Кости, скалы и звезды. Наука о том, когда что произошло

Название книги поначалу кажется пригоршней случайных слов: кости, скалы, звёзды, что у них общего? На деле оказывается, что это короткий список того, чей возраст людям хотелось бы научиться определять. С научной точки зрения, с большой точностью, безошибочно. Возраст звёзд и планет, скал и изделий из камня, человеческих костей и многого другого. Только кажется, что наука продвигается вперёд семимильными шагами, из семи пар железных ботинок пока не сношено ещё ни одной пары. Что было до Большого взрыва? Есть ли границы у Вселенной (и если да, то что за ними)? Какова именно история человека разумного и почему вымерли динозавры? На многие вопросы у современной науки есть общепринятые ответы; совсем не значит, что они верные, но – признаваемые большинством в научном обществе. Крис Тёрни зачастую видит принятые в данный момент времени гипотезы как аксиомы, напирая на истину в последней инстанции, отрицая вариативность. Его подход к науке в чём-то похож на строительство дома: сначала основательный фундамент, затем сейсмоустойчивые стены и крепкая крыша. В то время как наука – скорее напоминает кубик Рубика: нужно продолжать движение, пока картинка, наконец, не сложится. И крепкая крыша тут, скорее, препятствие. Такая, как креационизм, когда значительная масса верующих продолжает воспринимать буквально историю о том, что всё было создано за шесть дней что-то около шести тысяч лет назад.

Человечество не так давно договорилось об общем принципе летоисчисления, Турция и Греция перешли на григорианский календарь только в двадцатых годах двадцатого века, а Китай и вовсе в 1949-м. На протяжении всей истории у разных народов были свои способы отсчитывать время, было разное количество дней в году, кто-то принимал лунный календарь или вовсе один из римских, когда длительность каждого года в месяцах устанавливал высочайшим повелением Папа. Но даже когда практически все пришли к общему мнению о том, какой сейчас год и который час, чтобы идти вперёд вместе и в ногу, отсчитывать время назад в прошлое по-прежнему сложно. За тот короткий срок, что существует письменность, можно «поднять документы», сопоставить различные исторические события, вычислить примерные годы жизни, например, короля Артура. Но что делать, если необходимо установить возраст того, что было тысячи и десятки тысяч лет назад? Да, конечно, тут в дело вступает радиоуглеродный анализ, но и у него есть свои недостатки. Радиоуглеродный анализ поможет вычислить возраст Туринской плащаницы, но вот с вещами, которые старше шестидесяти (или сорока) тысяч лет, он не помощник. Плюс нужно принимать к сведению процент «загрязнения»: ничто в природе не хранится в вакууме, всё постоянно контактирует со всем, а фрагмент для образца может содержать больше молодых культур, чем исходного материала.

Британско-австралийский учёный Крис Тёрни приводит множество способов отсчёта времени и вообще датировки. Чем именно интересен расчёт времени по годовым кольцам дерева, почему радиоуглеродный год не равен календарному году, кто из христиан начинал отсчёт тысячелетия от времени смерти Христа, то есть от 28 года нашей эры, долго ли греки отсчитывали время олимпиадами: в книге приводится обширный и достаточно стройный набор сведений. О таком относительном понятии, как время, ещё многое неизвестно, лучше всего высказался на эту тему Френсис Бэкон (высказывание вынесено в качестве эпиграфа к одной из глав): «Древности — это искаженная история или обломки истории, случайно уцелевшие после кораблекрушения во времени». Крис Тёрни сгребает оказавшиеся рядом с ним обломки и пытается склеить их в нечто единое, рассуждая об археологии, астрофизике и геологии. Член Королевского географического общества, доктор наук в области климатических изменений и даже тот, кто провел радиоуглеродный анализ ископаемых «Hobbit» в Индонезии, он всё же не всегда осторожен в высказываниях. Хотя для широкого круга читателей его научно-популярная литература вполне подойдёт.

