Історія формування уявлень про землю І Всесвіт

ІСТОРІЯ ФОРМУВАННЯ УЯВЛЕНЬ ПРО ЗЕМЛЮ І ВСЕСВІТ

Прагнення зрозуміти довкілля та власне себе в ньому є чи не найпершим поштовхом до формування стародавньої міфології, а згодом — натурфілософії та природознавства.

Ще в доантичних міфах спостерігаємо спроби відобразити стосунки людини й природи. Саме в найдавніших міфах знаходимо й перші спроби осягнути утворення Всесвіту та Людини. Вивчаючи стародавню культурно-історичну спадщину людства, можна побачити, що людина стала (або вважається) розумною з того часу, як почала цікавитися власним походженням та виникненням світу, тобто проблемами, не пов'язаними з безпосереднім задоволенням біологічних потреб. До того часу вона була просто живою істотою серед інших біологічних об'єктів.

В історіографії сукупність міфів, що описують утворення Все світу, називають космогонічними. Саме в них уперше з'явилося поняття космосу як упорядкованої, доцільно утвореної частини оточення людства, яка протистоїть хаосу — первісному безлад дю.

Отже, початкове розуміння порядку, системи сягає на 2—3 тисячоліття вглиб віків. У сучасній науці воно утворює потужний шар похідних уявлень, що зовсім недавно набули статусу теорії систем.

З міфології походить також ідея безперервного руху Всесвіту від первісного безладдя, хаосу аж до «гармонії Всесвіту», яку кожне покоління людства розуміє відповідно до уявлень, що панували того часу.

Від натурфілософії до сучасної науки: уявлення людства про Всесвіт і Землю

Аналіз поглядів стародавніх натурфілософів — мислителів, які намагались опанувати будову світу власним розумом, — дає змогу стверджувати, що певні натурфілософські погляди набули подальшого розвитку і заклали підвалини сучасної науки, в тому числі й експериментальної..

У стародавньому Вавилон і (понад 3 тис. років тому) виникла сукупність уявлень про космогонію (походження й розвиток небесних тіл та їх систем у Всесвіті) та космологію (те саме стосовно будови Всесвіту як єдиного цілого). Вавілоняни вважали найважливішим світилом Місяць, але знали ще п’ять планет. Їм належить відкриття цілої низки законів, у тому числі послідовності віддаленості планет від Землі; періодичності сонячних та місячних затемнень. Вавілоняни розробили поділ Екліптики (саме цей термін з'явився пізніше в греків) відповідно до знаків Зодіаку (що й досі застосовується), запровадили в практику шістдесяткову систему числення, яку покладено в основу кутової (градусної) та часової систем мір, та місячний календар, поширений у багатьох народів і донині.

Дещо пізніше в стародавньому Єгипті виникли пояснення деяких життєво важливих природних явищ, насамперед повеней Нілу, що траплялися залежно від положення Сонця на небі (оскільки чергування посушливих та вологих періодів у субекваторіальному поясі залежить від пори року). Це зумовило створення єгиптянами сонячного календаря. Відомий грецький географ та історик Геродот вважав, що саме єгиптяни вперше правильно визначили довжину року в добах (365 та 1/4), виділили 12 місяців однакової тривалості, ще додавали щороку 5 днів і навчилися, використовуючи календар, точно передбачати погодні зміни.

Вавілоняни та єгиптяни ввійшли в історію як перші меліоратори, бо вони створили системи зрошення, що функціонували протягом тисячоліть.

 

Фінікійці й карфагеняни були мореплавцями та завойовниками, їхній Всесвіт був набагато ширшим геометрично і більш прагматичним: завзяті моряки, вояки й торговці шукали деревину, металеві руди — природну сировину, не цуралися й захоплювати невільників. Історики землезнавства вважають, що фінікійці задовго до Гомера (тобто в доантичні часи) вже добре вміли застосовувати астрономічні спостереження для навігації; орієнтуючись за зорями, вони плавали у відкритому морі на відміну від греків, які навіть через 1000 років ще плавали вздовж узбережжя за периклами — давніми лоціями.

На жаль, фінікійці зберігали свої знання про Землю і Всесвіт у суворій таємниці (її порушення каралося навіть смертю), тому ми знаємо про них лише в переказі греків.

