Википедия

Гипотеза расширяющейся Земли

Расширяющаяся Земля (англ. expanding Earth) — гипотеза, допускающая, что положение и относительное движение материков в основном вызвано увеличением объёма планеты Земля. Гипотеза начала развиваться в начале и середине XX века. Основным аргументом расширения Земли является наблюдение, что континенты по своим контурам способны собираться обратно в шар приблизительно вдвое меньшего диаметра (см. схему).

Движение континентов при гипотетическом расширении Земли (на базе эскизов Maxlow и Нила Адамса). Слева: центральная область — Атлантический океан; Справа: центральная область — Тихий океан. Прошлое — снизу, настоящее — сверху.

История

править
 
Схема расширения Земли

Ранее существовала противоположная гипотеза — контракционная гипотеза, в которой геологические и географические особенности объяснялись сжатием Земли.

Несмотря на то, что гипотезы расширяющейся или сжимающейся Земли признавались отдельными учеными, они были признаны большинством учёных устаревшими после развития теории тектоники плит в 1960—1970-х годах, ставшей практически общепринятой.

Однако, по мнению геотектониста В. В. Белоусова[1],

«… возникнет другая „мода“, а именно, представление о расширении Земли. Видимо это направление займёт своё место в очереди после „тектоники плит“».

По измерениям Земли в проектах DORIS, GPS, GRACE, РСДБ изменения радиуса Земли в XXI веке не происходит (погрешность измерений не превышает 0,2 мм в год).[2][3][4] По палеомагнитным и палеологическим данным радиус Земли не претерпевал значительных изменений как минимум на протяжении последних 400—600 миллионов лет.[5][6][7].

Варианты гипотезы

править

Существует три основных варианта гипотезы расширяющейся Земли:

  1. Масса Земли оставалась постоянной, следовательно, сила тяжести на поверхности уменьшалась со временем;
  2. Масса Земли возрастала одновременно с увеличением объёма, сила тяжести на поверхности изменялась слабо;
  3. Гравитационная постоянная G в прошлом была больше, соответственно, Земля расширялась с уменьшением G[8].

Расширение Земли с постоянной массой

править

Во время второй экспедиции корабля «Бигль» в 1834—1835 годах Чарльз Дарвин, один из известных геологов Англии, предположил, что произошедшее в прошлом расширение Земли могло бы объяснить возвышение суши в Южной Америке, которое привело к образованию Анд и ступенчатых плато в Патагонии. Однако уже в 1835 году он отказался от этой идеи, предположив, что одновременно с ростом гор происходило опускание океанского дна[9].

В 1889 и 1909 годах итальянский геолог Роберто Мантовани опубликовал гипотезу расширения Земли и дрейфа континентов. Он предположил, что единый континент покрывал всю поверхность Земли, когда она имела меньший размер. Тепловое расширение привело к вулканической активности, которая разделила суперконтинент на несколько меньших континентов. Эти континенты дрейфовали друг от друга за счёт дальнейшего расширения планеты, происходившего в тех зонах, где в настоящее время находятся океаны[10][11]. Хотя Альфред Вегенер отметил некоторое сходство этих идей с его собственной теорией дрейфа материков, он не считал, что причиной дрейфа является расширение Земли, как полагал Мантовани[12].

Компромисс между гипотезами расширяющейся Земли и гипотезой контракции (сжатия планеты) пытался предложить ирландский физик Джон Джоли, назвавший своё предложение «theory of thermal cycles» (теория тепловых циклов). По его мнению, поток тепла от радиоактивного распада изотопов внутри Земли превосходит охлаждение Земли. Вместе с британским геологом Артуром Холмсом Джоли выдвинул гипотезу, согласно которой Земля отводит избыточное тепло за счёт периодического расширения. Это расширение приводит к увеличению трещин, которые заполняются магмой. После фазы расширения наступает фаза охлаждения, в которой магма застывает, а Земля уменьшается[13].

Австралийский геолог Сэмюел У. Кэри выступал с поддержкой теории расширения Земли с 1950-х годов (когда теория тектоники плит ещё не была достаточно развита, чтобы объяснить движение континентов) до конца 1990-х[14], отрицая возможность субдукции и других явлений[англ.], объясняющих процессы спрединга и судьбу создаваемой в срединно-океанических хребтах океанической коры. Американский геолог Брюс Хейзен[англ.], изучавший Срединно-Атлантический хребет, изначально поддержал идеи Кэри о расширении Земли, но позже изменил своё мнение[15][16]. Многие сторонники гипотезы расширяющейся Земли после 1970-х годов были вдохновлены идеями Кэри[14].

