О возрасте любого человека догадаться не трудно; все мы знаем, что время накладывает на человека неизгладимый отпечаток: чем старше становится человек, тем больше седеет он, тем дряблее и морщинистее становится его кожа, тем менее упругим становится хрусталик глаза. Достаточно взглянуть на человека, чтобы догадаться о его возрасте. Возраст лошади и многих других животных легко определяется но зубам.
Возраст дерева можно определить на-глаз по толщине его ствола. А если дерево спилить, тогда можно еще точнее узнать его возраст. Древесина в стволе располагается кольцами: дерево обычно наращивает новый слой древесины летом, а зимой почти не растет; достаточно, значит, сосчитать, сколько колец в древесине, чтобы узнать, сколько лет дереву.
Все это задачи простые. Задача о возрасте Земли несравненно труднее.
Существует несколько способов разрешения этой задачи. Но чтобы понять суть этих способов, надо прежде понять устройство песочных часов.
Те часы, которыми пользуемся мы теперь, часы со стрелками и циферблатом, изобретены не так давно, несколько веков назад.
Перед тем люди пользовались другими часами, чаще всего песочными.
Песочные часы были устроены очень просто. Брали большую склянку, широкую наверху и внизу, но очень узкую посредине.
Получалось вроде двух пузырей, соединенных между собой узеньким перешейком-канальцем. В верхнее отделение банки насыпали песок; песок начинал высыпаться через каналец в нижнее отделение банки; но так как каналец был очень узким, то песок пересыпался очень медленно; песок бежал вниз тоненькой струйкой, все время с одинаковой быстротой. Достаточно было взглянуть на нижнее отделение банки, заметить, сколько песку в ней накопилось, чтобы понять, сколько времени прошло.
Песочные часы.
Так устроены песочные часы, придуманный людьми измеритель времени.
А нет ли в самой природе чего-нибудь похожего на песочные часы? Нет ли в ней своего измерителя времени?
— Есть! — отвечают ученые-геологи. — Саму Землю можно сравнить с гигантскими песочными часами; верхним их отделением будут материки, нижним — океан; а переходить из верхнего отделения в нижнее будет не песок, а соль.
Мы ведь знаем, что первоначальный океан образовался благодаря тем ливням, которые пролились над Землей в первые времена. Чудовищные дожди хлынули с неба и заполнили водой огромные впадины Земли. И на месте этих впадин стал океан.
Но дождевая вода — пресная. Значит, и вода в океане сначала была пресной.
Почему же теперь вода в океане соленая? Кто нанес в океан соль?
Ответ на это может быть только один: соль в океан нанесли реки.
Реки, протекая по Земле, незаметно вымывают из нее соль и растворяют ее в своей воде. Речная вода кажется пресной на вкус, потому что соли в ней очень немного. Но все же соль в ней есть.
Из года в год, из тысячелетия в тысячелетие несут реки свою чуть соленую воду в океан. Там вода все время испаряется, и на место испарившейся воды реки приносят в океан новую воду. Вода испаряется, но соль-то не испаряется. Океан оказывается как бы огромной копилкой для соли.
Конечно, это накопление соли, перенос ее из толщи материков в океан, идет страшно медленно. Но зато оно идет безостановочно. Миллион лет назад в воде океана было растворено меньше соли, чем теперь, вода океана была не такой соленой; через миллион лет она будет еще солонее, чем сейчас.
Вот этими песочными, или, вернее, «солевыми», часами можно воспользоваться для того, чтобы вычислить, сколько лет уже идет посолонение океана. А так как оно началось с того самого времени, как начали существовать океаны, материки и реки, то мы таким способом узнаем возраст Земли.
Такие расчеты были произведены некоторыми учеными. Геологи подсчитали, сколько соли приносят в океан реки за год, сколько всего соли растворено в океане сейчас и сколько, значит, понадобилось лет, чтобы реки могли нанести в океан такое количество соли.
Получилось число около двухсот миллионов лет.
К сожалению, особенно доверять этим расчетам нельзя. Ведь никто не может поручиться, что накопление соли в океане шло и в прежние времена как раз с той же быстротой, что теперь.
Очень может быть, что оно шло прежде гораздо медленнее; тогда это число — двести миллионов лет — надо увеличить в несколько раз.