 

 

СХЕМИ БУДОВИ ВСЕСВІТУ

 

Першими з європейських народів, що створили системи уявлень про Землю, Всесвіт та усвідомили місце людини в світі, були греки. Саме в античні часи (VII—IV ст. до н. е.) було запропоновано музично-числову систему Всесвіту піфагорійців, згідно з якою планети 2 й зірки 3 оберталися навколо Вічного вогню 1 (рис. 1.1, а) (уявного центра системи, що не збігався із Сонцем, котре нібито оберталося разом із планетами). Послідовність небесних тіл встановлювалась у міру віддалення від Вічного вогню: Місяць, Земля, Сонце, Меркурій, Венера, Марс, Юпітер. Відстані між планетами вважали, за Піфагором, пропорційними частотам коливань струни за інтервалами музичного звукоряду (що визначали, до речі, експериментальне).

Дещо пізніше виникли геоцентрична та геліоцентрична моделі Всесвіту.

За геоцентричною моделлю, яку найґрунтовніше розробив Арістотель (III ст. до н. е.), сферична Земля була розташована в центрі Всесвіту, а інші небесні тіла — планети й зоряний світ — оберталися навколо Землі разом із кришталевими сферами, кожна з яких рухалась окремо. За Арістотелем, таких сфер, «укладених» одна до одної, було аж 56! Інакше він не міг пояснити, як би кожне з небесних тіл рухалось окремо від інших (уявіть — адже ще не знали про закон всесвітнього тяжіння — до його відкриття ще мине 1500 років).

З часом геоцентричну систему щоразу вдосконалювали. Перший учень Арістотеля Гіпарх відмовився від кришталевих сфер, вирішивши, що небесні тіла перебувають в ефірі. Зауважимо, що саме він склав астрономічні таблиці руху небесних тіл, які лише через три століття було вдосконалено александрійським астрономом Клавдієм Птолемеєм і які дійшли до нас. Його також вважають і творцем геоцентризму.

Геоцентризм як одна зі схем будови Всесвіту має вагоміше значення, ніж інші, оскільки він став основою натурфілософської, а

потім християнської доктрини, тобто заклав підвалини системи уявлень про Всесвіт і визначальне місце в ньому людини (відповідно до чого Земля мала бути центром Всесвіту). Як наслідок виникла теорія антропоцентризму, що дістала втілення в християнстві й сучасних світоглядах європейських та деяких інших народів.

На відміну від типових уявлень, начебто геліоцентризм прийшов на зміну геоцентризму як певна перемога розуму над релігійним мракобіссям Середньовіччя, слід зазначити, що геліоцентризм виник майже водночас з геоцентризмом у давній Греції (навіть ще й раніше). Один із учнів славнозвісного Платона в ІV ст. до н. е. збагнув: якщо розмістити у центрі Всесвіту Сонце, то орбіти небесних тіл спрощуються. Дещо пізніше Аристарх Самоський (IV— III ст. до н. е.) обґрунтував геліоцентризм як систему Всесвіту, але його вчення до нас не дійшло.

Рис. 1.1. Гіпотези походження й будови Сонячної системи: а — музично-числова модель за Піфагором; б — за сучасними уявленнями

 

Найбільш гостро виявилися суперечності між гео- та геліоцентризмом близько 500 років тому, коли М. Коперник у виданому посмертно творі довів, що небесні тіла обертаються навколо Сонця (саме на той час у Європі панувала офіційна доктрина католицької церкви, згідно з якою Земля є центром Всесвіту). У подальшому, протягом приблизно 100 років, у зв’язку з розвитком спостережу-вальної астрономії та появою телескопа для вивчення планет геліоцентризм не лише остаточно укріпився як астрономічна догма, а й набув світоглядного значення. Втім, у астрономії лишилися деякі елементи геоцентризму, наприклад астрономічні таблиці, складені ще на початку нової ери Птолемеєм, дещо вточнені згодом, слугують досі для розрахунку орбіт небесних тіл.

Принциповим для опанування людиною Всесвіту за межами Сонячної системи стало вчення Джордано Бруно, в якому йшлося про велику кількість зоряних світів — галактик, тобто, за Дж. Бруно, контури Всесвіту було істотно розширено. Протягом наступних чотирьох століть стало відомо — зоряний світ такий величезний, що його не можна охопити людською уявою: лише галактик налічують близько 10⁸ одиниць. А зовсім недавно було доведено, що саме зорі є меншою частиною маси космічної речовини; а її більшу частину складають елементарні частинки, переважно нейтрино, невидимі, але водночас всюдисущі.

 

Уявлення про будову Землі

Поряд із достатньо реалістичними уявленнями про Всесвіт власне Землю було досліджено набагато гірше. Вавилоняни зображували Землю у вигляді пагорба суходолу, оточеного з усіх боків велетенською річкою, що мала відому нам назву — Океан.

