Файл: Кесарев, В. В. Эволюция вещества Вселенной.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 55

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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