Ragnar это по вашей части, я абсолютно не понимаю в такой физике, по этому вам предстоит высказать мысли вслух.
Какие оценки возраста вселенной и земли даёт метод ядерной хронометрии
Thursday, 07 December 2006г.
В данной публикации даётся краткий обзор метода ядерной хронометрии с использованием долгоживущих альфа- и бета-радиоактивных ядер-хронометров с известными периодами полураспада свыше миллиарда лет (в основных состояниях) по определению длительностей астрофизических, космологических и геофизических процессов. При этом особое внимание обращается на то, что оценки возраста вселенной в 10-20 млрд. лет и возраста земли в 5-10 млрд. лет получены при учёте распадов радиоактивных ядер только из основных их состояний. В то же время известно, что в результате процессов нуклеосинтеза образуются ядра-хронометры не только в основном, но и в возбуждённых состояниях.
Из возбуждённых состояний эти радиоактивные ядра распадаются по нескольким каналам, включая гамма-распад с типичными периодами полураспада порядка 10-9 сек. и менее, причём периоды полураспада по отношению к каналу альфа- или бета-распада или спонтанного деления оказываются также на много порядков меньшими миллиарда лет (хотя точные значения их в большинстве случаев пока ещё наукой не установлены). С учётом самых последних опубликованных авторских научных результатов приводятся также данные, свидетельствующие о том, что в больших массах звёздного, планетного и метеоритного вещества из-за цепочек последовательных излучений и поглощений гамма-квантов часть радиоактивных ядер при всех реальных температурах (выше 0 0С) всегда находится в возбуждённых состояниях. В свою очередь, учёт присутствия возбуждённых состояний радиоактивных ядер неизбежно приводит к уменьшению оценки длительностей распада ядер-хронометров. Поэтому учёт только основных состояний радиоактивных ядер в методе ядерной хронометрии даёт только верхний предел возможных измерений, который может быть весьма далёким от реальности. В рамках приведенной в последних авторских публикациях модели показано, что реальное значение длительности может в 106 и более раз быть меньше от верхнего предела. Эти результаты означают необходимость пересмотра отношения к надёжности оценки возраста вселенной и земли обычным до сих пор методом ядерной хронометрии, не учитывающим роль гамма-распадов возбуждённых состояний в больших массах вещества. Для сторонников креационной теории это, в свою очередь, означает что более корректные оценки возраста вселенной и земли вполне могут дать величину порядка нескольких тысяч лет вместо обычно приводимых величин в нескольких миллиардов.
Обычный метод ядерной хронометрии процессов с длительностями свыше миллиарда лет.
В известном методе ядерной хронометрии в качестве хронометров для измерений длительностей астрофизических, космологических и геофизических процессов различных масштабов вплоть до возраста всей вселенной используется широкий набор долгоживущих радиоактивных ядер, а более точно, цепочек последовательных распадов всех промежуточных ядер, начинающихся с распадов этих ядер и заканчивающихся стабильными ядрами. Наиболее крупно-масштабные часы "сконструированы" из следующих наиболее долгоживущих изотопов: бета-радиоактивных 40 K, 87 Rb, 176Lu и 187 Re (с периодами полураспада 1.3 × 109, 4.7 × 1010, 2.6 × 1010 и 4.3 × 1010 лет в основных состояниях и конечными стабильными ядрами 40 Ar,87 Sr, 176Hf и 187 Os соответственно) и альфа-радиоактивных 232 Th и 238 U (с периодами полураспада 1.4 × 1010 и 4.5 × 109 лет в основных состояниях и конечными стабильными ядрами 208Pb и 206Pb соответственно).
Основной принцип техники ядерной хронометрии состоит в измерении изотопных отношений в земных скалах, метеоритных осколках и т.д., которые меняются с течением времени из-за распада долгоживущих радиоактивных ядер. Конкретная схема процедуры определения возраста исследуемого образца состоит в следующем. Изменение количества (или массы) распадающихся исходных ядер P(t-to) с течением времени, т.е. в зависимости от t-to, где to обозначает момент времени формирования образца, описывается известной экспоненциальной формулой
(1) P(t-to)=P(0)exp[-(t-to)/τ],
где t -их среднее время жизни, связанное с периодом полураспада T1/2 соотношением τ=T1/2 / ln2. Исходные радиоактивные ядра после распада переходят в стабильные конечные ядра, количествo (или массy) которых обозначим через D(t-to). Сумма P(t-to) и D(t-to), очевидно, со временем не меняется, т.е.
