К примеру, некоторые виды крабов откладывают яйца в песке во время максимального прилива (новолуние или полнолуние), чтобы обезопасить их от морских хищников во время созревания. Есть также много существ, поднимающихся из океана по ночам во время высокого прилива, чтобы насытиться у верхней кромки воды, и возвращающихся обратно вместе с отливом.
Многие моллюски и ракообразные находятся в абсолютной зависимости от приливов и отливов, которые обеспечивают их необходимым питанием. Исследование, проведенное в 60-х гг, показало, что устрицы достаточно чувствительны для того, чтобы распознавать положение Луны либо над головой, либо на противоположном конце планеты. Устриц, не имеющих органов зрения, забирали из океана и помещали в аквариумы в Скалистых горах, где они начинали раскрываться и закрываться через регулярные промежутки времени, как они это делали в океане. Отсутствие других стимулов, таких как течение или движение волн, показывает, что они способны ощущать незначительное усиление и ослабление гравитационного воздействия Солнца и Луны.
Если моллюски, наши очень далекие эволюционные родичи, могут каким-то образом ощущать движение небесных тел, есть все основания полагать, что люди способны делать то же самое. Это указывает путь к исследованию возможной причинно-следственной связи между фазами Луны и отклонениями человеческого поведения.
Неудивительно, что некоторые существа научились пользоваться приливами, относительно слабыми в наши дни по сравнению с далеким прошлым, когда Луна находилась гораздо ближе к Земле. Огромные приливные силы, создаваемые Луной, приводили к сильному нагреву и, возможно, даже частичному расплавлению земной поверхности. Однако эта фаза продолжалась недолго, поскольку та же самая энергия, которая порождает приливы, заставляет Луну постепенно отдаляться от Земли. Это происходит потому, что Земля вращается вокруг своей оси быстрее, чем Луна вращается вокруг Земли. Быстрое вращение подразумевает, что приливная выпуклость Земли по направлению к Луне (см. рис. 11) всегда опережает положение Луны. Приливная выпуклость оказывает гравитационное воздействие на Луну и увеличивает ее общую потенциальную энергию. Тем временем трение между земной поверхностью и океанами постепенно замедляет скорость вращения Земли. Это замедление незначительно, достигая примерно 0,002 секунды за 100 лет.



В результате этого гравитационного танца Земля продолжит отдаляться от Луны, пока не будет достигнута точка равновесия, что может произойти примерно за 15 млрд. лет. Тогда Луна будет в 1,6 раза дальше от Земли, чем теперь, а солнечный день на Земле сравняется с орбитальным периодом Луны, составляющим 55 дней. Однако нам не стоит слишком беспокоиться по поводу этой возможности, поскольку Солнце станет красным гигантом за миллиард лет до этого, и Земля в любом случае прекратит свое существование.
За огромные периоды времени взаимоотношения между Землей и Луной изменялись, поэтому нынешнюю ситуацию можно считать «моментальным снимком» общего положения вещей. В настоящее время Луна совершает оборот вокруг Земли за 27,322 дня, а поскольку Земля тоже вращается вокруг Солнца, цикл между полнолунием и новолунием является несколько более продолжительным и составляет 29,53 дня. Обе эти цифры в прошлом значительно отличались от нынешних и снова изменятся в будущем, но эти изменения очень постепенны. По данным НАСА, Луна отдаляется от Земли со средней скоростью 3,8 см/год.
Пожалуй, не стоит грустить о том, что расширяющееся Солнце захватит Землю до того, как Луна займет свое окончательное положение по отношению к нашей планете. К этому времени Луна будет находиться слишком далеко, и ее тяготение будет недостаточно сильным, чтобы сохранять угол наклона земной оси в стабильном положении. С учетом нестабильности земного ядра это почти неизбежно приведет к быстрым и, возможно, катастрофическим изменениям климата.
Нейл Ф. Комине, профессор физики и астрономии в университете штата Мэн, писал о том, какие последствия имело бы для Земли отсутствие Луны. По его мнению, Земля вращалась бы так быстро, что день продолжался бы лишь 8 часов, и сложная органическая жизнь не могла бы возникнуть. Но даже если бы высшие формы жизни в конце концов смогли бы развиться, эти существа были бы совершенно не похожи на нас; к примеру, они были бы лишены возможности речевого общения.
Одно совершенно очевидно: без Луны не было бы людей!


