Причина времени
Шрифт:
Новая наука начинала с представлений о медлительности, постоянстве, повторяемости и длительности одних и тех же геологических изменений. “Воображение утомлялось и изнемогало от усилий постигнуть всю громадность времени, потребного для уничтожения целых материков таким нечувствительным процессом; ум, блуждая в нескончаемых периодах, не находил себе места отдохновения в далеком прошлом. Древнейшие горные породы представлялись породами производными, происходившими из предшествующих серий, которые в свою очередь, быть может, произошли от других до них существовавших. Такой взгляд на громадность протекших времен, подобно взгляду Ньютона на пространство, был слишком обширен, и не мог вызвать идеи о величии без примеси тягостного сознания нашей неспособности постигнуть цель такого бесконечного пространства времени”.( Лайель, 1866, с.58).
Вот так красноречиво писали старые натуралисты, создавая основы новых наук. Лайель, так же как и Ламарк, (последнего можно в свою очередь назвать одним из отцов-основателей биологии), начал с представления о том, что прозреваемая геологом длительность естественных земных процессов, закономерно развивающихся по своим законам в невообразимой глуби веков, совсем не то, или не совсем то же, что физическая длительность. Если в физических механических закономерностях согласно указанию и предписанию Ньютона, не содержится причины времени или длительности, то в естественных земных процессах причина где-то как раз и крылась. Сам принцип актуализма, или униформизма зиждился на представлении о собственных геологических процессах, которые не ускоряясь и не замедляясь, идут в одном темпе и не обороты планеты вокруг Солнца и не вращение ее вокруг своей оси диктуют их продолжительность, а внутренние события на ее поверхности и в ближайших недрах. Этот темп и есть время. Медленно накапливаются речные сносы и осадки на дне океана, дно поднимается, возникают отмели, затем они становятся сушей, она в результате действия подземных сил сминается, вспучивается, вздыбливается, растут горы, которые под действием вод и ветра снова разрушаются и в виде речных сносов и пыли отправляются в обратный путь на дно морей. Этих вековечных однообразных событий необходимо и достаточно для всех изменений в разных частях планеты. Законы неизменны и не нужно умножать сущности и искать “скрытые субстанции”.
“Многие явления, долгое время считавшиеся доказательствами какой-то таинственной действующей причины, – писал Лайель в своем основном труде, – были окончательно признаны за необходимое следствие законов, ныне управляющих материальным миром. Открытие такого непредвиденного тождества побудило наконец некоторых ученых заключить, что в течение веков, созерцаемых геологией, не было никакого перерыва в деятельности одних и тех же постоянных законов изменения. Одной и той же совокупности общих причин, полагают они, совершенно достаточно для произведения посредством их различного сочетания, бесконечного разнообразия явлений, памятники которых сохранились в земной коре, и, согласно с такими началами, следует ожидать повторения подобных изменений во временах грядущих” (Лайель, 1866, с. 69).
Так геология освободилась от идей происхождения мира и от предположения о каких-то невероятных, могущественных и неизведанных силах, управлявших когда-то развитием мира, основываясь на которых рассчитывал приблизительно срок образования Земли Бюффон. Основатели геологии преодолели не только священную историю, но и выросшую из нее космогонию. Нереалистично и противно здравому смыслу ставить естественную историю в зависимость от неких космических факторов, от происхождения, от состояния и событий в солнечной системе, от гипотетического остывания земного шара. Оказывается, для понимания истории земного шара на всей ее глубине вполне достаточно обычных геологических наблюдаемых и описательных фактов. Незаметные в течение человеческой жизни сдвиги в окружающем рельефе должны были привести к грандиозным изменениям до неузнаваемости. И потому запечатлевая сегодняшнее состояние геологических явлений, мы должны сделать вывод, что такие же факторы и деятели влияли на них и в прошлом. Прошлое мы должны изучать по сегодняшнему состоянию горных пород. Естественная история едина и законы, действующие ныне, действовали всегда. Ни о каких невероятных, внезапных, “скрытых”, как говорили в механике, силах, нельзя говорить и в геологии.
