Газета Завтра Газета - Газета Завтра 326 (9 2000)
Корр. То есть вы пытаетесь представить себе строение Земли по той сложной магнитной и гравитационной тени, которую она отбрасывает на поверхность? И отделить одни, мешающие вам тени, от других, нужных?
В.С. Да, как раз второе направление моей деятельности связано с тем, что я считаю себя учеником нашего крупнейшего ученого академика Андрея Николаевича Тихонова, который является основоположником теории решения тех самых некорректных задач, о которых я упомянул выше. Я занимаюсь развитием этой теории и применением ее к геофизическим процессам. За последние несколько лет мною получены в этом направлении достаточно серьезные результаты. В чем их суть? На протяжении всего двадцатого века и у нас в стране, и во всем мире суммарным отчетным документом по исследованиям гравитационного и магнитного полей служили карты. При этом наблюдали поле в каких-то точках на поверхности земли, переносили их на карту и линейно интерполировали значения между данными точками. И потом все расчеты проводили по карте. Но это очень грубый и приблизительный метод. Сейчас используются, конечно, и более точные методики, кубические, например. Мною предложен принципиально новый подход, так называемой аналитической аппроксимации, при котором практически решаются сложные системы линейных алгебраических уравнений с двадцатью и даже тридцатью тысячами неизвестных параметров. Благодаря этому аппроксимационному подходу мы получим такое представление элементов аномальных полей на всей территории страны, которого нет нигде в мире. На основе данного подхода можно начать работу над созданием компьютерных динамических моделей этого поля. Как раз в прошлом году пошли первые вычислительные результаты, подтвердившие перспективность нового подхода.
Корр. Видимо, в математическом отношении эта теория может находить свое применение в самых разных областях знания — таких, например, как моделирование погодных процессов или последствий ядерного взрыва.
В.С. Да, но для каждой области знания существует своя специфика. Математика является языком науки в целом, но каждая отрасль науки говорит на своем диалекте этого языка. Например, наши матрицы плотно заполнены и не имеют нулевых значений. А в ряде других наук картина совершенно другая, поэтому методы решения применяются особые и в чем-то более простые, чтобы не проводить лишние операции с нулями. В биологии, например, огромную роль играют статистические методы, а в геофизике удельный вес их значительно ниже. Хотя сейчас выясняется, что состояние природной среды в областях, где есть активные разломы земной коры, имеет ряд нелинейных, хаотических эффектов. Но они есть, и даже малое по силе влияние может привести к развитию нелинейных последствий. Они не являются преобладающими, но они есть, и поэтому, например, возможен только долгосрочный прогноз землетрясений, а краткосрочный чрезвычайно затруднен. Мы можем сказать, где и какие по силе землетрясения могут произойти, но временной разброс здесь чрезвычайно велик — от нескольких месяцев и до нескольких десятилетий. А в метеорологии, напротив, затруднен именно долгосрочный прогноз, поскольку там нелинейные процессы являются определяющими.
Корр. То есть в вашей области знания динамическая составляющая сравнительно невелика. И если температура на поверхности Земли меняется очень быстро, то как изменяется ее гравитационное и магнитное поле, как влияют эти изменения на все живое, на человека и на человеческое общество?
В.С. Гравитационное поле чрезвычайно инерционно. Конечно, с течением времени его напряженность изменяется, но масштабы этого изменения геологические — миллионы и десятки миллионов лет. Что касается магнитного поля Земли, то оно характеризуется так называемым западным дрейфом. Поэтому публикуются даже карты магнитного поля в ту или иную эпоху, разрабатываются временные поправки с учетом этого дрейфа. По сравнению с изменениями гравитационного поля изменения магнитного поля Земли происходят колоссально быстро — за десятки тысяч лет. Основная компонента магнитного поля — электрического происхождения, обусловлена она мощными токами внутри ядра Земли, аномальные магнитные поля — намагниченностью верхних слоев, которая зависит от температуры. И у всех ферромагнитных пород при температурах порядка 600оС магнитные свойства теряются. Поэтому в недрах Земли существует так называемая граница Кюри на глубине 30-40 км, выше которой породы намагничены, а ниже — магнитных свойств нет. Кроме того, магнитное поле Земли претерпевает инверсии, то есть отрицательный и положительный полюса планетарного магнита меняются местами. Инверсии эти — достаточно редкое явление, последние из них датируются четвертичным периодом. Надо сказать, что при инверсии магнитного поля существует такой момент, когда магнитное поле фактически исчезает, проходит через нулевую точку, и космические частицы, которые в нормальном состоянии этого поля тормозятся и поглощаются в атмосфере, — эти космические частицы достигают поверхности Земли. Это, насколько мне известно, мощный мутагенный фактор для микроорганизмов и, возможно, одна из причин биологической эволюции вообще. Но в целом эта область достаточно далека от моих научных интересов, а потому обсуждать влияние возмущений магнитного поля на биологические объекты и их сообщества я не могу. Скажу лишь, что полностью отрицать такое влияние нельзя.
