне планеты и, прежде всего, с гравитационными отношениями, создающимися для планеты в связи с ее движением. Это положение построено как антитезис выводов Коржинского, весьма критически относящегося в данном случае к геологам, готовым отказаться от поисков энергии эндогенных процессов в глубинах, недоступных научному исследованию (Коржинский, 1955).

Во-вторых, несомненно, что влиянию определенных соотношений сил гравитации, возникающих вне Земли, на ее недра обязана правильная периодичность тектонических процессов в горных поясах и платформах. В-третьих, от той же причины зависят и закономерности расположения тектонических структур.

Иначе говоря, чисто внутренних причин развития Земли существовать не может, и внутренние явления Земли при своей, подчеркнутой Энгельсом пассивности, никак не могут играть ведущей роли. Их пассивность приводит к тому, что они находят свое выражение в виде определенной структуры Земли и ее производных, которые инертно оказывают сопротивление; это строение изменяет поэтому приток отталкивания. В этом преодолении сопротивления строения или структуры именно и находит свое выражение взаимодействие притяжения и отталкивания.

Указанное Энгельсом обязательное взаимодействие притяжения и отталкивания, необходимое для понимания развития Земли, имеет, по-видимому, общее» значение. Всюду, во всех явлениях, важно это взаимодействие.

Те, кто спорит против этого, ссылаются на саморазвитие материи, на то, что она из себя производит силы. «Молекула, одаренная присущими ей свойствами, — как говорил в 1770 г. Д. Дидро, — сама по себе есть сила активная». Но он же счел нужным отметить, что «молекула воздействует на другую молекулу, которая, в свою очередь, воздействует на первую».

В общей форме Дидро формулировал свою мысль так: «Атом двигает мир, нет ничего вернее этого положения; это так же верно, как и то, что атом движим миром; поскольку у атома есть собственная сила, она не сможет оставаться без действия». Во всяком случае к числу действий, одушевляющих всякую молекулу, по мнению материалиста Дидро, надо причислить «действие всех других молекул на нее». Этот общий принцип в данном частном случае применяем к нашей планете. Пока допускалось существование расплавленного огненножидкого ядра Земли, могла иметь место и некоторая иллюзия, что существуют внутренние причины развития Земли. Но даже и тогда это была только иллюзия, ибо жидкий внутри шар подчиняется тем же закономерностям, что и целиком твердое тело.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: