Путешествие в прошлое

Таким образом, с помощью «солевого» метода оказалось невозможным определить более или менее точно возраст Земли. Но этот метод сыграл большую роль в борьбе науки с религией: он с очевидностью показал, что возраст Земли действительно исчисляется не тысячами лет, а сотнями миллионов лет. Некоторые учёные попытались определить возраст Земли по толщине пластов осадочных морских пород. Для образования на дне моря слоя осадков в 1 метр толщиной требуется от трех до десяти тысяч лет. Сколько же времени потребовалось для образования мощной осадочной оболочки Земли? Подсчеты показали: от 300 до 1000 миллионов лет. Получить же более точную цифру не удалось и в этом случае, так как мы не знаем, всегда ли намыв осадков шел с одинаковой скоростью. Стало ясным, что надежно определить возраст минералов и Земли в целом удастся лишь в том случае, если будет открыт какой-то природный процесс, идущий с определенной скоростью в течение очень больших промежутков времени — порядка сотен миллионов лет. Такой природный процесс действительно существует В природе. Учёные открыли его, изучая свойства радиоактивного элемента урана. Если у радия мы легко обнаруживаем его необычайные свойства — выделение тепла, свечение в темноте, — то уран внешне ничем не привлекает нашего внимания. Металл как металл, только очень тяжелый. На полках химических лабораторий он в течение многих лет занимал очень скромное место, а в промышленности применялся только для получения дешевых желтых и бурых красок. Его свойство испускать лучи, не видимые глазом, но действующие на фотографическую пластинку, было случайно обнаружено французским учёным Анри Беккерелем.

Ничем не примечательный внешний вид урана легко объясним: процесс радиоактивного распада происходит в нем чрезвычайно медленно — в миллионы раз медленнее, чем у радия.

В чём же заключается этот процесс?

Ядра атомов урана, имеющие очень сложное строение, обладают способностью как бы самопроизвольно взрываться. При этом из них с огромной скоростью, в 20–25 тысяч километров в секунду, выбрасываются ядра другого элемента — лёгкого газа гелия, а также мельчайшие частицы электричества — электроны. Кроме того, испускается невидимое излучение, подобное рентгеновским лучам. Оно получило название гамма-лучей.

В любом количестве урана число атомов, взрывающихся каждое данное мгновение, сравнительно очень невелико. Поэтому так медленно и незаметно идет в нем процесс радиоактивного распада. В образовавшихся осколках продолжают действовать внутренние силы: они испытывают ряд новых радиоактивных распадов. Одним из продуктов длинной цепи их превращений и является светящееся вещество — радий. Весь процесс длится чрезвычайно долго — тысячи миллионов лет — и заканчивается образованием устойчивого элемента — свинца. Газ гелий, которым наполняли дирижабли, и всем известный мягкий металл свинец — таковы конечные продукты радиоактивного распада урана.

Никакие природные внешние условия не в состоянии ускорить или замедлить процесс распада урана. Находится ли уран в холодном камне горной вершины или в жидкой лаве вулкана, — скорость его распада не изменяется. Учёные подсчитали, что через каждые 100 миллионов лет от килограмма урана остается только 985 граммов, и, кроме того, образуется 13 граммов свинца и 2 грамма гелия.

И нам сразу становится ясным, какими замечательными природными «часами» может служить уран.

Мы приносим в лабораторию кусок горной породы, содержащей уран, и с помощью точного химического анализа определяем, сколько в нем имеется урана и сколько уранового свинца.

Затем подсчитываем, сколько времени потребовалось для того, чтобы накопилось такое количество свинца, то есть мы узнаем абсолютный возраст горной породы в миллионах лет. Некоторые горные породы способны удерживать в себе без потерь газ гелий. Хорошо удерживает его, например, мелкозернистый базальт. Возраст такой породы можно подсчитать, зная количество накопившегося в ней гелия.

Геологическими часами могут служить и другие медленно распадающиеся радиоактивные элементы — например, радиоактивный калий. Период полураспада этого элемента длится 1 миллиард 310 миллионов лет. Конечным продуктом его распада является газ аргон, который хорошо удерживается в кристаллических горных породах. С помощью «свинцового», «гелиевого» и «аргонового» методов учёными был определен абсолютный возраст многих горных пород земного шара.

Оказалось, что возраст наиболее древних горных пород в Скандинавии составляет 1700 миллионов лет, в Индии — 1850 миллионов лет, в Южной Африке — от 2000 до 2600 миллионов лет, а возраст Земли в целом наука определяет не менее чем в 4–5 миллиардов лет.

Так наука разрушила библейский миф о том, будто Земля была «сотворена» богом всего около 7500 лет назад.

Великая летопись земли