Единственной возможностью спасти миллиарды лет истории стало предположение о пульсировании Солнца, которое то сжимается, то расширяется, хотя никто не может сказать, что вызывает эти пульсации. Однако за 300 лет, по которым имеются данные наблюдений Солнца, оно поступательно сжимается, так что идея колебаний Солнца - это не более, чем попытка выдать желаемое за действительное.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Имеются и иные, не менее яркие свидетельства малого времени существования космоса. Следует помнить, что ни одна из этих оценок принципиально не может считаться точной, поскольку никто не наблюдал начала Вселенной и никто не может даже окинуть ее взглядом из другого места, значительно удаленного от нашей Земли. Отсюда следует, что нет решительно никаких оснований полагать миллиарднолетние сроки возникновения космоса сколько-нибудь достоверными. При этом любой метод датировки прошлого, который дает меньшие ограничения по времени при прочих равных условиях, заведомо более надежен в силу двух основных причин.
А. Относительно недавние процессы могли протекать с гораздо большей вероятностью похожими на нынешние, чем процессы давние. К примеру, скорость света, как бы она ни изменялась со временем, последнюю тысячу лет наверняка была ближе к своему нынешнему значению, чем когда бы то ни было в отдаленном прошлом.
Б. В кратковременных процессах менее вероятно вмешательство посторонних факторов и явлений, изменяющих течение процесса, чем это бывает в более
продолжительных процессах. Другими словами, обеспечить спокойное и равномерное течение длительного процесса без посторонних вмешательств гораздо сложнее, чем течение процесса кратковременного.
Нет оснований полагать, что в будущем появятся более точные методы оценки возраста. Проблема постоянства скорости процесса и его начальных условий всегда будет уводить вопрос в область предположений. Подробнее на следующем уроке мы остановимся на более и менее достоверных оценках возраста Земли.
Но каким бы ни принимать возраст космоса, совершенно невероятным представляется его самопроизвольное возникновение. Закон сохранения не дает материи "разрешения" создать саму себя. Второй закон термодинамики (в его расширении также и на передачу информации) не дает материи "права" саму себя упорядочить. Для того и другого требуется сторонняя причина - Творчество и Промышление Всемогущего и Всеведущего Бога.
УРОК 3 ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ
На прошлом уроке мы рассмотрели свидетельства относительно молодого возраста Вселенной. Наша Земля, как более изученное место космоса, дает еще больше таких же свидетельств. Но прежде чем говорить о них, следует задаться вопросом: на чем конкретно основаны оценки возраста Земли в 4-5 миллиардов лет? Кто впервые вычислил эти цифры и на основании каких законов природы и фактов науки? Какие современные исследования подтверждают такие огромные цифры?
УНИФОРМИСТСКАЯ ХРОНОЛОГИЯ
Оказывается, что все эти датировки основаны на том простом соображении, что земля покрыта громадными слоями осадочных пород в сотни и тысячи метров толщиной, а в современных спокойных условиях эти осадочные породы выпадают довольно медленно. Было сделано предположение, что за всю историю земли ее геологическая структура формировалась, грубо говоря, теми же темпами, что и теперь в спокойном состоянии. Это предположение было названо теорией униформизма и было кратко выражено такой формулой: настоящее - ключ к прошлому, то есть как бы мы ни удалялись в прошлое, все процессы там протекали точно так же, как ныне.
Эта теория возникла в начале прошлого века и очень удачно состыковалась с эволюционной теорией
Дарвина. Миллионы и миллиарды лет очень пригодились бы бактерии, собирающейся превратиться в разумного человека.
В различных слоях осадочных пород находят окаменелости различных организмов. Несмотря на огромное количество исключений, в общем прослеживается такая закономерность: чем глубже залегают окаменелости, тем проще устроены погребенные организмы. Морские беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии, звери - такова примерная последовательность окаменелостей, если идти по слоям от глубины к поверхности. В этом увидели последовательность эволюционного развития организмов от простых форм к сложным.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОННА
Была составлена так называемая стандартная геохронологическая колонна, приводимая во всех учебниках биологии и геологии, от архейской до кайнозойской эры со всеми их периодами. Следует помнить, что давность эр и периодов и их продолжительность появились в учебниках задолго до того, как хотя бы один физический прибор позволил реально измерить или получить данные для расчета этих цифр. Если вещи называть своими именами, цифры эти взяты просто "с потолка", а на языке школьного учебника биологии это звучит так: "наукой установлено".
Еще одно обстоятельство, которое следует всегда учитывать при разговоре о геологической колонне: если где-нибудь на земном шаре начать бурение скважины через слои осадочных пород, то нигде вы не встретите их строгой последовательности, указанной в учебнике. Три пять слоев, соответствующих геологическим периодам, вам возможно удастся найти, и хорошо если их последовательность будет правильной, то есть никакой более "старый" слой не лежит поверх более "молодого" - и такое иногда бывает.
Далее. Физико-химический состав пород, как правило, ничего не может "сказать" об их возрасте. Одни и те же песчанники или сланцы могут встретиться и в "молодых", и в "старых" слоях. Название слоя кембрийский, или юрский, или иной какой, - дается по характерным для этого слоя окаменелостям - так называемым руководящим ископаемым. Так для кембрийского слоя руководящими являются трилобиты, а для юрского - динозавры. До сего дня, даже после открытия радиодатировки, метод руководящих ископаемых является основным способом определения возраста данной конкретной породы.
Итак, геологическая колонна была поставлена на довольно зыбком научном основании. "Подкрепить" ее помогло открытие радиоактивности. Впрочем, и эта поддержка, как мы увидим, не столь уж надежна.
ДАТИРОВКА ПО РАДИОАКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ
Около ста лет назад, когда прогрессивные геологи были убеждены, что жизнь на земле развивается вот уже многие миллионы лет, была открыта радиоактивность - превращение одних химических элементов в другие. Нашлись на счастье эволюционистам такие элементы, которые превращаются в другие очень медленно, с периодом полураспада в сотни миллионов лет.
Определив такие длительные периоды полураспада для следующих пар элементов: уран-свинец, калийаргон, рубидий-стронций, ученые решили использовать этот процесс для измерения давнего времени.
