Текст книги "Православное мировоззрение и современное естествознание"

Автор книги: Тимофей Священник

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 14 страниц)

СВИДЕТЕЛЬСТВА ОТНОСИТЕЛЬНО МОЛОДОГО ВОЗРАСТА КОСМОСА

1. Шаровые скопления

Так называются очень тесные группы из нескольких десятков тысяч звезд, связанных гравитационными силами и движущимися, как единое целое. Только в нашей Галактике их насчитывается более ста. Эволюционисты считают шаровые скопления самыми старыми объектами Галактики на том основании, что они состоят из звезд-гигантов, а такие размеры звезд принято считать концом их эволюции.

Однако скорости движения шаровых скоплений таковы, что даже за миллион лет они бы вышли за пределы Галактики. Причем эти скорости и расстояния рассчитаны геометрически, а не по «красному смещению», а потому более надежно.

Кроме того, если бы эти скопления миллионы лет пребывали бы в нашей галактике, они должны были бы вытянуться в сторону ее центра под действием гравитации и таким образом потерять свою форму. Но этого также не происходит.

Еще одна проблема – солнечный ветер, то есть потоки частиц, выбрасываемые каждой звездой. Для одной звезды эти рассеивающиеся потоки не слишком велики, но будучи помножены на десятки тысяч звезд и на миллиарды лет, должны были бы составить существенные массы межзвездного газа (по оценкам – до 50 солнечных масс), которых однако не обнаружено ни в одном из 50 исследованных шаровых скоплений Галактики.

Все это позволяет сделать вывод, что шаровые скопления – самые древние объекты Галактики существуют не более миллиона лет.

2. Спиральные галактики

Большинство из наблюдаемых галактик имеют спиральную форму. Они вращаются вокруг своего центра, т.к. в противном случае все звезды просто упали бы на этот центр под действием гравитации. О вращении галактик свидетельствует и «красное смещение», разное от разных частей галактики: одна половина движется «от нас», а другая – «на нас», поэтому для сравнительно близких галактик здесь не должно возникать трудностей с применением эффекта Допплера. Наблюдения показывают, что закручивающиеся спирали галактик совершили не более одного-двух оборотов, а скорость их закручивания, определяемая по эффекту Допплера или же из равенства гравитационных и центростремительных сил, составляет порядка одного оборота в 100 млн. лет. Итак, этим галактикам никак не может быть более 200 млн. лет, поскольку существовать не вращаясь они не могли бы никогда за всю свою историю. На самом же деле они еще гораздо моложе, поскольку и начали существовать в уже закрученном состоянии (рис. 6).

3. «Мосты» из вещества

В отдаленных галактических скоплениях между некоторыми галактиками существуют «мосты» из вещества, при этом галактики разбегаются друг от друга со значительными скоростями. Очевидно, что за миллионы лет такого разбегания эти «мосты» разрушились бы. Более того, миллионы лет назад галактики должны были касаться друг друга.

Заканчивая разговор о космогонии в целом, приведем некоторые высказывания специалистов по астрофизике.

1989 год. Журнал «Nature»: «Мало того, что теория „большого взрыва“ неприемлема с философской точки зрения, – она представляет чрезвычайно упрощенный взгляд на происхождение Вселенной и вряд ли проживет еще хотя бы 10 лет. Во всех отношениях (кроме, разумеется, удобства) этот взгляд на происхождение мира абсолютно несостоятелен. Возникновение Вселенной – следствие, причину которого нельзя ни познать, ни даже обсудить».

Д-р Уильям Соундерз из Оксфорда: «Сейчас мы впервые за последние 10 лет остались без какой бы то ни было приемлемой теории, объясняющей космогонию в целом».

1990 год. Журнал «New scientist»: «Многие признанные теории формирования галактик рассыплются в прах, если накопленные данные будут и впредь подтверждать неизотропность фонового излучения…Теорию „большого взрыва“ ожидают большие неприятности».

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА МОЛОДА

Существуют и в нашей солнечной системе свидетельства ее молодого возраста. Рассмотрим некоторые из них.

1. Кометы

Кометы – довольно малые астрономические тела, вращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым «сосискообразным» эллиптическим орбитам. Проходя вблизи Солнца, комета, состоящая в основном из смеси замерзших газов и паров – метана, аммиака, углекислоты и др., теряет всякий раз часть своей массы, которая образует характерный светящийся «хвост» (рис. 7). Кометы с малым периодом обращения, теряя свою массу такими же темпами, как сейчас, полностью испарились бы за примерно 10 тысяч лет, а для комет большого периода эта цифра составляет не более миллиона лет. Количество комет солнечной системы исчисляется уже сотнями.

