Расширения Земли или растущая Земля гипотеза утверждает , что положение и относительное движение континентов , по крайней мере частично из - за объем Земли увеличивается. И наоборот, геофизическое глобальное похолодание было гипотезой о том, что различные особенности могут быть объяснены сжатием Земли.
Хотя исторически это предполагалось, с момента признания тектоники плит в 1970-х годах научный консенсус отвергает любое значительное расширение или сжатие Земли. [1] [2] [3] [4] [5]
Различные формы гипотезы
Расширение с постоянной массой
В 1834 году, во время второго плавания HMS Beagle , Чарльз Дарвин исследовал ступенчатые равнины с возвышающимися пляжами в Патагонии, что указывало ему на то, что огромная территория Южной Америки была «поднята до нынешней высоты за счет ряда возвышенностей, которые действовали на всю территорию. этого пространства с почти равной силой ". В то время как его наставник Чарльз Лайель предположил силы, действующие около коры на меньших участках, Дарвин предположил, что поднятие в этом континентальном масштабе требует «постепенного расширения некоторой центральной массы» [земли], «действующей через интервалы на внешней коре» с «возвышения концентричны с формой шара (или, конечно, почти так)». В 1835 году он расширил эту концепцию, включив Анды как часть искривленного расширения земной коры из-за «действия одной связанной силы». Вскоре после этого он отошел от этой идеи и предположил, что по мере того, как горы поднимаются, дно океана опускается, что объясняет образование коралловых рифов . [6]
В 1889 и 1909 годах Роберто Мантовани опубликовал гипотезу расширения Земли и дрейфа континентов. Он предположил, что замкнутый континент покрывает всю поверхность меньшей Земли. Тепловое расширение привело к вулканической активности, которая разбила сушу на более мелкие континенты. Эти континенты отдалились друг от друга из-за дальнейшего расширения рип-зон, где в настоящее время находятся океаны. [7] [8] Хотя Альфред Вегенер заметил некоторые сходства со своей собственной гипотезой о дрейфе континентов , он не упомянул расширение Земли как причину дрейфа в гипотезе Мантовани. [9]
Компромиссом между расширением Земли и сжатием Земли является «теория тепловых циклов» ирландского физика Джона Джоли . Он предположил, что тепловой поток от радиоактивного распада внутри Земли превосходит охлаждение внешней части Земли. Вместе с британским геологом Артуром Холмсом Джоли выдвинул гипотезу, согласно которой Земля теряет тепло из-за циклических периодов расширения. По их гипотезе, расширение привело к трещинам и стыкам внутри Земли, которые могли заполниться магмой . За этим последовала фаза охлаждения, когда магма замерзла и снова превратилась в твердую породу, в результате чего Земля сжалась. [10]
Массовое добавление
В 1888 году Иван Осипович Ярковский предположил, что некий эфир поглощается землей и превращается в новые химические элементы, заставляя небесные тела расширяться. Это было связано с его механическим объяснением гравитации . [11] Также тезисы Отта Кристофа Хильгенберга (1933, 1974) [12] [13] и Николы Теслы (1935) [14] были основаны на поглощении и преобразовании энергии эфира в нормальную материю.
Первоначально поддержав дрейф континентов, покойный австралийский геолог С. Уоррен Кэри выступал за экспансию с 1950-х годов (до того, как развитие тектоники плит обеспечило общепринятое объяснение движения континентов) до своей смерти [15], демонстрируя, что субдукция и другие события не могли уравновесить распространение морского дна по океаническим хребтам и нагромождение еще нерешенных парадоксов, которые продолжают мешать тектонике плит. [16] Начиная с 1956 года, он предложил своего рода увеличение массы планет и сказал, что окончательное решение проблемы возможно только с космологической точки зрения в связи с расширением Вселенной . [17]
Брюс Хизен первоначально интерпретировал свою работу на Срединно -Атлантическом хребте как поддержку теории расширяющейся Земли С. Уоррена Кэри, но позже отказался от своей поддержки, окончательно убедившись в данных и анализе своей ассистентки Мари Тарп . [18] [19] Оставшиеся после 1970-х сторонники, такие как австралийский геолог Джеймс Макслоу, в основном вдохновляются идеями Кэри. [15] [20]
На сегодняшний день не было предложено никакого научного механизма действия для этого добавления новой массы. Это большое препятствие для принятия теории другими геологами.
