Текст книги "Великие геологические открытия"
Автор книги: Сергей Романовский
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 20 страниц)
О приоритете открытия
Казалось бы, в чем тут проблема? Кто открытие сделал, тот и является его автором. Дата публикации всегда известна. Поэтому не составляет, казалось бы, труда и проследить, кто же первым осуществил решительный прорыв в неизвестное. Однако не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Тем более, если проблему формулировать не широко, «за всю науку», а ограничиться только геологией и еще более конкретно – теми открытиями, которые будут обсуждаться в нашей книжке.
Заметим, кстати, что даже в такой достаточно строгой науке, как физика, не всегда легко установить приоритет и дату конкретного открытия. Так, открытие электрона связывают с именами Питера Зеемана (1865-1943), Хендрика Лоренца (1853-1928), но большинство физиков пальму первенства все же отдают Джозефу Джону Томсону (1824-1907). Дата открытия также поэтому растянулась на пять лет – с 1894 по 1899 г.
Крылатый афоризм Луи Делоне: «наука быстро, очень быстро становится анонимной» – с течением времени окажется, по всей вероятности, бесспорным. И не потому, что наука движется теперь коллективным разумом (такое вообще невозможно), а в связи с тем, что крупные, действительно величайшие открытия, меняющие парадигму науки, случаются крайне редко. Частные же новации проходят транзитом и анонимно не просто потому, что представляют «мелочь» большой науки (в таком деле мелочей не бывает), а чаще по другой причине – идеи «висят в воздухе» и потому практически одновременно осеняют многих. Поди, найди здесь единственного, а главное первого, автора.
Академик Александр Петрович Карпинский любил повторять (мысль эта в разных вариациях встречается в нескольких его сочинениях): «Чужие идеи не очень редко ассимилируются, конечно бессознательно, как свои собственные. В этом большой практической беды нет, так как идеи не пропадают, а вопросы приоритета большой цены не имеют».
Попробуем понять, что же конкретно имел в виду академик. Ну, во-первых, когда «чужие идеи», пусть и бессознательно, но все же воспринимаются как «свои собственные», это все же наводит на размышления… От такого «бессознательного» заимствования зачастую случаются вполне сознательные нравственно-этические беды. А, во-вторых, трудно также принять за принцип полное обезличивание науки, успокаивая себя тем, что «идеи не пропадают». К таким мыслям Карпинский пришел в 20-30-х годах, когда идеологическая пропаганда большевизма поразила метастазами даже такие выдающиеся умы.
С другой стороны, феномен подсознательного плагиата, когда ученый искренне убежден в собственном авторстве излагаемых им идей, имеет и понятное психологическое обоснование. На самом деле, если ученый черпает идеи не из наблюдений, не из эксперимента, а они рождаются у него в результате сложных ассоциативных связей при чтении научных трактатов своих коллег, то очень трудно, даже практически невозможно, установить первородство идеи, тем более, тем более если речь идет не столько о сути проблемы, сколько о ее словесном, терминологическом, оформлении. Интенсивно работающая мысль ученого перемалывает непрерывно поступающую информацию, и по прошествии какого-то времени, когда прочитаны и другие источники и когда «старые» идеи пришли в некое зацепление с новыми и причудливо с ними переплелись, на свет может действительно родиться нечто новое и оригинальное. Установить, что здесь чужое, а что свое, практически невозможно.
Примерно так известный толкователь творчества Вернадского московский историк науки Игорь Михайлович Забелин (1927-1986) объяснял тот факт, что некоторые мысли, воспринимавшиеся Вернадским как свои собственные, на самом деле были им заимствованы при штудировании работ предшественников. «Очевидно, в плане психологии творчества, – пишет Забелин, – мы в данном случае имеем дело не с контролируемой фиксацией подсознанием узнанного, прочитанного, которое впоследствии может не ассоциироваться с первоисточником и даже субъективно восприниматься как свое собственное».
Теперь о главном, – о вопросах приоритета. Действительно ли, как писал Карпинский, они «большой цены не имеют» или все же следует в ряде случаев знать автора и воздавать ему должное. При этом надо, конечно, понимать, приоритет чего, собственно говоря, обосновывается: мыслей, идей или развитой на их базе теории?
