Ян Схюттен - Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила
Вот так на основе различных пластов геологи сумели периодизировать историю Земли. Например, один из периодов — карбон, или каменноугольный период, в ходе которого сформировались пласты каменного угля. Другой период — девон; к нему относится известняк, встречающийся кое-где в Арденнах. Словом, периодизация удобная. Поскольку же пласт горной породы возникает не вдруг, ученые смогли определить, что возраст Земли исчисляется сотнями миллионов лет. Хотя по-прежнему не получили ответа на важный вопрос: Сколько лет Земле на самом деле?
Могут ли камни истлеть?
Только в 1956 году удалось произвести достаточно точную оценку возраста Земли. Опять-таки на основе камней и минералов, но одновременно и с помощью совсем другого метода…
Разбей яйцо, положи его под кровать и подожди несколько дней. Ты увидишь (а прежде учуешь), что время влияет на определенные предметы. Яйцо портится и истлевает. В конечном счете такова судьба всего живого. Но как дело обстоит с неживым, например с камнями?
Камни не истлевают и не плесневеют. Они изменяются лишь по прошествии сотен тысяч или миллионов лет. Но все же изменяются. Камни состоят из атомов. И если подождать достаточно долго, в конце концов изменится и каждый атом. Из него исчезнут определенные частицы, и тогда атом распадется. Пласт горной породы зачастую состоит из разных веществ. Можно, к примеру, обнаружить в таких пластах золото, серебро или медь. Это элементы. Но атомы разных элементов распадаются с неодинаковой скоростью. Одни всего за несколько дней, другие за тысячи лет.
Как узнали возраст Земли?
Ученые точно рассчитали, за какое время распадается половина атомов каждого элемента. Это так называемый период полураспада. Например, атомы йода распадаются за восемь дней. Атомы плутония — за 24,4 тысячи лет. А урана — аж за 704 миллиона лет. Если тебе попадется камень с ураном, атомы которого наполовину распались, значит, его возраст — примерно 700 миллионов лет.
Понятно, что это открытие сделало геологию еще популярнее. Большие группы геологов взялись за поиски самых древних элементов. И в конце концов обнаружили такие, чей возраст составляет приблизительно 4,6 миллиарда лет. Стало быть, возраст Земли по меньшей мере таков. Теперь нам и это известно. Остается еще один вопрос: каков возраст Вселенной? Иначе говоря, возраст всего на свете. Звезд, планет и прочего…
Каков возраст Вселенной?
Господи, да как же вычислить возраст Вселенной? Если бы не астроном Эдвин Хаббл, мы бы никогда этого не узнали. Дело в том, что он сделал очень важное открытие. Он доказал, что Вселенная состоит из несчетного множества гигантских звездных систем — галактик. Уже одно это имело огромное значение, но Хаббл еще обнаружил, что все эти галактики удаляются друг от друга. Представь себе галактики как точечки на воздушном шарике. Когда ты начинаешь надувать его, он растет и эти точечки все больше удаляются друг от друга. Так происходит и с галактиками.
Как рассчитать возраст Вселенной?
Теперь представь себе, что ты снимаешь ролик о Вселенной, которая становится все более огромной и пустой, а потом прокручиваешь его назад. Что тогда получится? Галактики станут сближаться. Вселенная будет все меньше. И меньше. И меньше. Пока немыслимое число звезд, лун и планет не сожмется в крохотную точку размером меньше стотысячмиллионо-миллиардной доли миллиметра. Неужели так оно и было? Очень многие астрономы думают, что да.
Большинство астрономов считают, что гигантская Вселенная возникла из невообразимо маленькой частицы, которая взорвалась и таким образом дала начало всему, что теперь существует во Вселенной. И если рассчитать, с какой скоростью все звезды разлетаются прочь друг от друга, можно выяснить, когда произошел Большой взрыв. Сказать-то, конечно, легко. Однако ученые пока не вполне с этим разобрались. Сейчас они полагают, что возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет. Она вполне может быть и старше, но вряд ли намного моложе. И все дело тут в скорости света…
Как быстро солнечный луч достигает Земли?
В грозу тебе наверняка доводилось замечать, что сначала вспыхивает молния и только потом слышен раскат грома. А все оттого, что свет распространяется быстрее звука. Звук преодолевает за секунду около 343 метров, а скорость света составляет 300 тысяч километров в секунду! Невообразимо быстро. Настолько быстро, что быстрее света ничто двигаться не может. Правда, и расстояния во Вселенной огромны. Если кто-нибудь на Луне махнет тебе рукой, ты увидишь это ровно через секунду. Ведь Луна находится от Земли на расстоянии примерно в 385 тысяч километров. А Солнце от Земли так далеко, что его свет достигает нашей планеты аж за целых восемь минут. Если какой-нибудь злодей уничтожит Солнце, мы узнаем об этом с восьмиминутным опозданием.
