Как сжать камень до металла
— Ощущение молодости мне дает моя работа, — говорит Валерий Петрович. — Вы не поверите, но на днях я бежал от дождя, а когда он кончился, я удивился, что хочется бежать дальше...
— Вы, наверное, в молодости были спортсменом?
— Чем только не занимался: в моей «копилке» звание чемпиона университета по фигурному катанию,
— Сегодня вы один из самых признанных во всем мире ученых-теоретиков в области тектоники Земли, вас приглашают в ведущие университеты США и Германии. А с чего все начиналось?
— Я изучал в МГУ им. Ломоносова теорию ядерной физики. Кстати, из 400 человек, окончивших в 1953 году курс, пятеро стали членкорами РАН. Я один из них, который еще, слава богу, жив и остался в России. Моя дипломная работа была посвящена изучению, казалось, простого вопроса — энергии нейтронов при цепной реакции в уране. Но я удивился, увидев недавно, что на эту студенческую работу все еще ссылаются за рубежом по прошествии более 50 (!) лет. Хотя я выше чем о кандидатской степени в молодые годы даже не мечтал.
Окончив университет, сразу поступил в аспирантуру и затем на работу в Институт физики Земли им. Шмидта РАН, где работаю и по сей день. Сначала моей темой стало земное ядро. Вы знаете, что любое вещество, если сжать его под очень высоким давлением, может превратиться в металл. Качественно это уже было известно, и много ученых изучали это явление. Но мне в кандидатской диссертации удалось выяснить, что ядро Земли все-таки было изначально металлическим.
— Как вообще возможно любое вещество превратить в металл?
— Можно все, даже камни превратить в металл, но только при большом сжатии, в 20 раз большем, чем в центре Земли. Все атомы камня при этом сблизятся, электроны станут общими и смогут свободно перемещаться, как в обычном металле.
— Высказывалась версия о том, что почти весь металл, включая золото, когда-то был «доставлен» на Землю астероидами.
— Нет, это не так. Металлическое железо присутствовало уже при рождении планеты в протопланетном облаке, потом расплавилось, объединилось в капли, осело к центру новорожденной планеты и образовало ядро. А вот большая часть воды действительно была занесена к нам извне кометами.
Шпионская история с Юпитером
— Кстати, свою работу по сжатию вещества я потом продолжил, изучая планету Юпитер. Вы же знаете, что это газовый шар?
— Ну да, еще из школьной программы по астрономии.
— А кто это доказал?
— Вопрос с подвохом. Неужели вы?
— Совершенно верно. Произошло это еще в 1966 году, но в мои выводы поначалу мало кто верил. Ведь очень долгое время все считали, что все планеты Солнечной системы твердые: либо каменные, как Меркурий, Венера, Земля и Марс, либо ледяные, как планеты-гиганты. К последним относится и Юпитер. Раньше полагали, что входящие в него сжатый водород и гелий находятся в состоянии льда, поскольку температура на поверхности Юпитера −140 градусов по Цельсию. Однако мне впервые удалось показать, что внутри Юпитера температура +20 тысяч (!) градусов. Затем я сопоставил температуру и давление планеты с рассчитанными мною свойствами твердого водорода и гелия, и оказалось, что водород при таком давлении оказывается в состоянии металла, а высокая температура превращает его в металлизированную плазму.
— То есть, если бы на Земле давление было таким же, как на Юпитере, вся наша вода и камни сжались и превратились бы в металл?
— Да.
— А почему же чаще заслуги в изучении Юпитера приписывают американцам?
— Как-то мне пришло письмо с просьбой принять на стажировку американского астронома Хаббарда, впоследствии директора Аризонской обсерватории. Вместе с моим коллегой Жарковым мы в то время продолжали уточнять детали строения Юпитера и других планет и рассчитывали гравитационные поля. Кстати, именно после того как измеренное американским космическим аппаратом «Пионер» в 1973 году гравитационное поле Юпитера совпало с ранее рассчитанным мною и Жарковым, факт газо-жидкого состояния Юпитера стал общепризнанным и вошел в школьные учебники. Хаббард в течение года работал с нами по уточнению моделей Юпитера. А затем почему-то журналисты и ряд ученых в США стали писать, что наибольший вклад в развитие представлений о Юпитере сделан... Хаббардом.
