Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Викулин А.В. Физика Земли и геодинамика. 2009.pdf
Скачиваний:
420
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
11.3 Mб
Скачать

под руководством И. Чебаненко независимо друг от друга провели эксперименты, подтвердившие влияние вращательной динамики Земли на формирование сетки ее планетарных разломов [Хаин, Полетаев, 2007, с. 16-17].

В последующем о важности ротационных движений писали многие ученые: П.С.

Воронов, В.Г. Бондарчук, О.И. Слензак, Б.Л. Личков, К.Ф. Тяпкин и многие другие.

Сейчас можно считать общепринятой важность ротационного фактора [Ротационные, 2007].

1953 г. Дж. Уотсон и Ф. Крик, впоследствии нобелевские лауреаты, предложили модель строения основной молекулы жизни – молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в форме двойной спирали. Спиральную форму имеют и некоторые бактерии (спириллы, менее скрученные и похожие на запятую, и спирохеты, сильнозакрученные и напоминающие штопор), и большое количество куколок, раковин и др. [Вили, 1968, с. 166, 271] Следует отметить, что раковины, скелеты, ветвистые растения и способность организмов строить несимметричные молекулы оказали заметное влияние на ход эволюции.

Современный период

Вторая половина 20 в. Главная особенность белков, которая имеет решающее значение для их функционирования – это способность самопроизвольно формировать пространственную структуру, свойственную только данному белку, или так называемая самоорганизация структуры [Викулин, Мелекесцев, 2007; Викулин, 2008]. Сам механизм, реализующий программу синтеза молекулы белка за 1–2 мин., удивительно изящен. При построении белков живая природа использует только 20 вполне определенных аминокислот, которые получили название канонических. Этот набор универсален. Замена одной аминокислоты в белке может полностью нарушить его функции и привести к гибели организма [Павленко, 2005, с. 709].

В «белковой» проблеме еще много неясного [Викулин, Мелекесцев, 2007; Викулин, 2008]. К примеру, все белковые соединения, входящие в состав живого вещества, имеют «левую асимметрию». Что это значит? Когда происходит лабораторный синтез такого соединения, «правые» и «левые» формы всегда присутствуют в одинаковом количестве, так как наращивание молекул путем присоединения атомов и атомных группировок происходит случайным образом. Почему же в «живых» органических соединениях всегда присутствуют только «левые» формы аминокислот и «правые» молекулы сахаров, тогда как их зеркальные изомеры в биосфере полностью отсутствуют? В каком виде белковая молекула получает команду на сворачивание «единственным и неповторимым» образом? С помощью какого поля белковой молекуле передается в буквальном смысле слова «живородящий» момент «левой» ориентации? Какую природу имеют вращательные движения, продолжением которых является такой момент?

Еще микробиолог Л. Пастер (1822–1895) – «герой мысли», «человек со всеохватывающим полетом мысли», как говорили о нем современники, – указал, что «асимметричный синтез» может происходить при наличии какого-нибудь природного асимметричного фактора [Шкловский, 1980, с. 182].

Одним из таких асимметричных факторов или движений, которые могли бы способствовать зарождению «молекулы жизни» – белка [Вайнштейн, 1986], может быть вращение [Викулин, Мелекесцев, 2007; Викулин, 2008]. Имеющиеся геохронологические ряды данных, по-видимому, указывают на однократное возникновение жизни на Земле. В таком случае, если предположить, что жизнь на Земле возникла закономерно, а не случайно (к примеру), то либо такое «асимметричное вращение» в момент зарождения

423

жизни должно было быть неким особым, либо механическое вращение оставалось «обычным», но сопровождалось «асимметричным» изменением другого геофизического поля (например, аномальной переполюсовкой магнитного поля планеты) [Николаев, 1991].

1955 г. Р.Ф. Фейман (11.5.1918-15.02.1988) развил теорию квантовых вихрей в сверхтекучем гелии, показав, что при достаточно больших скоростях жидкий гелий должен быть пронизан квантовыми вихрями [Храмов, 1983, с. 274].

1958 г. Выход в свет классической книги Ч. Рихтера «Элементарная сейсмология» [Рихтер, 1963], в которой автор, среди много прочего, по-видимому, впервые обратил внимание исследователей на возможность направленной миграции очагов землетрясений вдоль Северо-Анатолийского разлома в Турции со скоростью около 200 км в год (≈ 1

см/сек) [Быков, 2005].