Корр. После вашего рассказа я воспринимаю вас прежде всего как теоретика, математика, но, вероятно, такое восприятие не совсем верно. Все-таки геофизика — наука, которая невозможна без полевых исследований, и вы, видимо, осваивали ее не только в кабинетах.
В.С. Да, я работал после окончания Московского геолого-разведочного института в 1955 году около десяти сезонов — сначала в Нижнем Тагиле на руднике III Интернационала, затем в Забайкалье, в бассейне реки Селенга, еще позже в Якутии и на Курской магнитной аномалии. Конечно, этот опыт дал мне как теоретику колоссально много — именно для понимания того, как соотносятся теория и реальность. Это касается не только учета каких-то инструментальных погрешностей или отклонений в прокладке профиля на местности — прежде всего это касается чувства того, какая огромная и прекрасная наша страна, я имею в виду не только Россию, но и весь Советский Союз. Пусть сегодня это не одна шестая, а одна седьмая часть суши, но все равно это крупнейшее и самое разнообразное в геологическом отношении государство мира. Здесь есть и платформы, на которых мощность чехла осадочных пород составляет даже до 15 километров, как в Прикаспийской низменности. Здесь есть и кристаллические щиты, выходящие почти на поверхность. Здесь есть и складчатости — например, девонская на Урале, мезозойская — Верхоянская, альпийская — на Кавказе. И все это огромное богатство нам еще предстоит изучить и в геологическом, и в геофизическом отношении.
Корр. Как вы, кстати, относитесь к идее разрешить куплю-продажу земли?
В.С. Вы знаете, это совершенно чуждая нашему образу жизни идея. Ведь что значит продать землю? Это значит продать не только какую-то площадь, геометрическую поверхность, но, по большому счету, это значит продать какую-то часть планеты — вплоть до ее ядра. Одна американская компания умудрилась продавать даже участки Луны — и находились желающие. Как можно продавать то, что не принадлежит и не может принадлежать человеку? Продажа земли — очень вредный самообман. Я уже не говорю о том, насколько установление частной собственности на землю будет вредить, например, собственно научным исследованиям.
Корр. Владимир Николаевич, вы как человек науки остро переживаете ее нынешний кризис, связывая его с кризисными и даже катастрофическими явлениями в нашем обществе. Тема взаимоотношений науки и власти — это ваша тема. Как вы оцениваете нынешнюю ситуацию здесь?
В.С. Надо сказать, что в советское время геофизическая наука развивалась чрезвычайно бурно. С моей точки зрения существует два чрезвычайно важных обстоятельства, о которых в последнее время у нас почему-то забывают, а на Западе не понимали вообще. В истории отечественной науки можно выделить три очень разных периода: дореволюционный, советский и, условно говоря, постсоветский. Наука царской эпохи началась практически с указа Петра I, положившего начало императорской Академии наук (1724). Мы должны понимать, что труды Академии уже тогда имели серьезное значение для мировой науки, но делались они в значительной мере иностранными учеными, которых приглашали в Россию. Из наших корифеев на протяжении первых почти полутора веков можно назвать единственно М.Ломоносова. А, например, Л.Эйлера, который трудился в России на протяжении нескольких десятилетий и был исключительно творческим человеком, написавшим свыше 800 работ, в трудах Академии публиковали вплоть до 1861 года, то есть в течение почти 80 лет после его смерти. И только со второй половины XIX века ситуация начинает понемногу выправляться. Появились Лобачевский в геометрии, Менделеев, Бутлеров, Зинин в химии, Сеченов, Мечников и Тимирязев в биологии, Столетов, Лебедев в физике, основоположник отечественной геофизики Голицын и так далее.