При этом они приняли следующие неочевидные предположения:
1. Дочерний элемент не присутствовал в датируемой породе изначально, а образовался только благодаря распаду "материнского". То есть предполагается, что в начале в породе вовсе не было, положим, свинца, а был только один уран. Проверить это, разумеется,
невозможно. Но очень сомнительно, чтобы устойчивого элемента изначально не было, а распадающийся элемент был.
2. Датируемый образец предполагается совершенно замкнутой системой. То есть ни дочерний, ни материнский элемент из него не исчезали и в него не попадали на протяжении всех предполагаемых миллионов лет, которые от него ожидаются. Отсюда сразу следует, что для определения возраста собственно осадочных пород такое условие соблюсти принципиально невозможно. Более или менее правдоподобно выполнение этого условия в вулканических породах - гранитах и базальтах, но тут же возникает проблема, как соотнести возраст вулканической и близлежащей осадочной породы. Есть ли гарантия, что обе породы имеют равный возраст?
В этом смысле самым ненадежным является калийаргоновый метод, поскольку соли калия легко растворимы в воде, а аргон является газом.
3. Скорость радиораспада полагается постоянной, что также не факт, как мы видели на прошлом уроке, ибо она в прошлом явно была выше, хотя и неизвестно насколько. Следовательно, в прошлом распад шел быстрее, а значит, и рассчитанный возраст будет явно завышенным (рис. 8).
4. Наконец, следует учитывать редкость этих тяжелых элементов в любых породах и их очень малые концентрации. В этих условиях просчет на несколько атомов дает уже большую погрешность в определении возраста.
С учетом всех этих непроверяемых, сомнительных, а то и заведомо ложных предположений, неудивительно, что результаты радиодатирования одной и той же породы разными методами дают громадный разброс результатов - в сотни и тысячи раз. Публикуются только те результаты, которые соответствуют геологической колонне и совпадают с возрастом "руководящих ископаемых". Случаются и такие казусы, что
раст совсем недавно изверженных пород "составляет" до 22 миллионов лет, возраст черепа, похожего на человеческий - от 2,6 до 220 млн. лет, возраст живых улиток - 27 тысяч лет. Вряд ли все это можно назвать научным экспериментом. Если ученик на лабораторной работе получает такой разброс результатов, он легко сообразит, что продолжать работу на такой установке бесполезно. Если же при этом учитель будет настаивать на получении хотя бы каких-то результатов, есть все основания полагать, что ученик их просто "подгонит" под теоретически ожидаемые. Не следует думать, что взрослые ученые поступают всегда намного честнее подобных школьников.
УГЛЕРОДНЫЙ МЕТОД ДАТИРОВАНИЯ
Среди радио-методов несколько особняком стоит углеродный метод, результаты которого для недавних
сроков бывают еще болееменее правдоподобными. Но этим методом никто не пытается измерить геологические сроки в миллионы лет. Дело в том, что период полураспада радиоактивного углерода-14 составляет около 5700 лет, а для больших сроков все из мерения будут заведомо ненадежны, поскольку малая погрешность в определении концентрации приводит к огромной погрешности в измерении возраста. Лучше всего это видно на
^ ' '
приводимом графике зависимости концентрации от времени (рис. 9).
Концентрация распадающегося элемента изменяется по экспоненте и при малых концентрациях график идет очень круто. Малейшее колебание ординаты дает очень сильный разброс по абсциссе.
Углеродный метод основан на том, что под действием солнечного излучения из азота образуется радиоактивный изотоп углерода ^С. Химически он ведет себя как обычный углерод и быстро окисляется кислородом воздуха. В составе атмосферы всегда присутствует поэтому какое-то количество углерода-14. В процессе фотосинтеза он, как и обычный углерод-12 попадает в ткани растений, затем, возможно, поедается животными и людьми и всегда остается присутствующим в любых живых тканях. Когда организм умирает и погребается без доступа воздуха (в окаменелостях) поступление углерода в ткани прекращается, а углерод-14 своим темпом распадается и превращается в обычный углерод. Очевидно, чем меньше концентрация углерода-14 в окаменелости, тем она должна быть древнее.
Однако и здесь для достоверного измерения нужна четкая уверенность, что углерода-14 в атмосфере всегда присутствует строго определенная доля, не изменяющаяся за весь датируемый срок. В природе должно быть строгое равновесие: сколько углерода-14 образуется из азота - ровно столько же должно распадаться. Если не считать нынешнего радиационного загрязнения среды, логично было бы предполагать, что солнце облучает землю за всю ее историю равномерно и, следовательно, скорость образования углерода-14 постоянна. А вот скорость его распада прямо пропорциональна его концентрации в данный момент именно поэтому распад любого элемента протекает по экспоненте (см. рис. 9).
В начале истории земли, когда только началось образование в ее атмосфере ^С, очевидно, концентрация изотопа была столь мала, что скорость распада практически равнялась нулю, между тем как скорость образования была постоянной. Углерод-14 накапливался и постепенно должна была расти и скорость его распада - пропорционально концентрации. Очевидно, за срок в несколько периодов полураспада скорость распада должна была догнать скорость образования, и тогда наступило бы желаемое равновесие: сколько углерода-14 образуется, столько же и распадается. Вот с этого момента в истории земли углеродный метод стал бы самым надежным среди прочих методов датировки - лишь бы только солнце не меняло скорости образования "*С.
Но самое интересное, что как раз этот-то момент равновесия еще не успел наступить! Хотя об этом не любят вспоминать сторонники униформизма. Лучше всего сказанное иллюстрируется рис. 10.
На сегодняшний день соотношение между скоростями таково: скорость образования "*С составляет 2,5 10" реакций на квадратный метр поверхности земли в секунду, а скорость распада в тех же единицах 1,6- 10", то есть в полтора раза меньше!
Из этого следуют два очень важных вывода: 1. Содержание углерода-14 в атмосфере не является постоянным, и потому все данные углеродного анализа, как минимум, сомнительны, а точнее всегда завышены, ибо в прошлом организмы умирали с гораздо меньшим содержанием "*С в костях, и будучи недавними выглядят как древние.