Набагато пізніше представники мілетської школи античної натурфілософії Фалес, Анаксимандр, Анаксмен ще не вважали Землю за кулю, надаючи їй безглуздо-фантастичних обрисів: навіть у вигляді архітектурної колони, не кажучи вже про щось більш схоже на спостережуваний людиною обрис.

У IV ст. до н. е. піфагорійці з загальних міркувань висловили здогадку, що планета є кулею. Вони дотримувалися віри в гармонію Всесвіту й знали, що сфера є найбездоганнішим геометричним тілом. Звідси й походила впевненість у кулястості Землі.

Надійні докази кулястості Землі навів Арістотель. Сучасникові вони відомі з елементарного курсу географії: кругла тінь Землі на поверхні Місяця під час місячного затемнення; поява корабля з-за горизонту: спочатку верхівок щогл, а далі — поступово всім корпусом; зміна вигляду зоряного неба за умови пересування спостерігача на південь чи північ тощо. Жоден із цих доказів не спростовано протягом понад 2 тисячоліть. Зазначимо, що уявлення про кулястість Землі стали продуктивним засобом упорядкування наявних знань про відносно невелику частину земної поверхні, доступну давнім географам. Так, на підставі цього було визначено поняття клімату («кліма» з грецької — кут, кут нахилу; отже, клімат — це властивість, залежна від кута падіння сонячних променів) та поясів освітлення, а згодом і теплових поясів Землі.

Потім протягом середніх віків тривав достатньо довгий період непорозумінь стосовно фігури Землі, аж доки на глобусі Мартіна Бехайма (1494 р.) Землю було зображено кулею.

Справжнім тріумфом уявлень про кулясту Землю був кінець XV ст., коли X. Колумб запропонував досягти Індії, що розташована східніше, ніж Іспанія, в напрямку на захід (оскільки південно-східний шлях був блокований для Іспанії Голландією). Однак X. Колумб так і помер, вважаючи, що досяг саме Індії (а не Америки, як стало зрозумілим дещо згодом). Одразу за тим через 20 років відбулося кругосвітнє плавання Магелана, і вже надалі нікого не брали сумніви щодо кулястості Землі. Поряд із цим деякі проблеми лишалися протягом довгого часу невирішеними. Аж до Галі-лея не було зрозумілим, чому люди й різні речі, перебуваючи на поверхні землі, лишаються врівноваженими й не падають (бо не було розуміння того, що «верх» і «низ» різняться відносно кінців земного радіуса), а дехто й досі не розуміє, що американці або ж австралійці відносно нас ходять «догори ногами».

Рис. 1.3. Схема для розрахунку довжини кола Землі за дугою L = 40 тис. стадій та кутом падіння сонячних променів β = 7°, (а = β опівдні в рівнодення; штрихова лінія — екватор, стрілки — напрям падіння сонячних променів опівдні)

 

РОЗМІРИ ЗЕМЛІ

Арістотелеві належить твердження, що розміри Землі зовсім мізерні порівняно з небесними просторами. Маса Сонця має бути набагато більшою за масу нашої кулі, а відстань від нас до нерухомих зірок набагато більша, ніж до Сонця.

Дещо пізніше Ератосфеном було запропоновано визначення розміру земної кулі через порівняння кутів падіння сонячних променів одночасно у двох географічних пунктах, що розташовані на одному меридіані (рис. 1.3). Цей факт, як і недосяжний для нащадків результат — точне визначення довжини меридіана (з похибкою, меншою ніж 2,5 %) за неточним вимірюванням кута падіння сонячних променів та визначенням відстані між Сієною й Александ-рією в стадіях — приблизних одиницях відстані, що застосовувалися раніше провідниками верблюжих караванів — лишається й досі загадкою.

Сучасні уявлення про розміри й особливості фігури Землі складалися на основі геодезичних вимірювань протягом XVII ст. та наступного періоду. Немалих зусиль доклали до цього видатні вчені І. Ньютон, Ж. Кассіні, А. Клеро.

І. Ньютон обчислив стиснення Землі з полюсів (полярне), припустивши, що Земля за пружністю відповідає рідині, та дістав значення стиснення земного еліпсоїда, який обертається навколо короткої осі, того самого порядку, що було знайдено подальшим прямим вимірюванням.

Видатний французький астроном Ж. Кассіні, обробляючи дані вимірювань, дійшов протилежного висновку: за його доказами, Земля мала бути еліпсоїдом обертання, що рухається навколо довгої осі.