(2) P(t-to)+D(t-to) = P(0)+D(0),
откуда прямо следует следующее соотношение:
(3) P(0){1- exp[-(t-to)/ τ]} - D(t-to) + D(0) = 0
или
(3а) P(t-to){ exp[(t-to)/ τ]-1} - D(t-to) + D(0) = 0.
Далее равенство (3а) делится на количество (массу) Dx другого изотопа стабильного конечного ядра, такого, который не получает вклада при распаде исходных ядер (т.е. Dx не зависит от времени). В результате (3а) переходит в соотношение
(3б) p(t-to){exp[(t-to)/ τ]-1} - d(t-to) + d(0) = 0,
где p=P/ Dx и d=D/ Dx . Измеряя p=P/ Dx и d=D/ Dx в различных образцах (или в различных частях одного и того же образца), мы получим в плоскости переменных p=P/ Dx , d=D/ Dx график (3б) в виде прямой линии, наклон которой к оси p позволяет просто определить возраст t-to . Каждая из таких систем-хронометров с различными исходными и конечными ядрами имеет различную чувствительность к перераспределению элементов. А в изучении характера эволюции и возраста солнечной системы и всей вселенной используется сочетание разных типов хронометров.
Что до недавнего времени не учитывалось в методе ядерной хронометрии ?
Космическая ядерная хронометрия включает в себя по необходимости также анализ процессов формирования исходных долгоживущих радиоактивных ядер. Однако оценка длительностей процессов нуклеосинтеза сильно зависит от выбираемых моделей собственно нуклеосинтеза и астрофизических процессов, на основе которых идёт нуклеосинтез. До недавнего времени во всех известных методах ядерной хронометрии учитывались времена жизни только основных состояний распадающихся долгоживущих ядер. Но в процессах радиационного захвата нуклонов, участвующих на заключительных стадиях нуклеосинтеза тяжёлых долгоживущих элементов, образуются не только основные состояния, но и все возможные возбуждённые состояния синтезируемых ядер. По современным данным ядерной физики известно, что альфа- и бета-распады ядер из возбуждённых состояний происходят гораздо более быстро, чем из основных состояний. Иногда времена жизни таких распадов достигают величин 10-9 сек. и менее. Но во многих случаях их практически невозможно определить из-за пока непреодолимых экспериментальных трудностей и имеются только значения или оценки их верхних пределов, которые намного меньше (часто даже на много порядков вплоть до миллиона раз), чем для основных состояний. По современным данным ядерной физики также известно, что гамма-переходы ядер из возбуждённых состояний в основные состояния происходят обычно ещё более быстро (в пределах 10-13 -10-9 сек). Именно поэтому ранее обычно полагали, что нет никаких практических оснований учитывать заметно более медленные процессы альфа- и бета-распадов из возбуждённых состояний ядер.
Однако среди возбуждённых состояний ядер-хронометров могут присутствовать и сравнительно долгоживущие (порядка минут, часов, дней, месяцев и даже лет) изомеры (т.е.возбуждённые ядра с такими временами жизни по отношению к гамма-распаду), а систематического поиска изомеров среди возбуждённых ядер-хронометров ещё не производилось. В то же время ясно, что наличие среди возбуждённых ядер-хронометров таких гамма-изомеров, времена жизни которых по отношению к альфа- или бета-распаду меньше чем по отношению к гамма-распаду, может заметно уменьшить известные результаты оценок возрастов звёзд, планет и всей вселенной.
Имеется и ещё одно гораздо более важное обстоятельство. До самого недавнего времени никто не принимал во внимание реальность поглощений гамма-квантов ядрами в основных состояниях, которые должны происходить после предшествующих их излучений возбуждёнными ядрами во время распространения гамма-квантов в больших массах вещества внутри звёзд, сверхновых, планет, метеоритов. Более того, если потери энергии гамма-квантов на отдачу ядрам во время испускания и поглощения ими гамма-квантов компенсируются кинетической энергией теплового движения ядер, такие процессы вполне могут быть даже многократными. Ясно, что достаточно полная, корректная и последовательная теория эволюции распада ядер-хронометров, образующихся в результате реальных процессов космического нуклеосинтеза, должна учитывать (а) эволюцию формирования этих ядер во всех возможных состояниях, (б) кинетику всех возможных цепочек гамма-переходов (излучений ядрами - последующих поглощений ядрами и электронами - дальнейших излучений ядрами…) в веществе и (в) соотношения времён жизни по отношению к альфа-(или бета-)распаду и гамма-распаду для каждого возбуждённого состояния.