2. О возрасте земли можно с достаточно большой уверенностью утверждать, что он не превышает 2-5 периодов полураспада "*С, так как в противном случае скорости образования и распада успели бы выровняться. Итак, поскольку углерод-14 должен был образовываться в земной атмосфере с самого начала, то ей (земле, ее атмосфере?) не более 10-30 тысяч лет!
Конечно, здесь проведена лишь верхняя граница. Скорость образования из-за большей яркости солнца в прошлом могла быть больше или же меньше, если земная атмосфера была чем-то еще защищена (магнитным полем или водно-паровым экраном). Скорость распада
могла также быть больше из-за большей скорости света в прошлом. Так или иначе, ни то, ни другое обстоятельство не позволяют нам увеличить найденный возраст земли сразу на 5-6 порядков! Зато снизить его вполне способны. О миллиардах лет земной истории не может быть и речи.
Кстати, здесь мы наглядно видим, как теория униформизма противоречит сама себе. Предположив равномерное и постоянное протекание всех процессов, мы получаем очень серьезные ограничения возраста земли.
СВИДЕТЕЛЬСТВА МОЛОДОГО ВОЗРАСТА ЗЕМЛИ
Кроме углеродного анализа, неожиданно показавшего молодость земной атмосферы, есть и другие способы оценки возраста земли, дающие сходные результаты.
1. Океаны
Как известно, каждый год реки приносят в моря и океаны большое количество частиц глины, песка, а также солей и других веществ. Количество каждого вещества, выносимого в океан всеми реками земли, может быть измерено. Если из этих веществ выбрать те, которые хорошо растворимы и могут быть еще добавлены в нынешнюю морскую воду, не давая осадка, то ясно, что эти вещества постепенно накапливаются в океане, все время поступая в него и не имея из него выхода. Измерив концентрацию этих веществ в морской воде и темпы выноса их в океан реками, можно оценить возраст рек.
При этом мы вновь вынуждены сделать униформистское предположение, что изначальный океан был наполнен дистиллированной водой, не содержал никаких солей. Кроме того, мы не учитываем возможные катастрофы: вулканы, землетрясения и т. п., способные внезапно и сильно обогатить морскую воду солями. По крайней мере, из этих измерений мы можем получить
довольно надежную верхнюю границу датировки, старше которой реки быть не могут. Результаты таких измерений представим таблицей:
Вещество (ионы) Максимальный возраст, лет
Карбонаты СО^ 100 000 Сульфаты SO^ 10 000 000 Хлор CI 164 000 000 Уран 1^ 1260 000 Натрий Na* 260 000 000 Никель Nf" 9 000 Магний Mg" 45 000 000 Кремний Si 8 000 Калий K^ 11000000 Медь Cu^ 50 000 Золото Au* 560 000 Серебро Ag^ 2100 000 Свинец Pb" 2 000 Ртуть Hg^ 42 000 Олово Sn^ 100 000 Литий L^ 20 000 000 Стронций Si* 19 000 000 Рубидий Rb^ 270 000 Цинк Zn" 180 000 Кобальт Co" 18 000 Алюминий Al^ 100 Титан Ti^ 160 Хром Cr^ 350 Марганец Мп" 1400 Железо Fe^ 140
Чрезвычайно малые сроки, полученные для некоторых элементов, свидетельствуют о сильном экологическом загрязнении. Титана, хрома и марганца, видимо, было в океане слишком мало, а реками до недавнего времени приносилось еще меньше, чтобы можно было определенно судить по нынешним данным
са о возрасте. Но все остальные перечисленные ионы дают также весьма малые сроки возраста по сравнению с тем, что требуют эволюционисты. Миллиардов лет никак не получается. Только нынешним загрязнением среды эти данные объяснить нельзя. К тому же и они будут сильно завышены, если первобытное море было соленым и соли в него вносят не только реки, но и подводные вулканы.
Интересен расчет темпа накопления воды в океане за счет извержений вулканов. Известно, что значительную часть извергаемых вулканами материалов составляет вода, которой раньше не было на поверхности земли и которая потом никуда не девается с нее. Ученые отмечают примерно 10-12 извержений вулканов в год, считая подводные. Их общий ежегодный выброс воды оценивается примерно так, что вся существующая ныне на земле вода должна была скопиться за 350 000 000 лет, то есть в предполагаемую эпоху рыб на земле не было воды!
Если же подсчитать современные темпы образования прочих вулканических пород, то окажется, что вся земная кора только за счет извержений вулканов должна была сформироваться не более чем за 500 000 000 лет. Значит, в кембрийский период суши не было вообще?
2. Береговая эрозия
Сколько почвы смывается реками в океаны? Если принять нынешние темпы эрозии, окажется, что все континенты на земле должны были быть размыты до уровня моря за 14 миллионов лет, а за пяти миллиардный срок должны были "смыться" реками 440 раз подряд. И это при том, что в прошлом эрозия была, видимо, больше. Единственный выход - принять, что земля молода.
По современным темпам образования почвы можно полагать, что при нынешней растительности, которая значительно уступает древней по пышности и скорости почвообразования, большинство
ных почв должно было сформироваться за 5-20 тысяч лет (слой в 20 см). Спрашивается, почему за многие миллионы лет органической эволюции мы не живем на сплошных многометровых черноземах? Почему плодородный слой до сих пор измеряется только сантиметрами?
Известно, что реки делают в своих устьях довольно большие наносы ила и глины. При нынешних темпах заиления река Миссисипи, к примеру, "закупорила" бы свою дельту не более чем за 5000 лет. И это при том, что раньше река была еще больше и делала большие наносы.
3. Магнитное поле Земли
Впервые магнитное поле земли было измерено в 1835 году и с тех пор достаточно быстро снижается. Величина его должна была уменьшиться вдвое за 1400 лет. Это значит, что если оно изменялось непрерывно, то уже 10 000 лет назад оно должно было быть столь велико, что жизнь на такой планете была бы невозможна. Таким магнитным полем обладают очень горячие "магнитные" звезды.