Глава шестая
ЖИВАЯ ЗЕМЛЯ

Люди – необычайно выносливые существа, если принимать во внимание, что мы представляем собой не более чем одушевленные мешки с водой, прикрепленные к минеральному костяку. Мы можем противостоять неблагоприятным условиям и даже обходиться без пищи в течение нескольких недель, однако быстро умираем без воздуха или при воздействии необычно высоких или низких температур. Благодаря миллионам лет эволюции, описанной Дарвином, мы превосходно адаптированы к нашей среде обитания, но, наверное, не отдаем себе отчета в том, какая это чрезвычайная удача.
Каждый человек уникален. Мы отличаемся от других существ, поскольку можем отделить собственное самоосознание от остальной Вселенной. Все мы знаем, что «существую я и существует все остальное». Каждый из нас представляет собой эмоциональный и интеллектуальный остров, соединенный со «всем остальным» через сложное взаимодействие пяти органов чувств.
Два маленьких участка нашего кожного покрова развили чувствительность к световым импульсам; два Других научились разбираться в какофонии сталкивающихся компрессионных волн в атмосфере и наделили нас слухом. У нас есть кожа, достаточно чувствительная, чтобы различать форму и текстуру предметов, органы вкуса, способные проводить тонкие различия между разными химическими веществами, которые мы поглощаем, и органы обоняния, способные определить присутствие одной конкретной молекулы среди миллиона других.
Пять органов чувств позволяют нам взаимодействовать со «всем остальным», особенно с другими людьми, поэтому мы существуем не в полном одиночестве. Сочетания входящих стимулов создают огромное разнообразие аспектов нашего «я». Любовь, страх, отвращение, сострадание и множество других эмоций придают нам уникальность и делают нас существами, совершенно отличными от окружающего мира.
Но как и почему мы бесповоротно отделились от других случайных комбинаций переработанной звездной пыли? Что делает Нейла Армстронга чем-то более особенным, чем тот кусок древней породы, который он первым поднял с лунной поверхности?
Верующие люди обращаются к религиозной интерпретации необъяснимого, а люди с более научным складом ума обращаются к антропному принципу. Добрый старый антропный принцип позволяет нам не столько ответить на великий вопрос, сколько избежать прямой встречи с ним. Он оправдывает исчезающе малую вероятность человеческого существования, утверждая, что законы Вселенной должны быть именно такими, какие они есть, иначе здесь не было бы нас, чтобы воспринимать окружающий мир.
Нам это напоминает подмену понятий вроде эмоционального определения музыки, когда человек говорит, что «музыка – это то, что звучит хорошо». Его утверждение правильно, но не имеет отношения к опыту восприятия.
Антропный принцип позволяет нам не слишком беспокоиться о том, что в действительности мы не имеем права на существование. Если основываться на одном из двух подходов – антропном или религиозном, то второй сценарий по крайней мере делает попытку перевести проблему в другую плоскость вместо того, чтобы игнорировать ее за словесной казуистикой.
Большинство людей с научным складом ума, вероятно, придерживаются теории, согласно которой люди, как и все живые существа, являются продуктом миллиардов лет случайной эволюции. Однако самый знаменитый из современных ученых Альберт Эйнштейн был совершенно не согласен с тем, что природа основана на случайности. Однажды он сказал о квантовой физике: «Бог не играет в кости».
Чем больше мы смотрим на развитие нашей планеты и ее превращение в рай для живых существ, тем большее удивление мы испытываем. Чудо жизни на Земле возникло благодаря узкому температурному диапазону, обеспечивающему нас жидкой водой, а Луна поддерживает угол наклона земной оси, обеспечивающий благоприятный для жизни климат. Самым по-разительнььм образом акт сотворения Луны создал первое звено в цепочке событий, которое привело к нашему с вами существованию!
В 1911 г. блестящий молодой ученый Альфред Лотар Вегенер, работая в библиотеке Марбургского университета в Германии, обнаружил научную статью, где перечислялось множество идентичных видов растений и животных, которые можно встретить по обе стороны Атлантики. Хотя Вегенер рано защитил диссертацию по астрономии, его особенно интересовала геофизика – область науки, которая в то время находилась в младенчестве.
Содержание статьи заинтересовало Вегенера, и он начал искать другие примеры сходных растений и животных, разделенных океанами. В то время не было никаких разумных объяснений такого положения дел. Выдвигалась гипотеза о существовании сухопутных перешейков, существовавших в глубокой древности и позволявших растениям и животным перемещаться между континентами. Однако многие факты нельзя было объяснить таким образом.