Учёт процессов излучения, последующего поглощения и т.д. гамма-квантов ядрами-хронометрами в веществе был проведен для простейших физически приемлемых моделей в недавних авторских работах (см., напр.,V.S.Olkhovsky,V.I.Grantsev, Is it Essential for Nuclear Chronometry of Astrophysical Processes to Consider the Decay Peculiarities of Radioactive Nuclei from the Excited States?,-preprint KINR-98-1, Kyiv 1998; V.S.Olkhovsky, Is it Essential for Nuclear Chronometry to Consider the Decay of the Excited Radioactive Nuclei?, -Atti dell'Accademia Peloritana dei Pericolanti,Sci.Fis.,Mat.eNat.(Messina),1999, v.LXXVII) на основе авторского обобщения квантово-механической теоремы Крылова-Фока о распадающихся системах, опубликованного ранее в Изв. АН СССР, серия физич., 1985г., т.49, с.938 и 1990г., т.54, с.988. Такой учёт показал, что это может существенно уменьшить окончательные результаты оценок всех временных интервалов, характерных для эволюции цепочек радиоактивных распадов в больших массах вещества при практически любых температурах свыше 0 0 С (или 273 0 К).
В качестве иллюстрации приведём поразительный пример, как может измениться показание "ядерного хронометра" в самом простом случае распада долгоживущих альфа-радиоактивных ядер, находящихся в начальный момент to в равном количестве в двух состояниях - основном и первом возбуждённом, т.е. P0(0)=P1(0)=P(0)/2, в приближении (а) бесконечно больших объёмов вещества, (б) достаточно больших времён t-to (гораздо бoльших средних времён жизни возбуждённых состояний, средних времён свободного пролёта гамма-квантов в веществе, а также времён квантовых осцилляций за счёт различных интерференционных процессов), (в) очень малых времён гамма-распада, но не очень малых времён альфа-распада возбуждённых состояний жизни радиоактивных ядер τa1 по сравнению с временами жизни альфа-радиоактивных ядер в основном состоянии τa0 (точнее, τa1 ta0 / N, где N - число звеньев в цепочках гамма-излучений с последующими поглощениями) и (г) не слишком низких температур (когда потери энергии гамма-квантов на отдачу ядрам во время испускания и поглощения ими гамма-квантов компенсируются кинетической энергией теплового движения ядер). В этом случае вместо формулы (3) с P(0)= P0(0)+P1(0) (где, как обычно, предполагалось, что все возбуждённые ядра быстро перешли, испустив гамма-кванты, в основное состояние и затем испытывали медленный альфа-распад) была получена формула
(4) [P0(0)+ P1(0) (1- q)]{1- exp[-(t-to)/ τ]} +q P1(0)- D(t-to) + D(0) = 0,
где q - безразмерная величина, определяемая в основном долей гамма-квантов, выбывших из цепочек излучений-поглощений ядрами за счёт рассеяния ядрами и электронами. Ориентировочные оценки q дали значения в интервале между ½ и 1. Из простого сравнения (3) и (4) можно видеть, что
(1)
в любой момент времени t-to число конечных ядер D(t-to) в (4) меньше чем в (3) на величину P1(0)q exp[-(t-to)/ τ],
(2)
одно и то же число конечных ядер D(t-to) достигается в (4) в более ранний момент времени t-to, чем в (3) и
(3)
чем больше вклад P1(0) в сумму P0(0)+ P1(0), тем в более ранний момент времени t-to достигается то же самое число конечных ядер D(t-to) в (4), чем в (3).
В частности, например, если некоторому остаточному числу конечных ядер D(t-to) в уравнении (3) отвечает момент времени (t-to)обычное= τ(1+a)ln2, где a - любое малое число <<1, то этому же остаточному числу D(t-to) в уравнении (4)с q=1 отвечает момент времени (t-to)реальное =τa, т.е. << τ. Иначе говоря, миллиардам лет, полученным обычным методом ядерной хронометрии, может соответствовать гораздо меньшее число лет (несколько тысяч лет, например) в масштабах средних времён жизни ядер-хронометров. Очевидно, все эти выводы (1)-(3) ещё более усилятся, если в начальном ансамбле исходных распадающихся ядер-хронометров учесть бoльшее число возбуждённых состояний. Правда, кроме того, следует учесть, что в пределе бесконечных времён t-toα явления, указанные в выводах (1)-(3) в конце концов исчезают; но это уже касается таких больших времён (порядка многих десятков и сотен миллиардов лет), о которых даже нет и речи в обычных оценках возраста вселенной.
