В последнее десятилетие сейсмологи, климатологи, гидрологи и другие учёные, изучающие Землю, говорят об участившихся природных катаклизмах. И это обусловлено не улучшением статистики или методов обнаружения. После сильнейшего землетрясения в Японии, случившемся совсем недавно, в Интернете появились даже высказывания о том, что Земля вступает в эпоху глобальных землетрясений. Но причину таких потрясений пока никто назвать не может. Не претендуя на окончательное решение данной загадки, я попробую сделать первый шажок в этом направлении. Но прежде нам придётся вспомнить некоторые основы физики.

Наверное, многие ещё помнят, как на школьных уроках физики нам рассказывали о потенциальной и кинетической энергиях: бросаем мячик в воздух и придаём ему кинетическую энергию EK, которая преобразуется в потенциальную энергию EP по мере подъёма, а затем потенциальная энергия снова преобразуется в кинетическую в ходе падения. И согласно закону сохранения энергии, ЕК=ЕР. Всё хорошо в таком объяснении до тех пор, пока мы рассматриваем свободное падение исключительно под действием силы тяжести, пренебрегая силами сопротивления воздуха. Но как только мы переходим к падению не свободному, сразу же возникают неустранимые противоречия.

Например, рассмотрим, что происходит при течении воды сверху вниз внутри вертикально поставленной трубы под действием собственной силы тяжести. Пусть мы подняли в высоко расположенный бак некоторое количество воды и передали ей потенциальную энергию. Затем открываем краник на трубе и вода самотёком потекла вниз. Выделим некоторый элементарный объём воды в трубе и проследим за его движением. По мере опускания потенциальная энергия данного элементарного объёма постоянно снижается. Но вследствие постоянства скорости кинетическая энергия остаётся неизменной. Вопрос: куда исчезает потенциальная энергия, если кинетическая энергия не меняется? В тепло трения? Ничего подобного. Любой специалист по теплообмену и гидродинамике ответит, что при равномерном течении воды в трубе никакое тепло трения в ней не выделяется, как бы ни была труба ориентирована в пространстве: вертикально, горизонтально или наклонно (трение есть, а тепло трения не выделяется - вот такой парадокс!). К тому же это следует из самых общих положений физики: выделение тепла (то есть изменение энергии) возможно лишь при совершении работы, которая рассчитывается как A=FL или A=maL, откуда видно, что при нулевом ускорении (как раз наш случай) работа не совершается и потому тепло выделяться не может.

Наткнувшись на этот парадокс, я начал искать, как возникли представления о потенциальной и кинетической энергии и были получены их формулы. И выяснил удивительнейшие вещи. Оказывается, потенциальная энергия - это ошибка и такой формы энергии в природе не существует, а вместо неё есть энергия гравитационного поля. Понятие потенциальной энергии выдвинул Галилео Галилей (только в его время использовалось иное название, сам термин "энергия" стал использоваться лишь в 19м веке). Сбрасывая предметы с наклонной Пизанской башни, Галилей задался вопросом: откуда падающее тело приобретает свою кинетическую энергию? Он заметил, что прежде чем тело сбросить с башни, он должен его на башню поднять и при этом совершить некоторую работу. Поэтому Галилей предположил, что выполняемая им работа тратится на увеличение некоторой скрытой энергии, которая впоследствии преобразуется в кинетическую. Но он ошибся. Его эксперименты можно объяснить с двух разных позиций: 1) поднимая тело на башню, мы совершаем работу над телом с увеличением его скрытой энергии, которая затем преобразуется в явную кинетическую энергию в ходе падения тела; 2) поднимая тело на башню, мы совершаем работу над некоторой невидимой средой с увеличением её энергии, которая затем преобразуется в кинетическую энергию в ходе падения тела. Во времена Галилея отсутствовало понятие этой невидимой среды (гравитационного поля), поэтому он мог сделать только первый вывод. Он его и сделал, и это стало потом официальной точкой зрения всей науки.