Заметим, кстати, что проблема приоритета наиболее остро всегда стояла в тех науках, где нет ни точного знания, ни строгих критериев оценки сделанного. Именно такой наукой до недавнего времени была геология. Если речь идет о теоретических представлениях, лежащих в основе решения многих практически важных задач, то вопрос о приоритете введения этого знания в науку становится действительно важным и одновременно очень трудно разрешимым. Мы неизбежно станем участниками сцены из гоголевского «Ревизора» и будем, подобно Бобчинскому и Добчинскому, бесконечно выяснять, кто же первым сказал: «Э!…»
Разумеется, в науке важно, кто именно первым высказал ту или иную мысль. Но сама по себе мысль (какой бы прозорливой она ни была) несет в себе не само знание, а лишь возможность его получения. Новое же знание, его «положительное приращение», как любил писать Михаил Васильевич Ломоносов, добывается только посредством разработки новых научных методов и построения новых теорий. Поэтому действительным автором может и должен считаться не тот, кто первым высказал ту или иную идею (к тому же и установить этот факт чаще всего невозможно), а только тот, кто развил идею, доведя ее до уровня законченной теории или научного метода.
Так, идеи эволюции высказывались задолго до Дарвина, но именно его – и по праву – считают основоположником эволюционной теории. Идеи актуализма были известны ученым чуть ли не со времен античности, но не зря их связывают прежде всего с именем Лайеля, поскольку именно этот великий англичанин довел стародавние мысли до стройного и целостного метода познания геологического прошлого. То же касается и идей биосферы, высказанных в разных странах задолго до Вернадского. Но сегодня никому и в голову не придет оспаривать его авторство концепции биосферы. Впрочем, об этом мы еще успеем поговорить.
Когда что-то, где-то, кем-то переоткрывается, – справедливо заметил уже упоминавшийся нами Забелин, – то для ученого это, разумеется, большая личная драма, иногда трагедия; для истории же науки – не более чем проходной эпизод, который время иногда превращает в фарс.
Оглянемся назад
XVII век
Слава Богу, история у геологии не длинная – всего три столетия. Для науки это не возраст. Но и за это время сделано немало – от теологических верований в сотворение Мира до современной спутниковой дистанционной съемки Земли. За этот же срок осуществлены те великие открытия, коими геология по праву гордится.
Чтобы лучше понять их суть и значение в общей системе знаний о Земле, необходимо, хотя бы бегло, обрисовать тот историко-научный фон, на котором шло развитие и самой геологической науки, и наук ей сопредельных. Важно также знать и мировоззренческие ориентиры, указывавшие ученым основные направления и схемы познания геологического прошлого. Поэтому попытаемся нескольким штрихами нарисовать картину развития естествознания, в основном описательного, за последние три столетия. Она, разумеется, неисчерпывающая, более того, не претендует даже на то, чтобы именоваться «кратким историко-научным очерком». Это просто отражение в нашем сознании тех событий, которые произошли в науке за этот срок и которые удалось рассмотреть при беглом взгляде в историческое зеркало.
По единодушному мнению всех историков науки, XVII столетие в определенном смысле переломное в развитии естествознания. Более того, именно в этот отрезок времени, как писал Вернадский, произошла революционная ломка практически всех основ естественных наук. В XVII веке родилась современная наука, и вот уже три столетия она является реальной «исторической силой».
Что же произошло? Неужели люди, жившие в XVII веке, внезапно поумнели? Нет, конечно. Тогда что же?
Скорее всего, произошло то, что и случается всегда, когда людям позволяют относительно вольно дышать и сравнительно безнаказанно думать. Именно в этом столетии был несколько ослаблен гнет церковного тоталитаризма, раскрашенного к тому же в черно-белые тона мракобесия. Конечно, так было не во всем мире, а только в Европе, и притом католической. В те годы именно здесь тлели основные очаги науки.
Вспомним. Католики учредили Суд Святой инквизиции еще в XIII веке. Чтобы привлечь человека к такому суду, было достаточно порочащих его слухов. Члены инквизиционных трибуналов обладали правом личной неприкосновенности; они находились в непосредственной зависимости только от самого Папы.