Увеличение массы Земли

править

Гипотезы трансмутации — превращения гипотетического субстрата в обычное вещество.

В 1888—1889 годах русский инженер и естествоиспытатель Иван Осипович Ярковский предположил, что какие-то виды всепроникащего эфира могут поглощаться внутри Земли и трансмутировать в новые химические элементы, приводя к расширению планет и иных небесных тел. Это предположение было тесно связано с его механистическим объяснением гравитации[англ.] (кинетической гипотезой всемирного тяготения)[17]. Тезисы Отта Кристофа Хилденберга (1933, 1974)[18][19] и Николы Тесла (1935)[20] также основывались на поглощении эфира или других форм энергии и их трансформации в обычную материю.

 
Сэмюел Уоррен Кэри

Начиная с 1956 года Сэмюэл У. Кэри также предположил возможность какого-либо механизма увеличения массы в планетах и заявил, что окончательное решение этой проблемы возможно только в космологической перспективе в связи с расширением Вселенной.[21]

В адунационной модели Казанского Б. А. увеличение массы планеты связано с «мягкой» аккрецией двух небесных тел — Пангеи и Панталассы в конце перми — начале триаса на поверхность Земли[22].

Уменьшение гравитационной постоянной

править

Поль Дирак предположил в 1938 году, что универсальная гравитационная постоянная за миллиарды лет существования вселенной могла уменьшиться. Эта идея позволила немецкому физику Паскуалю Йордану модифицировать общую теорию относительности и предположить в 1964 году, что все планеты постепенно расширяются. В отличие от большинства других объяснений расширения, это оставалось в рамках физически допустимой теории[23]. Однако измерения возможных вариаций гравитационной постоянной показали, что верхний предел её относительного изменения составляет 5∙10−12 в год, исключив объяснения Йордана[24].

Научный консенсус

править

В рамках гипотезы расширяющейся Земли не было предложено правдоподобных и проверяемых механизмов расширения[14]. В 1960-х развитие теории тектоники плит и открытие субдукции привело к признанию тектоники мировым научным сообществом в качестве основной парадигмы геологии[14][25].

Существуют аргументы, свидетельствующие против гипотезы расширяющейся Земли:

  • Измерения при помощи современных высокоточных геодезических технологий показывают, что в настоящее время Земля не изменяет свой радиус (с точностью до 0,2 мм в год)[3][4]. Измерение движений тектонических плит и зон субдукций при помощи различных геологических, геодезических и геофизических методов поддерживают теорию тектоники плит[26][27][28].
  • Палеомагнитные данные свидетельствуют, что радиус Земли 400 миллионов лет назад составлял 102 ± 2.8 процента от текущего радиуса[5][6].
  • Оценки момента инерции Земли по палеозойским породам свидетельствуют о том, что за последние 620 миллионов лет не происходило значительного изменения радиуса Земли[7].
  • Согласно исследованиям Фрэнсиса Бёрча (Francis Birch, 1968), даже при изменении гравитационной постоянной G в 2 раза, радиус Земли изменился бы примерно на 370 км[8][29] При этом, по современным данным относительное изменение постоянной G намного ниже и не превышает ~10−11−10−12 в год.[30][5][31].
  • Если бы в прошлом континенты находились в более тесном контакте, то мировые воды не умещались бы в русла океанов и планета была бы полностью покрыта мировым океаном, что сделало бы невозможным существование ископаемых сухопутных животных. Если бы в прошлом было меньше и самой воды, это сделало бы невозможной жизнь на Земле в привычном её понимании.

Сторонники

править
 
Модели глобуса О. Хильгенберга, 1933 г.
 
Анимация изображения возраста океанского дна, в предположении гипотезы расширяющейся Земли
  • Отт Кристоф Хильгенберг предложил одну из моделей расширяющейся Земли в 1933 году в своей работе «Vom wachsenden Erdball».[18][19][32] В частности, он предполагал, что масса Земли увеличивается за счёт трансформации эфира.[33]
  • Сэмюел Кэри, австралийский геолог, развивал гипотезу расширяющейся Земли в послевоенные годы, но при этом внёс значительный вклад в признание теории дрейфа материков.
  • Нил Адамс — художник с теорией «Growing Earth-Growing Universe»,[34] в которой прирост массы происходит путём выдуманного Адамсом гипотетического процесса производства пар электрон-позитрон в ядре Земли и других космических тел.[35]
  • Карл Лукерт — американский геолог, автор книг, отстаивающих эту гипотезу[36].
  • В. Н. Ларин — российский геолог, автор металлогидридной теории строения Земли, в своей книге «Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли)», выпущенной в 2005 году, заявил, что Земля обязана испытывать существенное расширение.[37][38][39]
  • В. В. Кузнецов — доктор технических наук, геофизик, профессор, автор модели горячей расширяющейся Земли.
  • А. Ю. Скляров — российский писатель и исследователь в своей электронной книге «Ждет ли Землю судьба Фаэтона?» (цикл Мифы и реальность) развивает теорию гидридной земли и приводит многочисленные свидетельства своей теории.
  • А. Ю. Ретеюм — профессор географического факультета МГУ, который в своих лекциях постоянно обращается к теории расширяющейся Земли.
  • В. А. Огаджанов — доктор геолого-минералогических наук, профессор, автор дилатационной модели Земли[40]
  • Казанский Борис Андреевич (1935—2018) — доктор географических наук, океанолог, специалист в области батиметрии и эволюции океанов, автор адунационной геодинамической модели[22][41].