Вторую ошибку совершил Исаак Ньютон, дав неправильный вывод формулы потенциальной энергии. Он рассуждал примерно следующим образом: "Пусть у меня на ладони лежит предмет. Буду поднимать ладонь очень медленно и равномерно так, чтобы сила веса FG уравнивалась силой реакции ладони FN, а кинетическая энергия была бы практически нулевой. При подъёме выполняется работа A=INT(FG dh). Расписывая силу веса FG по 2му закону, получаем формулу A=mgh. Эта работа была потрачена на увеличение потенциальной энергии тела, которая потом будет преобразована в кинетическую энергию, если позволить телу свободно падать". Ошибка такого вывода состоит в следующем: когда на тело действуют силы F1,F2,F3,.... а их результирующей является сила FS, то при расчёте сууммарной работы, выполненной всеми силамии вместе, необходимо под знак интеграла подставлять результирующую силу, а не частную. Ньютон же использовал в расчёте частную силу (силу веса). Так как результирующая сила в нашем случае равна нулю (реакция ладони уравновешивает силу веса), то общий результат будет также равен нулю. То есть работа над поднимаемым телом не производится и его энергия не меняется. Если она была равна нулю на уровне моря, то останется равной нулю не зависимо от высоты подъёма. Иначе говоря, потенциальной энергии не существует.

Такой вывод может показаться на первый взгляд ошибочным, т.к. практика показывает, что при подъёме предмета мы всегда должны выполнить некоторую работу. Но всё дело в том, что работа выполняется вовсе не над поднимаемым предметом, а над тем, что мешает ему подняться: над гравитационным полем. Если расписать выполняемую работу через потенциалы поля, мы получим классическую формулу A=mgh. Поэтому измерения не могут свидетельствовать о правоте традиционной точки зрения, с таким же основанием они могут свидетельствовать о правоте альтернативной позиции.

Почему же Ньютон допустил ошибку? Скорее всего, он не был готов к признанию того факта, что гравитационное поле может обладать энергией, так как в его время считалось, что существует только механическая энергия и только механические тела могут обладать такой энергией. И подобное мировозрение сохранилось до сих пор. В некоторых книгах по механике или астрономии мы можем даже прочитать такое определение гравитационной энергии: гравитационная энергия - это механическая энергия предмета, находящегося в гравитационном поле. Согласно такому определению, само гравитационное поле энергией не обладает.

Третью ошибку о невозможности извлечения энергии из гравитационного поля допустил немецкий физик и математик Карл Гаусс. В середине 19го века он доказал такое положение: суммарная работа при перемещении тела по замкнутому контуру в потенциальном поле равна нулю. Перевожу это с языка физики на человеческий: по какой бы запутанной траектории мы не перемещали тело в потенциальном поле, но когда оно приходит в начальную точку старта, здесь его энергия становится той, какой была в момент начала движения, поэтому суммарное изменение энергии равно нулю и работа не выполняется. Гравитационное поле является разновидностью потенциального, поэтому сделанный Гауссом вывод вроде должен быть полностью применим к гравитации. Но Гаусс не заметил (и до сих пор никто не замечает), что применительно к гравитационному полю появляется очень важная особенность, которая может кардинально изменить результат: дополнительная выталкивающая сила Архимеда. Если мы рассчитаем круговой интеграл от произведения силы тяжести предмета на дифференциал перемещения, он будет равен нулю. Добавление Архимедовой силы к силе веса ничего не меняет, если Архимедова сила остаётся постоянной. Но если она меняется на разных участках контура, такой интеграл уже не будет равен нулю. А его отличие от нуля говорит о том, что работа выполняется и извлекать энергию из гравитационного поля становится возможным, не смотря на его потенциальность. Изменить же силу Архимеда очень легко использованием фазовых переходов испарение+конденсация или плавление+кристаллизация. Первый случай имеет место на нашей Земле (изменение плотности циркулирующей в атмосфере воды и пара), второй случай наблюдается на сутнике Юпитера Ио (недра Ио разогреваются за счёт изменения плотности пород в процессах плавления и кристаллизации и поглощения энергии гравитационного поля Юпитера). И когда я исправил эти три ошибки, допущенные гениями науки в разные времена, я получил причину того, что многие сегодня называют концом света: приход эпохи глобальных землетрясений из-за постоянного извлечения энергии из гравитационного поля Земли падающими атмосферными осадками.