Заключение.
Таким образом, без учёта промежуточных поглощений гамма-квантов при гамма-распадах возбуждённых состояний исходных ядер-хронометров в больших массах вещества методы крупномасштабной ядерной хронометрии дают только возможные верхние пределы оценок возраста больших объектов (вплоть до всей вселенной), которые могут быть весьма далёкими от реальных значений! Для получения реальных измерений истинного возраста больших объектов вплоть до всей вселенной необходимы, в первую очередь, длительные и дорогостоящие исследования по изучению средних времён жизни по отношению к распаду по всем возможным каналам, а также вероятностей формирования в процессах нуклеосинтеза всех возможных возбуждённых состояний ядер-хронометров. Кроме того, необходимы детальные исследования кинетики формирования цепочек излучений и поглощений гамма-квантов при разных температурах вещества с учётом потерь энергии гамма-квантов при их неизбежном рассеянии ядрами и электронами. А пока вопрос о реальном возрасте крупных космических объектов остаётся в рамках ядерной физики и известных методов ядерной хронометрии открытым. Поэтому любые утверждения о несоответствии современной ядерной науке библейских данных об истории земли и вселенной являются научно необоснованными.
В.С.Ольховский
http://www.biblicaldiscovery.info/index.ph...5&Itemid=33
Возраст Земли и Солнечной системы. Абсолютный и относительный возраст. Геохронологическая шкала.
Прежде всего заметим, что для ученых сама по себе постановка вопроса о возрасте Земли была некогда весьма революционной - ибо " возраст " подразумевает наличие "даты рождения". Конечно, в любой из религий соответствующее божество создает Землю с населяющими ее существами из первозданного Хаоса, однако европейская наука унаследовала от античных философов-материалистов принципиально иное видение Мира. Для нее Земля всегда была неотъемлемой частью той самой Вселенной, которая "едина, бесконечна и неподвижна... Она не рождается и не уничтожается... Она не может уменьшаться и увеличиваться" (Джордано Бруно). Но вот в конце Средневековья астрономы открывают существование так называемых новых звезд: оказывается, небеса не абсолютно неизменны, как считалось испокон веков! Следовательно, в принципе возможны и наиболее решительные (с точки зрения Человечества) изо всех возможных изменений: начало и конец существования Земли и видимой части Вселенной. А раз так, то не можем ли мы попытаться установить, когда было это начало и каким будет этот конец - не прибегая к помощи мифологии (шести дням творения, Сумеркам богов, и т.д.)?
Необходимо заметить, что людей первоначально заинтересовал возраст не Земли как небесного тела, а именно обитаемой Земли - как сейчас сказали бы, биосферы. Однако ясно, что, определив время возникновения жизни, мы тем самым получим минимальный срок существования и самой планеты. А поскольку источником жизни на Земле вполне справедливо полагали энергию Солнца, то возраст нашего светила, в свою очередь, даст нам максимальный срок существования биосферы.
Установление же времени существования Солнца - после того как были открыты законы сохранения вещества и энергии - казалось физикам довольно простой задачей. Солнце постоянно излучает энергию в пространство, назад ничего не возвращается, так что, по идее, количество энергии в Солнечной системе должно постоянно убывать. Самый энергетически выигрышный процесс (из известных до XX века) - сжигание каменного угля; тепло и свет при этом создаются в результате химической реакции C+O2 = CO2+Q. А поскольку нам известны и величина Q, и количество энергии, излучаемой Солнцем за единицу времени, и масса Солнца (она была приближенно вычислена еще в XVII веке), то рассчитать суммарное время существования угольного костра таких размеров можно буквально в одно действие. Вот тут-то и выяснилось, что он должен прогореть дотла всего-навсего за полторы тысячи лет. Конечно, существуют вещества более энергоемкие, чем уголь, но это не решает проблему: расчетное время существования Солнца все равно оказывается меньше шести тысяч лет - то есть меньше времени существования человеческой цивилизации; ясно, что это абсурд.
