August 4th, 2018

thinking

Колумб. 5

Колумб++ не может никуда плавать и не знает ничего, кроме Старого Света как он был известен Колумбу 1.0, но может пользоваться продвинутыми инструментами. Как бы он мог открыть Америку?

Я придумал относительно простой способ.

***

Метод основан свойстве упругих тел, открытом Пуассоном с Коши: скорость распространения продольных волн в однородном теле как минимум в корень из двух раз быстрее поперечных. В приложении к Земле поперечные волны называются вторичными (S), а продольные первичными (P). Сейсмограф регистрирует первичные (продольные), потом вторичные (поперечные), и по задержке между ними (зная скорости обеих волн) нетрудно найти расстояние от эпицентра землетрясения. Зная эти оценки, триангуляцией находится эпицентр. Проблема в том, что такой метод работает все хуже и хуже, когда расстояние увеличивается, и перестает работать, когда геодезическая больше 100 градусов. Поскольку скорость распространения волн увеличивается с глубиной мантии, из-за рефракция самая быстрая волна идет по дуге, изогнутой внутрь Земли. Когда дуга задевает ядро, начинается поглощение, отражение и сильная рефракция волн. По этой причине на расстояниях > 12,000 км, этот метод не годится. С 2,000-3,000 км его так же неплохо откалибровать, т.к. иначе оценочные расстояния будут завышенные. На больших расстояниях нужна точная засечка прибытия P-волн, это уже серьезная проблема, а еще нужные сложные модели. К счастью, Америку можно открыть без таких сложностей.
https://en.wikipedia.org/wiki/Seismic_wave#Usefulness_of_P_and_S_waves_in_locating_an_event
http://www.columbia.edu/~vjd1/earthquakes.htm



Если посмотеть на карту землетрясений, чаще и сильнее они бывают по тихоокеанскому побережью Азии и Южной Америки. Середина последней находится примерно на 10,000 км от Лиссабона и 8,000 км от южной оконечности Африки. Нескольких станций по западному побережью Африки было бы достаточно, чтобы за пару десятилетий (а то и меньше) примерно очертить зону самых сильных и частых землетрясений. Это возможно даже без тщательной калибровки метода (для которой, кстати, прекрасно подходят Турция с Индией). Показания сейсмографов на Дальнем Востоке (от которых Америка слишком далеко) показали бы, что на востоке такая зона примерно повторяет побережье. Сопоставление результатов подсказывает, что сейсмическая зона на Западе с высокой вероятностью так же является побережьем материка, и заодно дает оценку расстояния до этого побережья. Чувствительных сейсмографов (а ля князь Голицин) не нужно, при некотором терпении достаточно регистрации самых сильных землетрясений.

Метод заодно дает основания для заплыва: именно в подобных местах образуются жилы золота.

In the Earth’s crust, gold is a rare metal in a sea of sand and salt and rock. When an earthquake strikes and parts of the fault open up, a sudden drop of pressure causes liquid that is flowing around in the fault to rapidly vaporize, says Nature, dumping the gold out of solution in small but highly purified deposits. The idea of an earthquake-driven drop in pressure drawing gold and other materials out of the crustal mix could help explain why “the rocks in gold-bearing quartz deposits are often marbled with a spider web of tiny gold veins." The earthquake-induced pressure drop and consequent “flash deposition” of minerals could account for “the formation of more than 80% of the world’s gold deposits; a simple repetitive process related to the everyday occurrence of earthquakes.” This process, repeating over and over in a highly active area like the Southern Alps or New Zealand could produce an 110-ton gold deposit in around 100,000 years.
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/earthquakes-are-basically-gold-factories-4659100/
thinking

Колумб. 6

По большому счету, уже в его время плаванье Колумба было некоторым недоразумением.

Когда я читал про мореплавателей, я не мог понять, почему в 15-м веке все настолько помешались на сребре-злате, что буквально были готовы гибнуть за металл. В книгах это списывали на жадность и беспокойство натуры, что не вязалось с жизненным опытом.

Только лет 10 назад я, наконец, узнал, что произошло. А было то, что резко снизилась производительность известных тогда месторождений золота и серебра, которые разрабатывали в продолжении веков. Эпоха географических открытий была попыткой выхода из общеевропейского металлургического кризиса, и любое предложение, каким бы оно не было экзотическим (скажем, португальские попытки найти золото в Африке), в такой обстановке воспринималось серьезно.
https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Bullion_Famine

***

Странность в том, что серебра в Европе было сколько угодно. Ехать за ним не надо было, оно находилось под ногами. Проблема существовала в головах. Серебряные руды, которые тогда разрабатывались, были свинцовыми. С незапамятных времен сульфиды превращали в сплав. При высокой температуре свинец окисляли в оксид, который в расплаве отделяется от серебра. "Отсутствие серебра" означало выработку богатых серебром свинцовых руд вблизи поверхности. При этом оставалось множество медных руд, содержащих серебро. Примерно в то же время, когда Колумб отправился в странствие, в Германии был изобретен (или переизобретен) метод извлечения серебра из медных руд.

Метод (ликвация) основан на фазовой диаграмме медь - серебро - свинец, и его описание можно найти, например, здесь
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquation
Подход в том, чтобы захватить серебро избытком свинца, сведя задачу к предыдущей. Это возможно благодаря спинодальной декомпозиции сплавов свинца и меди и большой разнице в их плотности. В 16-м веке процесс был оптимизирован, и производство серебра в Европе выросло в 5 раз. Большее производство было не нужно; оно лишь привело к обесцениванию серебра, и тем послужило толчком к разорению Испании.

Но это не самое примечательное.

Хотя в новооткрытой Мексике и Боливии водилось серебро, те руды тоже не подходили под старый процесс. Хуже того, там (в отличие от Европы) не хватало свинца и топлива под ликвацию. Если бы не дальнейшие успехи алхимии, толка от открытия серебра не было бы, так как руду было невозможно в массовых масштабах перерабатывать в металл. Однако, в Перу были найдены месторождения ртути, и это позволило использовать ее для амальгамирования гидрометаллургически восстановленного серебра ***
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3346781/
Экономика операции была такова, что транспортировать эту ртуть из Перу в Мексику было невыгодно, и туда ее везли по морю из испанской Альмадены, где находится самое большое месторождение в мире. Испании "повезло" тем, что все необходимое для разработки месторождений находилось на территории ее империи. Португалии так не повезло. Для обогащения нужно не столько открытие Америки, сколько доступ к нескольким орогенным зонам, которые совпадают с границами плит. "Сейсмический метод" умозрительного открытия богатых континентов в этом смысле логичнее путешествий вслепую за тридевять морей.

***

Колумбу не нужно было плавать в Америку. Ту проблему, которую отчаянно пытались решить Колумбы, они все равно решить бы не смогли. Даже когда Колумбы чудом добрались до вожделенных металлов, и тогда эта проблема была не решена.

Проблема была решена в реторте алхимика.

*** PS. https://shkrobius.livejournal.com/652702.html?thread=13547934#t13547934