Взять, к примеру, холод и тепло. Есть много различных температурных шкал. В нашей стране принято пользоваться шкалой Цельсия, хотя ученые почти всех специальностей предпочитают так называемую шкалу абсолютных температур, которую обосновал Кельвин.
Измеряя температуру вещества, мы определяем, по сути дела, активность его атомов. Чем активнее атомы, тем сильнее они нагревают термометр (или любое тело). При абсолютном нуле температур атомы, просто говоря, замирают (на самом деле это не совсем так). Они словно впадают в зимнюю спячку.
Цельсий принял за нуль температуру замерзания воды. С таким же успехом можно принять температуру кипения воды, замерзания ртути, или спирта, или кварца — не все ли равно? Все вещества равноправны.
Теоретически это верно. Если не учитывать жизнь Земли. Но геолога интересует именно жизнь Земли — не просто свойства разных соединений. А вода на Земле — одна из четырех великих сил, которые перерабатывают космическую энергию (в основном солнечные лучи) на «нужды планеты».
Четыре великие силы: воздух — вода — живое вещество — техника.
И между прочим, все они связаны между собой, в особенности первые три.
«Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов, Нет земного вещества — минерала, горной породы, живого тела, — которое бы ее не заключало. Все земное вещество — под влиянием… ее вездесущности в верхней части планеты — ею проникнуто и охвачено».
Так писал Владимир Иванович Вернадский — один из величайших ученых. Он посвятил специальную книгу геологическому описанию воды (самого распространенного и, пожалуй, самого загадочного минерала Земли). И привел в этой книге отрывки из стихотворения П. Драверта:
В начале нашего века, когда писалось это стихотворение, в Германии существовало что-то вроде секты «льдопоклонников». Люди верили в необычайное космическое значение льда, считали, что и Луна — изо льда, и падающие звезды тоже…
Среди ученых до сих пор немало «льдопоклонников». Они не имеют ничего общего с германской сектой. Они даже не стараются преувеличивать значение льда в природе. Его значение и без того очень велико.
Четвертая часть поверхности планеты — во власти «вечной мерзлоты». А в нашей стране доля эта достигает 48 процентов. Почти полстраны!
Переход воды в лед мы, жители средних широт, наблюдаем ежегодно зимой. Мы настолько к этому привыкли, что почти не обращаем внимания на множество «зимних» изменений природы. А ведь зимняя страна, по сути дела, очень мало напоминает летнюю. Морозная погода. Холодное солнце. Замершие голые деревья. Исчезнувшие ручьи и трава. Застывшие реки и озера. Изменившийся рельеф: кочки, овраги, холмы…
Но это — волшебство всего лишь небольшого Морозика. Он недолго гостит в наших краях и пропадает почти бесследно.
А есть могучие Морозы, которые властвуют на огромных просторах полярных стран. Они сковывают холодом горные породы на большие глубины и превращают здесь воду на многие века в лед. Это — хозяева «вечной мерзлоты». Лишь летом они идут на уступки и отдают во власть воды и солнца верхний тонкий слой Земли.
А еще бывает великий Морозище. Он приходит на Землю изредка. Зато на многие тысячелетия. И тогда полярные и горные льды начинают пухнуть, как подымающееся тесто, и расползаться на огромных территориях…
Бывали геологические эпохи, когда на Земле, да и то лишь у полюсов, встречались только Морозики. А вот в наше время, за последний миллион лет, наступила пора Морозища. Он за этот срок не раз приходил и уходил (такое случалось и в некоторые былые эпохи).
Если судить по шкале абсолютных температур — экая беда! Была где-то в один год средняя температура +278 градусов, в другой +273 градуса, а в третий +268 градусов. Ну и что особенного?
А особенного так много, что пришлось обособить специальную науку — мерзлотоведение, которую называют еще «геокриологией» («криос» — «лед»). Ее-то и интересует, что же происходит, когда вода на земле или под землей на долгое или короткое время обращается в лед, а горные породы охлаждаются ниже нуля.