См. также

править

Примечания

править
  1. ↑ Труды и дни Владимира Владимировича Белоусова. (1907—1990): К 100-летию со дня рождения / Составитель Л. И. Иогансон. М.: ИФЗ РАН, 2007. C. 198.
  2. ↑ NASA Research Confirms it’s a Small World, After All Архивная копия от 20 октября 2016 на Wayback Machine // JPL, NASA, August 16, 2011
  3. ↑ 1 2 It’s a Small World, After All: Earth Is Not Expanding, NASA Research Confirms, ScienceDaily (Aug. 17, 2011). Дата обращения: 23 апреля 2013. Архивировано 12 ноября 2020 года.
  4. ↑ 1 2 Wu, X.; X. Collilieux, Z. Altamimi, B. L. A. Vermeersen, R. S. Gross, I. Fukumori. Accuracy of the International Terrestrial Reference Frame origin and Earth expansion (англ.) // Geophysical Research Letters[англ.] : journal. — 2011. — 8 July (vol. 38). — P. 5 PP.. — doi:10.1029/2011GL047450. — Bibcode: 2011GeoRL..3813304W. Архивировано 30 марта 2014 года.
  5. ↑ 1 2 3 McElhinney, M. W., Taylor, S. R., and Stevenson, D. J. (1978), "Limits to the expansion of Earth, Moon, Mars, and Mercury and to changes in the gravitational constant", Nature, 271 (5643): 316—321, Bibcode:1978Natur.271..316M, doi:10.1038/271316a0, Архивировано 6 октября 2013, Дата обращения: 27 апреля 2013{{citation}}: Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка) Источник. Дата обращения: 27 апреля 2013. Архивировано 6 октября 2013 года.
  6. ↑ 1 2 Schmidt, P. W. and Clark, D. A. (1980), The response of palaeomagnetic data to Earth expansion, Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 61: 95-100, 1980, doi:10.1111/j.1365-246X.1980.tb04306.x
  7. ↑ 1 2 Williams, G.E. (2000), "Geological constraints on the Precambrian history of the Earth's rotation and the moon's orbit" (PDF), Reviews of Geophysics, 38 (1): 37—59, Bibcode:2000RvGeo..38...37W, doi:10.1029/1999RG900016, Архивировано из оригинала (PDF) 24 декабря 2015, Дата обращения: 23 апреля 2013 Источник. Дата обращения: 23 апреля 2013. Архивировано из оригинала 24 декабря 2015 года.
  8. ↑ 1 2 John A. Jacobs, The Earth’s Core — Academic Press, 1987. International geophysics series (ISSN 00746142), vol 37, ISBN 0-08-095980-6. Глава 2.6 Variation of the Gravitational Constant G with Time Архивная копия от 16 января 2014 на Wayback Machine, страницы 126—129
  9. ↑ Herbert, Sandra (1991), "Charles Darwin as a prospective geological author", British Journal for the History of Science, vol. 24, no. 2, pp. 159–192 [184–188], doi:10.1017/S0007087400027060, JSTOR 4027165, Архивировано 21 октября 2012, Дата обращения: 24 октября 2008 Источник. Дата обращения: 26 апреля 2013. Архивировано 21 октября 2012 года.
  10. ↑ Mantovani, R. (1889), "Les fractures de l'écorce terrestre et la théorie de Laplace", Bull. Soc. Sc. Et Arts Réunion: 41—53
  11. ↑ Mantovani, R. (1909), "L'Antarctide", Je m’instruis. La science pour tous, 38: 595—597
  12. ↑ Wegener, A. (1929/1966), The Origin of Continents and Oceans, Courier Dover Publications, ISBN 0-486-61708-4 {{citation}}: Проверьте значение даты: |year= (справка)CS1 maint: year (ссылка) See Online version in German.
  13. ↑ Hohl, R. (1970), "Geotektonische Hypothesen", Die Entwicklungsgeschichte der Erde. Brockhaus Nachschlagewerk Geologie mit einem ABC der Geologie, Bd. 1 (4. ed.): 279—321
  14. ↑ 1 2 3 4 Jeff Ogrisseg (2009 Nov 22), "Dogmas may blinker mainstream scientific thinking", The Japan Times, Архивировано из оригинала 24 мая 2012 {{citation}}: Проверьте значение даты: |date= (справка) Источник. Дата обращения: 27 июля 2019. Архивировано 27 июля 2019 года.
  15. ↑ Oreskes, Naomi, 2003, Plate Tectonics: An Insider’s History Of The Modern Theory Of The Earth, Westview Press, p. 23, ISBN 0-8133-4132-9
  16. ↑ Frankel, Henry, The Continental Drift Debate, Ch. 7 in Scientific controversies, p. 226, 1987, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-27560-6
  17. ↑ Yarkovsky, Ivan Osipovich (1888), Hypothese cinetique de la Gravitation universelle et connexion avec la formation des elements chimiques, Moskau{{citation}}: Википедия:Обслуживание CS1 (отсутствует издатель) (ссылка)
  18. ↑ 1 2 Hilgenberg, O.C. Vom wachsenden Erdball (Расширяющаяся Земля). — Berlin : Giessmann & Bartsch, 1933. — Bibcode: 1933QB981.H6........ — OCLC 72197475. (нем.)
  19. ↑ 1 2 Hilgenberg, O.C. (1974), "Geotektonik, neuartig gesehen (Geotectonic, seen in a new way)", Geotektonische Forschungen, 45: 1—194, ISBN 978-3-510-50011-6, OCLC 602739414 (нем.) (англ.)
  20. ↑ Tesla, N. (1935), Expanding Sun Will Explode Someday Tesla Predicts, New York: New York Herald Tribune, Архивировано 12 ноября 2020, Дата обращения: 26 апреля 2013 Источник. Дата обращения: 26 апреля 2013. Архивировано 12 ноября 2020 года.
