Магнитные объятия становятся крепче

 

Несколько лет назад в Институте атомной энергии имени И. В. Курчатова в отделе плазменных исследований, которым руководит Л. А. Арцимович, закончилось строительство установки ПР‑5. В нее заложен оригинальный принцип комбинированного поля.

До сих пор испытывались ловушки двух типов – либо с выпуклыми магнитными «стенками» («бутылка с пробками»), либо с вогнутыми («раструбы фанфар»), У каждой из них свои преимущества. Но и свои недостатки. Больное место первой – магнитные объятия слабеют от середины, от оси камеры к ее краям. Плазма всплывает изнутри наружу, как керосин, налитый под воду. У второй ловушки наоборот – магнитные стенки от центра к периферии становятся все плотнее и плотнее. Но в том месте, где «фанфары» соприкасаются, зияет кольцевая щель. Плавные изгибы раструбов обусловлены взаимным отталкиванием встречных полей. Граница вражды становится лазейкой для плазменного сгустка.

А если совместить «бутылку» с «фанфарами»?

Советские физики Ю. Т. Байбородов, Р. И. Соболев и В. М. Петров под руководством кандидата физико‑математических наук М. С. Иоффе построили такую гибридную ловушку.

О результатах проведенной на ней работы председатель Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР А. М. Петросьянц отзывался так: «В 1962 году на установке ПР‑5 удалось подавить гидромагнитную неустойчивость и получить плазму с температурой 40 миллионов градусов и плотностью 10¹⁰ частиц/см³. Она устойчиво удерживалась в ловушке в течение сотых долей секунды, то есть в тысячи раз дольше, чем удавалось получить ранее при этой температуре и плотности. Этот результат явился одним из крупных достижений на пути изучения плазмы. Однако этого еще недостаточно для овладения термоядерной энергией: необходимо научиться подавлять другие типы неустойчивостей, получать более плотную и горячую плазму».

Да, более плотную, ибо концентрация составила 10 миллиардов частиц на кубический сантиметр, а нужно в миллион раз, больше. И более горячую: температура в 40 миллионов градусов примерно в 10 раз ниже заветного предела (для дейтериевой плазмы). Наконец, срок, в течение которого плазма должна удерживаться при этих условиях, чуть ли не в сто раз дольше – порядка секунды.

Никто не возьмется указать срок, когда даст ток первая термоядерная электростанция. Но никто не усомнится в том, что на этом пути сделан новый важный шаг, пожалуй, самый значительный за последние годы.

В 1965 году академик Андрей Николаевич Колмогоров и его молодой сотрудник Владимир Арнольд были удостоены Ленинской премии за решение математической проблемы, которая имеет прямое отношение к физике вообще и к ядерной в частности. Речь идет об устойчивости замкнутых механических систем типа солнечной. Метод исследования, разработанный Колмогоровым и Арнольдом, позволил доказать: да, вполне возможно создание термоядерной ловушки, где облачко плазмы, изолированной от стенок, будет удерживаться длительное время.

Сделано многое, но еще больше предстоит сделать впереди, чтобы приблизить новый грандиозный триумф человеческого разума.

– Если удастся добиться плотности в десятки триллионов частиц на кубический сантиметр, можно будет считать, что мы успешно справились с задачей, – говорит академик Л. А. Арцимович. – Разумеется, нужны еще хорошие способы нагревания частиц до сверхвысоких температур. Обращает на себя внимание предложенный Завойским новый метод, в котором для нагревания плазмы используется ее же начальная неустойчивость, исчезающая после такого ее применения.

Оказалось, что можно не просто обезвреживать неустойчивости, но и заставлять их делать доброе дело!

Плазма – чрезвычайно своеобразная субстанция.

От обычного газа она отличается тем, что ее частички заряжены и потому особенно неравнодушны друг к другу, откликаются на малейшие электрические и магнитные воздействия. Но если парные взаимоотношения (например, столкновения) частиц целиком определяют собой свойства газа, то здесь они не играют практически никакой роли. Зато дают себя знать коллективные взаимодействия, когда отдельные скопища ионов или электронов, плазменные сгущения и разрежения выступают как единое целое и активно влияют друг на друга.