«Как уже упоминалось ранее, в радиоуглеродном анализе принят ряд допущений, и одно из них — содержание радиоуглерода в атмосфере не меняется с течением времени. Однако на самом деле это не так. Общее содержание радиоуглерода в атмосфере варьируется, растягивая и сжимая «радиоуглеродное время» в прошлом. В практическом отношении из этого следует, что радиоуглеродный год не равен календарному. К счастью, это поправимо, однако требуется пересчет радиоуглеродных лет в календарные с помощью заведомо точно датируемого дерева. У многих видов деревьев рост происходит за счет прибавления «годичных колец» — каждый год под корой нарастает новое кольцо».

книжный блог "Букеанариум"

Я долго откладывала эту книгу, потому что думала, что она в основном про геологию, все думала - потом как-нибудь. А оказалось - зря. То есть, геология, конечно, тут тоже есть. Но книга написана довольно занимательно. В каждой главе - отдельная тема, разобраться в которой пытались так или иначе с помощью геологии. Помимо вполне ожидаемого вымирания динозавров и мегафауны, поисков недостающего звена, вулканов, комет и ледниковых периодов - тут еще и история календаря, король Артур и туринская плащаница) Между делом автор с увлечением рассказывает о всевозможных методах датирования, не только углеродом единым и древесными кольцами живы геологи, там есть еще много интересного. И конечно же, разве можно удержаться от пары-другой шпилек в адрес креационизма? ))) Это явление (верование?) не устает меня удивлять - вернее, люди, его разделяющие. До сих пор помню свои споры с ребятами-популяционными генетиками (!!!), пытавшимися мне доказать, что Земле не может быть больше 6000 лет)
В общем, подача материала мне понравилась. Объем небольшой, читается легко. Рада, что не выбросила из списка на чтение)

Все мы лишь звездная пыль...

"...Почти все, что мы видим вокруг себя, — это продукты жизненного цикла звезды: и металл, из которого сделана чайная ложка, и кислород, которым мы дышим, и углерод, из которого состоим мы сами. Все эти и другие элементы берут начало во внеземных процессах, происходивших задолго до образования нашей планеты. Мы — потомки по крайней мере одного поколения звезд, погибших до нас..."

Не могу назвать себя любителем жанра науч. поп (больше нравится смотреть видео), но игры нас, жителей Лайвлиба, порой обязывают и не к такому. Подобрав тему, максимально соответствующую моим интересам, я приступила к чтению.
Итак, Крис Терни рассказывает нам о времени с позиции возраста различных исторических ценностей и явлений, а также о способах его определения. Данная книга поведает о том, был ли король Артур реальным человеком и существовала ли минойская цивилизация. Автор приводит примеры, когда различные способы определения времени вещей могут доказать истинность предположений (как в случае с
минойцами), так и ошибочность суждений или даже обмана (что было с туринской плащаницей). Большое внимание Терни уделяет определению возраста Земли и существ, ее населяющих, у том числе человека.
Прочитав эту небольшую книгу, можно понять, как долго и упорно ученые трудились над этими вопросами, прежде чем прийти к окончательным решениям. И тут мне вспомнились уроки в школе, где изучаемые теории об эволюции человека и зарождении Земли воспринимались как данность, как нечто незыблемое и раз и навсегда доказанное. Однако, с течением времени видишь, что нет ничего окончательного: способы изучения мира постоянно совершенствуются, да и некоторые находки археологов и геологов порой заставляют удивиться и усомниться в еще вчера такой стройной версии событий. Ведь прошлое до конца нам так и не открывается, нам остается только предполагать.
Для меня, как человека неискушенного в подобных вопросах, книга оказалась достаточно занимательной. Однако, вместе с толикой информации она поднимает больше вопросов, чем дает ответов. Таким образом, тем, кто интересуется означенными здесь вопросами и решится прочесть сей труд, готовьтесь к тому, что вам захочется ознакомиться с другими источниками информации.

Книга прочитана в рамках игры Книжное путешествие. Тур 11. Прокатись на наших аттракционах!

