Первый Советский космонавт
Космонавты побывавшие в космосе
Астрономия Древней Греции
Космодром Байканур
Начало космической эры
Космическая техника СССР
Федерация Космонавтики - "Cтраницы история"

Гравитация
Двойные звезды

Тайны космоса XX век. Хроника необъяснимого

    Джоли прибыл из Новой Зеландии в МакГильский университет в Монреале, где начал заниматься новой наукой о радиоактивности. В 1903 г. он (и независимо Пьер Кюри и Альберт Лаборд в Париже) открыл, что радиоактивность сопровождается излучением тепла. Тотчас же журнал Nature был наводнен письмами, в которых указывалось, что новое открытие может привести к изменению предельного возраста остывающей Земли, установленного Кельвином, и в то же время обеспечить альтернативный долгоживущий источник энергии для Солнца. Когда Резерфорд посетил Англию весной следующего года, его сразу же пригласили доложить в Королевском институте об этом новом волнующем открытии. Резерфорд был в смятении, обнаружив лорда Кельвина в аудитории, так как собирался недвусмысленно высказать свой вывод о том, что в недрах Земли имеется достаточное количество радиоактивных элементов и выделяемое ими тепло представляет собой фактор, сводящий на нет расчеты Кельвина.
    
     При оценке времени остывания Земли Кельвин не имел в виду никаких внутренних источников тепла. Он просто высчитал, сколько нужно времени, чтобы силикатное тело, имеющее массу Земли, остыло от начальной высокой температуры. Вряд ли его можно порицать за это, так как радиоактивность была совершенно неизвестна и невообразима в начале 1860х годов, когда он впервые опубликовал свою теорию. Она была открыта лишь за несколько лет до заседания, состоявшегося в 1904 г. (многие ученые поколения Кельвина еще высказывались о радиоактивности как о «парижской игрушке польской дамы»).
    Но Резерфорд должен был теперь заявить, что при непрерывном распаде радиоактивных элементов в Земле могло выделиться значительное (с геологической точки зрения) количество тепла, что могло замедлить остывание. Его оценка допускала, что вычисленный возраст Земли может быть увеличен от 20 млн. лет до сотен миллионов и даже до миллиардов лет. Это означало, что оценка Кельвина возраста Солнца также ошибочна, поскольку утверждение, что Земля старше Солнца, лишено всякого смысла. Это также означало, что представление Кельвина об источнике солнечной энергии тоже ошибочно, ибо, как он показал, за счет гравитационной энергии Солнце могло нагреваться лишь в течение 25 млн. лет, но никак не миллиарды лет.
    По счастливому случаю, когда Резерфорд разразился речью в Королевском институте, Кельвин заснул. Однако, как раз когда Резерфорд дошел до вопроса о выделении тепла в недрах и, следовательно, об увеличении оценки возраста Земли, Кельвин проснулся. «Я увидел, что старый орел приподнялся, открыл один глаз и бросил на меня мрачный взгляд. Тогда по наитию я сказал, что лорд Кельвин ограничил возраст Земли (до 25 млн. лет) при условии, что не будет открыто никакого нового источника тепла и такое пророческое высказывание полностью согласуется с тем, что мы рассматриваем сегодня вечером (радиоактивность). И вот победа! Старик ослепительно улыбнулся мне».
    Так писали со слов Резерфорда лондонские газеты. Кельвин, ослепительно улыбнувшись этому самоуверенному мальчику, решил предоставить ему возможность самостоятельно пробить себе дорогу в этом порочном мире и взял его под свое крылышко. Они оба были приглашены в Терлинг, дом лорда Рэлея. Резерфорд писал своей жене: «Лорд Кельвин говорит (о радиоактивности) почти весь день и я восхищаюсь его уверенностью при обсуждении вопроса, в котором он так мало смыслит... Он не соглашается с моей точкой зрения..., но Стрэтт (четвертый барон Рэлей) говорит, что через год его мнение изменится. Они даже заключили пари по этому поводу».
     Стрэтт проиграл это пари. Хотя Кельвин в следующем году стал колебаться, как показывает запись двухтрех частных бесед, он быстро пришел в себя. В 1906 г. он написал ряд писем в «Тайме» и до конца своей жизни старался доказать нереальность ядерной энергии. (В одной из его последних работ «Попытка объяснить радиоактивность радия», опубликованной в журнале Philosophical Magazine в 1907 г., он заявлял, что рассматривает «чудовищный» источник ядерной энергии просто как энергию, поглощенную из окружающего «эфира». Больше к этому вопросу он никогда не возвращался.)
    Тем временем Резерфорд, работавший со специалистом по радиохимии Фредом Содди, развивал свою идею о естественном радиоактивном распаде изотопов и разрабатывал экспериментальную методику, с помощью которой можно было бы определить возраст Земли. Этот метод, известный как «изотопное датирование», стал теперь одним из краеугольных камней современной геологии. Он служит идеальным примером того, как, проникнув в мир физики, можно познать самые глубокие ее тайны.
    Один такой метод основан на распаде радиоактивного калия. Изотоп калия К40 спонтанно распадается и образует изотоп аргона Аг40. Скорость распада неизменна во времени и не зависит от внешних условий. Каждые 1,3 млрд. лет (период полураспада К40) половина атомов К40 распадается ив 11 % случаев распада образуется атом Аг40. В остальных 89 % случаев образуется Са40, который не представляет особого интереса. Образовавшийся изотоп аргона Аг40 интересен тем, что химические свойства калия и аргона различны. Калий — это обычный породообразующий элемент, а аргон — газ. Имея это в виду, рассмотрим состояние расплавленной магмы под земной корой непосредственно перед ее извержением. Атомы К40, присутствующие в земном веществе, распадались в течение всего существования магмы (в действительности со времени их возникновения миллиарды лет назад), и потому в расплаве должно содержаться определенное количество атомов аргона, оказавшихся в плену расплава, так как вся магма заперта под корой Земли, как в кипящем сосуде с плотно прижатой крышкой. Когда же имеющая высокую температуру магма извергается на поверхность Земли, получается, будто крышка внезапно приподнялась; атомы газообразного аргона вырываются из расплава и теряются в пространстве. Этот процесс пускает в ход геологические часы. Магма быстро остывает и затвердевает, образуя изверженную породу, обычно первоначально содержащую несколько процентов калия и не содержащую аргона. Отношение Аг40/К40 в этот момент должно быть равно нулю, что определяет точку отсчета для данной породы. С этого момента аргон, образующийся при распаде калия, будет задерживаться в кристаллической решетке породы и по мере того, как содержание К40 непрерывно уменьшается, содержание Аг40 увеличивается. Точно через 1,3 млрд. лет половина К40 распадается, образовав Аг40 и Са40, и отношение Аг40/К40 становится равным 0,11.

 Пионеры ракетной техники
 Начало космической эры
 Ракеты носители
 Человек в космосе
 Голоса из космоса
 Космическая метеорология
 Изучение Земли
 Наука о космосе
 Полеты ЛМС к Луне
 Полеты ЛМС к планетам
 Человек на Луне
 Первыe космические станции
 Рукопожатие на орбите
 Спейс Шаттл
 Полет человека на Марс
 Завод в космосе
 Электростанции в небе
 База на Луне
Космические поселения
 Развитие ракетно-космической техники в СССР
 Советские исследования планеты Венера
 Oрбитальные станции «Салют» Второго поколения
 Исследования по космическому производству В СССР