Маршия Бьорнеруд. Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога. М.: Альпина нон-фикшн, 2021. Перевод с английского Ирины Евстигнеевой. Содержание
Если всю историю Земли длиной примерно четыре с половиной миллиарда лет представить как один день, то человечество возникает в ней за секунду до полуночи — так, по словам норвежско-американского геолога Маршии Бьорнеруд, чаще всего пишут в учебниках по геологии, тем самым стараясь произвести впечатление на несведущего человека (а таковых, по мнению госпожи Бьорнеруд, большинство). Развеять мрак невежества и осветить древнейшие аспекты геологического бытия планеты призвана ее книга «Осознание времени. Прошлое и будущее глазами геолога», не так давно вышедшая на русском языке.
Автор утверждает, что знание геологии не только может расширить наш кругозор, но и оказать нам бесценную услугу — наделить нас пониманием времени космического масштаба, ведь во все ускоряющемся мире наша жизнь часто протекает совершенно незаметно, так что человек порой даже глазом моргнуть не успевает, как ему уже пора на тот свет. Подобная ситуация совершенно не устраивает Бьорнеруд. По ее мнению, если человек может осознать собственную мимолетность (и даже более того — мимолетность всего своего вида), только тогда он способен сделать перерыв в бесконечной гонке повседневности и задуматься, на что он тратит свою драгоценную жизнь. Отметим, что обычно подобную задачу возлагают на себя книги поэтические или философские, поэтому вдвойне любопытно, что автор книги научно-популярного формата с самого начала задает своего рода поэтическую оптику взгляда на предмет, казалось бы, предельно прозаический (впрочем, современная русская поэзия начинается с поэта и геолога Михайло Ломоносова, неоднократно воспевавшего чудеса земных недр и скоротечность бытия, так что такой взгляд на вещи точно не должен показаться слишком странным).
Другой важный аспект книги Бьорнеруд, который выходит за пределы собственно геологической темы, — ее антиклерикальная полемика с представителями так называемого младоземельного креационизма. Младоземельный креационизм — распространненный в протестантских Соединенных Штатах взгляд на геологию, в рамках которого утверждается, что в соответствии с Библией подлинный возраст Земли — примерно шесть тысяч лет, а все научные доказательства иной точки зрения специально подстроены божественным провидением так, чтобы поколебать человеческую веру и таким образом проверить ее подлинность. Что тут скажешь? Может, подобная теологическая изощренность и вызывает у нас улыбку, но в США с этим не шутят: профессору Бьорнеруд часто приходится спорить о возрасте планеты даже с теми студентами, которые выбрали геологию собственной профессией. Поэтому книга «Осознание времени. Прошлое и будущее глазами геолога» призвана подчеркнуть светскую позицию автора, а также показать, что в истории геологии отношения с церковью — давняя проблема.
Современная геология берет начало в конце XVIII века. Эта наука совершила невероятный концептуальный скачок благодаря шотландцу Джеймсу Геттону (Хаттону) — медику, фермеру-новатору, философу и естествоиспытателю. На основании наблюдений, сделанных на морском побережье у местечка Данбар, он сделал вывод, что образование видимого невооруженным глазом разрыва в напластовании пород (который сегодня известен как «угловое несогласие»), требует невероятно длительного интервала времени, который никак не вписывался в библейские шесть тысяч лет.
Геттоновское угловое несогласие на мысе Сиккар-Пойнт, Шотландия
Кроме того, проведя расчеты времени эрозии пород, Геттон пришел к выводу о том, что геологические факторы со временем не изменяются, поэтому геологические процессы в настоящее время протекают так же, как и в далеком прошлом Земли. Сейчас это основополагающий принцип геологии, который называется «унифорнизмом». До этого же бытовало мнение, что в прошлом мир был намного более хаотичным и что на смену беспокойному прошлому с его катаклизмами наподобие Всемирного потопа пришло стабильное настоящее — а без божественного вмешательства представить такое, естественно, невозможно. Однако, согласно расчетам Геттона, стало очевидно, что эрозия пород и их напластование друг на друга — продукт не столько катастроф, сколько естественного течения времени.
Но на этом исследователь не остановился. В своем труде 1788 года «Теория Земли» он утверждал, что приведенный им ранее пример несогласия напластований был всего-навсего одной итерацией бесконечной череды циклов накопления, поднятия, эрозии и нового осаждения осадочных пород на Земле. Бьорнеруд пишет: «Гениальная догадка Геттона о глубоком времени, радикально изменившая представления людей о прошлом Земли, открыла двери для интеллектуального поиска, приведшего к появлению современной геологии и биологии».