— И вы не протестовали?
— По большому счету нет. Но, когда представляется случай, я всегда напоминаю и американцам, и у нас в России, кто на самом деле раскрыл тайну Юпитера.
«Построил теорию движения континентов и пошел в члены-корреспонденты»
— За все вышеперечисленные заслуги вас должны были давно сделать академиком, а вы все в членкорах ходите.
— Знаете, я никогда особо не стремился к славе и высоким званиям. После того как мне удалось построить теорию движения континентов, меня почти силком уговорили подать заявку на члена-корреспондента Академии наук. Я струсил ужасно, но все-таки решился и подал заявку. К моему удивлению, меня зачислили сразу.
— Да, представить сложно, чтобы так избегали высоких званий нынешние молодые ученые.
— Думаю, что и в наше время имеется немало ученых, для которых научная работа — большее удовольствие, чем организационная. Хотя сочетание научной и организационной работы всегда было крайне выгодно, особенно при решении больших практических проблем. Все знают колоссальный труд и заслуги академиков Курчатова, Королева, Келдыша. Кстати, Королева после запуска первого искусственного спутника Земли хотели выдвинуть на Нобелевскую премию. Однако личность Сергея Павловича была тогда засекречена, и Хрущев разрешения не дал. Говорили, что Королев очень переживал по этому поводу. А как страдал Келдыш от того, что длительное время не имел возможности целиком заниматься любимой фундаментальной наукой! Ведь 14 лет он занимал пост президента Академии наук СССР. Лишь к 65 годам его наконец-то освободили от административной работы. Но что-то не пошло дело — то ли из-за возраста, то ли от изнуряющего труда (он не был в отпуске более полутора десятков лет) и болезни. И кончилось все трагически — знаменитый академик, ученый с большой буквы отравился выхлопными газами автомобиля в собственном гараже.
К сожалению, изменилось не только отношение руководства к науке, но меняется и отношение ученых к науке. И дело не только в деньгах. Еще Хрущев говорил, что все приедается, кроме признания. Знаменитый астроном Гершель как-то встал на колени перед английским королем, когда тот решил увеличить ему плату, и попросил оставить все как есть, иначе его вытеснят с занимаемой должности. А что теперь? Вот рядовой доктор наук, ныне опальный олигарх, пожизненный член-корреспондент РАН, проживающий в Лондоне, ради того, чтобы ему дали академика, предлагал подарить «кому надо» более сотни автомобилей марки «Волга», а потом был таков. А раньше, даже когда знаменитый Туполев предложил своего уже авторитетного сына в академики, за него в итоге проголосовал всего один человек.
— А как вообще обстоят сегодня дела в РАН?
— Несколько лет назад Путин хотел ее реанимировать, сделать работу более эффективной. Но все оказалось сложнее. Возникла большая опасность диктата чиновников, далеких от науки, которые требовали бы немедленной отдачи. При таком сугубо потребительском подходе ущерб фундаментальной науке был бы обеспечен.
В общем, в итоге власти сделали ставку на «Сколково», выплачивают большие гранты возвращающимся из-за рубежа ученым. Это правильно, но те настоящие специалисты, что еще остались в академических институтах, оказываются в ущербном положении. Если бы раньше существовал такой же подход к науке со стороны государства, какой существует сейчас: сегодня даем вам деньги, завтра давайте прибыль от ваших изобретений, — у нас не было бы своего нобелевского лауреата Прохорова, создавшего лазер. Ведь никто не знал, для чего он нужен и какая от него будет практическая польза. Наука живет своей особой жизнью. Чтобы ученые почаще кричали «эврика!», надо, чтобы они были свободны в выборе направления исследования и при этом не стеснены в средствах. По крайней мере, они должны ощущать, что их фундаментальный труд нужен государству. В противном случае опускаются руки.