В 1540 г. утверждается Орден иезуитов, монополизировавший теологический взгляд на устройство мира. Инакомыслию была объявлена война, а люди, осмеливавшиеся смотреть на мир глазами, не замутненными церковными догмами, были причислены к еретикам. С ними стали поступать как с преступившими закон веры. Сам же институт веры был заменен аппаратом подавления мысли. В 1542 г. в Риме создается Центральный трибунал Святой инквизиции, отправивший на костер многих ученых: Джордано Бруно, Луцилио Ванини и др. Особенно свирепствовала инквизиция в Испании, где ее идеология полностью срослась с королевской (светской) властью. Там только в течение одного XV века было предано аутодафе свыше 10 тыс. человек. В 1559 г. католическая церковь составляет первый в истории «Индекс запрещенных книг». Книги эти изымаются у владельцев и публично сжигаются на кострах.
Шабаш средневекового догматизма продолжался почти четыре столетия. И хотя даже в эту мрачную ночь на небосводе культуры появлялись отдельные яркие звезды (Леонарде да Винчи, Георг Агрикола и др.), погоды они не делали. Наука в целом практически прекратила существование.
Когда же в начале XVII столетия натиск инквизиционных трибуналов был ослаблен, хотя сама инквизиция продолжала действовать, это не замедлило сказаться на быстром развитии практически всех наук. Выражаясь современным языком, произошел информационный взрыв, благодаря которому и биология, и физика, и механика, и, наконец, геология сделали гигантский рывок вперед.
Именно в это столетие наука обрела и принцип эмпиризма Фрэнсиса Бэкона (1561-1626), и очень глубокую философию познания, рожденную гениальным умом Рене Декарта (1596– 1650). В 1637 г. Декарт опубликовал свой знаменитый трактат «Рассуждение о методе». В познании Декарт (в противоположность Бэкону) решающую роль отводил дедукции, т. е. умению изыскивать постулаты («интуиции») и выстраивать на их основе логически безупречную цепь доказательств. Причем он полагал, что должен существовать некий общий метод такого рода познания. Надо только найти его. В этом он видел предназначение науки.
Декарт разработал даже требования, коим этот метод должен удовлетворять; как бы сказали математики, – необходимые и достаточные условия. К ним он отнес, во-первых, истинность «интуиций», легко проверяемых и не подвергаемых сомнению; во-вторых, обязательное расчленение исходной проблемы на ряд взаимосвязанных частных задач; в-третьих, последовательное решение задач – от простой к сложной, по принципу – от известного к неизвестному; и, в-четвертых, безупречную логику рассуждений.
Блестящий по ясности мысли подход! Если он подкупает и сегодня, можно представить себе, какое впечатление философия Декарта («картезианство») оказала на его современников, еще не освободившихся от влияния самодостаточного невежества официальной науки. Картезианство ясно просматривается даже в первом научном трактате по геологии, автореферате Николауса Стенона 1669 г. В сугубо описательном сочинении датского натуралиста появляются характерные разве что для математики, «аксиомы». Впрочем, о них – чуть ниже.
Любопытно также следующее. В своем «Рассуждении…» Декарт делал упор на математические приемы доказательств. Причем он полагал, что если упомянутые нами четыре требования к “методу” будут выполнены, то можно с математической строгостью получить решение любой задачи, кажущейся исследователю сугубо описательной.
Под влиянием философии Декарта естествознание находилось весь XVIII век и практически весь век XIX. Даже в нашем столетии некоторые ученые не избежали соблазна путем сведения сложной проблемы к совокупности частных задач и дальнейшей их формализации, т. е. посредством их переложения на язык математики, добиться безупречно строгого решения. Хотя прямо «картезианцами» теперь никто себя не называет. Переросли эту методологию. Стесняются.
А ведь даже великие умы поддавались соблазну всеобщей математизации естествознания. Так, Даниил Бернулли, Жан Лерон Д'Аламбер серьезно думали перевести описательное естествознание, прежде всего физиологию и медицину, на язык точных наук. Любопытно, что когда за это брались сами натуралисты, ничего путного не получалось. Когда же подключались серьезные математики, то это также не приносило нового естественного знания, зато появлялись глубокие научные результаты в самой математике. Даниил Бернулли, в частности, работал над теорией движения мускулов и теорией кровообращения. Их он не создал. Зато вывел базовые уравнения современной механики.
