Возрождение в науке

Опубликовал admin в июля 24, 2012 в рубрике Океан

Еще в конце 1967 г. Дэн Маккензи и Роберт Паркер, а также Джэзон Морган предложили концепцию тектоники плит. В больших масштабах земная кора пластически не деформируется, как считалось в ряде наук о Земле; наоборот, она ведет себя как жесткое тело. Концепция спрединга океанского дна привела к совершенно новой теории строения Земли. В теории тектоники плит была применена математика с целью обоснования этой модели и проверки сделанных на ее базе количественных предсказаний.
Эдвард Буллард, автор статьи «Происхождение океанов», изучал в школе математику, которая ныне применяется в исследовании тектоники плит, и в отличие от большинства геологов он ее не забыл. Поэтому, когда ему захотелось применить компьютер для получения наилучшего варианта «подгонки» контуров берегов Африки и Южной Америки, он составил программу на базе теоремы Эйлера о движении концентрических сферических поверхностей. Эта «подгонка» при помощи компьютера произвела внушительное впечатление; в новую веру были обращены многие математически мыслящие специалисты, скептически относившиеся к выводам, сделанным просто после беглого взгляда на карту. Беглого взгляда в строгом смысле этого слова, потому что карты содержат искажения при переходе от сферической поверхности к плоской.



Упомянутая выше статья Булларда и следующая за ней моя работа («Глубоководное дно океана») были опубликованы в 1969 г., так что они представляют собой как бы «моментальные снимки (фотографии)» концептуального взрыва. В последней части своей статьи Буллард заявляет: «Сейчас мы располагаем лишь схематическим наброском основных моментов геологической истории». Однако излагаемые им концепции остаются обоснованными и во многом легче поддаются пониманию, поскольку в то время основные идеи еще не были погребены под ворохом многочисленных подробностей, накопившихся теперь. Математическое обоснование теории тектоники плит сделало возможным объединение разрозненных, ранее не связанных друг с другом данных, и получилось, что мы как бы узнали внезапно в десять раз больше, чем знали до этого. Такие прежде отдельные факты, как, например, общий уклон морского дна, вдруг превратились в очевидные следствия плитотектонической модели. Например, глубина морского дна зависит от его возраста, и на этом факте было основано предварительное объяснение распределения пелагических осадков во времени и пространстве. Эта гипотеза связи глубины с возрастом испытала замечательную метаморфозу и была развита несколькими годами позднее, когда Джон Склейтер и группа его сотрудников разработали количественную модель, объясняющую возраст, глубину и интенсивность теплового потока охлаждением литосферы. Это охлаждение начинается, как только литосфера затвердевает в районе гребня срединно-океанического хребта, и продолжается до тех пор, пока данный фрагмент литосферы не утонет в зоне субдукции (своеобразный жаргон распространился после того, как в 1969 г. были опубликованы рассматриваемые статьи).
Еще одна идея, преобразованная количественной теорией тектоники плит, касается происхождения линейных цепочек вулканических островов, столь характерных для Тихого океана. Издавна было известно, что у большинства островных цепей на одном конце находится действующий вулкан, а на другом -гораздо более древние атоллы. Тьюзо Уилсон высказал предположение, что цепочки образуются по мере дрейфа литосферы над «горячими точками» мантии. Джэзон Морган показал с достаточной степенью точности, что горячие точки находятся как бы в жестких координатах, то есть они либо неподвижны, либо дрейфуют все вместе. Эта гипотеза побудила провести широкий цикл морских исследований, которые еще не закончены. Если данная гипотеза справедлива (хотя бы отчасти), то морские геологи могут реконструировать движение плит относительно широты и долготы, а не только относительно других плит литосферы.
В статье Дж. Р. Хейрцлера и У. Б. Брайена «Дно океана в пределах Срединно-Атлантического рифта» мы знакомимся с результатами применения новой техники – управляемых человеком подводных научно-исследовательских аппаратов и буксируемых глубоко погруженных приборов -для исследования спрединга морского дна. Впервые мы узнаем, что реально происходит в срединной зоне области спрединга, когда мы исследуем не виданные ранее формы, которые принимает лава, когда она изливается на поверхность абиссальной равнины океанского дна. Подумайте, насколько расширятся наши познания, когда мы с такой же детальностью исследуем всю остальную поверхность морского дна!
В последних двух статьях этого раздела обосновывается в самом широком смысле теория тектоники плит. Поскольку тектоника плит обусловила главную «внешнюю революцию» в этом вопросе, ее можно приложить ко многим, в других аспектах не связанным между собой отраслям науки. Кроме того, в самом конце данного сборника приведены еще две статьи, в которых с позиций теории тектоники плит рассматриваются проблемы распространения жизни в океане и происхождения рудных месторождений. Статьи «История развития Тихого океана» и «Когда Средиземное море пересыхало» являются геологическими эквивалентами упомянутых выше статей. В них говорится о внутренней революции в геологии, которая была обусловлена реализацией Программы глубоководного бурения (Deep Sea Drilling Program-DSDP).

Оставить комментарий