Властелин «двух колец»
— Вот приведу вам свежайший пример. Сейчас в мировой науке о Земле зреет величайшее открытие. Скоро геофизики узнают, где именно на планете следует искать крупнейшие залежи полезных ископаемых и как они возникли. Для изучения этого за рубежом объединяются крупнейшие ученые, в России же... пока фактически я один. Меня мало кто поддерживает, говорят: это надо еще доказать. Видимо, хотят, чтобы наше отставание от мирового уровня в этой области достигло десятка лет.
— На чем основывается ваше открытие?
— В горячей тягучей мантии идет медленная конвекция. Верхний холодный твердый литосферный слой этими течениями расколот на движущиеся плиты. На стыках этих плит и происходят землетрясения. Горячие потоки, выходящие на поверхность, создают вулканы, а застревающие и охлаждающиеся на глубине — рудные месторождения. Сейчас все они на Земле в среднем распределены хаотично. Но, зная историю перемещения плит, можно восстановить, где были вулканы и месторождения в момент их образования, до их перемещения с океаническими плитами и континентами. Оказалось, все они возникли на двух окружностях: вокруг Африки и южной части Тихого океана. По данным сейсмического просвечивания, там находятся два гигантских скопления тяжелого очень горячего вещества на дне мантии. Эти скопления и создают горячие восходящие потоки, формирующие вулканы и месторождения, включая алмазные.
— Постойте, но ведь залежи алмазов находятся в Якутии. А это далеко от Африки.
— В том-то и дело — после своего образования все месторождения разъехались по Земле вместе с континентами и океаническими плитами. Для того и создается теория плит и континентов, чтобы знать, как и почему все перемещается. В скором будущем мы будем знать о крупнейших вулканах и месторождениях не только по поверхностным геологическим данным, но и восстанавливать на компьютере всю историю процессов внутри Земли. И пока есть возможность, стоит развивать это направление в науках о Земле.
— Недавно японцы заявили, что Северная Америка срастется с Евразией, образовав новую Пангею. Это так?
— До сих пор выводы о движении континентов делаются по данным о застывших магмах. Зная координаты и возраст большого числа застывших магм на разных плитах, можно восстановить историю их перемещений. Многие геологи пробуют предсказать положение нового суперконтинента по аналогии с прошлыми перемещениями. Я же написал уравнения конвекции в мантии с плавающими континентами, которые отражают физику процессов и позволяют на компьютере рассчитывать эволюцию системы континентов и течений в мантии. Но для этого нужно знать исходную температуру в мантии, которую можно определять сейсмическим просвечиванием. Работая совместно с германским центром наук о Земле в Потсдаме, я пришел к выводу, что в ближайшие
— Получается, что три материка сольются в один?
— Да, скорее всего, и сосредоточатся потом возле современной Индии.
— А Северная Америка, получается, останется в одиночестве?
— Может быть, она и примкнет к активной тройке, а может, и нет. Но что касается Южной Америки, она уверенно движется к Антарктиде.
— Вы сами сидите у компьютера и все высчитываете?
— Да, у меня в институте и дома по нескольку мощных компьютеров, и каждый постоянно находится в работе. Каждый день, каждую минуту я вижу что-нибудь новое, как развиваются процессы в недрах, причем с ростом данных все точнее и точнее. Получается, что вижу Землю насквозь.
«Интересно, кто кого убьет»
— Извините, вы когда-нибудь отдыхаете?
— Для меня отдых — это двухчасовая прогулка по парку, иногда могу посмотреть телесериал, хотя в доме нет ни одного телевизора.
— Как же вы смотрите?
— Переключаю обрабатывающий данные компьютер в режим TV и запускаю любимый боевик. Всегда интересно, кто кого там убьет. Но, конечно, более интересны программы канала «Культура» и новые программы с дискуссиями на разные темы.
— А что вообще вас заряжает, дает силы?
— Постоянная тренировка мозга. Я не даю угасать ему, а он в свою очередь поддерживает другие функции организма. Ведь у нас все взаимосвязано.
— Вас часто приглашают за границу на различные симпозиумы. Расскажите, как там принимают наших ученых?
— В течение пяти лет меня ежегодно приглашали на
Кроме того, я ежегодно в течение 4 лет ездил в США, в Геологическую службу, расположенную между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. Мне там дали типа сертификата о признании заслуг по изучению плавающих континентов. Я прикладывал его копию при получении последующих виз, и мне уже через три часа сообщали об их готовности.