Под обаяние логики Декарта подпал и Вернадский. В 1886 г. он писал: «Давно пора подвести под математические выражения – строгие, ясные и изящные – реакции и формы земной коры, земной поверхности; так подвести, чтобы из одного, немногих принципов выходило многое. Но для этого надо много и долго еще учиться. Будем”. Не правда ли, это чистое, ничем не замутненное картезианство?
И в наше время, в начале 60-х годов XX века, новосибирские ученые, занявшиеся математизацией геологии (Ю. А. Воронин, Э.А. Еганов, Ю. А. Косыгин и др.) и вставшие на путь ее «глобальной формализации», вне всякого сомнения, были последователями Декарта. Однако и эта попытка, увы, ни к чему не привела. Да и пожелание Вернадского не было услышано.
В чем же дело? Почему уже три столетия естествоиспытатели, скорее всего, не читая самого Декарта, тем не менее верой и правдой служат его философской доктрине, идут по пути, им указанному, хотя путь этот чаще всего никуда не приводит. Не правда ли, это напоминает аллегорию древнекитайского философа Конфуция (551-479 г. до Р. X.) с черной кошкой, которую надо непременно найти в темной комнате, где ее просто нет.
Разгадка этого многовекового интеллектуального гипноза заключается, как мне кажется, в том, что Декарт нашел удачный инвариант научного познания мира. Если бы мы вдруг решились изложить этот инвариант сейчас как оригинальный, нас бы просто осмеяли, – настолько он прост и самоочевиден. Но тогда шел XVII век, причем перед ним был век XVI, когда за любые рассуждения, и уже тем более о научном методе, можно было поплатиться жизнью на костре священной инквизиции. Так что для того времени это было откровением.
Ну а кто и теперь откажется свести к простым и изящным зависимостям все многообразие окружающего нас мира? Вот и бьются наши современники, пытаясь найти однозначное соответствие между невероятной сложностью природных объектов и строгим аналитическим языком математики. В частных случаях это удается. Чаще – нет. Но и это не беда. Ведь наука складывается только из частностей.
XVII столетие – это, однако, не только Рене Декарт…
Великий англичанин Уильям Гарвей (1578-1657) известен в основном как автор открытия системы кровообращения у высших животных и человека. Но мы его вспомнили по другой причине. В 1657 г. он опубликовал свои наблюдения над условиями зарождения животных и растений. Загадка жизни – вот что занимало ум Гарвея. Его принцип: omne animal ex ovo («всякое животное – от яйца») – развил в 1668 г. флорентийский академик Франческо Реди (1626-1698). Он считал, что биогенез – это единственная форма зарождения живого. Omne vivum e vivo («все живое – от живого») вошло в историю науки как «принцип Реди». Это «первое научное достижение, которое позволяет нам научно подойти к загадке жизни», – так оценил вклад Реди в науку Вернадский.
В науке все взаимосвязано. Не решив загадок жизни, невозможно было бы подойти и к проблемам эволюции, а они-то самым тесным образом связаны с историей Земли. Насчитывает она около 4 млрд. лет. И не было в ее истории ни одного безжизненного (абиотического) периода. Это вывод Вернадского.
И все же, где то зерно, с которого начинается куча? Мы привыкли думать, что минеральное царство первично, а растительное и животное – вторично; что догеологический период существования планеты был безжизненным, а жизнь появилась «потом». Над тем, как это случилось, бились многие ученые умы, но нельзя сказать, что вопрос исчерпан. Если допускать первичность одного по отношению к другому, то это другое, т. e. жизнь, на каком-то этапе развития планеты должна была чудесным образом как бы самозародиться или не менее чудесным образом должна быть занесена на крохотную Землю из бесконечного Космоса. Впоследствии даже появилась теория мировых семян жизни – панспермия.
Не все, вероятно, с этим согласятся, но мне кажется, что в этой проблеме мы подходим к той неуловимой грани познания, за которой эксперимент и логика должны вежливо и с достоинством уступить свое место Вере. Ибо разум современного человека постичь подобные проблемы не в состоянии.
Теперь о главном, ради чего мы совершили затянувшуюся экскурсию в XVII столетие, – о зарождении геологии как науки.