Наукова дискусія між англійськими та французькими вченими, так звана «суперечка між англійським помаранчем (або ж апельсином) та французьким яйцем» відіграла найвидатнішу роль у формуванні й розвитку вищої геодезії. Протягом кількох десятиліть було здійснено кілька вимірювань довжини дуги меридіана в різних місцях Землі — Франції, Перу, Лапландії. Для точного вимірювання дуги на сфері було розроблено метод тріангуляції (вимірювання довжини дуги за базисом і кутами у вершинах трикутників) та точні астрономо-геодезичні прилади. У результаті суттєво розширилися можливості геодезичної зйомки, оскільки тріангуляція була й залишається досі основним методом визначення координат опорної геодезичної мережі, що тепер обплітає, наче павутиння, майже всю поверхню суходолу і є основою всіх наступних видів топографо-геодезичних робіт.

А. Клеро в середині XVIII ст. опрацював результати обчислень довжини дуги меридіанів й уперше застосував сферичні функції, широковідомі нині у геофізиці та інших точних науках, і створив теорію фігури Землі, запровадивши поняття геоїда.

Врешті-решт перемогли уявлення англійців, проте можна вважати, що загальний внесок французьких астрономів у розвиток вищої геодезії перебільшив внесок англійських учених.

Сучасні знання щодо особливостей фігури Землі не відрізняються якісно від тих, що були опрацьовані А. Клеро. За допомогою супутникових вимірювань уточнюють лише особливості, деталі поверхні геоїда порівняно з еліпсоїдом обертання, й визначають гіпсометрію суходолу (тобто відхилення від поверхні геоїда по вертикалі), що було б неможливо без ґрунтовної роботи, проведеної в XVII—XVIII ст. французькими й англійськими вченими.

 

ВНУТРІШНЯ БУДОВА ЗЕМЛІ

Більш-менш наукове пояснення внутрішньої будови Землі було викладене Р. Декартом у книзі «Трактат про Світ» (1664 р.). Він припустив, що Земля має вогняно-рідке ядро (воно огортається шлаковою оболонкою первинного охолодження); внутрішню оболонку, де утворюється метал; тверду кору, що, як було відомо давно, огортається повітряною та водною оболонками. Він вважав, що розломи земної кори є результатом зменшення об'єму планети внаслідок їі охолодження (або контракції). Ці ідеї майже без принципових змін подорожують, як ми побачимо, вже протягом понад 300 років з однієї гіпотези в іншу.

Датчанин Н. Стенон (1636—1687 рр.), що жив водночас з Р. Декартом, вважається за батька геології. Він висловив цілу низку реалістичних уявлень стосовно утворення осадових порід, їх первісно-горизонтального нашарування та можливостей визначення відносного віку гірських порід за їх положенням у розрізі. Від нього походять два основних принципи геологічної стратиграфії та геохронології:1) послідовність нашарування осадових порід знизу догори (нижче—вище); 2) омолодження віку відкладів у тому самому напрямку. Н. Стенонові належить перша періодизація природної історії Землі (в подальшому — геохронологічна шкала) та гіпотеза походження тектонічних рухів.

Уявлення про внутрішню будову Землі, подібні до Декартових, було висловлено набагато пізніше Г. Лейбніцем у науковому трактаті «Протогея» (1749 р.).

Наближення до сучасних уявлень (модель Гольдшмідта). Відомий геохімік В. М. Гольдшмідт, якого вважають поряд із В. І. Вернадсь-ким засновником даної науки, запропонував модель, що певною мірою наслідує Декартові й Лейбніцеві уявлення про внутрішню будову Землі. Як модель В. М. Гольдшмідт використав доменний процес з урахуванням, що того часу (на початку XX ст.) панувало уявлення про первинний вогняно-рідкий стан речовини Землі.

У домні, як відомо, відбувається диференціація первинної суміші, або шихти, складеної із залізної руди, вапняку й коксу, на чавун, залишки шихти та шлак. За аналогією, застосовуваною В. М. Гольдшмідтом, чавун подібний до речовини земного ядра,

яку вважали складеною із заліза та нікелю (Ni, Fe — ніфе), шихта відповідає мантії (Si, Mg — сіма), шлак — верхній частині твердого тіла Землі — земній корі (Si, Αl — сіаль). Наведені назви сплавів досі вживаються в геотектоніці, хоча вже й утратили первинний зміст.

За більш повною аналогією метал, поступово відновлюючись із руди, як найважчий компонент суміші, занурюється вглиб (густина ядра в середньому близька до густини заліза — дещо більша за 7 г/см³). На поверхню спливає шлак — силікатна суміш густиною до 3 г/см³. Застигаючи, шлак утворює речовину, подібну до природного вулканічного скла.

