ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 0
В. В. Кесарев
эволюция
ВЕЩЕСТВА
ВСЕЛЕННОЙ
В. В. Кесарев
эволюция
ВЕЩЕСТВА
ВСЕЛЕННОЙ
Москва
Атомиздат
1976
УДК 523.1
Ж -/Г Шеи
Кесарев В. В. Эволюция вещества Вселенной. М., Атомиздат, 1976. 184 с.
В предлагаемой читателю книге «Эволюция вещества Вселенной» автор впервые широко вводит химию в кос могонию.; Расширение позиций исследования позволяет рассмотреть важнейшие проблемы космогонии под осо бым углом зрения и заметно углубить понимание природы космических тел. В концепцию автора входят: вероятный химический состав протовещества, определяющий проис хождение космических тел и планетных природных ве ществ; единая модель планет, не зависимая от масс планет и их расположения в системе; роль энергии глубинных химических процессов во внутренней активности и вулка нической деятельности планет; классификация космических тел (на первичные и вторичные) и процессов развития в эволюционном и катастрофическом направлениях; раз витие Метагалактики по циклу.
На основе физико-химической эволюции вещества прослеживаются переходы от возникновения космических тел до их гибели в единой цепи причинно-следственной связи.
Книга представляет интерес для широкого круга чи тателей, специалистов по естественным и философским наукам и для всех тех, кто интересуется современными проблемами естествознания.
Табл. 14. Список литературы 80 наименований.
20100—005 034(01)—76 5—76 © Атомиздат, 1976
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Звездами не рождаются — звездами становят ся»,— утверждает автор уже во введении к своей книге. И в основе этого положения лежат обычные, сравнительно хорошо изученные физико-химические процессы, с которыми наука достаточно знакома.
Научное кредо автора о ведущей роли в эволю ции околосолнечного вещества химических процес сов оказалось весьма плодотворным, хотя и встре тило немало противников. Десять лет отделяют эту книгу от другой* — срок небольшой, но за это время сделан гигантский шаг в освоении околозем ного пространства. Прошли по поверхности Луны первые люди, доставлены на Землю и изучены об разцы лунных пород. Осуществлен спуск аппаратов с приборами на поверхность Венеры, исследуется поверхность Марса, с расстояния всего лишь 700 км обследован Меркурий. Все накопленные данные по степенно укрепляли предложенную доктором хими ческих наук профессором В. В. Кесаревым гипотезу химической эволюции, способствуя созданию логи чески четкой, подкупающе единой по своей основе модели эволюции вещества Вселенной.
Книга изобилует интересными и неожиданными выводами по принципиальным космогоническим
* В. В. Кесарев. Движущие силы развития Земли и пла нет. Л., «Недра», 1967.
3
проблемам. Плодотворность Широкомасштабной концепции автора находит в работе ощутимое от ражение: в ¡выявлении роли глубинных химических процессов и их энергии; в развитии первичных кос мических тел — комет, планет, протозвезд; в опре делении степени развития космических тел по со отношению протовещества с продуктами его распа
да; в установлении шкалы |
масс протовещества |
и др. |
позиций автора пред |
Весьма убедительным с |
ставляется и своеобразное поведение комет, вклю чая известный Тунгусский метеорит. В объяснении В. В. Кесарева взрыв Тунгусского метеорита, а точ нее кометы, — совершенно реальный и даже неиз бежный процесс, далекий от той фантасмагории, которой наделяют его многие другие исследовате ли. Безусловно, вызовет дискуссию резкая пере оценка автором состава протовещества: от 98% элементарного водорода к 2% химически связан ного. Но гипотеза химически связанного водорода позволяет построить шкалу масс космических тел от точечного конденсата до тела-гиганта и оценить эволюцию Солнца и его возраст, причем на том же едином теоретическом фундаменте, что и осталь ных космических тел.
Выявленный автором характер глубинных про цессов и их количественные расчеты в первичных космических телах, и в частности в недрах Земли, могут играть огромную роль для геологии всех профилей — тектоники, гидрогеологии, нефтегазо вой и рудной геологии. В геологии, как и в космо гонии, отдельные выводы автора окажутся дискус сионными. Например, если реальность процессов глубинного синтеза углеводородов не может вы звать сомнения и проистекает как следствие из единой цепи химических процессов, то доказатель
4
ства ведущей роли глубинных углеводородов в оса дочной толще далеки от безупречности. Не так очевидны и современные признаки ювенильности вод в осадочном чехле древних континентов, как это представляется автору. Объяснение источника тепла Земли в большей мере энергией глубинных химических процессов, чем радиогенным распадом, весьма убедительно, особенно если учитывать мно гие балансовые противоречия в гипотезе радиоген ного тепла.