Народная мудрость гласит, что умная голова не родит глупых мыслей. Однако чтобы мысли ученых стали достоянием науки, они все же должны опираться на факты. Фактов же в распоряжении естествоиспытателей XVII века практически не было. Упорно работавшая мысль ученых, поэтому явно опережала факты, а не раскрепощенное от теологических воззрений воспитание не давало возможности даже таким выдающимся умам, как Рене Декарт, Готфрид Вильгельм Лейбниц, Джон Вудворд, нарисовать в своих «Теориях Земли» картину, которая хотя бы на самую малость была «умнее» актов творения Мира, изложенных в Библии. В этих сочинениях есть все атрибуты теологического взгляда на мир: и всемирный потоп, и поэтапные акты творения, и т. п. От идей средневековой схоластики избавиться было очень и очень непросто.
Работа же, которую мы собираемся описать, выгодно отличается от упомянутых «Теорий Земли» своей приземленностью и предельной конкретностью. В ней излагались факты и на их основе уже делались обобщения. И это, конечно, было самым ценным. Ну а то, что обобщения эти интересны нам и сегодня, заслуга гения их автора.
Итак, в поле нашего зрения автореферат (так он сам его назвал) диссертации датского ученого Николауса Стенона (Стено), по другой транскрипции Нильса Стенсена, «О твердом, естественно содержащемся в твердом». При жизни автора он был напечатан трижды: во Флоренции в 1669 г., в Лейдене в 1679 г. (оба раза на латыни) и в Лондоне в 1671 г. на английском. Затем, как это часто случается в науке, работу Стенона более чем на сто лет просто забыли. В 1831 г. ее опубликовали в Париже. И всё.
Второе рождение труд Стенона обрел уже в нашем столетии. Его издавали в Дании (1907 г.), Германии (1922 г.), Италии (1928 г.) и, наконец, в бывшем СССР (1957 г.).
Несколько слов об авторе первого истинно научного (по самым строгим меркам) трактата по геологии. Родился Стенон в 1638 г. 18 лет отроду он поступает в Копенгагенский университет, желая получить медицинское образование. Затем продолжает учебу в Амстердаме. Однако на почве не совсем сейчас понятных конфликтов о научном приоритете Стенон был вынужден бросить учебу и перебраться в Лейден, где ему удалось благополучно защитить диссертацию по анатомии. Кстати, и в эту науку он привнес новое знание, открыв околоушный проток слюнной железы и установив функции слезного аппарата.
В 1664 г. ученый возвращается в Копенгаген и, продолжая свои занятия анатомией, дает чуть ли не первое в мире описание структуры деятельности сердца как чисто мышечного органа. Но и эти открытия не позволили Стенону занять профессорскую кафедру в копенгагенском «Доме анатомии», и он вновь меняет «вид на жительство». На сей раз Стенон переезжает в Париж и начинает изучать анатомию мозга. Проработав всего год, он уезжает в Италию, во Флоренцию, и становится придворным врачом Великого герцога Тосканского Фердинанда II Медичи.
Такое бурное начало научной карьеры Стенона позволяет предположить, что природа наделила этого датчанина не только выдающимися способностями ученого, но и весьма независимым, а возможно, и неуживчивым характером. Это к тому, что забвение научных открытий, о чем мы уже писали, часто происходит не только оттого, что современники не в состоянии их оценить, но и по причине крайне «неудобного» нрава их автора. Не исключено, что в случае с геологической работой Стенона решающую роль сыграли оба эти обстоятельства.
Итак, Стенон во Флоренции. Вероятно, семейство Великого герцога Тосканского отличалось отменным здоровьем, ибо у Стенона вдруг появилась возможность путешествовать в окрестностях Флоренции и заниматься тем, что на языке современной науки называется геологической съемкой. Одним словом, и в науке у Стенона вдруг крутой разворот. Трудно даже такое представить – от анатомии к геологии. Притом, заметим, без специального образования.
Но и эти занятия увлекли Стенона лишь на год-полтора. В 1657 г. он переходит на службу в католическую церковь и, по словам хорошо его знавшего Лейбница, из великого ученого становится «посредственным богословом». В 1672 г. умирает Фердинанд II, и Стенон возвращается в Копенгаген, к датскому Двору на должность «королевского анатома».