Книга представляет собой один из лучших представителей науч-попа. Жаль что у нее так мало читателей.
Крис Терни интересно и достаточно сжато рассказывает о датах многих событий и как они определялись. Без сомнений, каждый кто читает подобную литературу, хоть раз задавался вопросом: "От куда же ученые узнали это?". Особенно часто этот вопрос возникает при просмотре передач про динозавров и древних людей. А способов датирования очень даже много. И с помощью звезд, и соотношения стилей сотворенных человеком приборов и радиоуглеродным методом.
О всем этом рассказано интересно. Только уже надоела вездесущая борьба с креационизмом. Слишком много ученых сдвинуты на этой теме, хотя среди моих знакомых и пары верующих не найти. Докинс и Саган вообще этому посвятили целые книги, ладно хоть в данном науч-попе в этот вопрос не углубляются.
Читать все интересующимся наукой. Да и просто для общего развития очень приятная книга и отличается от остальных своей краткостью. Приятного чтения!

«Прошедшее нужно знать не потому, что оно прошло, а потому, что, уходя, не умело убрать своих последствий.» (Василий Ключевский)

Хорошо быть геологом: ошибся на несколько сотен-тысяч лет – и ничего страшного. Для геологических временных координат эта небольшая погрешность. И астрономом быть неплохо. Одна секунда… и свет пролетел огромное расстояние. Трудно быть историком: ошибся на 1 день и УЖЕ «переписал историю». Однако, точное понимание времени и положения тех или иных событий на относительной временной шкале важно не только для ученых, но и для каждого из нас. И поражает то, что чем более масштабными временными отрезками (а соответственно и бОльшими погрешностями) оперирует дисциплина, тем на более глобальные вопросы она пытается ответить, такие, например, как «Когда появилась Земля?», «Когда родилась Вселенная?», «Сколько еще будет светить Солнце?», «Сколько лет человечеству?».

«Кости, скалы и звезды» - это 11 глав, каждая из которых представляет своеобразную научно-детективную историю по определению возраста того или иного события или явления, параллельно описывая разные способы датировки в мире науки.
Глава 1 «Изменчивый календарь» - это история долгой дороги к более-менее единой хронологии и календарю. Юлианский, Грегорианский, майя, лунный календари; летоисчисление египтян и вавилонян; високосный год и месяц; 11-12-13-ти месячный год и мн. другое. Эта глава показывает, насколько важно ориентироваться в конкретном календаре изучаемой эпохи и уметь грамотно переводить даты одного календаря в даты нашего, современного.

«Конечно, происходившая на протяжении многих веков свистопляска вокруг изменений календаря может показаться нам забавной, однако и мы недалеко ушли от предков. Мы тоже не застрахованы от ошибок. Сколько народу собиралось праздновать наступление нового тысячелетия в 2000 г? А ведь отсчет начинается не с нулевого года. По крайней мере история нас учит: если мы хотим праздника, нужно определиться со временем.»

И интересный комментарий для любителей астрологии:

«К 500 г. до н.э. зодиакальный круг обрел привычный нам облик. Ночное небо было поделено на 12 сегментов, каждый из которых занимало созвездие, появлявшееся на востоке непосредственно перед восходом солнца. Однако из-за прецессии равноденствий круг постепенно сдвигался к западу, что и отметил, сравнив наблюдения, Гиппарх. Во времена Гиппарха над горизонтом к весеннему равноденствию вставало созвездие Овна, однако в последние 2000 лет эта честь перешла к Рыбам, а вскоре их сменит Водолей. Зодиакальные даты, используемые в астрологии, были установлены во времена римлян и вследствие прецессии равноденствий безнадежно расходятся с современным календарем. Так что если вы склонны верить в астрологию, то нужно смотреть предсказания для знака, предшествующего вашему.»

Глава 2 «Герой смутного времени» рассказывает о поиске ответа на вопрос «А был ли король Артур и рыцари круглого стола и кто же он был на самом деле?». В данной главе показано то, как можно анализируя различные исторические документы и источники, сравнивая пути и время их возникновения, прийти к ответам на данный вопрос.