Головним чинником такої диференціації первинної гетерогенної (тобто неоднорідної за походженням) речовини Землі В. М. Гольд-шмідт вважав атомні об'єми елементів. За його уявленнями, елементи з малими атомними об'ємами, сполучаючись із залізом (так звані сидерофільні елементи), утворили ядро Землі. Інші елементи, схильні до утворення сполук із силіцієм та киснем, що мають великі атомні об'єми, називають літофільними. Вони утворюють літосферу (верхню частину мантії та земну кору). Елементи, схильні до утворення сполук із сіркою, або халькофільні, формують сульфідно-оксидну нижню мантію.

Нині вважають, що уявлення В. М. Гольдшмідта становлять лише історичний інтерес, оскільки ним було відкинуто гіпотезу первинно-рідкого стану речовини Землі. Втім це не зовсім так, бо й зараз використовують запроваджені ним назви внутрішніх оболонок Землі. Крім того, наступні гіпотези дотримуються майже тієї самої концепції геосферної будови Землі, хоч і дещо детальнішої.

ЗЕМЛЕЗНАВСТВО К. РІТТЕРА

Подібно до того, як з ім'ям І. Канта пов’язане становлення наукової космогонії, з діяльністю іншого німецького географа Карла Ріттера (1779‑1859 рр.), професора Берлінського університету, президента Берлінського географічного товариства, почесного члена Петербурзької Академії наук, Російського Географічного товариства та Московського товариства дослідників природи пов'язане становлення сучасної географії та порівняльного землезнавства зокрема.

Внесок К. Ріттера у землезнавство. К. Ріттеру належить перший курс землезнавства «Die Erdkünde» (1862 р., переклад на російську ‑ 1864 р.). Згідно з його уявленнями землезнавство має вивчати відносини між людиною та природою, але з боку природи. За основу землезнавства править фізична географія, яку він намагався назвати фізіологією природи, тобто такою, що пояснює процеси (сили) природи. К. Ріттер називав таке землезнавство загальним або порівняльним.

Вважаючи цілком доречно, що географ насамперед використовує матеріали, добуті внаслідок досліджень, здійснених іншими науками, він надавав великого значення методу упорядкування цих матеріалів, котрий називав редукцією, або зведенням до єдності. Саме це мусило сприяти встановленню природних відносин у будові земної поверхні та пізнанню тієї єдності, яку людина порушує своєю діяльністю.

У К. Ріттера знаходимо ідею рівноваги природних явищ, їхніх ритмічних (періодичних) змін:

Повітря, море та суходіл не можуть існувати, не впливаючи одне на одне, без взаємодії. Ця взаємодія лежить в основі гальмівних і утворювальних сил природи, виявляється в різних змінах і перетвореннях, у коротких і періодично повторюваних кругообігах...

Ці ідеї сьогодні є провідними в землезнавстві та глобальній екології, хоч їхній зв'язок з іменем К. Ріттера вже давно забуто.

Цікаву й багато в чому сучасну (до нашої епохи) систему при роди Землі запропоновано К. Ріттером. її він розглядає як особливим чином організовану, що постійно розвивається і містить у собі життєві зародки для розвитку в наступні століття й тисячоліття, тобто утворює «організм», або відрізняється особливою будовою, законами та механізмами розвитку.

Лише спираючись на ідею земного організму або системи цілого Землі, можна уявити появу та розвиток складових частин, зрозуміти таємницю систематичного...

Саме такий підхід К. Ріттер вважав конструктивним.

Про сутність географії як науки. І нині заслуговують на увагу уявлення К. Ріттера про сутність географії як науки.

Географія має предметом своїм лише взаємодію трьох головних форм — пружної, крапельно-рідкої та твердої — на поверхні земної кулі за просторовим їх співвідношенням та реакцією належних кожній з них явищ.

Так писав К. Ріттер у «Землезнавстві», випереджаючи схожі думки В. В. Докучаєва та А. М. Краснова, що були висловлені ними пізніше, наприкінці XIX ст.

У визначенні об'єкта фізичної географії, дискусія стосовно якого триває й досі, істотним є обґрунтування К. Ріттером земного простору як цілісної тривимірної єдності та одного з об'єктів фізичної географії, а також поняття ландшафту. Він дійшов висновку, що земні простори різняться своїми ландшафтами, тобто типами земної поверхні, котрі залежать насамперед від особливостей рельєфу. Він говорить про «неорганічну поверхню Землі в її місцевому розмаїтті та єдності, що ми в оглядному зв'язку звемо ландшафтом,... та є просторовою основою всього органічного життя».

