Время и энтропия [Земля, 1974, с. 11-28, 226-230]
Геология начинается в поле с наблюдения материала, образующего Землю и
определяющего его геометрическое и «структурное» расположение. Затем следует
изучение временных взаимосвязей, которые могут быть логически выведены их этих
наблюдений. Такие взаимосвязи, устанавливающие последовательность событий во
времени и дающие схематическую модель процесса, затем объясняются
на основе
экспериментально подтвержденных физических законов.
Большая часть Земли скрыта от взгляда. Следовательно, значительная часть
геологии является плодом воображения.
Имеющиеся в нашем распоряжении геологические данные свидетельствуют, что
многие геологические процессы невозможно было бы ни наблюдать, ни понять, если бы
они не были очень длительными. «Медленность» же многих земных процессов
«
компенсируется» большей протяженностью геологического времени их протекания. С
точки зрения обычных человеческих стандартов Земля по своим размерам и возрасту –
объект необычный. Действительно, состояние вещества внутри Земли характеризуется
большими диапазонами Р (давление) – Т (температура) – ρ (плотность) условий, а также
химической и физической по пространству и во времени «неоднородностями» протекания
геологических процессов. Все это вынуждает геологов при объяснении геологических
процессов прибегать и к многочисленным предположениям и к существенным
физическим и химическим упрощениям реальных геологических условий.
Время в геологии играет важнейшую роль. Другие естественные науки, например,
химия или физика, изучают мир, главным образом, в современном его состоянии. В
отличие от них
геология имеет дело преимущественно с прошлым. Наши познания о
геологических процессах обычно основываются на наблюдениях последовательности
различных событий во времени, а, значит, почти полностью определяются хронологией. В
большинстве случаев геолог, пытаясь реконструировать некоторые события,
осуществившиеся в прошлом, задается вопросами: «Что случилось вначале? Что
произошло потом? Были ли эти события одновременными?». Огромная
продолжительность геологического времени помогает понять процессы, которые были бы
совершенно необъяснимыми в рамках очень кратких по продолжительности отрезков
времени лабораторных экспериментов или даже с точки зрения продолжительности
человеческой жизни. Другими словами, геологи вынуждены допускать, что все
физические законы проявлялись в прошлом так же, как они проявляются и в настоящее
время,
хотя заранее не ясно и это ниоткуда не следует, оставались ли численные значения
констант, входящих в эти законы, неизменными в течение всех геологических эонов или
эр.
В соответствии с современными представлениями термодинамики течение
геологического времени сопровождается и, фактически, определяется необратимым
рассеянием энергии или увеличением энтропии. Земля никогда не будет такой
же, как в
настоящий момент, как она никогда не была точно такой же и в прошлом. Земля
совершенно неизбежно должна изменяться и эволюционировать. Это обстоятельство
кардинальным образом ставит геологию в разряд исторических наук. Геология изучает
преимущественно специфические случаи и уникальные проявления эволюции,
отделенные друг от друга разными отрезками времени. Об их
продолжительности мы
можем судить только на основании современных представлений. Никакими
геологическими данными о том, как в действительности протекало время в ту или иную
геологическую эру или эон мы не располагаем. Эти обстоятельства в корне отличают
геологию от физики и химии, которые изучают воспроизводимые явления в системах,
существующих в настоящее время.
Геологам приходится иметь дело с весьма разнородными объектами: нет двух
океанов, нет пары континентов или даже вулканов и очагов землетрясений, вполне
292