Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло
Шрифт:
К началу 1950-х американский геохимик Клэр Паттерсон, работавший в Калифорнийском технологическом институте, завершил исследование железного метеорита и определил средний состав свинца. В 1953 г. он пришел к выводу, что именно таким и было исконное соотношение, и, отталкиваясь от этих данных, получил возможность вычислить количество свинца, образовавшееся на Земле в результате уранового распада и срок его образования. Верхний предел возраста Земли получился 4600 млн лет.
Считать ли этот возраст истинным? Несмотря на всю логичность предположения, что метеориты формировались в одно время с нашей планетой, в 1950-х бесспорных подтверждений на этот счет не существовало. И в 1956 г. Паттерсон взялся доказать, что метеориты в исследованиях могут выступать в качестве представителей Земли. Он подверг анализу другие типы метеоритов, содержащие уран. В результате ему удалось выявить соотношение между 207Pb/204Pb
Возраст 4600 млн лет, полученный после привлечения внеземных источников, кажется вполне похожим на правду. Прав был шотландский геолог Джеймс Хаттон — шкала времени уходит в бесконечность.
Эпилог
Время креационизма прошло
Часы остановились в темноте.
В начале книги я выражал озабоченность тем, что наука не получает достаточного освещения. Меня всерьез пугает, что обществу невдомек, откуда берутся научные достижения и плоды знаний, которыми оно пользуется. И я по-прежнему считаю эту проблему существенной. Люди часто стонут, что научное изложение для них «слишком заумно», «слишком непонятно». И очень жаль. Наука — это безумно интересно, и я надеялся посредством этой книги поделиться с вами своим восторгом. У науки в запасе много такого, что помогло бы улучшить качество жизни на летающем в космосе каменном шарике под названием Земля. И необходимость в этом ощущается как нельзя более остро.
Наша планета стоит на пороге величайших испытаний. Количество вымирающих видов, по последним оценкам, пугающе огромно. Ежегодно от 25 000 до 50 000 видов пропадают с лица Земли навеки — многие из них даже не описаны должным образом. Трагические масштабы поневоле заставляют вспомнить о великих вымираниях древности, которые мы уже рассматривали. А если еще добавить перспективу катастрофических изменений климата, времена нам предстоят суровые.
Отличный пример того, как слабыми научными познаниями можно воспользоваться в своих целях, показывают адепты креационизма, особенно в крайней его форме — младоземельной. Его сторонники всевозможными способами пытаются убедить общественность, что нашему миру всего 6000 лет. При этом к научным данным они подходят крайне избирательно, выуживая лишь те, что в глазах несведущих смогут сойти за доказательства их правоты. По сути, у креационистов только и есть что набор путаных суждений, выборочных пересказов исследований и выдернутых из контекста научных цитат. Именно так обстоит дело с недавними открытиями в области эволюции человека, которые идут вразрез с представлениями креационистов. Еще 30 000 лет назад на Земле существовало четыре разных вида древних людей. То, что в итоге остались именно мы, — воля случая. Предопределить заранее, что мы останемся, а остальные исчезнут, было бы невозможно. Игнорировать ископаемые останки и отрицать их возраст — значит закрывать глаза на прежнее разнообразие человеческих видов.
Мне самому довелось стать очевидцем этой подтасовки фактов в 2004 г., когда на пресс-конференции в Сиднее мы впервые объявили миру о находке останков «человека флоресского» («хоббита»). Вернувшись на раскопки в Квинсленде как раз в вечер проведения конференции, я обсуждал за кружкой пива значение этой находки с моими коллегами по археологическому лагерю. На следующее утро у порога перед входом мы обнаружили креационистскую листовку, убеждающую, что человек не может быть продуктом эволюции. Видимо, кого-то из вчерашних наших собеседников не устроил ход дискуссии — хотя мне лично сложно представить, зачем таскать с собой в отпуск подобные материалы. Текст листовки сводился к тому, что наука продемонстрировала свою несостоятельность, когда «пилтдаунский человек» оказался подделкой. Меня несказанно изумило, что именно эту историю креационисты притягивают в качестве аргумента.
Разберемся вкратце, кто такой «пилтдаунский человек» и как датирование помогло установить факт мистификации.