Но все же сколько времени требуется для того, чтобы из крупиц образовались горы? Каков пусть не абсолютный, а хотя бы относительный возраст различных эпох? Ведь оказалось, что геологическая летопись, которую исследовали натуралисты, нигде не сохранилась, она существовала буквально в клочках и обрывках. Земные слои были далеко не похожи на упорядоченные древесные стволовые годовые кольца, по которым легко подсчитать возраст дерева. Нигде на Земле нет сохранившегося осадочного чехла, в котором слои шли бы в стройном каком-то порядке. Вместо этого повсюду наблюдалась хаотическая путаница, вызванная катастрофами различных местных масштабов, когда плавное течение медленных изменений прерывалось размывами, сбросами, землетрясениями, внутренними интрузиями, когда из недр вдруг изливались расплавленные массы, затопляя осадочные породы. Слои крутило, вздыбливало, переворачивало, обламывало и выветривало. Хорошо выразил неполноту книги прошлого Чарлз Дарвин, который был согласен со своим другом Лайелем относительно невероятной, плохо представимой глубины естественной истории, подчеркивая при том ее принципиальную обрывочность: “Что касается меня, то, следуя метафоре Лайеля, я смотрю на геологическую летопись как на историю мира, сохранившуюся не вполне и написанную на постоянно изменявшемся языке, – историю, из которой у нас имеется только один последний том, касающийся только двух или трех стран. От этого тома сохранилась лишь в некоторых местах краткая глава и на каждой странице местами уцелело по несколько строчек. Каждое слово медленно изменявшегося языка, более или менее различное в последовательных главах, представляет собой формы жизни, которые погребены в наших последовательных формациях и которые мы напрасно считаем появившимися внезапно”. (Дарвин, 1939, с. 538).
В течение двух каких-нибудь десятилетий – 30-х и 40-х годов, – за тот период, который назван в геологии “героическим”, была создана геохронологическая шкала, в основе своей оставшейся пригодной до сего дня, только дополненной и развитой. Ее идеология была непохожа, другая, чем общая бюффонова идея начала естественной истории. Она исходила из принципа униформизма. Первым был описаны хорошо известные черные, резко отличавшийся от соседних пластов, угленосные слои. Затем те слои, которые шли выше и ниже каменноугольных, названные соответственно системами пермской и триасовой. Затем, двигаясь вниз, описали мел, юру, силур, вскоре дошли до кембрийской системы. А двигаясь вверх от каменноугольной системы по геологическим слоям, описали (Лайель) третичную систему. Над ней была зафиксирована система, названная четвертичной, оканчивающаяся в современности. На противоположном, нижнем конце шкалы под кембрием стали открывать толщи архея с неизвестно где начинающимся, так сказать, темным прошлым.
Созданная шкала была качественной, по ней можно было отличить один слой от другого в их относительном положении. Любой каменный материал можно было отнести к определенному периоду, но нельзя было узнать длительность этих периодов, эр и эпох.
Количественные показатели привнесла в историю Земли физика. Она всегда спорила с униформизмом и его идеологией невероятно длительной истории. Респектабельные ученые поначалу приняли униформизм в штыки..
Здесь снова нужно вспомнить о той энтропии мысли, которая действовала в отношение достижений и высказываний Аристотеля и Ньютона. Ясное указание Аристотеля на внутренний, душевный источник времени, на то, что причина времени не содержится в движении тел, что не обращение каких-нибудь небесных пифагоровских сфер формирует течение времени, было в течении последующего культивирования знаний проигнорировано. Потомки упорно связывали время с движением тел, и в особенности тех из них, движение которых естественно представляется невозмутимым и постоянным – небесных светил, то есть звезд.
Точно также и ньютоновская дихотомия времени и пространства, его осторожное отношение к источнику формирования времени и отнесение его к прерогативе Высшего Существа не принято во внимание. Оно было неудобным, невыполнимым, трудным для понимания. Абсолютным временем стали считать то, которое сформулировали другие творцы механики, оно касалось всеобщего движения материи во всеобщем абсолютном пространстве – космическом вместилище.