«Приятно, конечно, считать исторические документы непредвзятыми, однако это не так. Даже сегодня, читая о современных событиях в мире, мы понимаем, что нам предлагается лишь одна из возможных точек зрения. А уж при движении назад, в прошлое, предвзятость распознать еще труднее, поскольку недоступен весь спектр мнений и сохранились только отрывочные наблюдения, рассыпанные во времени.»

Глава 3 «Поддельная туринская плащаница» - это увлекательная история про определение возраста всемирно известной христианской реликвии, а заодно, и история открытия метода радиоуглеродной датировки. Плащаница – подделка, а ее возраст совпал со временем первого упоминания о ней.

«По результатам первоначальных измерений Либби установил, что период полураспада радиоуглерода составляет чуть больше 5720 лет. Однако вслед за ним радиоуглеродом, который стал популярным предметом исследований в 1950-е, занялись другие ученые. Они определили период полураспада в 5568 лет, что отличалось от результатов, полученных Либби. Эта разница в 3% весьма существенна для конечной датировки. Результаты Либби были признаны ошибочными, и в качестве периода полураспада радиоуглерода приняли цифру 5568 лет. К сожалению, теперь нам известно, что на самом деле этот период составляет 5730 лет — практически в полном соответствии с результатами расчетов Либби. Однако, когда ошибку поняли, сочли, что исправлять ее уже поздно: слишком много проведено расчетов на основе ошибочной цифры. Поэтому — и по прихоти истории — пользуются по-прежнему периодом полураспада 5568 лет. В довершение путаницы и несправедливости он называется «периодом полураспада по Либби». На практике же, как мы скоро увидим, радиоуглеродный возраст нужно конвертировать в календарную систему измерения и тем самым корректировать разницу. К счастью, все лаборатории пользуются одним и тем же показателем для периода полураспада, поэтому пока нас интересует только радиоуглерод, полученные показатели возраста можно сравнивать между собой напрямую.»

Также, в главе приводится интересное уточнение, что же такое «по настоящее время»:

«Чтобы определить возраст с помощью радиоуглеродного анализа, нужно выбрать какую-то точку отсчета, поскольку простое измерение количества 14C в образце нам ничего не даст. Радиоуглеродное датирование применяется уже более 50 лет. Если сегодня подвергнуть анализу крупное древнее семя, ранее уже датированное Либби, получится разница в 50 лет, с учетом совокупного распада с того времени. Однако растение, породившее это семя, могло существовать в какой-то один момент времени. Чтобы преодолеть эту проблему, за отправную точку берут 1950 г. н.э., и все полученные результаты анализа выражают в количестве лет «до настоящего времени». Например, датируя кусок коры с дерева, росшего в 950 г. н.э., исследователь запишет возраст как 1000 лет до настоящего времени. В археологических же образцах для удобства часто пользуются общепринятыми «до н.э.» и «н.э.».

Глава 4 «Пирамиды и брюхо Медведицы» рассказывает о том, как историки и астрономы, используя строгое ориентирование египетских пирамид на небесные тела (звезды), смогли ретроспективно найти дату их постройки. Вся сложность заключается в том, что звездное небо не стабильно, и Полярная звезда не всегда была точно на Севере. Нужно было найти современную времени постройки небесную альтернативу. И она была найдена. А дальше сработала небесная механика Ньютона и «отмотав» время до того момента, когда звезды были точно над пирамидами, ученые получили дату постройки.

«Существование египетской цивилизации измеряется тысячелетиями, однако непрерывного летоисчисления с перечнем правителей в хронологической последовательности не велось, поскольку начало каждого нового царствования воспринималось как новая эпоха. В результате перед нами собрание разрозненных древних источников, представляющих собой документы царствования отдельных правителей, сохранившиеся в иероглифических записях в разных концах страны. Усиливало путаницу и отсутствие високосного года в древнеегипетском календаре.»

Глава 5 «Вулкан, который потряс Европу» описывает привязку событий к крупным катаклизмам, которые оставляют свои следы в породах, в стволах деревьев и в рельефах местности. Таким катаклизмом может послужить извержение крупного вулкана, такого, как Санторини. Вместе с другими методами, анализ катаклизмов помогает установить даты событий более точно.
Глава 6 «Небесный мандат» посвящена методу дендрохронологии, который позволяет максимально точно (с точностью до 1 года) датировать события по годичным кольцам стволов деревьев. Только у этого метода есть и крупный недостаток, он не позволяет довольно далеко углубиться в историю, так как сами деревья намного моложе самой планеты.