Этими явлениями увлекся молодой сотрудник Института ядерной физики (Новосибирск) Р. 3. Сагдеев, ныне член‑корреспондент АН СССР. В 1962 году, в тридцатилетнем возрасте, он защитил докторскую диссертацию. Темой для нее он избрал свои теоретические изыскания, согласно которым ударные волны (они несутся со сверхзвуковой скоростью, вызывая сильное сжатие среды) могут возникать и распространяться в разреженной плазме, несмотря на то, что она представляет собой эфемерное, неощутимо бесплотное облачко. Могут, ибо она обладает вполне достаточной упругостью, обусловленной ее специфическими свойствами. Но самое интересное в том, что ударная волна, обычно такая устойчивая, долго не затухающая, здесь, в условиях коллективных взаимодействий, подвержена неустойчивости, способна расплываться, «угасать», даже опрокидываться подобно морскому валу, когда над ним вырастает пенный гребень, загибающийся вперед, а затем падающий к подножию водяного холма. Но, умирая, она передает свою мощь частицам, переводит их потоки, коллективные смещения в беспорядочную суету. На эту особенность обратил внимание академик Е. К. Завойский. Ведь хаотизация плазмы не что иное, как ее разогревание!

В то же время действие сверхбыстрой ударной волны настолько скоротечно, что, задав электронам и ионам хорошую «встряску», разгорячив их, оно не успеет разрушить облачко, хотя и вызовет в нем мимолетные неустойчивости. Именно так – мгновенными мощными импульсами магнитного и электрического поля – в лаборатории Завойского было осуществлено турбулентное нагревание плазмы. Температура ядер поднималась до 30 миллионов градусов, а электронов – до 2 миллиардов!

В наши дни четвертое состояние вещества подвергнуто тщательному теоретическому анализу. Основой расчетов здесь служит знаменитое «уравнение Власова», названное по имени советского ученого, профессора МГУ. В изучении коллективных взаимодействий и неустойчивостей большая заслуга принадлежит харьковчанам Я. Б. Файнбергу и его коллегам.

Интересно: один из двух главных эффектов, к которым сводятся почти все виды неустойчивостей (а их около двадцати), был открыт еще в 1934 году молодым аспирантом профессора С. И. Вавилова Павлом Черенковым. Речь идет об особом свечении, которое испускал электрон, пронизывая какую‑то среду.

И. Е. Тамм и И. М. Франк подметили, что скорость электрона при этом превосходила световую.

Разумеется, не в пустоте, а именно в той среде, какую использовал Черенков. За эти исследования Черенков, Тамм и Франк удостоены Нобелевской премии.

Свет в любом твердом, жидком и газообразном (прозрачном) теле распространяется медленнее, чем в абсолютном вакууме. Скажем, в воде он сбавляет свою скорость на четверть. Между тем весьма энергичные электроны в той же среде способны двигаться заметно быстрее: их «темп» порой лишь на десятую долю меньше, чем у того же света в пустоте. И если в вакууме ни одна частица не способна нестись наравне с фотоном, то здесь электрон берет реванш.

Потому‑то он и порождает электромагнитные волны, даже если двигается равномерно и прямолинейно. (В других случаях такая возможность исключена. Скажем, в пустоте электрон излучает кванты только тогда, когда он меняет скорость или направление.)

Ситуация напоминает полет артиллерийского снаряда со сверхзвуковой скоростью. Фронт звуковых волн от него имеет форму конуса: сбоку он схож с «усами», разбегающимися по реке от носа катера.

Неспроста мины (реактивные самолеты, ракеты тоже) «воют». По аналогии с ними черенковские электроны получили прозвище «поющих». Кстати, это электромагнитное «бельканто» тоже принимает коническую форму – наподобие светящегося колокола.

Излучение Вавилова – Черенкова легко видеть невооруженным глазом: вода, служащая замедлителем в ядерных реакторах, пронизывается потоками быстрых бета‑частиц и вся охвачена голубоватым сиянием.