В последующем, Р.З. Таракановым [1961], С. Дудой [Duda, 1963], К. Моги [Mogi, 1968] и многими другими исследователями эффект миграции очагов землетрясений был подтвержден и доказан на сейсмологическом материале других регионов планеты. Было установлено, что скорости миграции землетрясений расположены в диапазоне примерно восьми порядков по величине: от 1 км/год (10-2 см/с) до 107 км/год (1 км/с) (Викулин, 2001, 2003, 2008).

Теория явления миграции землетрясений была дана в конце 90-х гг. прошлого века А.В. Викулиным и А.Г. Иванчиным в рамках волновой ротационной модели [Викулин, 2003; Викулин, Иванчин, 1998]. Ими было показано, что миграция очагов землетрясений осуществляется упруго-ротационными волнами крутильной поляризации, являющимися солитонами и экситонами в определении А.С. Давыдова [Давыдов, 1982].

1961 г. Выходит в свет работа геолога А.В. Пейве [1961], в которой автор, вопервых, обосновывает блоковое строение земной коры; во-вторых, анализируя ее структуру и движение, приходит к новому, фантастическому по тем временам механизму движения коры – собственному источнику движения блока. При этом главной особенностью тектонических движений является то, что каждый блок обладает как бы самостоятельной «движущей силой», заключенной в нем самом.

Развивая эту концепцию, ученики А.В. Пейве [Лукьянов, 1999] пришли к выводу о том, что геологическая среда является нелинейной и самоорганизующейся. Вследствие этого ее движение может быть представлено в виде тектонического течения с неоднородными деформациями, ненулевыми дивергенциями и вихрями. С учетом этих данных самостоятельной движущей силой блока может быть только его собственный момент.

1968 г. Выходит в свет фундаментальная работа В.В. Шулейкина [1968], в которой автор среди прочего описал пропеллерное движение хвоста и всего тела дельфина при его движении и показал, что для компенсации вредного вращающегося момента служит асимметрия его черепа. Как видим, более совершенный движитель, позволивший дельфину (и зубатым китам) выжить в ходе эволюции и подняться на более высокую ступень эволюционной лестницы, способствовал «приобретению» асимметрии черепа, но «научил» управлять трением при движении.

Разработана теория динамики стаи рыб (и птиц), в которой пространственное расположение птиц и рыб отвечает минимуму затрат энергии, расходуемой на трение при их передвижении.

1980–1990-е гг. Установлено, что в процессе эволюции «научились управлять» трением и другие живые существа. Например, змеи, черви и моллюски движутся за счет образования дислокаций. Движение дождевого червя начинается с образования «растягивающей» дислокации вблизи шейки, тогда как движение большинства змей осуществляется путем образования «сжимающих» дислокаций у хвоста и их перемещения по направлению к голове [Ивасышин, 2003].

Такого рода комплексные приведенные выше данные показывают, что к

424

объяснению физики трения как процесса чисто механического можно подойти, на первый взгляд, с несколько необычной – «социальной» – точки зрения, позволяющей на макроуровне использовать «самоорганизационные» свойства вращательных (вихревых) микроскопических движений [Викулин, Мелекесцев, 2007; Викулин, 2008].

1970-е гг. Немецкий физик Г. Хаген предложил заложить принципы самоорганизации живой природы в основу новой науки – науки о теории самоорганизации всех явлений независимо от их природы [Павленко, 2005, с. 712].

1972 г. Выходит в свет работа геолога О.И. Слензака (1972), развивающая на новом качественном уровне «вихревые» представления Ли Сы-гуана. Автор в результате проведенных им в 1950–1970 гг. исследований доказал существование крупных, превышающих 1000 км в диаметре вихревых структур. Сделан вывод о

«самостоятельности крупной вихревой системы как типа тектонической структуры литосферы, который не может быть создан внешними источниками движения в виде дрейфующих материков или смещений по планетарным разломам». При этом породы, слагающие вихревые структуры, формировались «в твердом состоянии на месте и за счет вещества верхней мантии и с самого начала формировались как дугообразные, а не механически изгибались из первоначально прямолинейных структур».

