Глава первая Земля в пространстве и времени

Глава первая

Земля в пространстве и времени

1. Как углублялись представления человечества о пространстве и времени.

2. Земля в пространстве.

3. Каков подлинный возраст Земли?

1

Прежде чем приступить к истории самой жизни, скажем пару слов о той сцене, на которой будет поставлена наша пьеса, и той обстановке, на фоне которой она будет развиваться.

За последние несколько столетий представления людей об окружающем их видимом мире претерпели значительные изменения. Одновременно с этим и само место человека, его роль в этом мире перестают казаться столь значимыми, как прежде. Люди узнали, что они — составляющая часть некоего целого, гораздо более обширного, более протяженного в пространстве и времени, гораздо более удивительного, чем могли представить их предки.

Первобытному сознанию Земля представлялась лишь плоским основанием обитаемого мира, а небо — куполом над этим основанием. Солнце, Луна и звезды в представлении первобытного человека раз за разом совершали свой таинственный круговорот, проходя половину пути по небесному своду, а другую половину — под земной твердью. Вавилонские и китайские астрономы, даже после многих веков наблюдений за звездами, продолжали верить, что Земля плоская.

У мыслителей Греции впервые возникло явственное представление о сферической форме нашей планеты, но даже греки не мог ли вообразить, насколько обширна Вселенная. Земной шар оставался для них центром мироздания. Вокруг этого центра, прикрепленные к хрустальным сферам, двигались Солнце, Луна, планеты и неподвижные звезды. Только в XV в. сознание человека смогло продвинуться дальше и Коперник высказал ошеломляющее предположение о том, что в центре находится именно Солнце, а не Земля. Взгляды Коперника стали общепризнанными только в XVII в., после изобретения Галилеем телескопа.

Появление и усовершенствование телескопа обозначает, несомненно, новый этап развития человеческой мысли, новое видение жизни. Удивительно, что греки, с их живым и проницательным умом, не смогли придумать ни телескопа, ни микроскопа. Они не смогли найти практического применения линзам, хоть и жили в мире, в котором стекло было известно и его качество улучшалось на протяжении нескольких столетий. В повседневной жизни греков широко использовались стеклянные фляжки и бутыли; через них, конечно же, можно было заметить, как искажаются и увеличиваются очертания предметов. Но наука в Греции была занятием возвышенным, уделом философов, которые, за исключением таких гениев, как Архимед и Герон,[1] были слишком горды, чтобы учиться чему-нибудь у простых ремесленников — ювелиров, кузнецов или стеклодувов.

Невежество — это первое, чем приходится расплачиваться за подобную гордыню. Философу недоставало практических навыков, а у ремесленника не было научных знаний, поэтому пришлось ждать новой эпохи еще целое тысячелетие, пока стекло пришло на помощь астроному. Со времен Галилея астрономия и телескоп развивались вместе, отодвигая занавес невежества и ложных представлений, которые скрывали от человека глубины космоса. Поместив Солнце в центр Вселенной, человек задумался: а не пришло ли время пересмотреть само понятие о центральном положении всего нашего мира? Теперь мы знаем, что Солнце нельзя даже включить в число больших звезд — это всего лишь одно из меньших светил.

Телескоп смог освободить воображение человека так, как ни одно из технических приспособлений до него. Если что-либо и можно сравнить с ним по воздействию на научные представления, так это спектроскоп, разработанный после открытий Фраунгофера в 1814 г.[2]

Завеса, скрывавшая непостижимую бездну окружающего нас пространства, начала приподниматься лишь три века назад. Значительно позднее пришло осознание подлинного возраста нашей Вселенной, ее немыслимо долгой истории. Среди народов древности, кажется, лишь у индийских философов мы можем найти какое-то представление о бесконечных промежутках времени, через которые прошел этот мир. В европейской культуре еще немногим более двухсот лет назад нашей истории отводили на удивление короткий срок. Во «Всеобщей истории», изданной объединением книготорговцев в Лондоне в 1779 г., указывается (как нельзя более точно), что мир был создан в 4004 году до Рождества Христова, в момент осеннего равноденствия, и что венцом создания мира было сотворение человека в Эдеме, на Евфрате, в двух днях пути от Басры. Уверенность, с которой делались эти утверждения, черпалась в излишне буквальном понимании библейских повествований. В наши дни лишь некоторые из тех, кто верят в боговдохновенность текстов Библии, готовы истолковывать эти сведения как непосредственный факт.

Разрушить этот временной барьер и открыть за маленьким «вчера» шести тысячелетий еще миллионы подобных вчерашних «дней» было суждено геологии, и в особенности палеонтологии. Задолго до XVIII в. два очень часто наблюдаемых геологических явления прямо-таки взывали к вниманию человека.