Когда вода испаряется с поверхности океанов и морей под действием солнечного излучения, на испарение тратится некоторая энергия Q. Подъём пара в верхние слои атмосферы происходит без затрат энергии. Почему? А потому что такой подъём проиходит равномерно, а работа и затраты энергии имеют место лишь для неравномерного движения. При конденсации пара вверху выделяется точно такое же количество энергии Q, какое было затрачено при испарении внизу. Следовательно, солнечная энергия из этого процесса уходит. Образованные капли дождя не удерживаются, падают вниз ускоренно и приобретают кинетическую энергию, которую потом тратят на разрушение горных пород и переработку их в минеральное удобрение (водная эрозия). Откуда они черпают кинетическую энергию? Только из энергии гравитационного поля, больше неоткуда. И происходит это в полном соответствии с обнаруженным мною правилом: через изменение плотности и выталкивающей силы Архимеда путём фазовых переходов испарение+конденсация. По этой причине энергия гравитационного поля постоянно снижается. Это происходит медленно, но не отвратимо. И вот что отсюда следует.

Плотность энергии гравитационного поля прямо пропорциональна квадрату напряжённости поля. Поэтому уменьшение одного ведёт к ослаблению другого. Гравитационное поле нашей планеты уже не может притягивать все находящиеся на поверхности Земли предметы с такой же силой, как раньше. То есть падает давление, с которым все предметы давят на основание. В том числе падает давление, с которым вышележащие горные породы давят на нижележащие. И эти нижележащие породы, которые раньше при сильном давлении были сжаты, при сбросе давления начинают расширяться. Этот феномен расширения глубокозалегающих горных пород был обнаружен на нашей сверхглубокой скважине в районе Кольского полуострова: поднятые снизу образцы оказались все в трещинах, это их раскалывали внутренние напряжения по мере подъёма образца, сброса давления и его расширения.

Итак, планета начинает расширяться в объёме, а её поверхность растягиваться. Этот процесс можно назвать гравитационным свеллингом (англ. swelling - распухание). Мои расчёты показали, что за год земной радиус увеличивается на величину 3-5см. И если этот процесс рассчитать в прошлое, то за 200 миллионов лет мы получим ситуацию, когда Земля уменьшится в диаметре примерно в полтора раза, а все материки сомкнутся в один, покрыв всю поверхность съёжившейся планеты и не остатив океанам ни кусочка. Это очень хорошо совпадает с тем, о чём говорят сегодня фиксисты - стороники концепции неподвижности материков. В среде геофизиков сегодня имеются две точки зрения: большинство (мобилисты) придерживается мнения о перемещении материков по подстилающей астеносфере, меньшинство (фиксисты) отвергает такую точку зрения и рассматривает материки неподвижными на распухающей планете, что и создаёт видимость их континентального дрейфа. Но в последнее время наметилась тенденция к объединению этих двух позиций: происходит одновременно и дрейф материков по астеносфере, и распухание земного шара. Вот только о причине распухания пока нет общего мнения.

Вследствие того, что поверхность планеты отнюдь не резиновая, в подкорковых и мантийных породах постепенно накапливаются напряжения, которые рано или поздно провоцируют землетрясения. Вследствие того, что свеллинг планеты происходит постоянно (где-нибудь обязательно идёт дождь и падает снег), а землетрясения случаются не так уж часто, накапливающиеся напряжения не могут полностью разрядиться. Они копятся все больше и больше, вызывая землетрясения всё более и более сильные. В итоге землетрясения усиливаются до такой степени, что становятся глобальными и охватывают весь земной шар, а их сила становится настолько огромна, что разрушает всю техническую инфраструктуру. В итоге цивилизация гибнет, а выжившие одиночки после прекращения эпохи глобальных землетрясений строят новую цивилизацию.

Такая эпоха глобальных землетрясений на Земле уже была, когда стремительно таяли льды и кончался ледниковый период. В те времена вдавленные глубоко вниз под действием веса ледовых полей породы начинали подниматься, расширяться и это вызывало сильнейшие землетрясения. Их сила была такова, что возникало так называемое каменное цунами: как бы волна, но бегущая не по воде, а по скальным породам суши. Остатки таких каменных цунами сегодня находят в Скандинавии: каменный вал длиной в несколько сот километров. И если во времена ледникового периода существовала развитая техническая цивилизация, она вполне могла погибнуть.

К сожалению, я не могу сказать, с какой периодичностью приходит эпоха глобальных землетрясений и когда следует ожидать её наступления. Мои формулы об этом ничего не говорят. И можно ли связывать с этим процессом зловещие предсказания майя о конце света в декабре 2012 года - я тоже не знаю. Но настораживает тот факт, что планету сотрясает всё чаще и сильнее. Есть ещё один феномен, который сильно ухудшает ситуацию. Но о нём в следующей статье.