Необходимо было найти источник, питающий своей энергией Солнце - иначе вообще рушился закон сохранения энергии. И вот в 1853 г. Г. Гельмгольцу удалось предложить вполне приемлемую для того времени гипотезу. Он предположил, что Солнце постоянно сжимается - верхние его слои под собственной тяжестью как бы падают на нижние, а их потенциальная энергия при этом убывает (ведь масса слоев постоянна, а высота их "подъема" над центром Солнца уменьшается); именно "теряющаяся" потенциальная энергия верхних слоев и выделяется в виде тепла и света. Возникает вопрос: какая скорость этого сжатия необходима для того, чтобы обеспечить нынешнюю светимость Солнца? Ответ: очень небольшая - за 250 лет (то есть за все время существования современной астрономии) - всего-навсего 37 км; для сравнения: нынешний диаметр Солнца - почти 1,5 миллиона км. Очевидно, что такие изменения диаметра никакими измерительными приборами не ловятся.
Гипотеза эта имела и одно следствие, прямо касающееся возраста Земли . Если считать, что светимость Солнца (и, соответственно, скорость его сжатия) в прежние времена была примерно такой же, как сейчас, то, согласно расчетам Гельмгольца, 18 миллионов лет назад диаметр светила должен был превышать нынешний диаметр орбиты Земли. Следовательно, наша планета никак не старше этих самых 18 миллионов лет. Физиков эта цифра вполне удовлетворила, и они сочли вопрос о предельном возрасте Земли исчерпанным, но вот геологи восстали против такой датировки самым решительным образом.
Дело в том, что геология уже накопила к тому времени огромное количество эмпирических (т.е. основанных на непосредственном опыте) данных о строении поверхностных слоев планеты и о происходящих на ней процессах (например, о движении горных ледников, водной эрозии и т.д.). В 1830 году Ч. Лайелль, исходя из того, что геологические процессы (прежде всего осадконакопление) в прошлом должны были протекать примерно с той же скоростью, что и ныне - принцип актуализма [01] - подсчитал, что время, необходимое для образования одних только доступных для прямого изучения осадочных толщ, должно составлять несколько сот миллионов лет. Расчеты Лайелля основывались на гигантском фактическом материале и казались геологам и биологам гораздо более близкими к истине, чем гельмгольцевы 18 миллионов лет. Однако логика Гельмгольца казалась неопровержимой - с законом сохранения энергии особо не поспоришь... Для того, чтобы возобладала точка зрения геологов (а правильной, как теперь известно, оказалась именно она) необходимо было найти иной, чем гравитационное сжатие, источник энергии для Солнца.
В 1896 году А. Беккерель открыл явление радиоактивности. Радиоактивность оказалась одним из типов ядерных реакций - изменений в комбинациях составляющих атомное ядро протонов и нейтронов; при этих реакциях выделяется неизмеримо больше энергии, чем при любых химических превращениях. В 1905 году А. Эйнштейн установил, что в ядерных реакциях массу можно рассматривать как чрезвычайно концентрированную форму энергии, и вывел свою знаменитую формулу их эквивалентности: Е = mc2 , где с - скорость света. Величина c2 чрезвычайно велика, а потому даже небольшое количество массы эквивалентно огромному количеству энергии: 1 г массы = 21,5 млрд ккал (столько энергии выделится, если сжечь два с половиной миллиона литров бензина). Если предположить, что Солнце черпает энергию за счет ядерных реакций (каких именно - пока неважно, эйнштейнова формула справедлива для них всех), то для обеспечения его нынешней светимости необходимо расходовать 4600 тонн вещества в секунду.
Много ли это? Ничтожно мало: расчеты показывают, что происходящее при этом изменение тяготения Солнца приведет к увеличению времени оборота Земли вокруг светила - т.е. удлинению земного года - всего на 1 секунду за 15 миллионов лет, что, разумеется, нельзя установить никакими измерениями. Таким образом, проблема практически неиссякаемого источника энергии для Солнца была решена, и теперь уже ничто не препятствовало принятию геологической оценки возраста Земли - "не менее нескольких сот миллионов лет".
Однако открытие радиоактивности имело и еще одно следствие: это явление само по себе позволило создать новый метод определения возраста планеты, несравненно более точный, чем все предыдущие. Суть его заключается в следующем. Известно, что атом урана нестабилен: он испускает энергию, потоки частиц, и со временем превращается в атом свинца - устойчивого элемента, не подверженного дальнейшим превращениям. Природа этого типа реакций такова, что скорость ядерного распада абсолютно постоянна, и никакие внешние факторы (температура, давление) на нее не влияют. Значит, если экспериментально определить темп этих изменений за короткий промежуток времени, то его можно совершенно точно предсказать и для более длительного промежутка. Так вот, было установлено, что в любой порции урана (точнее - изотопа 238U) половина составляющих его атомов превратится в свинец за 4,5 млрд лет; соответственно, через 9 млрд лет урана останется 1/2 от 1/2, то есть четверть, и т.д. Срок в 4,5 млрд лет называют периодом полураспада 238U.