Плазма несравненно «жиже», чем вода и даже воздух. Тем не менее и в ней проявляется описанный эффект. Излучение быстрых электронов возбуждает в ней колебания, коллективные движения. Изучая этот интересный механизм, Я. Б. Файнберг выяснил природу многих неустойчивостей и наиболее благоприятные условия, в которых они возникают при взаимодействии электронных и ионных пучков с плазмой в магнитном поле. Он подсказал, как их преодолевать, а при случае – использовать.

«Современный уровень термоядерных исследований, – пишут советские ученые И. Н. Головин, Б. Б. Кадомцев и В. Т. Толок в сборнике „Советская атомная наука и техника“, выпущенном к 50‑летию Октября, – можно иллюстрировать следующими результатами: на установках „Токамак“ при плотности плазмы 10¹³ см⁻³ (10 триллионов частиц в кубическом сантиметре. – Л. Б.) в объеме нескольких сотен литров удается повысить температуру ионов до 1 миллиона градусов Цельсия при времени жизни в несколько миллисекунд. На других установках более высокие температуры и плотность одновременно удавалось до сих пор получать лишь на более короткие промежутки времени, а температуру в сотни миллионов и даже миллиарды градусов и время удержания плазмы порядка секунды – только при очень низкой плотности плазмы».

В одних случаях удалось перешагнуть температурный рубеж, за которым начинается термоядерная реакция, в других увеличить плотность ионно‑электронного сгустка и срок его жизни или заметно удлинить быстротечный век плазмы. Но пока ни в одной лаборатории мира еще не научились получать плазму с необходимой концентрацией, энергией и устойчивостью – не порознь, а одновременно. И все же достигнутые результаты настолько значительны, что вселяют уверенность в окончательном успехе.

Впрочем, исследования в области термоядерного синтеза уже принесли плоды – в иных областях обширной нивы знаний. В 1967 году группой ученых и инженеров под руководством академика В. А. Кириллина и члена‑корреспондента АН СССР А. Е. Шейндлина пущен опытный магнитогидродинамический генератор. В нем тепловая энергия горючего газа преобразуется прямо в электрическую: ток снимается электродами, введенными в струю пламени (плазма!), которая пронизывает магнитное поле. Со своей стороны, другие науки идут на подмогу термоядерникам.

В 1966 году присуждена Ленинская премия академику В. Л. Гинзбургу, членам‑корреспондентам АН СССР А. А. Абрикосову и Л. П. Горькову за работу но сверхпроводящим сплавам, которая во всем мире известна как теория ГЛАГ (Гинзбурга – Ландау – Абрикосова – Горькова; работа академика Л. Д. Ландау отмечена Ленинской и Нобелевской премиями в 1962 году).

Идеи и расчеты советских ученых стали существенным подспорьем для тех, кто занят созданием сверхмощных магнитов с малой затратой электроэнергии.

Такие установки пригодятся конструкторам термоядерных электростанций.

Покорителям плазмы скоро, видимо, придут на помощь удивительные «магнитные хлопушки», предложенные впервые академиком А. Д. Сахаровым и независимо от него профессором Я. П. Терлецким. Идея вкратце заключается в следующем.

Представьте металлический стакан, в котором создано магнитное поле и который снаружи обложен взрывчаткой. Когда заряд детонирует, стенки полого цилиндра съеживаются, будто рука сжимается в кулак. Они увлекают за собой и магнитные силовые линии, мгновенно сгущая их в плотный пучок. Таким путем ученым удалось получить кратковременные магнитные поля рекордной, просто чудовищной мощности – 25 миллионов гаусс! Это в десятки и сотни раз выше, чем получали исследователи любыми иными способами, причем на более дорогих установках. Если бы обмотка обладала сверхпроводимостью, то сконцентрированное поле сохранялось бы сколь угодно долго.

В 1959 году выяснилось, что аналогичные работы начались и в США, затем в Италии и многих иных странах. Недавно в Риме состоялась международная конференция, посвященная этим вопросам. Проблеме импульсных магнитных полей уделил внимание президент АН СССР М. В. Келдыш в своем докладе на XXIII съезде КПСС.

Не исключено, что благодаря открытию Сахарова – Терлецкого удастся добиться прогресса не только в физике плазмы, но и в ускорительной технике, достигнуть энергий, которые пока недосягаемы для самых мощных машин, разгоняющих элементарные частицы.