У автора проявляется ярко выраженная тенден ция апробировать свою концепцию на самых сложных и запутанных проблемах, причем ,в весьма
различных областях |
естественных наук — от оцен |
ки возраста звезд |
до происхождения жизни на |
Земле. Утверждения автора о реальности глубин
ного' органического синтеза хорошо |
согласуются |
с недавним открытием камчатскими |
вулканолога |
ми сложных органических соединений в пеплах, извергаемых вулканами. Оценка возраста звезд, вы полненная автором по «неводородной» модели, на ходится в согласии с такими важнейшими обобще ниями, как характеристика современной Метага лактики с господствующей тенденцией ее разруше ния и распыления (В. Амбарцумян), а не созида ния, классификация структур галактик по их воз расту (Э. Хаббл) и деление звездных населе ний на типы с их возрастными признаками (В. Ба аде).
Концепция автора в естественно научном плане не выходит за рамки существующих химических и физических законов, что гарантирует твердый на учно-материалистический фундамент для далеко идущих обобщений автора в философском плане.
В космогонии мы располагаем огромной инфор мацией только с физических позиций, а в настоя
5
щее время, вслед за автором книги, нам представи лась возможность взглянуть на природные явле ния с более широких, физико-химических позиций. Можно уже сейчас сказать, что это только нача ло, но весьма многообещающее и плодотворное.
Как и каждая новая оригинальная работа, кни га даст толчок для новых дискуссий, целенаправ ленных наблюдений и, следовательно, новых нахо док и открытий.
Доктор геолого-минералогических наук
В. П. Якуцени
ВВЕДЕНИЕ
Космогония за последние десятилетия обогати лась многими чрезвычайно важными наблюдения ми: обнаружены изотропное фоновое излучение, инфракрасное смещение в спектрах дальних галак тик, нестационарность космических тел и систем; установлены химический состав лунного вещества на поверхности морского дна и континента, состав венерианской атмосферы и структура поверхности, состав (частичный) марсианской атмосферы и структура марсианской поверхности.
Однако, отмечая исключительный прогресс в области наблюдательной и опытной космогонии, нельзя утверждать, что в области теоретических по строений и обобщений произошли заметные сдвиги. Состояние современной космогонической теории ха
рактеризуется борьбой |
диаметрально |
противопо |
ложных концепций: с одной стороны, |
«горячего», |
|
с другой — «холодного» |
происхождения Земли и |
|
Вселенной. |
|
|
Для всех естественных наук вопросом вопросов является происхождение природных объектов ис следования: для минералогии — происхождение ми нералов, для газовой геологии — природных газов, для гидрогеологии — воды, для нефтяной геоло гии — нефти, для биологии — ЖИЗНИ, ДЛЯ КОСМОГО НИИ—планет, для космологии — звезд. Несмотря
7
на то что история некоторых естественных наук ис числяется несколькими тысячами лет, ни в одной из них до настоящего времени не решен вопрос о происхождении планетных веществ и космиче ских тел. Безрезультатность поисков материнских веществ воды и нефти выливалась в допущение ис ходных гипотетических веществ, принципиально не наблюдаемых. Эта же тенденция в настоящее вре мя проявляется в космогонии и космологии: обра зование звезд мыслится из гипотетического, нена блюдаемого протозвездного вещества; формирова ние Вселенной предполагается из такого вещества, состояние которого невозможно описать в рамках существующих законов физики.
То обстоятельство, что с вопросом о происхож дении звезд дело обстоит не хуже и не лучше, чем с происхождением нефти, как-то настораживает. Если в какой-то степени допустимо предположение о несостоятельности существующих физических за конов в связи с происхождением звезд, то такое допущение о происхождении нефти кажется совер шенно необоснованным. Как бы далеки и различны эти два вопроса ни были, на них в одинаковой сте пени пока нет ответа. И самое драматичное, что с увеличением всесторонней информации неизвест ного и таинственного становится не меньше, а боль ше. Обращает на себя внимание то, что научные статьи, связанные с космическими исследованиями, заканчиваются неизменными пожеланиями про должать исследования. Спрашивается, сколько же времени потребуется на исследование Марса, что бы узнать его происхождение, если имеющаяся огромная информация о Земле не позволяет сде лать выводы о ее происхождении?
Может быть, сущность проблем состоит не толь ко и не столько в дополнительной информации,
?
сколько в выработке определенного угла зрения на имеющуюся информацию. Поэтому любые попытки рассмотреть эти проблемы под другим углом зре ния могут оказаться полезными.