Пусть мы имеем горную породу, содержащую соединения урана. Если она остается нераздробленной, то все атомы свинца (в которые постоянно превращаются атомы урана) остаются внутри породы, и в результате уран все более "загрязняется" свинцом. Поскольку, как мы помним, внешние факторы не влияют на скорость этого процесса, степень "загрязнения" будет зависеть только от времени, в течении которого порода оставалась монолитной. Последнее обстоятельство весьма важно: таким способом можно устанавливать время образования изверженных пород, но не осадочных - те всегда разрушены, и уран/свинцовое соотношение в них необратимо нарушено миграцией этих элементов в окружающую среду.
Определять возраст изверженных пород уран-свинцовым методом (впоследствии появились калий-аргоновый, рубидий-стронциевый и некоторые другие [02]) начали в 1907 году, и очень скоро обнаружили граниты с возрастом 1 млрд лет. По мере дальнейших поисков этот "максимальный известный возраст" быстро увеличивался, пока не достиг 3,5 млрд лет, после чего, несмотря на все усилия, почти не прирастал; древнейшие же из известных минералов были недавно найдены в Австралии - 4,2 млрд лет (известный Сибирский "рекорд" - 4,5 млрд лет - не подтвердился повторными анализами). Значит, Земля никак не моложе 4,2 млрд лет; но, может быть, она еще старше, и породы с возрастом 7 или, скажем, 20 млрд лет просто пока не найдены? Судя по всему, нет - и вот почему. Дело в том, что возраст всех изученных на этот предмет метеоритов составляет 4,5-4,6 млрд лет; возраст всех горных пород, собранных в девяти районах Луны американскими экспедициями "Аполлон" и советскими автоматическими станциями "Луна", также варьирует от 4 до 4,5 млрд лет. Все это свидетельствует о том, что цифра "4,6 млрд лет" верно отражает реальный возраст не только Земли , но и всей Солнечной системы.
Итак, физики преподнесли геологам поистине царский подарок: стало возможным достаточно точно определить время существования Земли и протяженности различных периодов ее истории (палеозоя, мезозоя, и т.д.). Как же отнеслись к этому геологи? Спокойно, если не сказать - равнодушно: дело в том, что к собственно геологическим проблемам все это, как ни странно, имеет весьма косвенное отношение.
Физики мыслят в категориях абсолютного времени: для них существенно, когда именно произошло некое событие, а главная проблема, которую они при этом решают - это проблема часов (ведь распадающийся уран - это, по сути дела, песочные часы хитрой конструкции). Однако совершенно очевидно, что время существует вне зависимости от того, есть ли у нас приборы для его измерения. Во множестве случаев для нас существенна лишь очередность событий ("это произошло после ..., но до ..."), тогда как строгие их датировки куда менее важны; рассказывая о неком происшествии, часто говорят не "в 15 часов", а "после обеда"; не "20 марта", а "как только сошел снег"; не "в 1939 году", а "перед войной" - и в этом есть достаточно глубокий смысл. Любая последовательность событий уже сама по себе является временем - относительным временем. Так вот, геологи всегда работали в мире этого самого относительного времени. Точность, с которой мы можем определить положение некого события на шкале относительного времени, прямо зависит от ее дробности (т.е. числа составляющих шкалу событий) и полноты (события должны распределяться по шкале более или менее равномерно, не оставляя "пустот"). Поэтому геологи видели свою задачу в том, чтобы совершенствовать в указанных направлениях шкалу относительного времени - палеонтологическую летопись (это не художественная метафора, а строгий термин), а не в том, чтобы искать "часы".
Есть два фундаментальных принципа (фактически - это аксиомы, принимаемые без доказательства), которыми пользуются геологи при изучении истории. Во-первых, это принцип Стено, или закон напластования: если один слой (пласт) горных пород лежит на другом, то верхний слой образовался позднее, чем нижний. Во-вторых - принцип Гексли, или закон фаунистических и флористических ассоциаций: слои, содержащие ископаемые остатки одних и тех же видов животных и растений, образовались в одно и то же время. Первый принцип позволяет установить хронологический порядок образования горных пород в одном месте, второй - синхронизировать между собой пласты, залегающие в разных местах (см. рисунок 1, а).