Хорошо известно, что Земля постоянно набирает массу за счет накопления камней и пыли из космоса, как и все другие планетные тела в нашей системе. По данным НАСА, «Ежедневно в атмосферу Земли входит около 100 тонн метеороидов - обломков пыли и гравия, а иногда и больших камней». [21] Большая часть этого мусора сгорает в атмосфере и приземляется в виде пыли. Однако такое наращивание - лишь малая часть увеличения массы, требуемого гипотезой растущей Земли.
Уменьшение гравитационной постоянной
Поль Дирак предложил в 1938 году , что универсальная гравитационная постоянная была уменьшилась в миллиарды лет своего существования. Это привело немецкого физика Паскуаля Йордана к модификации общей теории относительности и к предложению в 1964 г., что все планеты медленно расширяются. Это объяснение в рамках физики считается жизнеспособной гипотезой. [22]
Измерения возможного изменения гравитационной постоянной показали верхний предел относительного изменения 5 × 10 −12 в год, исключая идею Джордана. [23]
Образование из газового гиганта
Согласно гипотезе Дж. Марвина Херндона (2005, 2013) Земля возникла на протопланетной стадии от газового гиганта, похожего на Юпитер . Во время фаз развития молодого Солнца , которые напоминали фазы развития звезды Т Тельца , плотная атмосфера газового гиганта была отделена инфракрасными извержениями Солнца. Остаток был каменистой планетой. Из-за потери давления в его атмосфере началась бы прогрессирующая декомпрессия. Херндон рассматривает энергию, выделяемую из-за отсутствия сжатия, как первичный источник энергии для геотектонической деятельности, к которой была добавлена некоторая энергия от процессов радиоактивного разложения. Он называет возникшие в результате изменения в ходе истории Земли именем своей теории « Динамика декомпрессии всей Земли» . Он считал, что морское дно расширяется на расходящихся границах плит как следствие этого. [24] По его мнению, мантийная конвекция, используемая как понятие в теории тектоники плит , физически невозможна. Его теория включает эффект солнечного ветра ( геомагнитные бури ) как причину переворотов магнитного поля Земли . Вопрос об увеличении массы не решается. [24] [25]
Основные аргументы против расширения Земли
Гипотеза так и не разработала правдоподобного и поддающегося проверке механизма действия. [15] В течение 1960-х годов теория тектоники плит, изначально основанная на предположении, что размер Земли остается постоянным, и связывающая зоны субдукции с погребением литосферы в масштабе, сопоставимом со спредингом морского дна [15], стала общепринятым объяснением в теории. Науки о Земле.
Научное сообщество считает, что существенные доказательства противоречат теории Расширяющейся Земли, и что доказательства, используемые в ее поддержку, лучше объясняются тектоникой плит:
- Измерения с использованием современных высокоточных геодезических методов и моделирование измерений путем горизонтальных движений независимых жестких пластин на поверхности шара свободного радиуса были предложены в качестве доказательства того, что Земля в настоящее время не увеличивается в размерах с точностью до 0,2. мм в год. [1] Ведущий автор исследования заявил: «Наше исследование предоставляет независимое подтверждение того, что твердая Земля в настоящее время не становится больше, с учетом текущих погрешностей измерения». [26]
- Движения тектонических плит и зон субдукции, измеряемые с помощью большого количества геологических, геодезических и геофизических методов, подтверждают тектонику плит. [27] [3] [28]
- Изображения фрагментов литосферы в мантии подтверждают поглощение литосферы субдукцией. [3] [28]
- Палеомагнитные данные были использованы для расчета, что радиус Земли 400 миллионов лет назад составлял 102 ± 2,8 процента от сегодняшнего радиуса. [29] [5] Однако использованная методология подверглась критике со стороны российского геолога Юрия Чудинова. [30]
- Исследования данных о палеозое и моменте инерции Земли показывают, что за последние 620 миллионов лет не было значительных изменений радиуса Земли. [2]
Смотрите также
- Категория: Тектоника плит
- Хронология развития тектонофизики (до 1954 г.)
- Хронология развития тектонофизики (после 1952 г.)
Заметки
- ^ a b Wu, X .; X. Collilieux; З. Альтамими; BLA Vermeersen; RS Gross; И. Фукумори (8 июля 2011 г.). «Точность происхождения Международной наземной системы отсчета и расширение Земли» . Письма о геофизических исследованиях . 38 (13): 5 стр. Bibcode : 2011GeoRL..3813304W . DOI : 10.1029 / 2011GL047450 .