Биология и геология в истории Нового времени времени идут рука об руку: они вместе становятся объектами клерикальных нападок и постоянно приходят друг другу на выручку. Так, именно с помощью биологии в начале 1800-х были сделаны приблизительные калибровки шкалы глубокого времени, открытого Геттоном: Уильям Смит, проницательный английский строитель каналов, заметил, что при земляных работах в одних и тех же слоях осадочных пород обнаруживаются одинаковые виды ископаемых органических остатков — раковин — и что последовательность этих слоев одинакова по всей Англии. Они получили название руководящие ископаемые и долгое время использовались для определения древности геологических пластов:
«Эти руководящие ископаемые, оказавшиеся такими же характерными для определенных геологических периодов, как дамские шляпки с вуалью или брюки-клеш для культурных эпох, дали возможность проследить лишенные пространственной непрерывности слои сначала на территории Великобритании, а затем и на территории Франции — по другую сторону Ла-Манша».
Концепция руководящих ископаемых
Результатом множества раскопок стала геохронологическая шкала, которая, если двигаться от настоящего момента в прошлое, включает в себя современную кайнозойскую эру, называемую веком млекопитающих, мезозойскую эру, известную динозаврами, палезойскую эру мрачных каменноугольных болот, в которых обитали двоякодышащие рыбы и полчища трилобитов. Но после, под самым нижним ракушечным слоем кембрийского периода, недра как будто внезапно замолчали: в них не было обнаружено никаких ископаемых остатков, словно жизнь в определенный момент появилась из ниоткуда:
«В отсутствие окаменелостей, которые служили единственным ориентиром для демаркации геологического времени, геологи Викторианской эпохи попросту не располагали нужными инструментами, чтобы прочитать зашифрованные письмена самых древних пород, поэтому всю эту часть земной истории они объединили под общим названием „докембрий“. Прошло столетие, прежде чем геологи нашли доказательства того, что докембрийская Земля кишела жизнью и что докембрий составляет почти 90% всей истории Земли».
Но если биология в определенный исторический момент в чем-то смогла помочь геологии, то неудивительно, что и геология не осталась в долгу. Это произошло уже в середине XIX века. Книгу «Принципы геологии», написанную Чарльзом Лайелем (учеником уже известного нам Джеймса Геттона), взял с собой в знаменитое кругосветное путшествие Чарльз Дарвин. Без изложенных в книге принципов униформизма он, возможно, не пришел бы к пониманию времени как силы, способной формировать живые организмы путем естественного отбора.
Но со стороны геологии последовала и самая жесткая критика дарвиновской теории. Так, британский физик, корифей термодинамики Уильям Томсон, более известный как лорд Кельвин, после публикации труда Дарвина «Происхождение видов» заинтересовался геохронологией. В частности, он раскритиковал идею Геттона о бесконечно древней Земле, в соответствии с которой Земля была своего рода вечным двигателем, что нарушало второй закон термодинамики. Бьорнеруд подчеркивает справедливость этого замечания: бесконечное время Геттона было трансцендентной концепцией, которая скорее напоминала греческое понятие хроноса, то есть времени как хронологической последовательности, нежели кайроса — времени, наполненного смыслом.
Кроме того, лорд Кельвин подверг яростной атаке Дарвина за его оценку минимального возраста Земли в первом издании «Происхождения видов». В период с 1864-го по 1897-й Кельвин опубликовал несколько работ, в которых возраст земли уточнялся сначала как составляющий несколько сотен миллионов лет, а затем и вовсе двадцать миллионов лет, что никак не соответствовало теории Дарвина, поскольку за такой ничтожный промежуток времени с помощью эволюции никак не могло возникнуть существующее на планете биоразнообразие. Доводы Кальвина звучали еще убедительнее за счет того, что опирались на новейшие на тот момент физические знания — на предположения о скорости кондуктивного охлаждения планеты и продолжительности существования Солнца.
Впоследствии Дарвин называл Кельвина своей «самой большой неприятностью». До самой смерти его мучили сомнения по поводу истинности труда всей своей жизни, поскольку эволюционная теория была несовместима с предполагаемым возрастом планеты. Однако с внедрением в геологию в XX веке радиационного анализа справедливость была восстановлена, и Дарвин, который, хотя и опирался на не совсем верную теорию Геттона, оказался полностью прав в основополагающей для эволюции оценке возраста Земли. Кельвином же, как отмечает Бьорнеруд, двигало не столько безоговорочное стремление к истине, сколько уже знакомый нам религиозный догматизм. Автор приводит его слова из речи, произнесенной 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».
Более подробно узнать о различных методах измерения геологического времени, о том, как в измерении земных глубин помогает радиация, о самой длинной зиме в истории Земли, о том, что может ждать нас в будущем в связи с наступлением эпохи антропоцена, и о многом другом вы можете, прочитав книгу самостоятельно.