«В радиоуглеродном анализе в качестве нормы принято одно среднее квадратическое отклонение, записывающееся как «1δ», — оно позволяет с уверенностью 68% указать разброс, в который попадает датировка. У куска коры из приведенного выше примера погрешность для радиоуглеродного возраста 1000 лет до современности составит 100 лет. Записывается это как 1000±100 до современности. Можно утверждать с 68%-ной вероятностью, что эта часть дерева формировалась в промежутке от 900 до 1100 лет до 1950 г., т.е., другими словами, между 850 и 1050 гг. н.э. Если мы хотим еще уточнить результаты, можно увеличить погрешность до 1000±200 до современности. Это даст нам 95%-ную вероятность, или 2δ, что искомый возраст попадает в промежуток от 750 до 1150 гг. н.э.»

Глава 7 «Льды наступают» повествует о том, что нам могут рассказать пласты льда из вечной мерзлоты, а также следы ледников. В этой главе также рассказывается о поиске цикличности ледниковых периодов и датировки последнего из них. Чем больше оттаяли ледники, тем преснее становится мировой океан, тем больше изменяется содержание в воде изотопа кислорода. Это один из маркеров. Второй – количество поглощенного и отданного планетой солнечного тепла.
Глава 8 «Утраченные миры» рассказывает и многочисленных периодах вымирания фауны, особенно крупных животных (т.н. «мегафауны»). В этой же главе описан метод кислотно-основного влажного окисления для датировки.

«Климатические сдвиги, без сомнения, отразились на древних популяциях гигантских животных, однако влияние их вряд ли было фатальным. Не менее резкие и стремительные климатические изменения в предшествующие эпохи не помешали ныне вымершим видам успешно и благополучно развиваться. В рассмотренных нами случаях наиболее показательно совпадение сроков вымирания животных и расселения человека по данной территории. А значит, вполне логично предположить, что, прибывая на девственные земли, человек коренным образом менял среду обитания мегафауны, чем и спровоцировал ее гибель. Не исключено, что животные уже были ослаблены климатическими изменениями, однако те виды, что не сумели избежать оружия наших предков, были в заведомо проигрышном положении.»
«Началась неизбежная путаница. Теперь ясно, что исследователи тех лет (конец XIX века) зачастую смешивали между собой вымерших животных из разных эпох, например, динозавров и мегафауну. Из пяти массовых вымираний, зафиксированных в геологической летописи, исчезновение динозавров было не самым масштабным, просто оно сильнее бросалось в глаза тогдашним ученым. Более ранние события аналогичного порядка происходили 200, 251, 375 и 444 млн лет назад. Сомнительные лавры самого крупного из них принадлежат пермскому вымиранию, называемому также великим, которое разразилось 251 млн лет назад, когда планета лишилась около 95% всех своих видов.»

Глава 9 «И остался он один» посвящена поиску самого древнего человека и анализу останков. В этой главе затрагивается методы калиево-аргоновой и аргонно-аргоновой датировки. К слову, автор сам принимал участие в датировке одной из важных для эволюции человека находок, т.н. «Хоббита» из Индонезии.

«Интересно, что на Флоресе ходит несколько довольно подробных преданий, где описываются существа, подобные «хоббитам». Предания эти были известны задолго до объявления о находке. В некоторых из них фигурирует «эбу гого» — «предок, который ест всё». Прозвище появилось после неоднократных встреч поселенцев с этими существами, которые поглощали даже тарелки из дынных корок, на которых оставлялось угощение. Судя по тому, насколько подробны эти предания, древний вид должен был просуществовать на Флоресе достаточно долго и исчезнуть лишь несколько столетий назад. Только подумать, что каких-нибудь 30 000 лет назад на нашей планете параллельно обитало как минимум четыре вида человеческих существ! А теперь мы считаем себя единственными. Что же будет, если вдруг обнаружится живой представитель какого-нибудь из вымерших видов? Как мы поступим? Пожмем ему руку, запрем в клетку или притворимся, что его не существует?»