Логично предположить, что сейчас магнитное поле возвращается к своему нормальному состоянию после какой-то глобальной катастрофы. Но если так, то вновь теория униформизма находит свое внутреннее противоречие: или примите 10000 лет постепенного развития, или считайте, что развитие земли не было спокойным и плавным, а включало катастрофы, но тогда рушатся самые зыбкие основы миллионолетней постепенной хронологии. Если на структуру нашей планеты главное влияние оказали катастрофы, то не остается вообще ни малейшего основания предполагать возраст земли в миллионы лет.
4. Атмосферный гелий
Еще одно остроумное доказательство молодости земли дает исследование верхних слоев атмосферы с помощью спутников.
Предположим, что урано-свинцовая хронология, дающая миллиарды лет существования земли верна. Тогда весь свинец на планете является продуктом распада урана. Но известно, что еще одним побочным продуктом этой реакции являются альфа-частицы, то есть гелий. Как наиболее легкий газ, гелий должен был бы накапливаться в верхних слоях атмосферы. Атмосфера же вовсе не теряет гелия, а по-видимому, даже наоборот приобретает его благодаря космическому альфа-излучению. За миллиарды лет образования свинца и гелия из урана в верхних слоях атмосферы должно было накопиться гелия в сотни тысяч раз больше, чем его есть на самом деле. А на самом деле его в атмосфере столько, что он мог накопиться не более чем за несколько десятков тысяч лет (при условии, что сначала его там вовсе не было).
Еще одно возражение одновременно и против большого возраста земли и против ураново-свинцовой датировки, на которой основываются предположения о старой земле.
Кстати, эта оценка возраста земли по гелию довольна надежна. Гелий "лежит" в тех местах, которые не потрясаются вулканами или землетрясениями, или потопами, которые не погребаются осадочными породами.
5. Выход нефти и газа под давлением Когда бурильщики сверлят нефтяные скважины, чаще всего нефть выбивает из-под земли фонтаном, в котором умываются довольные геологи. Нефть с большой глубины поднимается на высоту довольно высокого гидростатического столба и тем не менее образует фонтан. Почему?
Осадочные породы, которыми окружена нефть, имеют некую пористость, хотя бы малую. Даже неспециалисту ясно, что за миллионы лет нефть должна была бы "стравить" свое давление через эти пористые породы. Специалисты же указывают, что если нефтяным
месторождениям было бы более 10-100 тысяч лет, давления в них и вовсе не было бы. Кстати, из факта нефтяного давления следует и то, что нефть могла образоваться только в результате катастрофы, когда исходный материал был внезапно погребен массивными слоями осадочных пород, создавших требуемое давление, под которым происходило дальнейшее формирование нефти. Невозможно представить себе, чтобы нефть образовывалась постепенно в условиях равновесия с окружающей средой, без высоких температур и давлений и при этом содержалась бы среди пород под громадным давлением.
Лабораторные опыты по искусственному созданию нефти подтвердили, что для ее образования требуются не миллионы лет, а нужный режим давления и температуры.
б. Каменноугольные пласты То же самое можно сказать и о каменноугольных залежах. Они не могли сформироваться за миллионы лет просто лежа в болоте. В этом случае деревья, как известно, просто гниют. Каменный уголь мог сформироваться только внезапным и быстрым погребением целого леса гигантских тропических деревьев, так чтобы в этой "лесной могиле" были созданы подходящие температура и давление. Лабораторные опыты, в результате которых из обычной древесины менее чем за месяц получается антрацит, показывают, что и для образования угля нужны не миллионы лет, а просто высокая температура и давление при отсутствии кислорода. То есть нужна была катастрофа - быстрое и внезапное погребение леса под горячими породами.
Теорию постепенного образования залежей угля опровергают частые находки так называемых полистратов - окаменевших древесных стволов, пронизывающих несколько осадочных слоев поперек, когда дерево окаменело вертикально. Особенно эффектно смотрятся полистраты, расположенные корнями вверх! Как тут
можно говорить об образовании каждого пласта в течение миллионов лет? Кстати, при постепенном отложении любых пород в течение столь долгого времени не было бы видно вообще никаких слоев с четкими границами.
Однако могут указать на огромные залежи угля, которые вроде бы должны формироваться за много поколений растений. Но и здесь расчет показывает, что в мировых запасах угля содержится в 1,4 раза больше углерода, чем во всех растениях, которые могли бы покрыть землю так обильно, как в нынешних экваториальных лесах. Но древняя растительность и была намного пышнее даже современных экваториальных лесов - в этом согласны все палеонтологи, независимо от того, какие сроки давности они дают этой древней флоре. Кроме того, сама площадь суши, как мы увидим далее, должна была быть намного больше, чем теперь.
Наконец, весьма интересно то обстоятельство, что углеродные датировки каменноугольных слоев дают сроки не в миллионы, а в тысячи лет. И это при том, что углеродный метод, как мы видели, склонен не занижать, а наоборот, завышать возраст.
7. Некоторые ископаемые сюрпризы Теория постепенного и долговременного образования осадочных пород не может объяснить не только происхождение нефти, угля и газа. Непреодолимой трудностью для нее является само возникновение окаменелостей. Чтобы тело животного, или хотя бы кости, не разложились, требуется мгновенное и полное его погребение в плотной породе без доступа воздуха. Окаменелость образуется, когда полости в костях заполняются породой, дальнейшее разложение уже не происходит. Но представьте себе, как погребсти, положим, какого-нибудь диплодока, размером чуть ли не в два автобуса?