Происхождение космических тел и природных планетных веществ представляет собой проблему химико-физическую, поэтому она должна решаться
с позиций не только физических, но |
и |
химических. |
|
Однако до сих пор |
в космогонии |
не |
выявлены: |
а) роль химии в |
происхождении |
космических |
тел и планетных веществ; іб) роль химических процессов в эволюции пла
нет и звезд.
Все, что известно, о внутренней активности и вулканической деятельности Земли, трудно объяс нить только энергией гравитации и радиоактивного распада. Непрекращающаяся активность и деятель ность Земли, периодический и очаговый характер глубинных процессов, географическое расположе ние очагов активности, внешнее влияние соседних космических тел на внутреннюю активность Зем ли, определенное соотношение выделяющихся глу бинных продуктов, обычный радиоактивный фон магм — все это свидетельствует о близости упомя нутых явлений к течению химических процессов в недрах Земли.
Узкое понимание химии как науки о межімолекулярных процессах не помогает делу, так как «зату шевывает» ионную химию, радиационную химию, радиохимию, химию твердого тела, химию плазмы. Не следует забывать, что термоядерные процессы в космических телах в стадии их звездного сущест вования подготавливаются всем ходом развития тела в стадии его существования в виде протозвез ды. Звездами не рождаются — звездами стано вятся.
ГЛАВА I
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРОТОПЛАНЕТНОГО ВЕЩЕСТВА
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗЕМЛИ
То обстоятельство, что у всех естественных наук положение с происхождением космических тел и планетных веществ в одинаковой степени неблаго получно, и то, что все естественные науки находят ся на стыке с химией, дает повод предполагать, что именно в этом звене наук — единый ключ к откры тию происхождения как космических тел, так и первичных планетных веществ.
С помощью представлений с позиций «водород ных» звезд, «водородной» Вселенной в теоретиче ской космогонии определяется чрезвычайно мно гое потому, что структура, активность, возраст звезд — все рассчитывается на основе запасов эле ментарного водорода. Но, спрашивается, так ли безупречна эта основа и не подводит ли она теоре тиков, особенно тогда, когда ей придается принуди тельный характер? Уже одно то, что Земля являет ся исключением в «водородной» концепции, — пло хой признак для концепции, сигнализирующей об улучшении теоретических представлений.
Точно такой же вывод напрашивается при об суждении того положения, что в течение свыше десятка миллиардов лет во всех звездах Вселен ной выгорал водород, а сама Вселенная, несмотря на это, по-прежнему остается «водородной».
Наконец, правомерно ли выводить состав протовещества планет в обход закона химических эк-
10
Бивалентов? Дело не только в подлинных соотно шениях металлов и металлоидов, но и в том, каким должен быть химический состав в рамках выведен ного элементного состава. Только по химическому составу представляется возможным судить, в ре зультате каких процессов он ранее возник и какие процессы ожидаются в будущем.
Исследования изменений скоростей сейсмических волн на различных глубинах Земли позволили Б. Гутенбергу (1949) и К- Буллѳну (1966) предло
жить |
модель планеты со слоистым |
строением |
|||||
(табл. 1). |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
|
Модель Земли по Гутенбергу — Буллену |
|
|||||
|
|
Интервал глу |
Интервал |
Доля |
Масса, |
Доля |
|
Оболочка |
полной |
||||||
плотности, |
объема |
||||||
бины, км |
10» г |
массы, |
|||||
|
|
|
г/см* |
Земли, % |
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
||
Кора А |
|
0—33 |
2,7—3,0 |
1,55 |
5 |
0,8 |
|
Мантия в |
33—400 |
3,3—3,6 |
16,67 |
62 |
10,4 |
||
|
с |
400—1000 3,6—4,6 |
21,31 |
98 |
16,4 |
||
Ядро |
D |
1000—2900 4,6—5,6 |
44,28 |
245 |
41,0 |
||
Е |
2900—5000 9,4—11,5 |
15,16 |
_ |
— |
|||
|
F |
5000—5100 11,5—12,0 |
0,28 |
188 |
31,5 |
||
« |
Q |
5100—6371 |
12,0—12,3 |
0,76 |
““ |
— |
Есть много разноречивых гипотез, пытающихся ответить на многочисленные вопросы: данная струк тура Земли возникла при ее формировании или позднее? Земля возникла «холодным» или «горя чим» способом? исходное вещество для Земли бы
ло в виде пыли, газа или же в виде |
метеоритов |
различных размеров? ядро Земли из |
железа или |
же из силикатной породы, сжатой чрезвычайно вы
11