  21. ↑ Samuel Warren Carey (1988), Theories of the earth and universe: a history of dogma in the earth sciences (illustrated ed.), Stanford University Press, pp. 347—350, ISBN 978-0-8047-1364-1
  22. ↑ 1 2 Казанский Б. А. Палеореконструкции в моделировании эволюции Земли = Paleoreconstructions in modeling the earth's evolution. — Владивосток: Дальнаука, 2002. — 107 с. — ISBN 5-8044-0184-X.
  23. ↑ Jordan, P. (1971), The expanding earth: some consequences of Dirac's gravitation hypothesis, Oxford: Pergamon Press
  24. ↑ Born, M. (1964/2003), Die Relativitätstheorie Einsteins (Einstein's theory of relativity), Berlin-Heidelberg-New York: Springer-publisher, ISBN 3-540-00470-X {{citation}}: Проверьте значение даты: |year= (справка)CS1 maint: year (ссылка)
  25. ↑ Кузьмин М. И., Корольков А. Т., Дриль С. И., Коваленко С. Н. Историческая геология с основами тектоники плит и металлогении. — Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 2000. — С. 5-18. Глава 1.1. Развитие представлений о тектонике плит Архивная копия от 19 августа 2011 на Wayback Machine
  26. ↑ Fowler (1990), pp 281 & 320—327; Duff (1993), pp 609—613; Stanley (1999), pp 223—226
  27. ↑ Bucher, K. (2005), "Blueschists, eclogites, and decompression assemblages of the Zermatt-Saas ophiolite: High-pressure metamorphism of subducted Tethys lithosphere", American Mineralogist, 90: 821, doi:10.2138/am.2005.1718
  28. ↑ Van Der Lee, Suzan; Nolet, Guust (1997), "Seismic image of the subducted trailing fragments of the Farallon plate", Nature, 386 (6622): 266, Bibcode:1997Natur.386..266V, doi:10.1038/386266a0
  29. ↑ Francis Birch, «On the possibility of large changes in the Earth’s volume» // Physics of the Earth and Planetary Interiors, Volume 1, Issue 3, April 1968, Pages 141—147 PII 0031920168900010, doi:10.1016/0031-9201(68)90001-0: «For the ``real Earth having chemically distinct mantle and core, the increase of radius for a decrease of the gravitational constant from 2G to its present value G is about 370 km; this is a greater change of G than is allowed by other considerations.»
  30. ↑ van Flandern, T. C., Is the Gravitational Constant Changing Архивная копия от 27 февраля 2021 на Wayback Machine // Astrophysical Journal, Vol.248, P. 813, 1981, BCode 1981ApJ…248..813V, doi:10.1086/159205: results indicate that G'/G = (-6.4±2.2)x 10−11 yr−1
  31. ↑ J. P. W. Verbiest et al., Precision Timing of PSR J0437-4715: An Accurate Pulsar Distance, a High Pulsar Mass, and a Limit on the Variation of Newton’s Gravitational Constant // The astrophysical journal, 2008, Volume 679 Number 1, doi:10.1086/529576: «limit on the variation of Newton’s gravitational constant, |Ġ/G| ≤ 23 × 10−12 yr−1.»
  32. ↑ О работах Хильгенберга — Ott Christoph Hilgenberg in twentieth-century geophysics Архивная копия от 23 сентября 2015 на Wayback Machine ([1]) // Глава из книги Scalera, G. and Jacob, K.-H. (eds.), 2003: «Why expanding Earth? — A book in honour of O.C. Hilgenberg». — INGV, Rome, страницы 25-41 — OCLC 53010740, ASIN: B00551M73W (англ.)
  33. ↑ Richard John Huggett, The Natural History of Earth: Debating Long-Term Change in the Geosphere and Biosphere Архивная копия от 21 августа 2018 на Wayback Machine — Taylor & Francis, 2006 — ISBN 978-0-203-00407-4 — page 31:"Ott Christoph Hilgenberg, in his book Vom wachsenden Erdball (1993), maintained that the volume of the Earth and its mass are increasing, the extra mass coming from the transformation of aether!"
  34. ↑ Jeff Ogrisseg (2009), "Top artist draws growing global conclusions", The Japan Times, Архивировано из оригинала 19 декабря 2012 Источник. Дата обращения: 27 марта 2022. Архивировано 2 февраля 2012 года.
  35. ↑ O'Brien, Jeffrey (2001), "Master of the Universe", Wired (9.03), Архивировано 21 сентября 2013, Дата обращения: 2 июня 2008 {{citation}}: Неизвестный параметр |month= игнорируется (справка) Источник. Дата обращения: 29 сентября 2017. Архивировано 21 сентября 2013 года.
  36. ↑ Luckert K. W. Spread and Growth Tectonics: The Eocene Trandition. 2d ed. Portland: Triplehood Publ., 2016. xvi, 155 p.
  37. ↑ Ларин В. Н. Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли) Архивная копия от 2 октября 2013 на Wayback Machine. М. «Агар» 2005, — 248 с., табл., илл.
  38. ↑ Гидридная Земля геолога Ларина Архивная копия от 25 апреля 2013 на Wayback Machine [неавторитетный источник]
  39. ↑ [неавторитетный источник]Никонов Александр Петрович, Верхом на бомбе. Судьба планеты Земля и её обитателей — Спб, 2008, ISBN 978-5-93196-875-9; ISBN 978-5-388-00282-2 [уточнить]
  40. ↑ Огаджанов В. А. Дилатационная модель Земли и геотектоника. Вестник Воронежского университета. Геология. 2001. Вып. 11. С 23-33
  41. ↑ Казанский Борис Андреевич. Официальный сайт ТОИ ДВО РАН. Дата обращения: 4 августа 2023. Архивировано 4 августа 2023 года.