Другие расстояния во Вселенной намного больше. Ближайшая к нам звезда после Солнца — альфа Центавра. Оттуда свет идет до Земли четыре с лишним года. Поэтому, говоря о космических расстояниях, мы исчисляем их в световых годах. Один световой год — это расстояние, которое луч света преодолевает за год, то есть расстояние невероятно огромное. Но даже счет в световых годах далек от идеала. Некоторые звезды находятся так далеко, что их свет до нас еще не дошел. А самая далекая галактика, какую мы когда-либо видели, расположена от нас на расстоянии 13 миллиардов световых лет. Стало быть, возраст Вселенной как минимум таков.
Дальше мы посмотрим, что за это время успело случиться…
Часть 3
История всего. В 1237 словах
Как возникла Вселенная?
Тебе доводилось видеть, как автомобиль спрессовывают в брикет металлолома размером с картонную коробку? Тогда представь себе, что целый многоэтажный жилой дом, сжимаясь, превращается в бутылочную пробку. А теперь представь, что всю нашу Землю прессуют и она становится как большой помпон. И наконец вообрази, что все звезды, все планеты, все луны и все астероиды во Вселенной сжаты в пакет, который вполне уместится в багажнике машины. Потом этот пакет сжимают еще сильнее, так что он превращается в крошечную точку, которую невозможно разглядеть в самый лучший на свете микроскоп, даже при увеличении в тысячу квинтиллионов раз. Понятно? В таком случае теперь ты знаешь, как выглядела наша Вселенная через одну десятиквадриллионную квинтиллионной доли секунды после Большого взрыва.
Я вовсе не утверждаю, что до этого Вселенная была весьма велика, а затем сжата. Я просто хочу сказать, что Вселенная со всем своим содержимым была невообразимо мала. И все существующее появилось почти что из ничего…
Всегда ли существовали атомы и молекулы?
Тебе трудно все это себе представить? Ничего удивительного. Самое начало, 13,8 миллиарда лет назад, никто себе представить не может. Но специалисты полагают, что происходило вот так. Сперва Вселенная была невероятно мала и разогрета до температуры в миллиарды градусов. Затем она разлетелась как от взрыва и стала расти. Уже через несколько секунд она настолько расширилась, что мы совершенно не в состоянии вообразить ее исполинские размеры!
Вначале наша Вселенная ничем не походила на нынешнюю. Она была неописуемо горячей, ни атомов, ни молекул еще не существовало. Все было слишком плотно спрессовано. Первые атомы возникли через сто секунд после Большого взрыва. Причем далеко не все. Чтобы появились атомы, из которых все состоит, понадобилось 300 тысяч лет. К этому времени Вселенная «остыла» примерно до трех тысяч градусов… Но звезд и планет еще не было. Они возникли, когда возраст Вселенной насчитывал 400 миллионов лет, то есть 13,4 миллиарда лет назад.
Как построить планету?
С первыми звездами начался звездный танец, продолжающийся до сих пор. Звезды возникают, сгорают, как свечи, и происходит коллапс, катастрофическое сжатие. Но это еще не конец. Ведь многие оставшиеся от звезды материалы невероятно взрывоопасны. При коллапсе частицы ударяются друг о друга, да так резко, что взрываются. И происходит это настолько быстро и настолько часто, что в итоге взрывается вся звезда, а частицы ее устремляются в пространство, где позднее вновь слипаются с частицами других звезд. Такие сгустки взаимно притягиваются и формируют новые звезды и планеты. Но и те потом взрываются, попадают в новые звезды, и все повторяется. Примерно 4,7 миллиарда лет назад такое вот облако частиц и газа блуждало в пространстве. Частицы притягивались друг к другу. И как вода, стекающая в душевой слив, начали вращаться. Возник плоский вращающийся диск из газа и сгустков вещества. Самый большой сгусток находился в центре диска; он притянул к себе большую часть газа и вещества и в итоге стал звездой. Вокруг нее вращались довольно крупные глыбы и газ, которые стали планетами. И звезда, и ее планеты нам хорошо знакомы — это Солнце, Марс, Юпитер, Венера и другие. И конечно, Земля. Хотя тогда она была совершенно не такая, как сейчас.
