Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога

Не зная истинных механизмов наследственности, Дарвин тем не менее пришел к верному заключению, что эволюция путем естественного отбора должна была занять от сотен миллионов до миллиардов лет, чтобы произвести все наблюдаемое разнообразие живых и ископаемых форм жизни. Его интуитивная догадка о величине геологического времени была поистине гениальной, однако ее достоверность была подорвана включением в тщательно продуманный во всех остальных отношениях научный труд единственной ошибочной попытки количественного расчета. Как и Геттон, Дарвин использовал для измерения прошедшего времени скорость эрозии. Значительно недооценив рельефообразующую способность английских рек, он предположил, что образование долины в районе Уилд заняло порядка 300 млн лет (теперь мы знаем, что эта оценка была завышена по меньшей мере в 100 раз). Поскольку породы, слагающие склоны долины, были еще старше, но в то же время являлись одними из самых молодых в этом регионе, Дарвин предположил, что возраст самой Земли может составлять тысячу миллионов (миллиард) лет и даже больше. Его вывод был на удивление близок к истине, однако в своих расчетах он неосторожно взял за основу один-единственный неверный аргумент, который можно было легко опровергнуть.

С 1864 по 1897 г. Кельвин опубликовал ряд работ, в которых, опираясь на новейшие физические знания, а именно на предположения о скорости кондуктивного охлаждения планеты и продолжительности существования Солнца, приводил уточненные расчеты максимально возможного возраста Земли. Его первоначальная оценка составляла несколько сотен миллионов лет, но в итоге уменьшилась всего до каких-то 20 млн. Разочарованные тем, что Кельвин отводил геологической истории планеты все меньше и меньше времени, некоторые геологи предприняли попытку провести независимые оценки, суммировав толщину всех известных слоев, начиная с кембрийского периода до настоящего времени, и затем разделив эту цифру на предполагаемую скорость накопления осадков. При таком подходе возраст Земли мог быть от нескольких сотен миллионов до нескольких миллиардов лет, однако неизбежные при таких расчетах неопределенности позволяли легко опровергнуть эти результаты. Среди молодых физиков некоторые также высказывали сомнения по поводу фундаментальных предположений, лежавших в основе расчетов Кельвина, — ошибочность которых будет доказана десятилетия спустя, — но им не хватило смелости навлечь на себя гнев общепризнанного корифея науки. Еще один оригинальный подход был предложен химиком Джоном Джоли (позже изобретшим цветную фотографию), который решил измерить возраст Земли по концентрации натрия в морской воде. Согласно его гипотезе (также ошибочной), реки постоянно вымывают из горных пород на суше растворяемые элементы и приносят их в морские водоемы, в результате чего вода в океанах со временем становится все более соленой. Используя средние значения содержания натрия в речной воде, Джоли оценил возраст Земли в 100 млн лет, тем самым отвоевав часть позиций, которые геологи уступили лорду Кельвину[9].

В последующие годы Дарвин называл Кельвина своей «самой большой неприятностью». Он умер в 1882 г., терзаясь мучительными сомнениями по поводу труда всей своей жизни: его эволюционная теория была несовместима с предполагаемым возрастом планеты. В XX в. физика опровергла аргументы его противника, но истинные мотивы лорда Кельвина становятся очевидны из речи, произнесенной им по случаю избрания на пост президента Британской ассоциации содействия развитию науки: «Я всегда считал, что гипотеза естественного отбора не содержит истинной теории эволюции, если эта эволюция в биологии вообще имела место… Повсюду мы видим убедительнейшие доказательства разумного и благого замысла… и осознаем, что все живое зависит от единого неустанно трудящегося Творца и Правителя»[10].

Чаепитие с Дарвином

Вопрос о продолжительности геологического времени волновал Дарвина, возможно, больше, чем любого другого человека в истории, и всякий раз, когда я думаю о его интеллектуальных мучениях в последние десятилетия жизни, то испытываю к нему глубокое сочувствие. Поэтому к 200-летнему юбилею Дарвина я организовала в библиотеке нашего университета публичные чтения: десятки преподавателей, сотрудников и студентов по очереди зачитывали вслух 20-минутные отрывки из «Происхождения видов», которые каждый час перемежались короткими дискуссиями.