Литература

править
  • Кэри У. В поисках закономерностей развития Земли и Вселенной: История догм в науках о Земле. — 1991. — 447 с. — ISBN 5-03-001826-3. (S. Warren Carey, Theories of the Earth and Universe. A history of dogma in the Earth science — Stanford, California, 1988, ISBN 0-8047-1364-2)
  • Хаин В. Е. Предмет, методы и основные этапы развития геотектоники: Глава 1. // Геотектоника с основами геодинамики. — Москва: Издательство Московского университета, 1995. — С. 4—15. — 480 с. — 3000 экз. — ISBN 5-211-03063-X
  • Duff D. Holmes' principles of physical geology. 4th ed. Chapman & Hall, 1993. ISBN 0-412-40320-X.
  • Fowler C. M. R. The Solid Earth, an introduction to Global Geophysics. Cambridge University Press, 1990. ISBN 0-521-38590-3.
  • Luckert K. W. Spread and Growth Tectonics: The Eocene Trandition. 2d ed. Portland: Triplehood Publ., 2016. xvi, 155 p. ISBN 978-0-9839072-6-8.
  • Stanley S. M. Earth System History. W. H. Freeman & Co, 1990. 0-7167-2882-6.

Ссылки

править

Исторические

Современные

Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=Гипотеза_расширяющейся_Земли&oldid=140732901