Отмечено, что «перекрытие вихревых систем» приводит к «образованию систем меньшего размера, соединяя в новые вихри отрезки больших дуг крупных систем», «иерархическая соподчиненность тектонических структур связывает в неразрывную цепь … самостоятельные тектонические формы и геологические тела складчатых областей и их обрамления». Другими словами, системы вихревых структур связаны в единую иерархическую тектоническую планетарную структуру.

Обсуждение генезиса вихревых структур автор начинает знаковыми для всей этой сводки данных словами Р. Декарта: «Материя неба должна вращать планеты не только вокруг Солнца, но и вокруг собственной оси». Продолжая эту мысль, можно сказать, что А.В. Пейве [1961] и его последователи [Лукьянов, 1999], как отмечалось выше, показали, что вокруг своей оси вращаются и планетарные блоки и плиты.

Далее О.И. Слензак обращает внимание на то, что «вихревые системы литосферы в преобладающем большинстве случаев имеют симметрию циклонов Северного полушария» и имеют большое сходство с морскими и океаническими течениями, и констатирует: «Вращательное движение Земли создает вихри литосферы… расположение которых контролируется симметрией вихревой системы».

1979 г. Выходит в свет работа камчатского геолога И.В. Мелекесцева [1979], в которой была предложена вихревая вулканическая гипотеза и рассмотрены некоторые вытекающие из нее следствия.

1981 г. Присуждение американскому нейрофизиологу Р. Сперри Нобелевской премии за работу в области исследования функциональной специализации полушарий головного мозга человека и физиологического подтверждения функциональной асимметрии человеческого мозга. Асимметрия мозга выражается в раскрытой И.М. Ягломом [1983] «назойливо повторяющейся в истории парности разнодумных исследователей одного и того же дела». Например, Платон – Аристотель, Кеплер – Галилей, Ньютон – Лейбниц и др. Поляризация мыслительного аппарата человека выражается в том, что правое полушарие мозга специализируется на так называемом образном мышлении… Тогда как левое полушарие осуществляет последовательнологические операции, следит за причинно-следственными (временными) связями

[Миллер, 2005, с. 126-136].

Среди ученых распространено мнение, что асимметрия организма и головного мозга у живых существ, включая и человека, является результатом эволюции [Викулин, Мелекесцев, 2007]. Эти данные фактически визуализируют процесс взаимодействия умов как отдельно взятых людей, так и групп людей (коллективы ученых античного мира и Древнего Китая), имеющий место вследствие асимметричного строения мозга человека.

425

Несимметричное строение головного мозга человек, по сути, «унаследовал» от дельфина, череп которого в связи с «жизненной» необходимостью уменьшить вихревые (турбулентные) потери при его движении в воде имеет асимметричное строение. Вместе с тем полученные в работе уникальные данные убедительно показывают, что все явления, происходящие в социуме, коррелируют с величиной солнечной активности, определяемой, в свою очередь, моментной динамикой всей Солнечной системы, в основном динамикой Юпитера, период обращения вокруг Солнца которого составляет около 11 лет. Есть чтото, не ощущаемое каждым индивидом, но проявляющееся в их самоорганизующемся (с помощью вихревых полей?) коллективном поведении, уменьшающем «социальное трение» [Викулин, Мелекесцев, 2007; Викулин, 2008].

1983 г. Получение С. Чандрасекхаром Нобелевской премии за цикл работ, посвященных динамике звезд и выполненных в рамках проблемы Дирихле.

Полученные данные позволили модифицировать классическую для идеальной жидкости задачу Дирихле и тем самым применить ее к движению реальных сред. Представляется, что вихревые решения модифицированной проблемы Дирихле будут в большей степени соответствовать движениям, наблюдаемым в реальных средах, включая

игеофизическую среду, которая, как известно, содержит большое количество разномасштабных вихревых геологических структур и вихревых геофизических движений

[Викулин, 2005; Кондратьев, 2003, с. 15-37].

08.12.1988 г. Произошло разрушительное землетрясение с очагом вблизи г.

Спитак (Армения). Многочисленные свидетельства крутильных колебаний поверхности грунта при землетрясении отчетливо проявились массовыми поворотами архитектурных памятников, надгробных камней и характерными разрушениями торцевых и центральных частей зданий и сооружений [Клячко, 1999]. Такие же поворотные движения наблюдались

ипри землетрясениях в других местах планеты [Викулин, 2008; Вихри, 2004].

1995 г. Н. Сигачева в соавторами (МГУ) показали: «спиралевидно-скручивающее движение» может рассматриваться как «механизм самоорганизации геологического пространства» [Хаин, Полетаев, 2007, с. 17].