Принципы эти, казалось бы, предельно просты, однако при их практическом применении нас подстерегает целый ряд ловушек. Так, исходная последовательность слоев в результате тектонических движений зачастую сминается в более или менее горизонтальные складки. Если в дальнейшем вышележащая половинка складки (с "правильной" последовательностью) окажется полностью уничтоженной эрозией, то установить, что в нашем распоряжении осталось лишь искаженное, запрокинутое залегание слоев, будет весьма непросто (см. рисунок 1, б). Еще большие проблемы возникают с законом фаунистических ассоциаций. Синхронные, но пространственно удаленные фауны всегда будут отличаться друг от друга; в частности - они будут иметь в своем составе разную долю реликтов, унаследованных от предшествующих эпох. Представьте-ка себе, что вам предложено "вслепую" сопоставить выборки из современных фаун млекопитающих Европы и Австралии (со всеми ее сумчатыми и однопроходными); много ли у вас будет оснований для заключения об их синхронности? Сведение множества региональных последовательностей фаун и флор в единую глобальную шкалу - одна из основных задач специального раздела геологии, стратиграфии (от латинского "стратум" - слой).
Трудности, возникающие на этом пути, велики - но вполне преодолимы. Последовательное применение принципов Стено и Гексли (плюс накопление огромного эмпирического материала) позволило геологам уже в самом начале XIX века разделить все отложения на первичные, вторичные, третичные и четвертичные; это деление полностью соответствует современному делению осадочных толщ на палеозойские, мезозойские и кайнозойские (объединяющие два последних подразделения). А к 30-м годам прошлого века в составе этих отложений были выделены и почти все принятые ныне системы (юрская, меловая, каменоугольная и пр.); последняя из них - пермская - была выделена Р.Мурчинсоном в 1841 году.
Так была создана всеобъемлющая шкала относительного времени - геохронологическая шкала - к которой может быть однозначно "привязана" любая содержащая ископаемые осадочная порода. Шкала эта оказалась столь совершенной, что двадцатый век не внес в нее сколь-нибудь существенных корректив, за исключением чисто формального изменения ранга некоторых ее подразделений (в пятидесятые годы единый третичный период был разделен на два - палеогеновый и неогеновый, а ордовик, считавшийся частью силура, получил ранг самостоятелного периода) [03], и лишь снабдил ее подразделения абсолютными датировками. Основная проблема, которую с той поры пришлось решать геологам - это создание такой же шкалы для наиболее древних пород, которые считались "немыми" - т.е. лишенными сколь-нибудь сложных (и, соответственно, диагностичных) ископаемых остатков (рисунок 2, а также форзац).
РИСУНОК 2. (пропущено). Геохронологическая шкала. (Для того, чтобы запомнить последовательность периодов, составляющих фанерозой - кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь, триас, юра, мел, палеоген, неоген, антропоген - студенты испокон веков пользуются мнемонической фразой не вполне педагогичного свойства: "Каждый отдельный студент должен купить поллитра. Ты, Юрик, мал - подожди немного, а то...").
Самыми крупными подразделениями геохронологической шкалы являются эоны; хорошо известные вам палеозой, мезозой и кайнозой - это эры, на которые подразделяется последний из эонов - фанерозой (от греческого "фанерос" - видимый, явный, и "зоэ" - жизнь), начавшийся 0,54 млрд лет назад. Эоны, предшествующие фанерозою, - протерозой (0,54-2,5 млрд лет) и архей (2,5-4,5 млрд лет) - часто объединяют под названием криптозой ("криптос" - по гречески скрытый), или докембрий (кембрий - самый первый период фанерозоя). Фундаментальное разделение геохронологической шкалы на фанерозой и докембрий основано на наличии или отсутствии в соответствующих осадочных породах ископаемых остатков организмов, имевших твердый скелет. Первая половина архея, катархей - время, из которого осадочные породы не известны по причине отсутствия тогда гидросферы. Последний отрезок докембрия, венд - время появления бесскелетных многоклеточных животных (рисунок 2).
