В поисках энергии: Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики

В 1837 г., более чем за десятилетие до того, как Джон Тиндаль впервые увидел ледник, Агассис выдвинул революционную гипотезу. Он заявил, что нашей эпохе предшествовало нечто иное. Имелся в виду ледниковый период, во время которого большая часть Европы была покрыта льдом — «огромными массивами льда, подобными существующим ныне в Гренландии». В этот период, по его словам, в мире круглый год стояла сибирская зима — «белый саван укрывал всю природу».

Лед, утверждал Агассис, появился в результате резкого, загадочного падения температуры в рамках циклического процесса, который идет с самых первых дней существования Земли. Отступая на север, ледники оставляли после себя долины, горы, ущелья, озера, фьорды, валуны и гравий, по которым можно проследить их движение.

Смелую гипотезу Агассиса восприняли весьма скептически. Один коллега посоветовал ему оставить в покое ледники и вернуться к своим «любимым ископаемым рыбам».

Но Агассис не сдался. В результате исследований он обнаружил новые доказательства движения ледников, или, как он их называл, «великого плуга Господа». Позже Агассис переехал в США, где стал профессором Гарвардского университета. Он организовал экспедицию на Великие озера, результаты работы которой показали, что они образовались в результате наступления и отступления ледников — еще одно доказательство того, что ледниковый период действительно был. Доказав, что Земля переживала разные температурные эпохи, Агассис фактически стал изобретателем понятия «климат»6. АТМОСФЕРА: «КАК ПЛОТИНА НА РЕКЕ»

В основу исследования Джона Тиндаля легли работы его предшественников. Движимый интересом к миграции ледников в Европе, он решил выяснить, действительно ли атмосфера может задерживать тепло и если да, то каким образом. Если он поймет, как это происходит, то сможет объяснить, как изменяется климат, т.е. процесс эволюции ледников.

С этой целью Тиндаль соорудил в своей лаборатории в здании Ко­ро­лев­ской ассоциации на улице Албемарл-стрит в Лондоне новое устройство. Это был спектрофотометр — прибор, позволяющий определить, могут ли газы задерживать тепло и свет. Если газы проницаемы, они не будут задерживать тепло, и ему придется искать иное объяснение. Сначала он экспериментировал с газами, которых в атмосфере больше всего, — с азотом и кислородом. К его разочарованию, они оказались проницаемыми — свет свободно проходил через них.

Что еще можно проверить? Ответ находился непосредственно в лаборатории — каменноугольный газ, также известный как городской газ. Это был углеродсодержащий газ, главным образом метан, который получали путем перегонки угля и который подавала в его лабораторию в качестве горючего вещества для светильников местная осветительная компания. Когда Тиндаль ввел каменноугольный газ в спектрофотометр, он обнаружил, что этот газ, хотя и невидимый глазом, является непроницаемым для инфракрасного излучения — он давал темную линию. Тиндаль получил доказательство. Этот газ задерживал инфракрасное излучение. Затем он провел эксперимент с водяным паром и углекислым газом. Они тоже оказались непроницаемыми. Это означало, что они тоже задерживают тепло.

Тиндаль ликовал. «Экспериментировал весь день, — написал он в дневнике 18 мая 1859 г., радостно добавив: — Предмет полностью в моих руках!» Через три недели он выступил с лекцией на заседании Королевской ассоциации, на котором председательствовал принц-консорт Альберт, супруг королевы Виктории, продемонстрировав и пояснив свое открытие и его значимость. Там, на Албемарл-стрит, неподалеку от Пикадилли, было приведено «первое публичное, основанное на результатах экспериментов описание» парникового эффекта7.

«Как плотина на реке образует заводь, так и наша атмосфера, являющаяся барьером для испускаемых земной поверхностью (инфракрасных) лучей, приводит к повышению температуры у поверхности Земли, — пояснял Тиндаль. — Если бы не атмосфера, все растения, не переносящие отрицательной температуры, несомненно, погибли бы… Атмосфера впускает солнечное тепло, но ограничивает его выход, следствием этого является накопление тепла у поверхности планеты».

Тиндаль в своей лаборатории, по сути, разъяснил механизм парникового эффекта, разъяснил, как формируется климат и почему, как он выразился, «любое изменение» состава атмосферы «должно приводить к изменению климата». Также нашла подтверждение теория Луи Агассиса насчет ледникового периода: изменения концентрации газов в атмосфере «возможно, вызвали все те изменения климата, следы которых обнаруживают геологи».