«Пилтдаунский человек» — это три части скелетных останков, найденных в начале XX в. британским археологом-любителем Чарльзом Доусоном из Суссекса. В 1912 г. вместе с Артуром Вудвордом, смотрителем из геологического отдела Лондонского музея естествознания,
После смерти Доусона в 1916 г. находки прекратились, хотя Вудворд продолжал раскопки в этой местности еще 21 год — в основном после выхода на пенсию. Со временем фрагменты скелета, называемые «пилтдаунским человеком», стали вызывать все большее недоумение. При жизни Вудворда антропологов практически не подпускали к этим останкам, несмотря на то, что новые ископаемые фрагменты, найденные в других районах Европы и Азии, противоречили Eoanthropus dawsoni. Эти новые находки свидетельствовали, что человеческие челюсти и зубы появились на одном из самых ранних этапов развития, а черепная коробка и лоб менялись куда медленнее. У «пилтдаунского человека» наблюдалось прямо противоположное.
Когда в 1944 г. Вудворд умер, находки были подвергнуты более тщательной проверке, с применением методов, недоступных на момент обнаружения. Туда входило и радиоуглеродное датирование разных фрагментов черепа. Как вскоре выяснилось, «пилтдаунский человек» был подделкой, мистификаций, разыгранной, вероятнее всего, Доусоном. Он выдал за ископаемые останки человеческий череп и челюсть орангутанга, возраст которых едва приближался к нескольким сотням лет.
Младоземельные креационисты полагают, что Земля, Вселенная и время появились в один и тот же миг. Хотя еще несколько столетий назад такая точка зрения считалась общепринятой, развитие астрономии доказало ее несостоятельность. В 1718 г. Эдмонд Галлей использовал данные наблюдений, сделанных в I в. н.э., и пришел к выводу, что положение звезд относительно друг друга со временем меняется. Важно отметить, что к прецессии равноденствий, о которой мы говорили в главе 4, это никакого отношения не имело. Галлей увидел, что некоторые звезды смещаются относительно других. Что же происходит?
Теория Галлея получила дальнейшее развитие в 1860-х, когда британская чета Уильям и Маргарет Хаггинс начали изучать состав звезд. С помощью спектроскопа они разделили свет от звезды Сириус на составляющие части спектра. В целом, по наблюдениям Хаггинсов, набор получался такой же, как у нашего Солнца. Однако у Сириуса некоторые спектральные линии оказались длиннее: они сместились в красную, длинноволновую часть спектра, произошло так называемое «красное смещение».
Красное смещение обусловлено эффектом Доплера, который можно проиллюстрировать на примере звуковых волн. Представьте, что вы стоите на краю тротуара и мимо проносится полицейская машина с включенной сиреной. По мере приближения машины громкость душераздирающего звука возрастает, длина волны становится короче. Когда машина окажется непосредственно перед вами, волна сократится настолько, что у вас заложит уши. Но затем машина снова начнет удаляться, и уши можно будет уже не затыкать, звук будет делаться тише с удлинением волны. То есть по мере удаления источника звука удлиняется волна. К счастью, эффект Доплера отлично поддается математическому моделированию. Хаггинсы вычислили, что Сириус удаляется от Земли со скоростью 45 км в секунду.
В начале XX в. астрономы продолжили исследования красного смещения. Уже к 1931 г. американцам Эдвину Хабблу и Милтону Хьюмасону удалось доказать, что в районе 100 млн световых лет от нас галактики стремительно разбегаются от Земли — и чем больше расстояние, тем стремительнее. Открытие имело колоссальное значение. Ведь если представить все «в обратной перемотке», получалось, что вся Вселенная была сконцентрирована в каком-то небольшом участке пространства. Дальнейшее развитие событий замечательно описано у Саймона Сингха в «Большом взрыве».
Давайте посмотрим, что должно было происходить непосредственно в момент «взрыва», поскольку именно с ним связаны ключевые доводы креационистов, касающиеся происхождения времени. Во время «большого взрыва» температура должна была измеряться триллионами градусов: молодая Вселенная состояла из света и практически бесконечного числа атомных частиц. По мере расширения протоны, эквивалентные ядру водорода, вступали в реакцию с другими энергетическими частицами, образуя гелий, а также выбрасывая в пространство энергетические электроны и свет. Где-то через 300 000 лет температура понизилась где-то до 6000 °C — теперь свободные электроны могли замедлить движение и позволить свету распространяться беспрепятственно, не сталкиваясь ни с чем. Свет достиг постоянной скорости 299 792 км/с и держит ее до сих пор.