Вероятно, наше предположение о характере Стенона все же не лишено оснований, ибо в Дании он долго не задерживается. Причиной отъезда на сей раз послужили его столкновения на религиозной почве с протестантами. Стенон возвращается во Флоренцию, где его ждет место воспитателя наследника престола. 48 лет отроду в 1686 г. Стенон умирает.
Такая вот сравнительно короткая жизнь. Заметим, кстати, что геологией Стенон занимался любительски. Геология не стала его профессией, и потратил он на эти занятия всего один, от силы два полевых сезона. Даром же наблюдателя он безусловно был наделен от Бога, в противном случае не смог бы сделать столько открытий в анатомии. Столь же сильной была и логика его рассуждений, развитая не без влияния уже известного нам трактата Декарта. Иначе Стенон не смог бы из столь кратких по времени и небогатых по материалу геологических наблюдений сделать обобщения, обессмертившие его имя. Наконец, он безусловно знал себе цену и мог сам по достоинству оценить значение своих геологических обобщений, поскольку решился (именно – решился!), не будучи профессионалом, представить свой дилетантский труд в качестве диссертации. Стенон написал реферат, как и было принято в те годы, на латыни. Однако не известные нам обстоятельства не позволили Стенону развить реферат и написать саму диссертацию. Так и остались в истории науки эти скромные по объему и великие по силе мысли тезисы одного из основоположников геологической науки.
В популярной книжке не место заниматься подробным анализом тезисов Стенона. Но читатель должен все же знать, чтó такое открыл датский ученый, вынуждающее меня даже через 300 лет относить его сочинение к самой замечательной работе по геологии XVII века.
Краткий ответ прост: Стенон открыл основные закономерности образования слоев горных пород и обосновал правила их возрастного взаимоотношения. А это (если читатель хотя бы немного знает геологическую терминологию) дает право величать Стенона основоположником и седиментологии (науки об условиях образования осадочных пород), и стратиграфии (науки о возрасте геологических тел). Если же вспомнить, что тезисы Стенона явились первой в мире научной работой по геологии, то, вероятно, не будет большой натяжкой, если мы назовем его родоначальником (лучше все же – одним из родоначальников) геологии в целом.
В коллективной монографии по истории геологии, опубликованной в 1973 г., можно прочесть, что «идеи и метод Стенона – последователя Декарта – намного опередили общий уровень развития естественных наук его времени и поэтому далеко не сразу нашли отклик в работах других исследователей”.
Экскурсировал Стенон в итальянской провинции Тоскана, между реками Тибр и Арно. Отложения там преимущественно осадочного происхождения, поэтому они имеют форму слоистого залегания, однако почти всегда смяты в складки. Стенон верно понял, что первоначально (во время отложения) слои имели горизонтальное залегание, а складчатую форму им придали последующие процессы; какие именно, Стенон, конечно, сказать не мог.
Надо отметить, что факт этот был настолько нов и необычен, что даже крупные геологи конца XVIII столетия, такие, к примеру, как Абраам Готлоб Вернер (1750-1817), искренне полагали, что уж коли слои в обнажении «не лежат, а стоят вертикально», то таковыми они были всегда.
Стенон же, не зная ни законов гидравлики (они еще не были открыты), ни законов движения земной коры (о них и вовсе не ведали), писал в своих тезисах, что горизонтальное залегание слоев объясняется тем, что осадок, находящийся первоначально в смеси с жидкостью, «под влиянием собственной тяжести отделится от этой жидкости, а ее движения придадут этому веществу ровную поверхность». И далее (почти за 200 лет до открытия закона Стокса): «Если в одном и том же месте вещество слоев неодинаково…, то из этого следует, что самые тяжелые осаждаются сначала, а самые легкие потом”.
Наконец, наиболее важное его открытие в области седиментологии: «во время образования какого-либо слоя лежащее наверху его вещество было целиком жидким, и, следовательно, при образовании самого нижнего слоя ни одного из верхних слоев еще не существовало». Это фундаментальное открытие не поколеблено до сих пор.