Вспоминается популярная книжка американского палеонтолога Эндрюза "Диковинные звери" о
ках древних млекопитающих в пустыне Гоби. Автор - горячий эволюционист. Ему приходится часто сочинять такого рода сюжет. Идет, положим, мастодонт (разновидность слона) или белуджитерий (он же индрикотерий - 10-метровый безрогий носорог), подходит к болоту, где растут всякие вкусные растения, увлекается обедом и не замечает, как его начинает засасывать пучина. Потом бедняга долго бьется в агонии, но все напрасно. Что-то очень много должно было быть таких болот на земле, содержащих тысячи различных животных из разных периодов и даже из разных эр! Млекопитающие лежат в этих "болотах" рядом- с земноводными и динозаврами. И каждую новую жертву "болото" столь заботливо покрывало толстым слоем ророды, хотя бы это была многотонная туша, чтобы сохранить палеонтологам в возможно более целом виде.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Имеются и иные, не менее яркие свидетельства малого времени существования космоса. Следует помнить, что ни одна из этих оценок принципиально не может считаться точной, поскольку никто не наблюдал начала Вселенной и никто не может даже окинуть ее взглядом из другого места, значительно удаленного от нашей Земли. Отсюда следует, что нет решительно никаких оснований полагать миллиарднолетние сроки возникновения космоса сколько-нибудь достоверными. При этом любой метод датировки прошлого, который дает меньшие ограничения по времени при прочих равных условиях, заведомо более надежен в силу двух основных причин.
А. Относительно недавние процессы могли протекать с гораздо большей вероятностью похожими на нынешние, чем процессы давние. К примеру, скорость света, как бы она ни изменялась со временем, последнюю тысячу лет наверняка была ближе к своему нынешнему значению, чем когда бы то ни было в отдаленном прошлом.
Б. В кратковременных процессах менее вероятно вмешательство посторонних факторов и явлений, изменяющих течение процесса, чем это бывает в более
продолжительных процессах. Другими словами, обеспечить спокойное и равномерное течение длительного процесса без посторонних вмешательств гораздо сложнее, чем течение процесса кратковременного.
Нет оснований полагать, что в будущем появятся более точные методы оценки возраста. Проблема постоянства скорости процесса и его начальных условий всегда будет уводить вопрос в область предположений. Подробнее на следующем уроке мы остановимся на более и менее достоверных оценках возраста Земли.
Но каким бы ни принимать возраст космоса, совершенно невероятным представляется его самопроизвольное возникновение. Закон сохранения не дает материи "разрешения" создать саму себя. Второй закон термодинамики (в его расширении также и на передачу информации) не дает материи "права" саму себя упорядочить. Для того и другого требуется сторонняя причина - Творчество и Промышление Всемогущего и Всеведущего Бога.
УРОК 3 ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ
На прошлом уроке мы рассмотрели свидетельства относительно молодого возраста Вселенной. Наша Земля, как более изученное место космоса, дает еще больше таких же свидетельств. Но прежде чем говорить о них, следует задаться вопросом: на чем конкретно основаны оценки возраста Земли в 4-5 миллиардов лет? Кто впервые вычислил эти цифры и на основании каких законов природы и фактов науки? Какие современные исследования подтверждают такие огромные цифры?
УНИФОРМИСТСКАЯ ХРОНОЛОГИЯ
Оказывается, что все эти датировки основаны на том простом соображении, что земля покрыта громадными слоями осадочных пород в сотни и тысячи метров толщиной, а в современных спокойных условиях эти осадочные породы выпадают довольно медленно. Было сделано предположение, что за всю историю земли ее геологическая структура формировалась, грубо говоря, теми же темпами, что и теперь в спокойном состоянии. Это предположение было названо теорией униформизма и было кратко выражено такой формулой: настоящее - ключ к прошлому, то есть как бы мы ни удалялись в прошлое, все процессы там протекали точно так же, как ныне.
Эта теория возникла в начале прошлого века и очень удачно состыковалась с эволюционной теорией
Дарвина. Миллионы и миллиарды лет очень пригодились бы бактерии, собирающейся превратиться в разумного человека.
В различных слоях осадочных пород находят окаменелости различных организмов. Несмотря на огромное количество исключений, в общем прослеживается такая закономерность: чем глубже залегают окаменелости, тем проще устроены погребенные организмы. Морские беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии, звери - такова примерная последовательность окаменелостей, если идти по слоям от глубины к поверхности. В этом увидели последовательность эволюционного развития организмов от простых форм к сложным.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОННА
Была составлена так называемая стандартная геохронологическая колонна, приводимая во всех учебниках биологии и геологии, от архейской до кайнозойской эры со всеми их периодами. Следует помнить, что давность эр и периодов и их продолжительность появились в учебниках задолго до того, как хотя бы один физический прибор позволил реально измерить или получить данные для расчета этих цифр. Если вещи называть своими именами, цифры эти взяты просто "с потолка", а на языке школьного учебника биологии это звучит так: "наукой установлено".
Еще одно обстоятельство, которое следует всегда учитывать при разговоре о геологической колонне: если где-нибудь на земном шаре начать бурение скважины через слои осадочных пород, то нигде вы не встретите их строгой последовательности, указанной в учебнике. Три пять слоев, соответствующих геологическим периодам, вам возможно удастся найти, и хорошо если их последовательность будет правильной, то есть никакой более "старый" слой не лежит поверх более "молодого" - и такое иногда бывает.
Далее. Физико-химический состав пород, как правило, ничего не может "сказать" об их возрасте. Одни и те же песчанники или сланцы могут встретиться и в "молодых", и в "старых" слоях. Название слоя кембрийский, или юрский, или иной какой, - дается по характерным для этого слоя окаменелостям - так называемым руководящим ископаемым. Так для кембрийского слоя руководящими являются трилобиты, а для юрского - динозавры. До сего дня, даже после открытия радиодатировки, метод руководящих ископаемых является основным способом определения возраста данной конкретной породы.
Итак, геологическая колонна была поставлена на довольно зыбком научном основании. "Подкрепить" ее помогло открытие радиоактивности. Впрочем, и эта поддержка, как мы увидим, не столь уж надежна.
ДАТИРОВКА ПО РАДИОАКТИВНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ
Около ста лет назад, когда прогрессивные геологи были убеждены, что жизнь на земле развивается вот уже многие миллионы лет, была открыта радиоактивность - превращение одних химических элементов в другие. Нашлись на счастье эволюционистам такие элементы, которые превращаются в другие очень медленно, с периодом полураспада в сотни миллионов лет.
Определив такие длительные периоды полураспада для следующих пар элементов: уран-свинец, калийаргон, рубидий-стронций, ученые решили использовать этот процесс для измерения давнего времени.