Впроваджуючи поняття ландшафт, К. Ріттер опрацьовує уявлення про рельєф як про пластику, конфігурацію земної поверхні. Йому ж належить перша класифікація великомасштабних форм рельєфу, введення понять: нагір'я, плоскогір'я, гірська країна, що стали загальноприйнятими.

Вражає те, що до появи точних карт К. Ріттер правильно оцінив і запровадив уявлення про форми (обриси) земних просторів,

запропонував способи аналізу форми й опрацював поняття просторові відношення у зв'язку з міркуваннями про залежність різноманітних тіл природи й народів від географічного положення та обрисів місцевості. Він же підкреслював важливість фізичних вимірювань, тобто точного визначення висот місцевостей (звідки, певно, й пішла назва «фізична карта»). Всі наведені поняття без подальших змін увійшли до термінології сучасної географії.

К. Ріттера слід вважати фундатором історичного й палеогеографічного напрямів у географії, яким він відводив роль засобу для пояснення сучасної картини земного світу.

Рухи, зміни, перетворення важливі для географа тією мірою, якою вони зумовлюють сучасну розмаїтість форм прояву основних елементів природи.

Географія Людини за К. Ріттером. К. Ріттер вдався до спроби усвідомити географічний фактор людства, зробив основоположний внесок у розуміння географії людини й водночас зберіг за систематичною фізичною географією роль лідера в цьому напрямі. На його думку, проблему стосунків між природою та людиною можна розв'язати лише після того, як буде вивчено всі зв'язки між природними явищами на Землі.

Що для історії хронологія — те для географії фізичні властивості країни: основа, без якої факти не можна привести до належного ладу. Вони становлять кістяк географії, біля якого в чіткому ладі розміщується решта органічних частин.

Ті, хто потім досліджував наукову спадщину К. Ріттера, неодноразово з різних причин закидали йому антропоцентризм, пошуки якоїсь приреченості людської долі залежно від географічних чинників, прагнення вченого до пізнання «вищої симетрії та гармонії» щодо Землі як середовища Людини, оскільки він стверджував, що «загальне землезнавство має розглядати Землю як Оселю Роду людського».

К. Ріттер виявився одним із тих натуралістів, котрі прагнули надати дослідженням природи гуманістичного спрямування. Такі наукові поняття, як земний організм, система природи земної поверхні, середовище, елемент увійшли не лише до географії, а й до складу вчення В. І. Вернадського про біосферу, а тепер — до геоекології.

І, напевно, найважливіше: К. Ріттер створив наукову школу єв ропейського рівня, до якої належать такі визнані географи, як Елізе Реклю, Фрідріх Ратцель, Фердинанд Ріхтгофен, кожний з яких у свою чергу створив власну наукову школу, що в сукупності визначили контури сучасної географії.

Оцінюючи внесок К. Ріттера в теоретичне землезнавство, історіограф географії Н. Г. Сухова зазначає (1990 р.), що «К. Ріттер розорав цілинне поле теоретичної географії та засіяв його насінням нових ідей».

Коли К. Ріттер помер (1859 р.), у некролозі було сказано: «Не Гумбольдта, а Ріттера належить вважати за справжнього засновника новітнього землезнавства — він був Ератосфеном нашого часу, він перший почав обробляти географію суто науковим чином, вніс до неї новий матеріал, котрий до неї безпосередньо має належати, та надав їй цілком нового вигляду». Важко краще визначити науковий здобуток і роль К. Ріттера.

 

ЗАГАЛЬНОПЛАНЕТАРНІ ПРОЦЕСИ ЗА Д. М. СОБОЛЄВИМ

Дмитро Миколайович Соболєв (1872—1948 рр.) — видатний український геолог, один з фундаторів регіональної геології та засновників Харківської геоморфологічної школи.

Д. М. Соболеву належить помітний внесок у вивчення загаль-нопланетарних процесів, що має значення для становлення землезнавства. Найвагомішим доробком є три випуски його серії «Земля й жизнь»: перший — «Геологические циклы» (1926 р.); другий — «Эволюция й революция в истории органического мира» (1927 р.); третій — «О причинах вымирания организмов» (1928 р.).

Д. М. Соболєв формулює загальну основу розгляду Землі як цілісності, що певною мірою передує системно-структурному та структурно-функціональному аналізам, що набули визначного місця в геолого-географічних науках уже набагато пізніше — майже через півстоліття.

Історія Землі є сукупністю та послідовністю цілої низки процесів або перетворень усередині тієї системи, що ми її звемо земною кулею. Ясно, що для розуміння сутності тих змін нам необхідне уявлення про загальну конструкцію її діючого механізму, про будову земного тіла, про співвідношення його складових.

