Читать книгу "Наука Плоского мира - Терри Пратчетт"

Хотя мы полагаем, он полил как из ведра.

Едва коснувшись раскаленных камней, вода снова стала паром, но при этом она остудила поверхность. Кстати, тепло и температура – это не одно и то же. Тепло является эквивалентом энергии: когда что-то нагревается, оно получает дополнительную энергию. Температура – способ проявления внутренней энергии, то есть движения молекул, и чем быстрее они движутся, тем выше температура. Обычно при нагревании какой-либо субстанции температура поднимается: дополнительное тепло выражается в усилении колебания молекул. Тем не менее при переходе от твердого состояния к жидкому или от жидкого к паро– или газообразному дополнительное тепло идет на изменение состояния нагреваемой субстанции, а не на увеличение температуры. То есть, затратив кучу энергии на нагрев, вы вместо более горячей материи получите изменение ее состояния, так называемый фазовый переход. И наоборот, если в результате фазового перехода материя охлаждается, то тепло из нее высвобождается. Таким образом, в результате охлаждения водяного пара в верхние слои атмосферы вернулось большое количество тепла, которое в дальнейшем могло уйти в космос в виде излучения и пропасть. Горячая поверхность камней не только заново превратила воду в пар, но и сама внезапно остыла. За весьма непродолжительное по геологическим меркам время горные породы охладились ниже точки кипения воды, и теперь дождь, или по крайней мере добрая его часть, больше не превращался в пар. Такой дождь мог идти многие миллионы лет. Поэтому ничего удивительного, что Ринсвинд его заметил.

Благодаря силе тяжести вода падает вниз, так что весь выпавший дождь накапливался в низинах неровной поверхности Земли. Поскольку в атмосфере содержалось большое количество углекислого газа, первобытные океаны были насыщены растворенной углекислотой, и вода в них была немного кисловатой. Возможно, в ней также содержались соляная и серная кислота. Они разъедали горные породы, в результате чего в океан попали минералы. Так морская вода стала соленой.

Вначале доля кислорода в атмосфере росла медленно, так как влияние солнечного света было невелико. Но потом в дело вступила жизнь, выдавая на-гора́ кислород в качестве побочного продукта фотосинтеза. Он начал вступать в реакцию с водородом, оставшимся в атмосфере как в виде свободного элемента, так и в виде метана, образовывая воду, и ее количество возрастало. Она, в свою очередь, выпадала в виде дождей. Уровень океана рос, росло количество бактерий, а вместе с ними и объем кислорода. Так продолжалось до тех пор, пока не закончился весь доступный водород.

Раньше считалось, что океаны растворяли прибрежные породы, накапливая минеральные соли и становясь все более солеными, пока концентрация солей не достигла современного значения в 3,5 %. Доказательством этому служит тот факт, что процент содержания соли в крови рыб и млекопитающих составляет величину, близкую к 1 %. По сути, считалось, что кровь рыб и млекопитающих – это не что иное, как «внутренний» океан. И сейчас еще можно услышать выражение, что в нашей крови течет древний океан. Скорее всего, это неправда, однако спор до сих пор не разрешен. Да, наша кровь солона, как и морская вода, но биологии известно немало способов откорректировать содержание солей. Этот самый 1 % может быть всего лишь уровнем соли, наиболее подходящим для того или иного организма. Соль, или, точнее, ионы натрия и хлора, на которые она распадается, выполняют кучу биологических функций: например, наша нервная система не может без них функционировать. Таким образом, вопреки правдоподобной версии, что эволюция воспользовалась наличием солей в море, совершенно не обязательно, что уровень соли в крови должен сохраняться неизменным. С другой стороны, есть веские основания предполагать, что первые живые клетки представляли собой крошечные организмы, привольно плававшие в океане. На первых порах они не были достаточно развитыми, чтобы компенсировать разницу между внутренним и внешним содержанием солей, поэтому остановились примерно на том же самом уровне, что и морская вода. Но единожды сделав это, сохранили его.

Можно ли понять что-нибудь еще, если взглянуть на океаны вооруженным взглядом? Оказывается, океаны могут как терять соль, так и накапливать ее. Моря могут пересыхать, вспомните, к примеру, Мертвое море в Израиле, или соляные месторождения, являющиеся остатками древних пересохших морей. Живые существа, бактерии, могут не только превращать углекислый газ в кислород и сахар, но и извлекать из морской воды растворенные в ней минералы. В состав раковин, накапливающихся на океанском дне после безвременной кончины своих хозяев, входят кальций, углерод и кислород. Просто всему свое время. Считается, что химический состав океанов, в том числе содержание соли, сформировался примерно от 2 до 1,5 миллиарда лет назад. Доказательством этому служит химический состав осадочных пород, представляющих собой отложения тех самых раковин и других твердых останков организмов, который, как выяснилось, не слишком-то изменился за все это время. (Хотя в 1998 году Пол Кнаут представил доказательства того, что первый океан мог быть куда солонее, чем сейчас: где-то в 1,5–2 раза. Его расчеты показывают, что соль не могла начать откладываться раньше 2,5 миллиарда лет назад.) Простые вычисления, основанные на количестве химических веществ, растворенных в речной воде, и скорости течения, показывают, что существующий объем океанской соли мог быть получен из растворенных материковых пород всего за период в 12 миллионов лет, – буквально глазом не успеешь моргнуть с точки зрения геологии. Если бы соль продолжала накапливаться с той же скоростью, сейчас океаны сплошь состояли бы из соли, а не из воды. Таким образом, океаны – это не просто бассейны, куда стекаются растворенные минералы, не улица с односторонним движением, откуда несчастным минералам уже нет возврата. Они своего рода горно-обогатительный комбинат. Сходство между древними и современными осадочными породами доказывает, что входящий и исходящий потоки в значительной степени уравновешивают друг друга.

И все же, сохранилась ли в нашей крови капля древнего океана? В каком-то смысле – да. Соотношение магния, кальция, калия и натрия в точности такое же, как в древних морях, из которых, вполне возможно, и возникла наша кровь. Однако живым клеткам, похоже, больше пришлась по душе концентрация соли в 1 %, а не в 3.

Глава 19

И был прилив…

– А ВЕДЬ ОН НЕ ВРЕТ НАСЧЕТ ДОЖДЯ, – сказал Главный Философ, глядя в вездескоп. – Там снова облака собираются. А вулканов‑то, вулканов!

– Сейчас я его чуток передвину… Упс! Теперь Ринсвинд говорит, что сейчас ему темно, холодно и голова заболела…

– Прямо скажем, так себе описание, – сказал Декан.

– Он утверждает, что голова просто раскалывается.

ГЕКС выдал очередной листок.

– Ой! Он у нас под воду попал, – сообщил Думминг. – Прошу прощения, боюсь, я немного промахнулся с позиционированием. Никак не удается вычислить, какого же размера он там должен быть. А если так?

Из слуховой трубки донеслось бульканье.

– Говорит, все еще под водой, но уже видна поверхность. Думаю, что лучше, чем сейчас, у нас все равно не получится. Ты просто иди вперед, Ринсвинд.