При этом они приняли следующие неочевидные предположения:
1. Дочерний элемент не присутствовал в датируемой породе изначально, а образовался только благодаря распаду "материнского". То есть предполагается, что в начале в породе вовсе не было, положим, свинца, а был только один уран. Проверить это, разумеется,
невозможно. Но очень сомнительно, чтобы устойчивого элемента изначально не было, а распадающийся элемент был.
2. Датируемый образец предполагается совершенно замкнутой системой. То есть ни дочерний, ни материнский элемент из него не исчезали и в него не попадали на протяжении всех предполагаемых миллионов лет, которые от него ожидаются. Отсюда сразу следует, что для определения возраста собственно осадочных пород такое условие соблюсти принципиально невозможно. Более или менее правдоподобно выполнение этого условия в вулканических породах - гранитах и базальтах, но тут же возникает проблема, как соотнести возраст вулканической и близлежащей осадочной породы. Есть ли гарантия, что обе породы имеют равный возраст?
В этом смысле самым ненадежным является калийаргоновый метод, поскольку соли калия легко растворимы в воде, а аргон является газом.
3. Скорость радиораспада полагается постоянной, что также не факт, как мы видели на прошлом уроке, ибо она в прошлом явно была выше, хотя и неизвестно насколько. Следовательно, в прошлом распад шел быстрее, а значит, и рассчитанный возраст будет явно завышенным (рис. 8).
4. Наконец, следует учитывать редкость этих тяжелых элементов в любых породах и их очень малые концентрации. В этих условиях просчет на несколько атомов дает уже большую погрешность в определении возраста.
С учетом всех этих непроверяемых, сомнительных, а то и заведомо ложных предположений, неудивительно, что результаты радиодатирования одной и той же породы разными методами дают громадный разброс результатов - в сотни и тысячи раз. Публикуются только те результаты, которые соответствуют геологической колонне и совпадают с возрастом "руководящих ископаемых". Случаются и такие казусы, что
раст совсем недавно изверженных пород "составляет" до 22 миллионов лет, возраст черепа, похожего на человеческий - от 2,6 до 220 млн. лет, возраст живых улиток - 27 тысяч лет. Вряд ли все это можно назвать научным экспериментом. Если ученик на лабораторной работе получает такой разброс результатов, он легко сообразит, что продолжать работу на такой установке бесполезно. Если же при этом учитель будет настаивать на получении хотя бы каких-то результатов, есть все основания полагать, что ученик их просто "подгонит" под теоретически ожидаемые. Не следует думать, что взрослые ученые поступают всегда намного честнее подобных школьников.
УГЛЕРОДНЫЙ МЕТОД ДАТИРОВАНИЯ
Среди радио-методов несколько особняком стоит углеродный метод, результаты которого для недавних
сроков бывают еще болееменее правдоподобными. Но этим методом никто не пытается измерить геологические сроки в миллионы лет. Дело в том, что период полураспада радиоактивного углерода-14 составляет около 5700 лет, а для больших сроков все из мерения будут заведомо ненадежны, поскольку малая погрешность в определении концентрации приводит к огромной погрешности в измерении возраста. Лучше всего это видно на
^ ' '
приводимом графике зависимости концентрации от времени (рис. 9).
Концентрация распадающегося элемента изменяется по экспоненте и при малых концентрациях график идет очень круто. Малейшее колебание ординаты дает очень сильный разброс по абсциссе.
Углеродный метод основан на том, что под действием солнечного излучения из азота образуется радиоактивный изотоп углерода ^С. Химически он ведет себя как обычный углерод и быстро окисляется кислородом воздуха. В составе атмосферы всегда присутствует поэтому какое-то количество углерода-14. В процессе фотосинтеза он, как и обычный углерод-12 попадает в ткани растений, затем, возможно, поедается животными и людьми и всегда остается присутствующим в любых живых тканях. Когда организм умирает и погребается без доступа воздуха (в окаменелостях) поступление углерода в ткани прекращается, а углерод-14 своим темпом распадается и превращается в обычный углерод. Очевидно, чем меньше концентрация углерода-14 в окаменелости, тем она должна быть древнее.
Однако и здесь для достоверного измерения нужна четкая уверенность, что углерода-14 в атмосфере всегда присутствует строго определенная доля, не изменяющаяся за весь датируемый срок. В природе должно быть строгое равновесие: сколько углерода-14 образуется из азота - ровно столько же должно распадаться. Если не считать нынешнего радиационного загрязнения среды, логично было бы предполагать, что солнце облучает землю за всю ее историю равномерно и, следовательно, скорость образования углерода-14 постоянна. А вот скорость его распада прямо пропорциональна его концентрации в данный момент именно поэтому распад любого элемента протекает по экспоненте (см. рис. 9).
В начале истории земли, когда только началось образование в ее атмосфере ^С, очевидно, концентрация изотопа была столь мала, что скорость распада практически равнялась нулю, между тем как скорость образования была постоянной. Углерод-14 накапливался и постепенно должна была расти и скорость его распада - пропорционально концентрации. Очевидно, за срок в несколько периодов полураспада скорость распада должна была догнать скорость образования, и тогда наступило бы желаемое равновесие: сколько углерода-14 образуется, столько же и распадается. Вот с этого момента в истории земли углеродный метод стал бы самым надежным среди прочих методов датировки - лишь бы только солнце не меняло скорости образования "*С.
Но самое интересное, что как раз этот-то момент равновесия еще не успел наступить! Хотя об этом не любят вспоминать сторонники униформизма. Лучше всего сказанное иллюстрируется рис. 10.
На сегодняшний день соотношение между скоростями таково: скорость образования "*С составляет 2,5 10" реакций на квадратный метр поверхности земли в секунду, а скорость распада в тех же единицах 1,6- 10", то есть в полтора раза меньше!
Из этого следуют два очень важных вывода: 1. Содержание углерода-14 в атмосфере не является постоянным, и потому все данные углеродного анализа, как минимум, сомнительны, а точнее всегда завышены, ибо в прошлом организмы умирали с гораздо меньшим содержанием "*С в костях, и будучи недавними выглядят как древние.