1999 г. Положено начало инструментальной «вихревой» сейсмологии: впервые в мировой практике приборами были зарегистрированы крутильные колебания грунта в ближней зоне очага землетрясения Chi-Chi на Тайване с МW = 7,6 [Huang, 2001; Takeo, 1998].

2003 г. 23.03. Начало нового витка развития вихревых представлений - вихревой геодинамики: в Институте вулканической геологии и геохимии ДВО РАН в Петропавловске-Камчатском состоялся, по-видимому, первый тематический научный семинар «Вихри в геологических процессах». По результатам семинара в 2004 г. вышел в свет одноименный сборник научных работ [Вихри, 2004; Хаин, Полетаев, 2007, с. 19].

Выходит в свет Геолого-геофизический атлас Тихого океана [Международный, 2003], в котором на основании данных многолетних детальных инструментальных исследований различных геофизических полей показывается, что расположенные в югозападной части Тихого океана плиты Пасха и Хуан-Фернандос (размеры в поперечнике составляют 300–400 км) вращаются. Плита Пасха за время своей жизни (около 5 млн. лет) повернулась почти на 90º, что позволяет такое движение плит считать непрерывным (в геологическом смысле). При этом изолинии всех геофизических полей, отражающих такое поворотное движение этих плит, представлены спиральными линиями.

Выход в свет монографии В.А. Ацюковского «Общая эфиродинамика» [Ацюковский, 2003], в которой приводится обстоятельный обзор работ по вихревым движениям и, в частности, отмечается следующее. Многие задачи вихревого движения сред не решены до сих пор. Далеко в неудовлетворительном состоянии находится теория пограничного слоя. Практически полностью отсутствуют решения в области взаимодействия винтовых газовых потоков. Никогда не рассматривались задачи, связанные с взаимопроникновением вихревых потоков в разреженных газах, с

426

взаимодействием сверхплотных винтовых газовых структур типа винтовых вихревых тороидальных колец и др.

Согласно [Ацюковский, 2003, с. 251-253], далеко не все предсказания квантовой механики сбылись. Например, не все микрообъекты следуют «всеобщему» принципу корпускулярно-волнового дуализма. Полностью отсутствуют представления о характере ядерных сил, о природе слабых взаимодействий и много еще о чем. Все это свидетельствует о том, что методы квантовой механики в значительной степени себя исчерпали и на этом пути вряд ли возможно дальнейшее продвижение в глубь материи. И все это связано с тем, что квантовая механика отвергла саму возможность существования каких-либо физических механизмов внутри явлений микромира, заменив физическую сущность абстрактной математикой.

Несмотря на то, что положения кантовой механики считаются экспериментально подтвержденными, она не в состоянии ответить на вопросы, почему все это так происходит, в чем заключается механизм квантования энергии и др.

Представление о физическом вакууме, т.е. не пустой пустоте, вызывает вопросы, на которые квантовая механика и квантовая теория поля не в состоянии дать ответ. Вся философия квантовой механики должна быть подвергнута ревизии.

Выход в свет монографии Р.М. Бембеля, В.М. Мегери, С.Р. Бембеля [2003] «Геосолитоны: функциональная система Земли, концепция разведки и разработки месторождений углеводородов», в основе которой заложено утверждение: «кручение как одно из важнейших свойств Мироздания лежит в основе современной концепции спинторсионного взаимодействия» [с. 18].

2007 г. Московским государственным университетом им. М.В. Ломоносова (геологический факультет) и Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН выпущен второй «вихревой» тематический сборник «Ротационные процессы в геологии и физике» под редакцией академика Е.Е. Милановского. В этом сборнике вихревые движения рассмотрены широко: анализировалась их роль в процессах, протекающих в микромире, во Вселенной, галактиках, планетах Солнечной системы, геофизике, геологии, включая зарождение жизни и развитие социума [Ротационные, 2007; Хаин, Полетаев, 2007, с. 19].

27.01–02.02.2008 г. 41-е совещание по тектонике, многие доклады которого были посвящены проблемам ротационных и вихревых тектонических движений, а также влиянию космических факторов на геодинамические процессы, протекающие на Земле.

В ряде сообщений были представлены оригинальные подходы к построению новой, по сути, вихревой парадигмы геологии.

427