Коэффициент вязкости

Следующие значения величин: р = 2.9, 5 = 50 км, d = 2.5 км, М=1600 км, = 86 164 , v = 33 м/год, — получил значение коэффициента вязкости симы, равное л = 2.9 X Ю16 г-см"1-с"1, т. е. в три раза большее, чем коэффициент вязкости стали при комнатной температуре. Если же принять, что ближе к истине, v = i м в год, то будет в 33 раза больше, т. е. почти 1018. На этом основании Энштейн делает вывод: «Мы можем прийти к заключению, что центробежные силы вращения Земли могут и должны вызывать движение материковых глыб, направленное от полюсов, в пределах, указанных Вегенером». Однако Энштейн полагает, что рассмотрение вопроса о возможности приписанни гой же силе образования складчатых гор в экваториальном поясе следует отложить. Дело в том, что ей соответствует наклон поверхности от полюса к экватору лишь на величину 10—20 м, в то время как нагромождение гор высотой в несколько километров и соответствующее опускание сил масс на большую глубину предполагает значительную затрату энергии работу, направленную против силы тяжести. По сравнению с этой величиной сила, вызывающая движение материков от полюсов, является недостаточной. Она могла бы вызвать образование гор лишь высотой от 10 до 20 м. Почти одновременно с Эпштейном В. Д. Ламберт математически вычислил силу, вызывающую движение материков от полюса, и получил в общем такие же результаты, как и Энштейн. Он считает эту силу для 45° широты равной одной трехмиллионной силы тяжести.

Так как на этой широте рассматриваемая сила достигает наибольшей величины, то она должна оказывать вращающее воздействие на удлиненный косо расположенный материк и даже будет стремиться в промежутке между экватором и 45° широты придать его продольной оси восточно-западное направление, а между 45° широты и полюсом — меридиональное. «Все это, однако, — одни предположения; они базируются на гипотезе плавающих материковых блоков и поддерживающей их магмы, которая, естественно, должна быть вязкой жидкостью, но вязкой с точки зрения классической теории вязкости. По классической теории, жидкость, как бы она ни была вязка, будет реагировать, поддаваясь воздействию той или иной силы, как бы она ни была мала, если только для этого будет достаточно времени. Особенности в распределении напряжения силы тяжести, как мы видели, дают нам очень малые силы. Однако геологи несомненно предоставят в наше распоряжение бесконечно большие промежутки времени, чтобы эти силы могли себя проявить. С другой стороны, вязкость под коровой жидкости может быть не такой, какой она должна быть по классической теории вязкости. Возможно, что воздействующие силы должны сначала перейти некоторый предел, прежде чем жидкость начнет поддаваться их действию независимо от продолжительности воздействия этой малой силы.

Вопрос о вязкости очень сложен, так как классическая теория не дает никакого удовлетворительного объяснения для некоторых наблюдаемых явлений; современное состояние наших знаний не позволяет нам быть слишком догматичными. Силы, вызывающие перемещение континентов от полюса, существуют, но на вопрос о том, оказывали ли они в течение геологических периодов существенное влияние на положение и форму материков, должны ответить геологи».Спустя некоторое время вычислением сил, вызывающих движение материков от полюса, занялся также Швейдар. Для широты 45° он получил соответствующее ей ускорение, отнесенное на 1 г массы, равное приблизительно 1/2000 см/с2, т. е. сила достигает значения приблизительно одной двухмиллионной веса глыбы. «Может ли такая сила привести к перемещению материков, решить нелегко. Во всяком случае она пе может объяснить перемещение материковых масс в западном направлении, так как скорость слишком мала, чтобы в результате вращения Земли вызвать заметное отклонение в западном направлении». Рассматривая вычисления Эпштейна, Швейдар отмечает, что принятая Эпштейном скорость перемещения (33 м в год) чересчур велика и что вычисленная на основании этого вязкость силы слишком мала. Но если мы примем меньшую скорость, то получим требуемую большую вязкость: «Если принять, что коэффициент вязкости порядка 1019 П (вместо 1016 П у Эпштейна) и предположить, что формула Эпштейна может быть в данном случае применима, то скорость перемещения блока на 45° широты определится примерно в 20 см в год.

Пожалуй, следует допустить, что материки под воздействием силы, вызывающей движение от полюса, перемещаются к экватору». Наконец, Вафре и Бернер провели новый расчет силы, перемещающей континенты от полюсов к экватору, который, вероятно, является наиболее точным. Они получили в качестве максимального значения силы на 45° широты величину, равную 1/800 000 веса блока: «Отношение перемещающей силы к весу континента, следовательно, очень мало, она не в состоянии создавать горы и не создает их также в настоящее время на экваторе. ... Но дело обстоит иначе, если к этому статическому эффекту прибавляется динамический. ... Сопротивление силы не мешает континентам двигаться; в том случае, когда два континента встречаются на экваторе или в других широтах, энергия, которой лишается каждый из них, должна быть возвращена в той или иной форме». Крайхгауэр, по-видимому, является первооткрывателем силы, перемещающей континенты от полюсов к экватору. Во второе издание своей книги «Вопрос экватора в геологии»,уже ранее где-то опубликованной им в 1900 г.,он включил определение силы, перемещающей материки от полюса к экватору. В первом издании это определение отсутствует. Далее я хотел бы упомянуть, что М. Мёллер также в 1922 г. опубликовал найденную им еще в 1920 г. оценку величины производной силы, перемещающей материки от полюса.

Этот перечень литературы, вероятно, можно увеличить; я привел лишь то, что пришло мне на память. Итак, если мы предположим вместе с Вафре и Бернером, что сила, перемещающая материки от полюсов к экватору, составляет 1/800000 веса материкового блока, то все же нужно будет учесть, что это в 15 раз больше, чем горизонтальные силы прилива. В то время как последние все время меняют свое направление, сила, перемещающая материки тысячелетие за тысячелетием, действует в неизменных направлении и размерах. Это делает ее способной преодолеть стальную жесткость земной массы в ходе геологических эпох. Недавно Лели провел интересный опыт для демонстрации силы, перемещающей материки. Я повторил его совместно с И. Летцманом, и мы нашли, что он прекрасно подходит в качестве демонстрационного опыта. На вращающейся табуретке достаточно точно по центру помещается цилиндрический сосуд с водой, поверхность которой, если вода вместе с сосудом равномерно вращается, принимает параболическую форму Затем на поверхность воды помещается плавающее тело, состоящее из плоской пробки с воткнутым в середину гвоздем Гвоздь должен быть достаточно длинным, однако пробка с направленным кверху гвоздем должна плавать, не опрокидываясь. Это плавающее тело помещается на поверхность вращающейся воды сперва с гвоздем, направленным вверх, а затем с гвоздем, направленным вниз.