Журнал «Вокруг Света» №04 за 2008 год

Вокруг Света

Место битвы Земля

Облик нашей планеты постоянно меняется благодаря борьбе двух непримиримых противников. Первый возводит горные хребты, вздымает плато, в то время как второй стремится уничтожить его творения. Парадоксально, что это противоборство природных стихий происходит почти незаметно, а его грандиозные результаты мы принимаем за мирный, существующий от века, ландшафт.  Фото MIMATIUK-EASTCOOT/CORBIS/RPG

Вся поверхность Земли сложена разнообразными горными породами, поскольку большая их часть покрыта водой, почвой или ледниками, они редко нам видны. В тех же местах, где породы выходят на свет или, как говорят геологи, обнажаются, они встречают противников, которые стараются стереть их в порошок. Это вода, ветер, перепады температуры, живые организмы и многие другие факторы. Закаленные в глубинах планеты или спрессованные на морском дне крепкие камни сопротивляются, но в чуждой для них стихии они медленно, но верно разрушаются. Результаты этого процесса колоссальны. Возьмем Австралию . За последний миллиард лет ее горные массивы разрушились, поистерся и многокилометровый чехол осадков, обнажив древнейшие породы возрастом 3,5 миллиарда лет. Австралия теперь — это плоская равнина с редкими островками скал, самый низкий материк на планете.

Оркнейские острова, Шотландия. Сотни лет понадобилось природе, чтобы из цельного некогда древнего красного песчаника выточить 137-метровый утес. Фото ALAMY/PHOTAS 

Вселенская алхимия

Мы привыкли жить в изменяющемся мире. Меняются модели сотовых телефонов, правительства, климат. Даже Вселенная и то постоянно расширяется. Однако и новые гаджеты, и премьер-министры состоят из одних и тех же элементов, которые мы помним по таблице на стене кабинета химии, но редко задумываемся над тем, как они возникли. На ранних стадиях эволюции во Вселенной не было большинства тех элементов, из которых состоим мы с вами, а в самые первые мгновения ее существования — ни одного из них.

Наша Вселенная родилась очень горячей и сразу начала расширяться и остывать. Высокая плотность и температура делают невозможным существование сколько-нибудь сложных образований. Поэтому в очень молодой Вселенной нет не только привычных нам атомов, не только их ядер, но даже самое простое ядро, водородное, то есть одиночный протон, не может долго существовать. Вещество Вселенной являет собой кипящий «суп» из элементарных частиц и квантов излучения, которые непрерывно превращаются друг в друга согласно знаменитой формуле теории относительности E = mc2.

Чтобы протон мог чувствовать себя «спокойно», Вселенной надо остыть до температуры, когда энергия частиц становится меньше массы протона. Только с этого момента имеет смысл говорить о «химическом составе», и поначалу он более чем прост: это чистый водород. Помимо протонов в плотном веществе присутствуют также электроны и нейтроны, содержание определяется условиями равновесия: при столкновении протонов и электронов рождаются нейтроны, которые потом самопроизвольно распадаются на протоны и электроны, столкновение нейтрона и позитрона (античастица электрона) дает протон. Также в этих реакциях испускаются нейтрино, но они для нас сейчас не важны.