Для спасения теории миллиарднолетнего возраста солнечной системы было высказано предположение, что за ее пределами существует некое облако комет, которое постоянно восполняет их недостаток. Однако ничего похожего обнаружено не было, хотя максимальное удаление комет от Солнца не столь велико – порядка радиуса орбиты Плутона. Единственный выход – признать, что кометы существуют не столь долго.

2. Метеоритная пыль

Искусственными спутниками Земли были получены данные о том, сколько пыли ежегодно выпадает из космоса на землю и каков ее состав. За предполагаемые 4,5 миллиарда лет на Земле должен был бы накопиться такими темпами 18-метровый слой пыли. Атмосфера и вода, естественно, должны были бы смести эту пыль и смешать со всеми осадочными породами. Но, оказывается, что в земной коре обнаружена огромная недостача никеля – основного компонента космической пыли. Действительное его содержание в сто раз меньше того, которое должно было быть принесено только космической пылью за миллиарды лет.

На Луне же нет ни воды, ни атмосферы. Космическую пыль с ее поверхности практически ничто не удаляет. При посадке космических станций на Луне предполагалась, что станция полностью утонет в пыли. К спускаемому аппарату были приделаны широкие «лапы», чтобы он не слишком глубоко увяз. Но предосторожности оказались излишними. Слой пыли на Луне оказался по разным измерениям от одного до трех миллиметров, что соответствует для нынешних темпов осаждения пыли возрасту не более 10 тысяч лет.

При этом следует отметить, что общее количество пыли в солнечной системе должно только уменьшаться со временем. Пыль непрерывно движется под действием притяжения к Солнцу, планетам и астероидам и под действием светового давления. Таким образом, она должна постоянно «выметаться» или «выдуваться» из солнечной системы. Малые величины ее осаждения и само ее наличие в солнечной системе (пыль не успела стать «выметенной») – свидетельствуют о возрасте солнечной системы не более чем в 10 тысяч лет.

3. Молодая Луна

О возрасте Луны косвенно свидетельствуют следующие данные. Во-первых, Луна продолжает остывать, ее поверхность излучает тепла больше, чем получает от Солнца. Во-вторых, Луна имеет магнитное поле, а приборы, оставленные на ней, фиксировали лунотрясения. Об этом сообщает даже школьный учебник, не делая впрочем очевидного вывода, что у Луны имеется горячее жидкое ядро, которого не могло бы быть у такого малого тела, не имеющего защитной теплоизолирующей атмосферы, если бы этому телу было около миллиарда лет.

Кроме того, найдено, что Луна удаляется от Земли со скоростью примерно 5 см в год. Два миллиарда лет назад с такими темпами удаления она должна была быть столь близко к Земле, что или упала бы на нее, или вращалась бы столь быстро вокруг Земли, что уничтожила бы всю жизнь на ней гигантскими приливными деформациями.

4. Солнечное сжатие

В 1979 году известный астроном Джек Эдди из обсерватории «Хай Олтитьюд» (Колорадо, США) обнаружил, что Солнце сжимается, причем с такой скоростью, что если сжатие не прекратится, то оно исчезнет в течение сотни тысяч лет. Этот вывод был подтвержден хорошо известной редкостью солнечных нейтрино, отсутствие которых, видимо, означает, что горение Солнца происходит не за счет процессов термоядерного синтеза, как долгое время считали, а благодаря энергии гравитационного сжатия.

Впоследствии факт сжатия Солнца был неоднократно подтвержден, хотя скорость этого сжатия принимают как можно меньшей – надо же, в конце концов, спасти миллиарднолетний возраст! Но и при самых малых темпах сжатия, оцениваемых в 0,1 секунды дуги в сто лет, миллион лет назад Солнце на нашем небе должно было быть вдвое больше, чем теперь – и это в разгар предполагаемого тогда ледникового периода!

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 песчаники 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, калий—аргон, 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 калий-аргоновый 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 возраст 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 более-менее 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 измерения 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 14С. 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 14С, 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 14С.

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 14С составляет 2,5•10^4 реакций на квадратный метр поверхности земли в секунду, а скорость распада в тех же единицах – 1,6•10^4, 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 14С 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 14С, 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.