Во-первых, это обширные районы, где в открытых разломах виднелись напластования различных каменистых пород, которые могли сложиться лишь за достаточно длительные периоды времени. Во многих случаях эти пласты оказывались изогнуты, образовывали складки, надвигались один на другой таким образом, который неизбежно предполагал длительное действие огромных природных сил. Во-вторых, это часто встречающиеся окаменевшие остатки существ, похожие на кости и черепа ныне существующих видов, но не идентичные им.

Лишь в XVIII в. геологические слои и ископаемые остатки начали изучать систематически, и только в XIX в. появилось понимание подлинного масштаба и значения этих данных. Впервые перед удивленным взором ученых открылась Летопись Окаменелостей. Пришлось преодолеть упорное сопротивление тех, кто отстаивал буквальную интерпретацию Библии.

Со временем горизонты человечества стали шире и дальше. Двести лет назад воображение человека ограничивалось пределом в шесть тысяч лет. Теперь и этот занавес поднят, и человек может взглянуть в прошлое своего мира на протяжении многих и многих сотен миллионов лет.

Теперь вкратце остановимся на том, что нам известно о физических параметрах нашего мира. Наша Земля — вращающийся шар. Хотя она и кажется нам обширной, это лишь частица материи в огромном пространстве Вселенной. Космос по большей части представляет из себя вакуум, в котором на огромном расстоянии друг от друга расположены ослепительные средоточия тепла и света, «неподвижные звезды». Их называют неподвижными, но тем не менее и они движутся в пространстве, просто долгое время люди не замечали этого движения, потому что звезды находятся от нас очень далеко. Должны пройти тысячелетия, прежде чем станет существенной разница в положении звезд на небе.

Много столетий назад египтяне составляли карты звездного неба, и эти карты показывают, что очертания созвездий очень сильно изменились: многие звезды проделали весьма значительный путь. Но мы по-прежнему говорим «неподвижные звезды», чтобы отличить их от планет. Расстояние до звезд столь велико, что несмотря на свой огромный размер даже в самый мощный телескоп они кажутся лишь точками света, более или менее яркими. Впрочем, если пристальнее рассмотреть их в телескоп, некоторые из них похожи на облака или спирали сверкающего пара, которые мы называем туманностями.[3]

Совсем недавно было открыто также существование так называемых «черных дыр»[4] и облаков темной материи. Некоторые из последних достигают огромных размеров. Мы по-прежнему ничего не знали бы об их существовании, если бы они не рассеивали свет расположенных за ними звезд.

Одна звезда, тем не менее, расположена так близко от нас, что кажется большим огненным шаром. Эта звезда — наше Солнце. По своей природе Солнце тоже относится к неподвижным звездам, но мы воспринимаем его не так, как другие звезды, ведь оно несравненно ближе к нам, чем они. Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет сто сорок девять миллионов км, его диаметр — один миллион триста девяносто тысяч км, а масса в триста тридцать тысяч раз превосходит массу нашей планеты. Но есть много звезд и куда более массивных, чем Солнце.

Очень тяжело представить реальный смысл подобных величин. Если бы пуля, выпущенная из пулемета Максима, не снижая начальной скорости, летела в сторону Солнца, то ей понадобилось бы семь лет, чтобы достичь цели. И все же можно сказать, что Солнце достаточно близко от нас, по сравнению с другими звездами. Если бы Земля была маленьким шариком диаметром один сантиметр, тогда диаметр Солнца был бы почти один метр. Нам известно, что Солнце также вращается вокруг своей оси. Его атмосфера настолько раскалена, что все металлы находятся там в газообразном состоянии. О том, что находится под поверхностью Солнца, мы можем только догадываться.[5]

Вокруг Солнца на большом расстоянии вращается не только наша Земля, но и другие подобные ей небесные тела — планеты. Их можно видеть на небе, потому что они отражают солнечный свет. Они достаточно близки к нам, чтобы можно было с легкостью наблюдать их движение на небосводе. Ночь сменяет ночь, и меняется их положение относительно неподвижных звезд.

Насколько пустынно космическое пространство, какое незначительное место в нем занимает материя, можно легко представить на следующем примере. Если бы, как мы уже сказали, Солнце было шаром один метр в поперечнике, то наша Земля была бы соответственно шариком в один сантиметр, на расстоянии ста семи метров от Солнца, а Луна была бы крупинкой размером с зернышко, в тридцати сантиметрах от Земли.