- ^ а б Уильямс, GE (2000), «Геологические ограничения докембрийской истории вращения Земли и орбиты Луны» (PDF) , Reviews of Geophysics , 38 (1): 37–59, Bibcode : 2000RvGeo..38 ... 37W , CiteSeerX 10.1.1.597.6421 , DOI : 10,1029 / 1999RG900016
- ^ а б в Бухер, К. (2005), «Голубые сланцы, эклогиты и декомпрессионные ассоциации офиолитов Церматт-Саас: метаморфизм под высоким давлением субдуцированной литосферы Тетис», American Mineralogist , 90 (5–6): 821–835, Bibcode : 2005AmMin ..90..821B , DOI : 10,2138 / am.2005.1718
- ^ Buis A .; Клавин В. (16 августа 2011 г.). «Исследования НАСА подтверждают, что это маленький мир, в конце концов» . Проверено 23 июля 2018 года .
- ^ а б Schmidt, PW; Кларк, Д.А. (1980). «Ответ палеомагнитных данных на расширение Земли» . Геофизический журнал Королевского астрономического общества . 61 : 95–100. DOI : 10.1111 / j.1365-246X.1980.tb04306.x .
- ^ Герберт, Sandra (1991), "Чарльз Дарвин в качестве перспективного геологического автора" , британский журнал по истории науки , Cambridge University Press, 24 (2), С. 159-192 [184-188],. DOI : 10.1017 / S0007087400027060 , JSTOR 4027165 , получено 24 октября 2008 г., pp. 178 , 184 , 189 , также Darwin, CR Geological diary: Elevation of Patagonia. (5.1834) CUL-DAR34.40-60 Переписано Кисом Рукмейкером (Darwin Online), стр. 58–59 .
- ^ Mantovani, R. (1889), "Les Fractures de l'écorce terrestre et la théorie de Laplace", Bull. Soc. Sc. Et Arts Réunion : 41–53.
- ^ Mantovani, R. (1909), "L'Antarctide", Je M'instruis. La Science Pour Tous , 38 : 595–597.
- ^ Вегенер, А. (1966), Происхождение континентов и океанов , Courier Dover Publications, ISBN 978-0-486-61708-4См. Онлайн-версию на немецком языке.
- ^ Hohl, R. (1970), "Geotektonische Hypothesen", Die Entwicklungsgeschichte der Erde. Brockhaus Nachschlagewerk Geologie mit Einem ABC der Geologie (4-е изд.), Bd. 1: 279–321
- ^ Ярковский, Иван Осипович (1888), Hypothèse cinétique de la Gravitation universelle et la connexion avec la education des éléments chimiques , Москва
- ^ Хильгенберг, OC (1933), Vom wachsenden Erdball (Расширяющаяся Земля) , Берлин: Giessmann & Bartsch, Bibcode : 1933vwe..book ..... H
- ^ Хильгенберг, OC (1974), "Geotektonik, neuartig gesehen", Geotektonische Forschungen , 45 : 1–194, ISBN 978-3-510-50011-6
- ^ Тесла, Н. (1935), Расширяющееся Солнце однажды взорвется, предсказания Теслы , Нью-Йорк: New York Herald Tribune - через WikiSource
- ^ а б в г Огриссег, Джефф (22 ноября 2009 г.), «Догмы могут помешать господствующему научному мышлению» , The Japan Times , архивировано с оригинала 3 марта 2015 г.
- ^ Кэри, С. Уоррен (1975). «Расширяющаяся земля - эссе-рецензия». Обзоры наук о Земле . 11 : 105–143. DOI : 10.1016 / 0012-8252 (75) 90097-5 .
- ^ Сэмюэл Уоррен Кэри (1988), Теории Земли и Вселенной: история догм в науках о Земле (иллюстрированный ред.), Stanford University Press, стр. 347–350, ISBN 978-0-8047-1364-1
- ^ Орескес, Наоми, 2003, Тектоника плит: история изнутри современной теории Земли , Westview Press, стр. 23, ISBN 0813341329
- ^ Франкель, Генри, Дебаты о континентальном дрейфе , гл. 7 в « Научные дискуссии» , стр. 226, 1987, Издательство Кембриджского университета, ISBN 978-0-521-27560-6
- ^ Уиллс, Мэтью (8 октября 2016 г.). «Матерь картографии дна океана» . JSTOR . Проверено 14 октября +2016 .