Раскованным Прометеем назвал атом французский физик Поль Ланжевен, друг и учитель Фредерика Жолио‑Кюри. Пожалуй, было бы точнее сравнить с мифическим титаном именно ученого, который выпытал у природы тайну ядерного огнива и поплатился за это.

Подобно орлу, терзавшему живого Прометея, казнит ученого совесть за то, что не смог уберечь страшную силу атома от рук, уничтоживших Хиросиму и Нагасаки. Еще мучают его опасения за судьбу атомного трута и кресала, врученных человеку…

Прекрасная античная легенда повествует о том, как Геркулес, сильнейший из людей, освободил Прометея, разбив своей палицей его оковы и вырвав из груди стальное острие, которым титан был пригвожден к скале. И уж если сравнивать атом с кем‑то из мифических героев, то разве не Геркулесом суждено ему быть? Геркулесом, который прибегал к своей могучей палице, только когда уничтожал злых чудищ.

Геркулесом, который совершил столько подвигов во имя человека. Разве советский атом не начал эру мирной ядерной энергетики?

…В Олимпии на высоком подножии стоял многоколонный беломраморный храм. А внутри находилась ля статуя высотой 17 метров, изваянная Фидием – величайшим скульптором Древней Греции. Она изображала величественного старца с посохом в руке, сидящего на троне, – громовержца Зевса, царя всех богов и людей. Того самого, кто в ярости так жестоко отомстил Прометею, похитившему у неба огонь, чтобы передать его людям. Того самого, кто каждый день посылал своего орла выклевывать печень непокорному титану, – изображение жестокой птицы красовалось на рукояти Зевсова жезла. Одним из семи чудес света прослыла огромная фигура бога.

А небольшая статуя Геркулеса, созданная Лисиппом, не была чудом света. Но так уж получилось, что каменный громовержец погиб при пожаре. Творение же Лисиппа сохранилось до наших дней.

Атом достоин стать новым чудом света, но ему не подходит судьба громовержца. Ему не нужна гневная эпитафия истории на обломках новых Хиросим, среди новых чудовищных гекатомб. Неисчерпаемый, он должен принести и принесет прогресс, счастье, мир.

В этом убеждены советские люди, строящие коммунизм. Мы знаем: Прометей будет раскован, если широко распахнуть двери перед дружелюбной силой новоявленного Геркулеса – самой революционной, по выражению Эйнштейна, за все время с тех пор, как человечество овладело огнем.

 

 

Глава четвертая

ПРИГЛАШЕНИЕ В ПРЕИСПОДНЮЮ

 

…Подчинить себе весь атом, подчинить его своей воле, воле торжествующего человека, превращающего все грозные и вредные силы природы в полезные. Мы хотим всю природу, всю менделеевскую таблицу элементов положить к ногам трудящегося человечества… Вот смысл и задача нашей работы.

А. Е. Ферсман

 

28 марта 1964 года заходила ходуном почва Аляски. На месте города Анкориджа остались руины, оползни да огромные трещины‑рвы, зияющие в искореженном асфальте. Десятиметровые водяные валы, вздыбленные над морской гладью подземными толчками, со скоростью реактивного самолета ринулись на тихоокеанское побережье США, сокрушая порты…

У всех свежа в памяти и ташкентская катастрофа, разразившаяся в 1906 году. А марокканская? А чилийская? А югославская? За последние сто лет от землетрясений погибло свыше полумиллиона человек.

На посетителей Третьяковки неизгладимое впечатление производит картина К. П. Брюллова

«Последний день Помпеи». Три древних города были погребены под толстым слоем пепла, когда в 79 году нашей эры Везувий внезапно пробудился от многовекового летаргического сна и, подняв к небу огромный ядовитый султан, низринул на окружающие селения потоки лавы, град камней, тучи дыма и пыли.

История знает и более грандиозные извержения.

Не умея объяснить слепую жестокость природы, люди усматривали в этом сознательное злое начало, мстительную игру разгневанных сверхъестественных сил. Непостижимое облекалось в плоть и кровь религиозных образов.