У кількох узагальнюючих працях Д. М. Соболєв виступає натуралістом енциклопедичного рівня знань, близьким за поглядами до В. І. Вернадського. Причому вони висловлювали думки, як правило, одночасно, незалежно один від одного, відбиваючи близьке за рівнем розуміння загальнонатуралістичних проблем.

Будова земної кулі. Д. М. Соболєв синтезував наявні на той час уявлення стосовно будови земної кулі, показавши детальніше, ніж у попередніх узагальненнях, геосферну будову Землі в цілому (тобто виходячи за традиційні межі геологічного дослідження). Майже через 10 років В. І. Вернадський дасть детальнішу характеристику зовнішніх геосфер Землі.

В узагальненні Д. М. Соболева найдокладніше розглянуто стратисферу, причому вперше визначено деякі характерні ознаки циклічності її будови не лише в традиційному для геолога вертикальному перетині (тобто за часовою координатою), а й у горизонтальному напрямку. Ним уперше виділено й зіставлено геоморфологічні та геотектонічні просторові ритми. Відомі географічні гомології (про подібність контурів та розміщення континентів, наявність характерних планетарних ліній тощо) набули генетичного значення. Ним виділено ундації (великі складки) разом із ундуляціями (малими особливостями) та визначено, що «повторюваність у земній корі подібностей морфологічних та тектонічних утворень є основою географічних гомологій».

Пошуки закономірності в повторюваності однакових (подібних) форм земної поверхні дали змогу виявити певні відповідності в просторових співвідношеннях.

Досліджуючи палеогеографічні процеси, а саме просторовий цикл континентальних формацій, Д. М. Соболєв виділив сім областей, що характеризувалися різними умовами осадкоутворення на суходолі: 1) північна нівальна область; 2) північний гумідний пояс; 3) північний аридний пояс; 4) екваторіальний гумідний пояс; 5) південний аридний пояс; 6) південний гумідний пояс (виражений слабко через брак площі поверхні суходолу); 7) південна нівальна область.

Так само Д. М. Соболєв розглядає й просторові фації морського дна, виділяючи пояси морських фацій, або батичні (глибинні) зони морської формації: неритичну, що займає приконтинентальну терасу (шельф), батіальну, що охоплює континентальний схил до глибини 1000 м і глибше; абісальну, що вкриває дно відкритого моря.

Виділяючи дрібніші ланки структури океанського дна, Д. М. Соболєв визначив кліматичні різновиди, або ж фації, морської формації, їх охарактеризовано через тип вивітрювання на суміжних материках (зважаючи на теригенне походження неритичних і батіальних осадів) та ознаки морської води: температуру, солоність, насиченість О₂, СО₂, Н₂S. Він звернув увагу на те, що навпроти гирл великих річок, особливо в теплих морях, відкладається червоний теригенний мул, забарвлений Fе(ОН)₂, з колоїдів (у тому числі гумінових розчинів). Також через взаємодію з суходолом та умовами діагенезу осаду на дні зумовлено утворення синього та зеленого мулів океанського дна.

Слід зауважити, що ці поняття введено до термінологічного апарату сучасної географії Світового океану та споріднених галузей знання (без посилання на Д. М. Соболева).

Вплив складчастості та гороутворення на планетарний рельєф. Досліджуючи планетарну роль орогенічних явищ, Д. М. Соболєв розрізняв орогенічні процеси гороутворення складчастих (первинних) гір та епігенетичні процеси формування континентів за рахунок вторинного вертикального пересування значних ділянок земної кори. Перші процеси призводять до виникнення великих складок — ундацій і широких «кам'яних хвиль», що охоплюють цілі континенти або ж великі їх частини.

Вже набагато пізніше такі неотектонічні хвилі було розглянуто з застосуванням сучасних методів досліджень відомими геоморфологами для пояснення сучасного розвитку рельєфу Євразії (монографія «Рельеф Земли», 1965 р.).

У пошуках закономірностей у просторово-часовому розподілі геологічної діяльності зовнішніх агентів, що є фізико-географічними чинниками відповідних явищ, Д. М. Соболевим виділено основні просторові фази екзогенного процесу: знесення, або денудацію, і відкладення, або ж седиментацію. Спираючись на концепцію геоморфогенезу У. М. Девіса, Д. М. Соболєв підкреслив важливість первинних форм земної поверхні, що лише вийшла з-під рівня моря, та виділив (залежно від кліматичних умов) чотири цикли денудації: 1) гумідний (або нормальний); 2) нівальний; 3) аридний та 4) морський. Часову послідовність перетворень суходолу з первинної рівнини на пенеплен (кінцеву рівнину) він визначає низкою: молоді—зрілі—старі—кінцеві форми.