Глава 10 «Дыра в земле» рассказывает о поиске той самой «дырки» в планете, которая оставила т.н. «рубеж К-Т» в отложениях, доказывающий некий всемирный глобальный катаклизм. Именно этому катаклизму, под которым подразумевалось падение большого метеорита, пророчили уничтожение динозавров. 180-километровый кратер Чиксулуб в Мексике оказался не такой уж легкой «пропажей».

Глава 11 «О пределах времени» посвящена поиску возраста Земли. Определить его стало возможно благодаря уранового-свинцовому методу, где снова же в главной роли выступают изотопы (свинца), а точнее, их количественное соотношение.

«Почти все, что мы видим вокруг себя, — это продукты жизненного цикла звезды: и металл, из которого сделана чайная ложка, и кислород, которым мы дышим, и углерод, из которого состоим мы сами. Все эти и другие элементы берут начало во внеземных процессах, происходивших задолго до образования нашей планеты. Мы — потомки по крайней мере одного поколения звезд, погибших до нас. Земля никак не могла родиться на заре времен.»

В «Эпилоге» автор критикует креационизм и т.н. «младоземельцев», иронично отмечая то, что для того, чтобы Вселенной действительно было всего 6000 лет, нужно доказать неверность величины скорости света:

«Чтобы сжать 13,7 млрд лет до 6000, скорость света должна была бы возрасти на несколько порядков. Да, время бы сжалось, однако вылезла бы куча проблем в других местах. Прежде всего возросшая скорость света вызвала бы заодно увеличение объемов радиоактивного распада, а значит, нагревание Земли до роковых температур. Количество жара, излучаемого Солнцем, тоже возросло бы — из-за увеличения объемов реакции синтеза водорода, и от такой избыточной энергии Земля попросту бы сгорела. Как выжили бы наши предки на раскаленной планете?»

***

Британский геолог Крис Терни сумел написать лаконичную (всего 200 стр.), но увлекательную и довольно содержательную книгу по датировке в науке, доказав, что определение возраста – это настоящее остросюжетное расследование, способное потягаться с известными детективными историями. Эту книгу можно прочитать всего лишь за несколько вечеров, но при этом образовательная отдача от нее намного больше потраченного на чтение времени.

МОЕ МНЕНИЕ ОБ ИЗДАНИИ:
Качественное издание, несмотря на мягкий переплет. Тонкая белая бумага с отличным качеством печати и переплетом, позволяющим смело открывать книгу полным разворотом. В книгах «покет-серии» содержатся все комментарии, иллюстрации и ссылки, которые присутствуют и в полноразмерных версиях этого же издательства. Учитывая, что книга даже в «карманном» исполнении весьма небольшая (чистого текста около 240 стр.), то я бы рекомендовал покупать ее именно в покет-версии, чтобы не переплачивать за пустые поля и большой междустрочный интервал.

Формат карманный (120x165 мм), мягкий переплет, без суперобложки, 274 страницы.
Достоинства издания: хорошее качество печати, белая бумага, подробное содержание, список дополнительной литературы, предметно-именной указатель, информация об авторе, поясняющие схемы и графики.
Недостатки издания: не помешали бы фотографии и иллюстрации.

ПОТЕРЯЛ БЫ Я ЧТО-НИБУДЬ, ЕСЛИ БЫ ЕЕ НЕ ЧИТАЛ:
Больше да, чем нет. Эта книга читается легко и быстро, но при этом позволяет узнать много нового о мире науки и ее истории.

КОМУ ПОРЕКОМЕНДОВАЛ БЫ:
Тем, кто интересуется историей науки, научным методом, кто хочет найти ответы на вопросы, касающиеся определения возраста тех или иных явлений, событий, процессов.

ВИДЕО В ТЕМУ: Про один, из самых точных методов датировки расскажет канал «XX2 ВЕК».