Один из мифов гласит: при дележе вселенной между богами подводное царство досталось Нептуну, подземное – Плутону. У входа в свои владения сумрачный хозяин преисподней поставил Цербера, громадного трехглавого пса. Свирепому стражу вменялось в обязанность охранять от простых смертных тайны обиталища теней. И все же нашелся смельчак – им оказался не кто иной, как Геркулес, – который укротил страшное чудовище и даже вступил в единоборство с самим Плутоном.

В этой легенде явно сквозят мечты о покорении могущественных земных стихий.

Минули тысячелетия. Миллионоверстые трассы проложены межпланетными кораблями, давно уже шагнувшими из преддверия вселенной в ее заповедные звездные края. А как глубоко проникли созданные людьми зонды в не менее загадочный мир, что лежит у нас прямо под ногами? Максимум на семь‑восемь километров! «Далекое космическое пространство известно нам в некоторых отношениях даже лучше, чем недра Земли», – свидетельствует В. В. Белоусов, председатель Междуведомственного геофизического комитета при Президиуме АН СССР.

Между тем, витая в облаках, обживая небо, человек все еще подобен легендарному Антею, который быстро слабел, оторвавшись от своей матери Геи, зато тотчас восстанавливал силы, как только вновь прикасался к ней, к той самой богине, чье имя слышится в слове «геология».

Мрачное царство Плутона не только средоточие разрушительных стихий. Это вместилище минеральных и органических ресурсов, жизненно важных для общества, для техники. Без них мертвы химия, металлургия, энергетика. Без топлива не запустить ни ракету, ни ядерный реактор, без сплавов и пластмасс они вообще не появятся на свет. И если узбекская столица в короткий срок залечила тяжелые раны, нанесенные ей неожиданным буйством природы, и становится еще краше, чем раньше, то своим возрождением она в немалой степени обязана щедрым дарам Земли, без которых не появилась бы столь мощная строительная индустрия, как у нас.

Век каменный. Золотой. Бронзовый. Железный.

Век стали и полимеров. Целые эпохи названы именем материалов, определивших технический уровень той или иной цивилизации!

Со временем, когда верхние, наиболее доступные этажи природной кладовой оказались опустошенными, добытчикам ничего не осталось, как взяться за нижние. Только вот где они, эти «подвалы»?

Шарить вслепую? Геология не могла позволить себе столь дорогостоящую роскошь, не имела на нее права. А чтобы исследовать методично, планомерно, целеустремленно, требовался теоретический компас.

Такая теория, разъясняет член‑корреспондент АН СССР В. В. Белоусов, должна базироваться на знании условий, при которых возникают месторождения.

Многие полезные ископаемые, например руды металлов, кристаллизуются либо непосредственно из расплавленной магмы, застывающей в земных глубинах, либо из ее «выделений» – паров или же горячих водных растворов, устремляющихся вверх по трещинам и разломам.

Но те же или приблизительно те же физико‑химические процессы протекают и при вулканических извержениях!

Исследования по современному вулканизму начались у нас и получили глубокое развитие исключительно в советский период – главным образом в работах А. Н. Заварицкого, В. И. Влодавца и других наших ученых. На Камчатке создан специальный Институт вулканологии. В 1957 году издан каталог действующих вулканов СССР.

В советские же годы организована единая сеть сейсмических станций, составлена карта, где отражена наиболее вероятная сила землетрясений, возможных в той или иной области Союза. Она выявила «подозрительные» зоны, где должно вестись особое антисейсмическое строительство и где геофизики обязаны быть всегда начеку.

На образование и накопление ценных минералов влияет и движение земных пластов, которые могут, скажем, медленно‑медленно подниматься или, наоборот, опускаться, коробясь, сминаясь, даже лопаясь, будто вспарываясь по шву. Это основной вид смещений; впервые он во всех подробностях изучен В. В. Белоусовым. В своих исследованиях Владимир Владимирович прибегал и к моделям – в его лаборатории имитировалось, например, возникновение складок и разрывов в коре. Оказывается, массивные глыбы, разделенные трещинами, ведут себя подобно клавишам рояля: одна вздымается, другая погружается, третья остается на месте; сморщивание же обусловлено неторопливым оплыванием гигантской «клавиши» под действием тяготения, сползанием ее «крыши» на соседнюю, более низкую. Так вот: при тех же обстоятельствах, но уже в естественных условиях, в натуральных земных толщах нередко появляются трещины, способные стать удобными резервуарами для приема и хранения нефти, газа, руд.