Залежно від характеру взаємодії екзогенного процесу з тектонічним Д. М. Соболєв виділив форми:

структурні (тектонічного походження) — проструктурні (початкові), трансструктурні (перебудовані орогенезом);

скульптурні (вироблені ерозійними процесами);

деструктивні (вже не мають ознак тектогенезу).

Щодо пенеплену Д. М. Соболєв запровадив поняття поверхні денудаційної рівноваги та зіставив його з ізостатичним процесом безупинного відновлення підняття континентів над океаном (це визначається й у сучасному землезнавстві як ізостатична рівновага літосферних плит).

Палеогеографічна циклічність. Д. М. Соболевим було запроваджено поділ геологічного циклу на напівцикли: таласократичний (океанічної трансгресії та поширення морських відкладів на континентах) та теократичний (океанічної регресії та переважання континентальних фацій відкладів), що надалі стало загальновідомим постулатом палеогеографії. Ним запроваджено й інші, дрібніші підрозділи палеогеографічного процесу, а також дано аналіз загальної стратиграфічної шкали в аспекті визначення ролі тектоніки у формуванні кліматичної циклічності та інших планетарних географічних рис і особливостей. Зокрема, порівняння тектонічних та кліматичних фаз дало змогу вченому дійти висновків, що їх можна показати в такому вигляді:

Тектонічні фази Таласократична Теократична

Кліматичні особливості Теплий «морський» клімат, однорідний на значній території Головна гумідна кліматична фаза (накопичення вугілля) Головна нівальна фаза: Спи, РІ, Q,; розчинні солі, евапорити

Підсумовуючи дослідження, Д. М. Соболєв зазначав, що «історія Землі — це послідовність геологічних циклів», і сформулював задачу побудови періодичної системи історії земної кори, котру й по суті запровадив.

Роль географічних чинників у еволюції та вимиранні організмів. Окремо в другому та третьому випусках серії «Земля й жизнь» Д. М. Соболєв дослідив причини вимирання організмів, роль географічних, зокрема кліматичних, зовнішніх чинників процесу. Критикуючи уявлення про залежність еволюції органічного світу від фізико-географічних перетворень, він оцінив можливе значення переміщень земної осі, центра мас земної кулі, детально проаналізував можливу роль коливань Землі навколо осі Еквадор—Суматра й дійшов висновку щодо слушності тези:

Розквіт, як і занепад різноманітно спеціалізованих порід (організмів), не вдається поставити в причинну відповідність ані зі змінами моря й суходолу, ані зі змінами клімату, ані з боротьбою за існування поміж індивідами одного й того самого виду за Дарвіном та конкуренцією поміж різними видами й родами... Не можна вважати, що ці фактори не мали будь-якого значення, але головним є внутрішні чинники, закладені в самій організації живих істот.

Отже, Д. М. Соболєв запровадив до палеогеографії розуміння вирішального значення саморозвитку організмів, що тепер набуло загального визнання завдяки розвитку теорії систем й залученню її до тлумачення конкретного знання.

Водночас Д. М. Соболєв наголошував на відповідності «органічних переломів» періодам найсуттєвішого перетворення будови й вигляду земної поверхні, насамперед — орогенічним фазам, і наводив різного роду такі відповідності (кліматичні, геохімічні, біогеохімічні) як докази того, що «життя на Землі врівноважене за своїми складовими й формами, а також із середовищем існування. Середовище життя постійно утворюється й перетворюється самим життям й іншими земними силами, що в своїй роботі регулюються діастрофізмами...».

Отже, у визначенні провідної сили змін органічного світу, за яку Д. М. Соболєв вважав тектоніку (діастрофізми), вчений лишався геологом на відміну, скажімо, від В. І. Вернадського, що у той самий час за провідну визнав роль саме живої речовини. Зауважимо, що Д. М. Соболєв наблизив геотектоніку, стратиграфію й геоморфологію до пояснення будови земної кори й поверхні території України, склавши маловідому «скульптоструктурну карту України», значення якої стає зрозумілим лише тепер, через більш як 60 років після складання.

 

 

ІСТОРІЯ ФОРМУВАННЯ УЯВЛЕНЬ ПРО ЗЕМЛЮ І ВСЕСВІТ

Прагнення зрозуміти довкілля та власне себе в ньому є чи не найпершим поштовхом до формування стародавньої міфології, а згодом — натурфілософії та природознавства.