2. О возрасте земли можно с достаточно большой уверенностью утверждать, что он не превышает 2-5 периодов полураспада "*С, так как в противном случае скорости образования и распада успели бы выровняться. Итак, поскольку углерод-14 должен был образовываться в земной атмосфере с самого начала, то ей (земле, ее атмосфере?) не более 10-30 тысяч лет!
Конечно, здесь проведена лишь верхняя граница. Скорость образования из-за большей яркости солнца в прошлом могла быть больше или же меньше, если земная атмосфера была чем-то еще защищена (магнитным полем или водно-паровым экраном). Скорость распада
могла также быть больше из-за большей скорости света в прошлом. Так или иначе, ни то, ни другое обстоятельство не позволяют нам увеличить найденный возраст земли сразу на 5-6 порядков! Зато снизить его вполне способны. О миллиардах лет земной истории не может быть и речи.
Кстати, здесь мы наглядно видим, как теория униформизма противоречит сама себе. Предположив равномерное и постоянное протекание всех процессов, мы получаем очень серьезные ограничения возраста земли.
СВИДЕТЕЛЬСТВА МОЛОДОГО ВОЗРАСТА ЗЕМЛИ
Кроме углеродного анализа, неожиданно показавшего молодость земной атмосферы, есть и другие способы оценки возраста земли, дающие сходные результаты.
1. Океаны
Как известно, каждый год реки приносят в моря и океаны большое количество частиц глины, песка, а также солей и других веществ. Количество каждого вещества, выносимого в океан всеми реками земли, может быть измерено. Если из этих веществ выбрать те, которые хорошо растворимы и могут быть еще добавлены в нынешнюю морскую воду, не давая осадка, то ясно, что эти вещества постепенно накапливаются в океане, все время поступая в него и не имея из него выхода. Измерив концентрацию этих веществ в морской воде и темпы выноса их в океан реками, можно оценить возраст рек.
При этом мы вновь вынуждены сделать униформистское предположение, что изначальный океан был наполнен дистиллированной водой, не содержал никаких солей. Кроме того, мы не учитываем возможные катастрофы: вулканы, землетрясения и т. п., способные внезапно и сильно обогатить морскую воду солями. По крайней мере, из этих измерений мы можем получить
довольно надежную верхнюю границу датировки, старше которой реки быть не могут. Результаты таких измерений представим таблицей:
Вещество (ионы) Максимальный возраст, лет
Карбонаты СО^ 100 000 Сульфаты SO^ 10 000 000 Хлор CI 164 000 000 Уран 1^ 1260 000 Натрий Na* 260 000 000 Никель Nf" 9 000 Магний Mg" 45 000 000 Кремний Si 8 000 Калий K^ 11000000 Медь Cu^ 50 000 Золото Au* 560 000 Серебро Ag^ 2100 000 Свинец Pb" 2 000 Ртуть Hg^ 42 000 Олово Sn^ 100 000 Литий L^ 20 000 000 Стронций Si* 19 000 000 Рубидий Rb^ 270 000 Цинк Zn" 180 000 Кобальт Co" 18 000 Алюминий Al^ 100 Титан Ti^ 160 Хром Cr^ 350 Марганец Мп" 1400 Железо Fe^ 140
Чрезвычайно малые сроки, полученные для некоторых элементов, свидетельствуют о сильном экологическом загрязнении. Титана, хрома и марганца, видимо, было в океане слишком мало, а реками до недавнего времени приносилось еще меньше, чтобы можно было определенно судить по нынешним данным
са о возрасте. Но все остальные перечисленные ионы дают также весьма малые сроки возраста по сравнению с тем, что требуют эволюционисты. Миллиардов лет никак не получается. Только нынешним загрязнением среды эти данные объяснить нельзя. К тому же и они будут сильно завышены, если первобытное море было соленым и соли в него вносят не только реки, но и подводные вулканы.
Интересен расчет темпа накопления воды в океане за счет извержений вулканов. Известно, что значительную часть извергаемых вулканами материалов составляет вода, которой раньше не было на поверхности земли и которая потом никуда не девается с нее. Ученые отмечают примерно 10-12 извержений вулканов в год, считая подводные. Их общий ежегодный выброс воды оценивается примерно так, что вся существующая ныне на земле вода должна была скопиться за 350 000 000 лет, то есть в предполагаемую эпоху рыб на земле не было воды!
Если же подсчитать современные темпы образования прочих вулканических пород, то окажется, что вся земная кора только за счет извержений вулканов должна была сформироваться не более чем за 500 000 000 лет. Значит, в кембрийский период суши не было вообще?
2. Береговая эрозия
Сколько почвы смывается реками в океаны? Если принять нынешние темпы эрозии, окажется, что все континенты на земле должны были быть размыты до уровня моря за 14 миллионов лет, а за пяти миллиардный срок должны были "смыться" реками 440 раз подряд. И это при том, что в прошлом эрозия была, видимо, больше. Единственный выход - принять, что земля молода.
По современным темпам образования почвы можно полагать, что при нынешней растительности, которая значительно уступает древней по пышности и скорости почвообразования, большинство
ных почв должно было сформироваться за 5-20 тысяч лет (слой в 20 см). Спрашивается, почему за многие миллионы лет органической эволюции мы не живем на сплошных многометровых черноземах? Почему плодородный слой до сих пор измеряется только сантиметрами?
Известно, что реки делают в своих устьях довольно большие наносы ила и глины. При нынешних темпах заиления река Миссисипи, к примеру, "закупорила" бы свою дельту не более чем за 5000 лет. И это при том, что раньше река была еще больше и делала большие наносы.
3. Магнитное поле Земли
Впервые магнитное поле земли было измерено в 1835 году и с тех пор достаточно быстро снижается. Величина его должна была уменьшиться вдвое за 1400 лет. Это значит, что если оно изменялось непрерывно, то уже 10 000 лет назад оно должно было быть столь велико, что жизнь на такой планете была бы невозможна. Таким магнитным полем обладают очень горячие "магнитные" звезды.
Логично предположить, что сейчас магнитное поле возвращается к своему нормальному состоянию после какой-то глобальной катастрофы. Но если так, то вновь теория униформизма находит свое внутреннее противоречие: или примите 10000 лет постепенного развития, или считайте, что развитие земли не было спокойным и плавным, а включало катастрофы, но тогда рушатся самые зыбкие основы миллионолетней постепенной хронологии. Если на структуру нашей планеты главное влияние оказали катастрофы, то не остается вообще ни малейшего основания предполагать возраст земли в миллионы лет.