Нет, горы, равнины, водные бассейны, подстилающие их породы не мертвы! Они живут, прогибаясь под собственной тяжестью, вспучиваясь буграми от неимоверного сжатия, раскалываясь и трепеща в чудовищных спазмах…

Но ведь те же или приблизительно те же тектонические процессы привели к ташкентской драме!

Сказанное не столько иллюстрирует тривиальную мудрость: мол, добрые и злые начала в природе слились нераздельно, – сколько подчеркивает тесную связь, взаимозависимость разнородных, казалось бы, самых несхожих явлений, с какими имеет дело геономия – так В. В. Белоусов впервые предложил назвать весь комплекс современных наук о Земле. И это не просто новая вывеска над старыми исследовательскими цехами. Это призыв к сплочению под общим знаменем, к выработке единой стратегии, к координации разрозненных усилий в международных масштабах; к более тесному взаимодействию на стыках и флангах всех фронтов – математического, физического, химического, биологического, палеонтологического, даже астрономического – в рамках геономических программ; к перевооружению на основе электронно‑вычислительной, радиолокационной, ядерной, ракетной, авиационной, морской (надводной и подводной) техники…

Ну, а поиск полезных ископаемых? Он тоже превратился в сложную научную проблему. В ее решении, помимо геологии, участвуют многие иные области знаний, прежде всего геофизика и геохимия.

 

Видеть сквозь землю?

 

Именно геофизические приемы позволяют заглянуть на такую глубину, которая недосягаема для других способов. Наиболее важный из них – сейсмический. Его основоположник – академик Борис Борисович Голицын. Он не только создал теоретическую базу сейсмологии (от греческого слова, означающего «землетрясение»). Сконструированный им электродинамический сейсмограф гораздо более чутко, чем любой из прежних, механических, реагировал на малейшие содрогания почвы. Голицынское изобретение, вошедшее в исследовательскую практику в начале XX века, открыло перед геофизикой новые возможности, привело ко многим замечательным находкам.

В 1909 году серб Андрие Мохоровичич обнаружил, что колебания, вызванные землетрясением на Балканах, распространяются в веществе нашей планеты с неодинаковой скоростью. Было похоже, что они преломляются и отражаются на глубине в несколько десятков километров. Значит, ниже этого уровня вещество Земли имеет иные свойства, чем выше его?

Позднее другие исследователи подтвердили: да, подобные скачкообразные изменения наблюдаются повсеместно, а не только «под звездами балканскими».

Так в геофизический лексикон вошло понятие «граница Мохоровичича». Выше «раздела Мохо» (некоторую фамильярность такого терминологического варианта искупает его краткость) находится земная кора, а ниже расположен намного более мощный, толщиной около 3000 километров, сферический слой, названный мантией, – он окутывает собою ядро под стать яичному белку, охватывающему желток (кстати, такая аналогия дает некоторое представление об относительных размерах земной сердцевины и ее оболочки). В тех же масштабах кора оказалась бы гораздо тоньше скорлупы.

Сейсмограф стал эффективнейшим дальнобойным орудием в руках геофизиков. Именно он рассказал о том, что существует земное ядро и, более того, что в нем заключено второе, внутреннее; что мантия тоже неоднородна и разделена на слои (один из них назван именем Голицына). Что касается коры, то детальное изучение ее структуры оказалось возможным лишь после того, как родилось – опять‑таки в нашей стране! – глубинное сейсмическое зондирование. Его методику разработал академик Г. А. Гамбурцев. Состоит она вот в чем.