Не лучше судьба и центральной идеи Хаттона о вечности геологических явлений, и созданного на ее основе лайелевского униформизма, обобщившего огромный фактический материал. Логическое развитие и додумывание идеи приводило к необычным, даже невероятно отважным выводам: никакой космической истории кроме геологической истории – нет. Если исходить из постулата о неизменности законов природы, самое основное событие в космосе не жизнь звезд, а жизнь планет с их геологическими событиями. Иначе говоря, логически непротиворечиво следует думать, что будучи в одном месте силой, формирующей поверхность Земли, та же сила должна действовать и на других небесных телах. И мы увидим еще в дальнейшем приключения этой непростой мысли, отрицавшей начало времен.
Конечно, такие идеи были весьма преждевременными и сила мышления не могла своротить могущественную общераспространенную традицию, то есть те простые и понятные сведения о природе, которые закладывались в сознание людей в первых классах любой европейской школы. Логически развивавшие идеи Хаттона геологические мысли Лайеля основывались на новой идеологии, чрезвычайно непривычной вообще для европейского и даже шире – для основанного на библейской идеологии образа мира, воспринятой христианским и мусульманским сознанием. Религиозная натурфилософия предполагала идею начала мира, его сотворения Богом. Сам креационизм здравым смыслом был отринут уже в середине прошлого века, но сохранен тем не менее порядок, сам принцип непременного старта бытия. Традиция действует и до сих пор. На ее общем фоне, да еще в начале прошлого века совсем сумасшедшей казалась противоположная ей идея Хаттона о циклическом круговороте: море – суша – море – суша, и так без начала и конца. Идея геологического безначалия не привилась.
Но именно в развитие этой нетривиальной мысли Чарлз Лайель считал возраст планеты понятием неопределенным, отвлекающим от существа геологического дела. “Геометр измерил области пространства и относительные расстояния между небесными телами - геолог, не прибегая к арифметическим выкладкам, счел мириады веков.., которые дают уму понятия о громадности протекших веков более определенные, чем дали бы цифры”, – писал он. (Лайель, 1866, с. 67).
Лайель и его сторонники считали более практичным не отвлекаться на поиски старта планеты как тела, а сосредоточиться на определении относительного возраста горных отложений и пород. Прежде всего надлежало выяснить отношение между слоями, их сравнительную продолжительность. Не дело геологии открывать дебаты о сроке начала всего и вся.
Тем не менее духовная традиция требовала цифр. Воображение дразнил вызов Бюффона в соединении с религиозная моделью хронологии, согласно которой начало мира практически совпадало с формированием Земли, а возраст исчислялся в астрономических единицах – годах. И как бы в пику Лайелю был дан старт и сегодня не законченного научного шоу под названием “Возраст Планеты”.
Когда сформировалась планета? Ведь если она возникла из газово-пылевой туманности, из которой образовалось и Солнце, а именно так гласила общая парадигма того времени, основанная на гипотезе Канта-Лапласа, то возникал естественный вопрос о том, когда это произошло? “Мог ли Бог создать мир на год или век раньше или позже, чем создал?” Этот коварный вопрос Августина не останавливал ученых. В книге “Великие геологические споры” Э. Хеллем приводит полную драматизма историю поисков конкретных цифр возраста планеты, которая развернулась после трудов Лайеля. (Хеллем, 1985, с. 104 - 136). Дискуссия началась после выступления возмущенного его концепцией стабильной Земли известного ученого В. Томсона, известного как лорд Кельвин, обладавшего огромным авторитетом в ученом мире. Кельвин резко критиковал идею Лайеля на основании второго начала термодинамики, в соответствии с которым планета должна непрерывно остывать и отдавать тепло окружающему пространству. Он произвел опыты, исходя из предположения о первичной расплавленной Земле, которая постепенно рассеивала тепло, а темп охлаждения принял за основной процесс. В 1863 году Кельвин выступил со статьей, где описывал свои опыты и дал оценки возраста Земли приблизительно в 98 миллионов лет с нижним пределом в 20 миллионов лет и верхним -- в 400 миллионов.