4. Атмосферный гелий
Еще одно остроумное доказательство молодости земли дает исследование верхних слоев атмосферы с помощью спутников.
Предположим, что урано-свинцовая хронология, дающая миллиарды лет существования земли верна. Тогда весь свинец на планете является продуктом распада урана. Но известно, что еще одним побочным продуктом этой реакции являются альфа-частицы, то есть гелий. Как наиболее легкий газ, гелий должен был бы накапливаться в верхних слоях атмосферы. Атмосфера же вовсе не теряет гелия, а по-видимому, даже наоборот приобретает его благодаря космическому альфа-излучению. За миллиарды лет образования свинца и гелия из урана в верхних слоях атмосферы должно было накопиться гелия в сотни тысяч раз больше, чем его есть на самом деле. А на самом деле его в атмосфере столько, что он мог накопиться не более чем за несколько десятков тысяч лет (при условии, что сначала его там вовсе не было).
Еще одно возражение одновременно и против большого возраста земли и против ураново-свинцовой датировки, на которой основываются предположения о старой земле.
Кстати, эта оценка возраста земли по гелию довольна надежна. Гелий "лежит" в тех местах, которые не потрясаются вулканами или землетрясениями, или потопами, которые не погребаются осадочными породами.
5. Выход нефти и газа под давлением Когда бурильщики сверлят нефтяные скважины, чаще всего нефть выбивает из-под земли фонтаном, в котором умываются довольные геологи. Нефть с большой глубины поднимается на высоту довольно высокого гидростатического столба и тем не менее образует фонтан. Почему?
Осадочные породы, которыми окружена нефть, имеют некую пористость, хотя бы малую. Даже неспециалисту ясно, что за миллионы лет нефть должна была бы "стравить" свое давление через эти пористые породы. Специалисты же указывают, что если нефтяным
месторождениям было бы более 10-100 тысяч лет, давления в них и вовсе не было бы. Кстати, из факта нефтяного давления следует и то, что нефть могла образоваться только в результате катастрофы, когда исходный материал был внезапно погребен массивными слоями осадочных пород, создавших требуемое давление, под которым происходило дальнейшее формирование нефти. Невозможно представить себе, чтобы нефть образовывалась постепенно в условиях равновесия с окружающей средой, без высоких температур и давлений и при этом содержалась бы среди пород под громадным давлением.
Лабораторные опыты по искусственному созданию нефти подтвердили, что для ее образования требуются не миллионы лет, а нужный режим давления и температуры.
б. Каменноугольные пласты То же самое можно сказать и о каменноугольных залежах. Они не могли сформироваться за миллионы лет просто лежа в болоте. В этом случае деревья, как известно, просто гниют. Каменный уголь мог сформироваться только внезапным и быстрым погребением целого леса гигантских тропических деревьев, так чтобы в этой "лесной могиле" были созданы подходящие температура и давление. Лабораторные опыты, в результате которых из обычной древесины менее чем за месяц получается антрацит, показывают, что и для образования угля нужны не миллионы лет, а просто высокая температура и давление при отсутствии кислорода. То есть нужна была катастрофа - быстрое и внезапное погребение леса под горячими породами.
Теорию постепенного образования залежей угля опровергают частые находки так называемых полистратов - окаменевших древесных стволов, пронизывающих несколько осадочных слоев поперек, когда дерево окаменело вертикально. Особенно эффектно смотрятся полистраты, расположенные корнями вверх! Как тут
можно говорить об образовании каждого пласта в течение миллионов лет? Кстати, при постепенном отложении любых пород в течение столь долгого времени не было бы видно вообще никаких слоев с четкими границами.
Однако могут указать на огромные залежи угля, которые вроде бы должны формироваться за много поколений растений. Но и здесь расчет показывает, что в мировых запасах угля содержится в 1,4 раза больше углерода, чем во всех растениях, которые могли бы покрыть землю так обильно, как в нынешних экваториальных лесах. Но древняя растительность и была намного пышнее даже современных экваториальных лесов - в этом согласны все палеонтологи, независимо от того, какие сроки давности они дают этой древней флоре. Кроме того, сама площадь суши, как мы увидим далее, должна была быть намного больше, чем теперь.
Наконец, весьма интересно то обстоятельство, что углеродные датировки каменноугольных слоев дают сроки не в миллионы, а в тысячи лет. И это при том, что углеродный метод, как мы видели, склонен не занижать, а наоборот, завышать возраст.
7. Некоторые ископаемые сюрпризы Теория постепенного и долговременного образования осадочных пород не может объяснить не только происхождение нефти, угля и газа. Непреодолимой трудностью для нее является само возникновение окаменелостей. Чтобы тело животного, или хотя бы кости, не разложились, требуется мгновенное и полное его погребение в плотной породе без доступа воздуха. Окаменелость образуется, когда полости в костях заполняются породой, дальнейшее разложение уже не происходит. Но представьте себе, как погребсти, положим, какого-нибудь диплодока, размером чуть ли не в два автобуса?
Вспоминается популярная книжка американского палеонтолога Эндрюза "Диковинные звери" о
ках древних млекопитающих в пустыне Гоби. Автор - горячий эволюционист. Ему приходится часто сочинять такого рода сюжет. Идет, положим, мастодонт (разновидность слона) или белуджитерий (он же индрикотерий - 10-метровый безрогий носорог), подходит к болоту, где растут всякие вкусные растения, увлекается обедом и не замечает, как его начинает засасывать пучина. Потом бедняга долго бьется в агонии, но все напрасно. Что-то очень много должно было быть таких болот на земле, содержащих тысячи различных животных из разных периодов и даже из разных эр! Млекопитающие лежат в этих "болотах" рядом- с земноводными и динозаврами. И каждую новую жертву "болото" столь заботливо покрывало толстым слоем ророды, хотя бы это была многотонная туша, чтобы сохранить палеонтологам в возможно более целом виде.