Есть, однако, другой способ узнать возраст Земли. Есть другие «часы», которыми мы можем проверить показание «солевых часов».
В начале нашего века учеными-физиками было открыто, что некоторые вещества не остаются на протяжении времени неизменными, а, наоборот, непрерывно и безостановочно меняются, превращаются в другие вещества.
Килограмм урана, например, где бы и при каких бы условиях он ни лежал, со временем непременно превращается в свинец. Через сто миллионов лет от килограмма урана останется 985 граммов; зато тут же окажется 13 граммов свинца, возникшего из урана. Через тысячу миллионов лет останется 863 грамма урана; зато свинца будет уже 118 граммов. А через три тысячи миллионов лет убудет уже почти полкилограмма урана; зато свинца накопится еще больше.
Такие изменения, пожалуй, напоминают то, что происходит в песочных часах; только там происходит пересыпание, а здесь превращение; но время одинаково удобно измерять и пересыпанием, и превращением.
Когда мы находим в земле рядом уран и свинец, мы можем думать, что когда-то тут был один только уран, а свинец произошел потом из него. Путаницы тут не может быть потому, что свинец, произошедший из урана, имеет удельный вес немного меньший, чем обыкновенный свинец, не произошедший из урана, так что отличить их друг от друга нетрудно.
Достаточно сравнить количество свинца, произошедшего из ура на, с количеством оставшегося урана, чтобы высчитать, сколько миллионов лет лежал тут уран.
Так определяют ученые возраст урана, находимого в земле, в толще материков. А так как уран находился в материках, очевидно, с самого их возникновения, то, определяя возраст урана, определяют вместе с тем и возраст материков.
«Урано-свинцовые часы» показывают, что возраст Земли равен приблизительно полутора тысячам миллионов лет.
Есть еще и третий способ определения возраста Земли.
Если не убирать комнату несколько дней, то легко заметить, что на пол ляжет тонкий слой пыли. Откуда взялась эта пыль? Где-то разрушаются камни, ветер подхватывает пыль; вместе с воздухом вошла она в комнату; она плавала в воздухе и стала постепенно оседать на пол.
Чем толще слой пыли, тем больше, значит, времени прошло.
Разрушение горных пород, из которых состоят материки, происходило всегда, во все времена. Всегда ветры и потоки воды разрыхляли, распыляли поверхность материков, уносили песок и ил в низины.
В самом деле, если бы этого не происходило, материки и сейчас были бы такими же, как в те времена, когда они только что образовались; они бы оставались и посейчас голыми глыбами застывшей лавы.
Однако материки сейчас одеты толстыми пластами более рыхлых горных пород. Можно очень долго копать землю, пройти далеко вглубь, и все-таки не доберешься до первоначального остова материка.
Сколько же времени понадобилось ветрам и потокам воды, чтобы окутать глыбы голой лавы такой толстой пеленой?
Это можно высчитать. Можно вычислить, как быстро работают ветры и воды, как быстро наслаивается «геологическая пыль».
Рамзес II, фараон Египта, царствовал, как это установлено по древним надписям, больше чем три тысячи лет назад. Но те здания, которые были построены при нем, сейчас не видны: они занесены толстым, трехметровым слоем песков. За три тысячи лет — три метра: метр в тысячелетие.
Однако такое быстрое наслаивание — редкость. Наблюдения над работой ветра и рек сейчас показывают, что в Англии за тысячу лет наслаивается всего около трех сантиметров, а в Северной Америке наслоение идет еще втрое медленнее.
Таким образом, «геологические песочные часы» отличаются одним недостатком: в разных местах и в разные времена они идут неодинаково. Поэтому и нельзя особенно доверять их показаниям.
Обычно считают, что для накопления тех слоев, которые можно обнаружить в толще материков, нужно было от тысячи миллионов до двух тысяч миллионов лет.
Итак, разные «природные часы» показывают разное время, и ни одному из этих показаний мы не можем вполне доверять. От двухсот миллионов до двух тысяч миллионов — вот все, что мы можем сказать о возрасте Земли.
Пока мы не можем добиться более точных и несомненных результатов, лучше всего остановиться на каком-либо промежуточном, не самом большом и не самом малом числе. Можно, например, принять что возраст Земли равняется полутора тысячам миллионов лет.
Что же произошло за эти полтора миллиарда лет?