Уильям Роудс - Горячее сердце Земли

В апреле 1832 года редактор "Джорнэл оф сайэнс" на основании замеров, сделанных в шести глубочайших шахтах Дэрэма и Нортумберленда, нашел среднюю скорость возрастания температуры равной одному градусу по Фаренгейту на каждые сорок четыре английских фута.

Здесь следует заметить, что головка термометра погружалась в отверстия, специально просверленные в скальной породе, на глубинах от двухсот до девятисот футов. Эта цифра оказалась равной четырем градусам на каждые пять футов для Далькоутской шахты, которую господин Фоке исследовал до глубины в 1380 метров.

Капффер сравнил цифры, полученные на серебряных рудниках Мексики, Перу и Фрейбурга, на соляных разработках в Саксонии, на медных рудниках Кавказа, на оловянных разработках Корнуолла и угольных шахтах Северной Англии, и обнаружил, что температура возрастает в среднем, по крайней мере, на один градус по Фаренгейту на каждые тридцать семь английских футов.

Кордье, напротив, находит эту цифру завышенной и считает, что средняя величина равна одному градусу Цельсия на двадцать пять метров, что составляет примерно один градус по Фаренгейту на сорок пять английских футов.

Третье. Химический анализ лавы, взятой во всех частях света, указывает на единый источник и, наконец...

Четвертое. Никакая иная гипотеза не в состоянии объяснить нам те изменения в климате, о которых свидетельствуют ископаемые.

Скорость возрастания температуры на шахте в Дюдзэле составляла не менее одного градуса по Фаренгейту на каждые тридцать английских футов.

Ко времени первого погружения в шахту 10 апреля 1849 года вертикальная протяженность шахтного ствола достигала двадцати трех тысяч семидесяти футов, а поскольку на поверхности температура по Фаренгейту равнялась 48 градусам, на дне она должна была подняться до невыносимой жары в 127 градусов по Фаренгейту. Естественно, ни один человек не мог бы выжить в подобном пекле без вспомогательной вентиляции, и потому усилия ученых были в первую очередь направлены на устранение этой помехи.

Далее в отчете приводится подробное описание тех хитроумных изобретений, которые позволили нагнетать воздух на большие глубины, но мы находим необходимым ограничиться лишь самыми важными данными.

Река Лауве в этих местах имеет сто восемьдесят футов в ширину, и через нее перекинут старый каменный мост с быками, поставленными близко друг к другу, построенный еще императором Адрианом в начале II века. Высота прилива в Северном море, до которого рукой подать, от пятнадцати до восемнадцати футов, и поэтому течение здесь не уступает в стремительности реке Мерси близ Ливерпуля. Было решено вместо установки дорогостоящей паровой машины возле устья шахты использовать силу воды. Сайэрас Филд представил проект необходимой установки, который был немедленно принят. В каждом пролете моста были установлены подвижные турбины, работающие от прилива и отлива.

Между быками соорудили шлюзы, которые и позволили использовать силу воды равномерно, так что установка работала без перебоев. Неподалеку от устья шахты установлены были два больших железных резервуара, вмещавших от ста пятидесяти до двухсот тысяч кубометров сжатого воздуха, нагнетенного под давлением около двухсот атмосфер. Резервуары эти были надлежащим образом соединены с компрессором у моста посредством чугунных труб, так что приток воздуха был беспрерывным, а энергия почти ничего не стоила. Кстати, при прокладке туннеля в Сан-Готардском перевале, на только что завершенной линии железной дороги, связавшей Лион с Турином, была использована точно такая же компрессорная установка.

Первой задачей было расширить ствол шахты до размеров входного отверстия сорок на сто английских футов. На это ушла большая часть 1849 года, и к работам по углублению шахты приступили лишь в начале 1850 года. Зато начиная с 1850 года и вплоть до памятного 5 ноября 1872 года выемка грунта не прекращалась. Я забыл упомянуть в самом начале, что генеральным директором всех работ был назначен бельгийский государственный служащий инженер Жан Дюзолуа, который и занимал этот ответственный пост вплоть до своей трагической гибели утром 6 ноября 1872 года, о которой я подробно расскажу ниже.

Чем глубже продвигались рабочие, тем больше поднималась температура, но скорость ее возрастания, как вскоре было замечено, не соответствовала подсчетам ученых. Так, например, на глубине 15652 фута (примерная высота Монблана), достигнутой в начале 1864 года, впервые обратили внимание на синхронность законов притяжения и возрастания температуры. Температура была обратно пропорциональна квадрату расстояния от поверхности. Следовательно, темп возрастания температуры на больших глубинах не имел ничего общего с темпом, характерным для областей, близких к поверхности. Уже в июне 1868 года стало ясно, что дальнейшее углубление просто невозможно без нетеплопроводного прикрытия. Профессор Тиндэлл по просьбе Пальмерстона провел огромное количество опытов с нетеплопроводными веществами и в конце концов приготовил очень сложный состав, густой, как свинцовые белила, в который входили квасцы селенита и медный купорос. Три слоя этого состава наносились сначала на обнаженные тела рабочих - ибо во всех глубоких шахтах работают в костюме Адама, - а затем на специальную клеть овальной формы, сделанную из папье-маше, в которой рабочие могли выдержать нестерпимую жару в течение двух часов в день. Бурение производилось инструментом с алмазным наконечником, а взрывные работы при помощи нитроглицерина, причем управляли взрывами с поверхности. Оставалось, следовательно, направлять бур и поднимать разрушенную породу.

Прежде чем продолжить свой отчет, нахожу нелишним познакомить Вас с некоторыми наиболее важными научными фактами, которые к 1 ноября прошлого года получили достаточное подтверждение. Первое и наиболее важное заключение, о котором уже упоминал, касается темпа возрастания температуры по мере погружения в чрево Земли. Вышеупомянутое тождество закона возрастания температуры с законом всемирного тяготения или гравитации осталось не замеченным как современными учеными, так и их предшественниками. Никто и не подумал, что тепло подчиняется всеобщему физическому закону, как и полагается любому материальному телу. Это произошло оттого, что со времен Де Соссюра все привыкли смотреть на тепло как на источник силы, как на нечто вне материального мира.

Обнаружилось, что не только тепло подчиняется закону обратной пропорциональности квадрату расстояния от земной поверхности, но и сама атмосфера находится во власти этого неумолимого закона. И потому, хотя, как известно, вода на уровне океана кипит при 212° по Фаренгейту, на вершине Тенериффа, на высоте каких-нибудь 15 тысяч футов, она начинает испаряться уже при 185° по Фаренгейту. Нам известно, что это объясняется атмосферным давлением, столб которого выше и тяжелей у поверхности, нежели в любой вышележащей точке. Степень падения давления хорошо известна, она составляет один градус на 590 футов высоты. Но исследователи обнаружили удивительный факт: при погружении атмосферное давление было обратно пропорционально квадрату расстояния от поверхности... Стрелка магнита также выказывала некое странное отклонение: она неизменно смотрела вверх. А кроме того, действие ее стало ослабевать, и за день до прекращения работ чувствительная стрелка потеряла всякую полярность и застыла как мертвая. Как тонко выразился сэр Эдвард Сабин, "стрелки магнитных часов стали". Но чем ближе к поверхности, тем больше возрастала активность стрелки.