Работая с данными Северной Атлантики, она отметила, что должно быть разрыв между высокими подводными горами. Это предполагало землетрясение, которое тогда [было] связано только с краевой теорией дрейфа континентов. Хизен, как известно, отверг идею своего ассистента как «девичий разговор». Но она была права, и ее размышления помогли подтвердить теорию движущихся континентов Альфреда Вегенера 1912 года. Однако имени Тарпа нет ни в одной из ключевых статей, опубликованных Хизеном и другими о тектонике плит в период с 1959 по 1963 год, которые принесли эту некогда спорную идею в мейнстрим наук о Земле.
- ^ «Что поражает Землю? | Управление научной миссии» .
- ^ Джордан, П. (1971), Расширяющаяся Земля: некоторые следствия гипотезы Дирака о гравитации , Oxford: Pergamon Press, Bibcode : 1971eesc.book ..... J
- ^ Борн, М. (2003) [1964], Die Relativitätstheorie Einsteins (теория относительности Эйнштейна) , Берлин-Гейдельберг-Нью-Йорк: Springer-publisher, ISBN 978-3-540-00470-7
- ^ а б Херндон, Дж. Марвин (10 декабря 2005 г.) [30 июня 2005 г.]. «Динамика земной декомпрессии». Современная наука . 89 (11): 1937–1941. arXiv : astro-ph / 0507001 . JSTOR 24111129 .
- ^ Херндон, Дж. Марвин (4 июля 2013 г.). «Новая основа наук о Земле: динамика всей Земли». NCGT Journal . Физика Корнельского университета. arXiv : 1307.1692 .
- ↑ В конце концов, это маленький мир: Земля не расширяется, подтверждают исследования НАСА, ScienceDaily (17 августа 2011 г.)
- ^ Фаулер (1990), стр 281 и 320-327; Дафф (1993), стр. 609–613; Стэнли (1999), стр. 223–226.
- ^ а б Ван дер Ли, Сюзан; Нолет, Гууст (1997), "Сейсмическое изображение субдуцированных хвостовых фрагментов плиты Фараллон", Nature , 386 (6622): 266, Bibcode : 1997Natur.386..266V , doi : 10.1038 / 386266a0
- ^ Макэлхинни, MW; Тейлор, С.Р. и Стивенсон, Д.Д. (1978), «Пределы расширения Земли, Луны, Марса и Меркурия и изменения гравитационной постоянной», Nature , 271 (5643): 316–321, Bibcode : 1978Natur.271 ..316M , DOI : 10.1038 / 271316a0
- ^ Ю. Чудинов, Эдукационная концепция теории расширения Земли: основные основания, ВСП, Утрехт, 2001, с. ISBN 90-6764-299-1
Библиография
- Кэри, SW ; 1976: "Расширяющаяся Земля", События в геотектонике (10), Эльзевир, ISBN 0-444-41485-1 ; цифровое издание 2013 г .: ASIN B01E3II6VY.
- Кэри, SW ; 1988: "Теории Земли и Вселенной: История догм в науках о Земле", Stanford University Press, ISBN 0-804-71364-2 .
- Дафф, Д .; 1993: Принципы физической геологии Холмса , Chapman & Hall (4-е изд.), ISBN 0-412-40320-X .
- Фаулер, CMR ; 1990: Твердая Земля, введение в глобальную геофизику , Cambridge University Press, ISBN 0-521-38590-3 .
- Стэнли, СМ ; 1999: История системы Земли , WH Freeman & Co, ISBN 0-7167-2882-6 .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с расширением Земли на Викискладе?
Исторический
- Отт Кристоф Хильгенберг :
- Дж. Скалера: Роберто Мантовани, итальянский защитник дрейфа континентов и планетарного расширения
- Джанкарло Скалера: Картография переменного радиуса : рождение и перспективы новой экспериментальной дисциплины
- Г. Скалера, Браун: Отт Кристоф Хильгенберг в геофизике двадцатого века
- Г. Скалера: Сэмюэл Уоррен Кэри - Памятные воспоминания
- Эндрю Олден: Уоррен Кэри, последний из гигантов
Современный
- База данных ученых-тектоников экспансии, живых и умерших