Правда, в 1868 г. наш соотечественник, замечательный русский геолог XIX столетия, Головкинский сделал шаг вперед в сравнении с тем, куда продвинул науку об осадочных породах Стенон. Если датчанин считал, что морское дно, на котором последовательно накапливались зерна осадка, было неподвижным, и потому именно слои, сменяя друг друга по составу, откладывались один за другим, образуя в разрезе своеобразный слоеный пирог, то русский допустил перемещение (миграцию) береговой линии моря под действием вертикальных колебательных движений земной коры. Схему слоеобразования Головкинского, заимствованную из его докторской диссертации «О пермской формации в центральной части Камско-Волжского бассейна», мы приводим на рис. 1.
При опускании дна объем водной чаши увеличивался, и море как бы наступало на сушу. Геологи этот процесс называют трансгрессией. При подъеме дна море отступало (регрессия). Раз так, то и осадки, покрывающие дно, должны были неизбежно перемещаться вслед за береговой линией. Отсюда и вытекала формулировка фундаментального закона, открытого Головкинским: то, что мы видим в разрезе вертикально напластованным, должно являться нам в той же последовательности и в горизонтальном направлении. Соответственно по чередованию пород в разрезе можно судить о былой зональности осадков в бассейне, где они накапливались.
Поясним это на примере, всем понятном. Бывавшие на Черноморском побережье могли наблюдать, что пляжи там (где они сохранились) покрыты галькой, далее в море (на очень небольшой глубине) она сменяется песком, еще дальше от берега песок замещается илом, часто известковым. Это, разумеется, самая общая, сильно усредненная зональность в распределении осадков.
Так вот, Головкинский утверждал, что если морское дно подвижно (в геологическом смысле времени, разумеется) и испытывает колебательные движения, то при опускании дна береговая линия будет наступать и «съедать» сушу; при этом на песок ляжет ил, на гальку – песок. Они-то и образуют слои осадочных пород.
Теперь разберемся. Стенон, как мы помним, постулировал, что при образовании «самого нижнего слоя ни одного из верхних слоев еще не существовало».
– Нет! – как бы возражал ему через века Головкинский. – Верхние слои уже были, но они, как бы это сказать, еще не находились в разрезе, а располагались лишь на горизонтальной плоскости, причем в определенной последовательности. Эта последовательность затем и воспроизводилась при продолжающемся накоплении осадков. Как меха у баяна: сначала растянуты, а затем сведены в гофрированную гармошку.
Итак, Головкинский опроверг Стенона? Нет. Уточнил и дополнил. В чем дополнил, мы уже разобрались. А чем же уточнил?
Представим себе, что в произвольной точке морского берега, у уреза воды мы мысленно поместили систему координат: одна ее ось направлена вдоль берега, т. е. проходит через литологически однотипные отложения, а вторая ось направлена в сторону моря, т. е. пересекает все типы донных осадков. Система эта будет, разумеется, перемещаться вместе с береговой линией. Так вот, в каждый конкретный момент времени изохрона (линия равного времени, если можно так выразиться) будет также пересекать всю последовательность осадков, которые мы отметили. По прошествии же длительного геологического времени (это нетрудно себе представить), когда гармошка осадков сомкнется и образуется осадочный разрез, то, «следя» от разреза к разрезу любой из слоев, мы неизбежно пересекаем линии равного времени, т. е. этот слой должен считаться разновременным.
Головкинский так удивился этому своему выводу, что посчитал его парадоксальным. Вот как он его сформулировал: «Общепринятое убеждение в последовательности образования последовательно друг на друга налегающих слоев – наверно» (курсив Головкинского. – С. Р.).
Здесь, конечно, никакого парадокса нет. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить градиент возрастного скольжения в пределах одного слоя с разницей во времени образования смежных слоев, поскольку первое, что приходит в голову при знакомстве с теорией Головкинского, – ее кажущееся противоречие принципу Стенона: верхние слои могут оказаться древнее нижних. Как разрешается этот кажущийся парадокс, любознательный читатель может узнать, прочитав нужные страницы в моей книге о Головкинском.
Итак, мы добрались до главного, о чем уже вскользь упоминали,– до «принципа Стенона». Так он именуется в современной стратиграфии. Принцип этот выводится как следствие первой из трех сформулированных Стеноном «аксиом». Перевод с латыни этой аксиомы следующий: «…если твердое тело со всех сторон окружено другим твердым телом, то… первым затвердело то, которое при взаимном соприкосновении дает отпечаток особенности своей поверхности па поверхности другого».