Проводится взрыв, имитирующий землетрясение. Волны же, вызванные им, регистрируются не одиночными приборами, а целой их системой. В нее входят десятки чувствительнейших приемников, расположенных недалеко друг от друга; причем самописцы, соединенные с ними, вычерчивают каждый свою зигзагообразную линию не порознь, а на одной общей ленте – параллельными рядами. При такой «фронтальной инспекции» прослеживаются более тонкие особенности и различия в свойствах пластов. Случайные же отклонения – «шумы», которые на одиночной сейсмограмме легко посчитать за сигналы, несущие какой‑то определенный смысл, – здесь, при сравнении с соседними кривыми, сразу же бросаются в глаза и никого уже не вводят в заблуждение. Точность измерений и их анализа возрастает. Гамбурцевский метод быстро завоевал мировую известность. А исследования, выполненные с его помощью у нас в Казахстане, Средней Азии, на Кавказе, на Дальнем Востоке, на Русской платформе, по словам В. В. Белоусова, «положили начало реальному пониманию глубинного строения земной коры».

Сейчас 60 процентов всего объема геофизических работ падает на долю сейсморазведки. Применяются главным образом две ее разновидности. Первая регистрирует волны, преломленные в слоистой неоднородной среде; другая – отраженные, отхлынувшие от каждой границы раздела (они зачастую слабее, тем не менее четко прорисовывают разрез участка, «прощупываемого» искусственным землетрясением). Основным является скорее второй вариант. Патент на него – на «способ акустического исследования земных напластований путем звуковых отражений» – получен еще в 1923 году советским ученым В. С. Воюцким. Правда, в то время американцы, как недавно выяснилось, тоже приступили к аналогичным полевым экспериментам со взрывами, но они прослушивали не отраженные, а преломленные колебания. Фирмы соблюдали строжайшую конспирацию, стремясь не выдать своего секрета. Между тем в далекой России уже овладевали другим, весьма эффективным приемом.

В 1962 году сейсморазведку применяли у нас 850 из 1200 геологических партий, занятых поисками нефти и газа. Сегодня в стране вместе с сейсмографами насчитывается 15 тысяч всевозможных геофизических приборов.

Геофизика располагает и многими иными методами, но все они косвенные. А хотелось бы непосредственно увидеть, потрогать, что ли, проанализировать само глубинное вещество, извлеченное с разных горизонтов, особенно из‑под уровня Мохо.

Впрочем, постойте‑ка… Разве вулканический прах, захоронивший Помпею, не дает представления о том, чем «вымощен ад»? Разве величественный султан Везувия не «исчадие ада», которое легко подвергнуть лабораторной экспертизе? Эти выбросы, пройдя через горнило физико‑химических превращений, становятся уже далеко не теми, какими они были там, внизу, в раскаленном чреве горы.

Реки лавы, вытекающие из вулканических жерл, вроде бы наталкивают на мысль, что Материки, как и океанические котловины, подобны плотам, плавающим на море расплавленной магмы. Ведь там, откуда изрыгаются огненные потоки, сущее «адское пекло»: верхняя часть мантии раскалена до 1000–1500 градусов, а нижняя, на границе с ядром, – до 3000–4000! При такой температуре силикатные породы, из которых, по‑видимому, сложена оболочка, должны перейти в жидкое, легко подвижное, текучее состояние. Однако сейсмологи готовы засвидетельствовать хоть под присягой: «расплав» тверже камня! По жесткости он не уступит лучшей булатной стали.

Быть может, вещество, стиснутое давлением в тысячи и миллионы атмосфер, господствующим там, приобретает какие‑то необычные пластические свойства? На сей счет имеется немало мнений и сомнений. А ведь именно там, в подкоровой зоне, идет борьба титанических сил, способных в мгновение ока превратить покой мирного селения в кошмар Помпеи или Анкориджа…

Не меньше загадок хранит в себе ядро нашей планеты. Какое оно? Жидкое или твердое? Железо – никелевое или иное? Не исключено, что само понятие химического элемента в условиях чудовищного сжатия не поддается традиционной трактовке. По гипотезе члена‑корреспондента АН СССР А. Ф. Капустинского, в сильно сдавленных атомах электронные облака деформируются, вырождаются, искажая первозданную картину, соответствующую менделеевской таблице. Да что ядро? Даже кора – во всяком случае, ее нижние ярусы – все еще окутана тайной.

Где же он, Геркулес, который сразился бы с Плутоном?