Вегенер, как и другие до него, обратил внимание на ряд случаев, когда береговая линия одного континента хорошо совмещалась с очертаниями другого континента, одним из примеров чего является западное побережье Африки и восточное побережье Южной Америки. Он также обнаружил, что, если рассматривать очертания континентального шельфа, а не береговой линии, совпадение часто оказывается еще более точным.
Вегенер задал вопрос: что, если эти аномалии объясняются не существованием сухопутных перешейков, а тем, что континенты некогда были соединены в один большой континент, который каким-то образом распался и разошелся в стороны? Впоследствии он написал об этом: «Убежденность в глубинной здравости этой идеи укоренилась в моем разуме».
Долгое время Вегенер собирал новые образцы флоры и фауны, а также другие свидетельства, подкреплявшие его первоначальную гипотезу. К примеру, он обнаружил окаменелые останки растений и животных в тех местах, где климат значительно отличался от условий их жизни, – таковы были останки древних тропических растений на Шпицбергене в Арктике.
На основе всех собранных свидетельств Вегенер пришел к выводу, что континенты некогда составляли единое целое, которое он назвал «Пангеей», что по-гречески означает «вся Земля». Он предположил, что этот суперконтинент раскололся и начал дрейфовать в разные стороны 300 млн. лет тому назад. Вегенер назвал этот процесс континентальным дрейфом, и хотя не он первым предположил существование единого континента, но именно он предоставил достаточно веские доказательства в поддержку своей гипотезы. Он впервые опубликовал свои открытия в книге «Происхождение континентов и океанов». Несмотря на блестящую аргументацию, его идеи в то время не нашли понимания.



На Альфреда Вегенера обрушился настоящий поток научного презрения и высокомерия. Это случилось по двум причинам: во-первых, его теория была революционной и неизбежно сталкивалась с консервативными мнениями других специалистов, а во-вторых, хотя Вегенер был уверен в существовании континентального дрейфа, у него не было убедительного механизма, объясняющего этот процесс. Он мог лишь предполагать, что континенты под воздействием центробежных и приливных сил при вращении Земли вокруг своей оси просто «вспахивали» поверхность планеты.
Его оппоненты справедливо указывали, что в таком случае в береговых линиях континентов вряд ли сохранилось бы первоначальное совпадение, которое можно наблюдать до сих пор, напротив, оно исказилось бы до неузнаваемости. Считалось также, что приливные и центробежные силы слишком слабы для движения целых континентов.
Бедному Альфреду Вегенеру не представилось случая глубже разобраться в этой проблеме. Он умер в 1930 г., когда принимал участие в спасательной миссии по доставке продуктов отряду ученых и изыскателей, терпевшему бедствие в Гренландии.
Вегенер имел некоторых известных сторонников, но в целом его идеи оставались невостребованными вплоть до 1950-х гг, когда новое понимание геофизического строения Земли начало согласовываться с гипотезой континентального дрейфа. Вегенер заблуждался относительно механизма движения континентов, но был абсолютно прав в своей основной предпосылке. Континенты не «вспахивают» поверхность планеты, а «плавают» на астеносфере – подстилающем слое вязких горных пород между земной корой и мантией. Астеносфера находится под таким огромным давлением и нагревается до такой высокой температуры, что становится больше похожа на патоку, чем на твердую породу.
Идеи Вегенера были подтверждены изучением горных хребтов. До него большинство ученых придерживались так называемой контракционной теории. Предполагалось, что Земля начала свое существование в виде расплавленного шара; при остывании он растрескивался, что приводило к процессам складкообразования. Эта складчатость, согласно теории, приводила к образованию горных хребтов. Но главная проблема заключалась в том, что тогда все горные хребты должны были бы иметь одинаковый возраст, что никак не соответствовало действительности. Вегенер предположил, что горы постоянно образуются при столкновении континентальных масс, когда огромное давление приводит к деформации и выталкиванию горных пород вдоль линии контакта.
За год до смерти Альфреда Вегенера появились новые косвенные свидетельства в поддержку его теории, но в то время они получили прохладный прием. В 1929 г. Артур Холмс, физик Имперского колледжа наук в Лондоне, предположил, что в земной мантии происходят процессы «термальной конвекции».
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30