При всех поездках внутри американского городка и окрестностей я пользовался только велосипедом, притом гоночным.
— Извините, это в вашем-то возрасте?!
— Получается, что так. И до того однажды докатался, что напряглись мышцы рук и груди. Мне сказали: давайте поговорим с врачом. Я согласился зайти на минутку. А это оказалась знаменитая клиника Стенфордского университета. Меня по очереди осматривали пять независимых бригад медиков без разглашения диагнозов между собой. Все оказалось в норме, но меня не отпустили и сказали, что сутки надо понаблюдать. Я еле от них освободился. А потом, когда вернулся домой, мне пришло извещение из этой клиники: $3 тысячи за осмотр врачей, $15 — за сутки пребывания. Страховая компания потом тянула целый год с выплатами, и я опасался приезжать в США.
— А что еще в жизни может огорчить, вывести из себя?
— Конечно, больше всего раздражает коррупция. Миллионами и даже миллиардами государственные деньги присваивают, и все с рук сходит, а стоит простому человеку попасться на тысяче рублей (а то и с подставой), сразу для выполнения плана кричат: «Вор, преступник, — в тюрьму на
— Говорят, что с коррупцией надо начинать бороться с себя, вот вы, к примеру, никогда никому не давали взяток?
— Сталкивался с такой необходимостью, конечно, и не раз, но для меня это острый нож в сердце: дать или не дать. Я просто не могу этого делать, мне совестно как-то. Хотя врачам некоторым, очень хорошим, я бы с удовольствием сделал бы хороший подарок — за их самоотверженный труд при такой мизерной зарплате.
«Наше трехмерное пространство — это не предел»
— Вернемся к науке. В недавнее открытие сверхсветовой скорости нейтрино верите?
— Этот вопрос очень непростой. Недаром даже авторы этого сообщения (а это коллектив из 170 человек) заявили, что сами просят коллег проверить результаты. Возможно, не все ошибки измерений учтены. Но если все окажется верно, то могут быть сделаны важные выводы для физики элементарных частиц. Нейтрино — особая частица. До сих пор даже точно неизвестно, есть ли у нее масса. Если нет, то она летит со скоростью света. Если есть, даже очень малая, то ее скорость меньше скорости света. При этом имеется несколько видов этой частицы, и они могут на лету превращаться друг в друга. Если результаты сообщения верны, то это может пролить свет и на происхождение массы вещества. Конечно, пересмотра теории относительности Эйнштейна не будет — никакой информативный сигнал не может распространяться быстрее света. В самом крайнем случае могут быть найдены границы применимости великой теории.
Не менее, на мой взгляд, интересна гипотеза о существовании других измерений пространства. Очень грубо попытаюсь это пояснить. Все знают, что есть время и три пространственные координаты: X, Y и Z — широта, долгота и высота. Но не все одинаково нам доступны, третье измерение (высота) как бы свернуто для нас: если по X и Y мы можем пройти 1000 км, то в высоту можем прыгнуть только на 1 метр. Давайте представим себе, что было бы, если бы сила тяжести была еще больше, чем сейчас, к примеру, в 1000 раз. В таком случае мы не могли бы и палец поднять. Да что палец! Наше зрение не развилось бы или атрофировалось так, что мы видели бы только по горизонтали, не зная, что можно смотреть или двигаться еще и вверх. Мы бы видели, что брошенный кем-то камень сначала исчезает в нашем двумерном горизонтальном пространстве в одной точке, а потом рождается в другом месте. Поэтому, возможно, есть еще другие измерения с силовыми полями, которые мы пока не чувствуем, а некоторые события там все-таки происходят и частично заходят в наше трехмерное пространство. Теперь с помощью техники мы усилили наши возможности для перемещения по вертикали. Дальнейший прорыв в другое измерение все еще находится на грани фантастики. Если у кого-то есть зачатки чувств четвертого пространственного измерения, к примеру, как у редчайших экстрасенсов, то в принципе их можно будет усилить.