Ближе к Солнцу, чем Земля, были бы две другие крупинки — планеты Меркурий и Венера, на расстоянии 40 и 77 метров соответственно. Далее за Землей идут планеты Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, на расстояниях 162, 556, 1020, 2062 и 3274 метра от Солнца соответственно. Прогулка от Солнца до Нептуна заняла бы почти час.[6]

Между этими планетами находится значительное количество гораздо меньших частичек, из которых большая часть — это астероиды, которые кружатся между Марсом и Юпитером. И время от времени крошечный сгусток светящегося пара и пыли — комета — заплывал бы в эту систему из бескрайних пространств за ее пределами. Все остальное пространство над нами и вокруг нас, а также на немыслимом расстоянии от нас — это холодный, пустой и безжизненный космос. Ближайшая к нам неподвижная звезда, по нашей уменьшенной шкале (вспомним еще раз, Земля — шарик в один сантиметр, а Луна — как маленькое зернышко), была бы удалена на тридцать тысяч километров! А большинство видимых нами неподвижных звезд находилось бы в нашей модели в сотнях и сотнях миллионов километров от нас.

Давайте теперь снова обратимся к Земле. Диаметр нашей планеты чуть меньше двенадцати тысяч восьмисот километров. Ее поверхность неровная, более выступающие участки — это горы, а впадины на поверхности Земли заполнены слоем воды — океанами и морями. Максимальная глубина земного океана — около одиннадцати километров, что очень мало в сравнении с размером самой планеты.

Земной шар окружает тонкий воздушный покров — атмосфера. При подъеме на воздушном шаре или во время горного восхождения можно заметить, что воздух постепенно становится менее плотным, пока не станет слишком разреженным, чтобы поддерживать жизнь. На высоте же свыше тридцати двух километров воздуха почти нет. Самая большая высота, на которую может подняться птица, — около шести километров; говорят, кондор может преодолеть такую высоту. Однако большинство птиц и насекомых, которых поднимали на воздушных шарах или аэропланах, падали замертво с куда меньшей высоты. Аэропланам удавалось подниматься выше двенадцати километров, и воздушные шары также взлетали до одиннадцатикилометровой отметки, однако это стоило их пилотам немалых физических усилий. Небольшие экспериментальные аэростаты, уже не с людьми, а с контрольным оборудованием на борту, поднимались на высоту до тридцати шести километров.

Жизнь возможна лишь в нижних слоях атмосферы, не превышающих шести километров, и в верхних слоях моря, не глубже сотни метров от уровня земной поверхности.[7] Нам неизвестны какие-либо иные формы жизни кроме тех, что существуют в этих на самом деле очень узких слоях воздуха и воды на нашей планете. Насколько мы знаем, все остальное окружающее нас пространство остается безжизненным. Ученые обсуждают возможность существования жизни на других планетах, в первую очередь на Марсе или Венере, но пока это не более чем научные предположения.

На этом завершим наш краткий разговор о Земле и окружающем ее пространстве. Рассмотрим теперь наш предмет с точки зрения времени. Астрономы, геологи и исследователи-физики имеют сейчас возможность описать примерную картину возникновения Земли. По их мнению, в определенный момент, достаточно далеко отстоящий от нас в прошлом, Солнце представляло собой вращающуюся огненную массу материи, пока еще не сжавшуюся в плотное средоточие тепла и света значительно больших размеров, чем в наши дни. По мере вращения Солнца несколько фрагментов отделились от него и превратились в планеты. Наша Земля — одна из этих планет. Пылающая масса, которая была основой для Земли, вращаясь, разделилась на две части — большую, саму Землю, и меньшую, теперь безжизненную и неподвижную Луну.

Как долго, может спросить читатель, существует наш мир? В последние несколько лет этот вопрос привлекал к себе особое внимание. Ранние оценки значительно разнились между собой, однако постепенно в этом вопросе удалось прийти к общему мнению. Астрономы и математики, которые основывают свои расчеты на скорости остывания небесных тел и на процессах ядерного распада, говорят о четырех миллиардах лет как возрасте Земли; а от той поры, когда на Земле возникла жизнь в какой-либо ее форме, нас отделяет промежуток времени в три миллиарда лет.[8] Возраст же Солнца как звезды определяется сейчас в промежутке примерно пяти-шести миллиардов лет. На Земле, говорит сэр Джеймс Джинc в книге «Вселенная вокруг нас», через миллиард лет температура на экваторе опустится до арктического уровня.[9] Учитывая, что возраст человека как сознательного социального существа лишь тридцать тысяч лет, этот срок дает ему неограниченные возможности для обретения знания и силы. Задолго до того, как человек подойдет к этому рубежу, он может стать властелином времени и пространства.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.