С каждой из единиц, составляющих существующую последовательность осадочных пород, можно однозначное соотнести определенное подразделение временной шкалы - и наоборот; так, все отложения, образовавшиеся на Земле на протяжении юрского периода, образуют юрскую систему, или просто юру. Системы объединяются в группы (юра входит в состав мезозоя), и делятся на отделы (нижняя, средняя и верхняя юра), ярусы (верхняя юра - на келловей, оксфорд, кимеридж и титон) и, далее, на зоны ("Cardioceras cordatum"); временным же эквивалентом группы эвляется эра, отдела - эпоха, яруса - век, зоны - время (см. рисунок 3). Названия подразделений геохронологической шкалы обычно происходят от той местности, откуда были впервые описаны "эталонные" для этого времени осадочные породы (пермский период, оксфордский век); исключение составляет низшая единица шкалы, всегда называемая по так называемому "руководящему ископаемому", характерному для этого момента геологической истории (время Cardioceras cordatum).
Итак, например, пермский период следует определить как время, когда на Земле образовывались горные породы такого же типа, что ныне выходят на поверхность в окрестностях уральского города Пермь. Имея дело с геохронологической шкалой, необходимо всегда помнить, что первичен здесь именно определенный тип геологических тел, а время производно, вторично. (Тот же самый принцип используется и в археологии: мезолит или бронзовый век - это время, когда люди делали орудия и украшения определенного типа.) Именно по этой причине геохронология спокойно обходилась и без датировок ее подразделений в миллионах лет, ставших привычными лишь в последние три-четыре десятилетия. Вообще роль абсолютных (радиоизотопных) датировок очень велика для стратиграфии докембрийских толщ, где отсутствуют достаточно сложные ископаемые; радиоуглеродный метод [04] широко применяется для датировки новейших отложений, возрастом менее 40 тысяч лет. В остальном же эти методы играют в стратиграфии сугубо подчиненную роль, и мы в дальнейшем будем в основном обозначать время в терминах не абсолютной, а относительной шкалы.
Однажды академику А.Л.Яншину задали вопрос - в чем состоит разница между абсолютной и относительной геохронологиями? Тот, согласно преданию, ответил: "Главная разница в том, что относительная геохронология точна, а абсолютная - нет". Дело в том, что радиоизотопные методы дают нам датировку с точностью до 1-2 %, которая, на первый взгляд, кажется вполне приемлемой. Не забудем, однако, о том, что на отрезках времени в сотни миллионов лет (которыми оперирует геология), эта погрешность измерения тоже будет исчисляться миллионами лет. Пусть мы определили абсолютный возраст некой осадочной толщи как 154+2 млн лет; в течение этих двух миллионов лет могли накопиться многие сотни метров (или даже километры) осадков. Палеонтологи же способны распознать в этой толще однообразных пород слой толщиной всего в несколько метров, руководствуясь известным им "адресом" - верхняя юра, оксфордский ярус, зона Cardioceras cordatum, ибо только в это "мгновение" геологической истории жил на Земле головоногий моллюск Cardioceras cordatum. Распознать же столь ничтожный отрезок времени методами абсолютных датировок нельзя ни в каком приближении.
Здесь опять напрашивается аналогия с археологией. Предположим, мы обнаружили древеегипетский саркофаг. Можно отколупнуть от него щепку и, путем немалых усилий, установить, что дерево из которого он был изготовлен, срублено 4500+300 лет назад. Археолог же поглядит на орнамент саркофага и без колебаний скажет: "Среднее царство, XIII династия... конец, но не самый". Ну, и какая из датировок, на ваш взгляд, более содержательна?
1-а (дополнительная). Несколько слов о методологии науки. Принцип актуализма, "Бритва Оккама" и презумпции. Проверка теории: верификации и фальсификации.
Принцип актуализма (термин этот был введен в 1830 году Ч.Лайелем) заключается в том, что при любых реконструкциях событий прошлого мы исходим из того, что в те времена должны были действовать такие же законы природы, что и ныне; сам Лайель кратко формулировал его как "Настоящее есть ключ к прошлому". И пускай, к примеру, в докембрии существовали экосистемы, не имеющие современных аналогов - но камень-то, надо думать, и тогда падал на землю с ускорением 9,8 м/сек2, вода замерзала при нуле градусов Цельсия, а молекула хлорофилла исправно поглощала кванты света... А, собственно говоря, почему? Вопрос этот вовсе не так уж прост.
Непосредственно в прошлое заглянуть невозможно, машина времени - это несбыточная мечта человечества. Любые наши суждения о прошлом есть лишь более или менее вероятные предположения, основанные на интерпретации фактов и событий современности. Динозавры (столь полюбившиеся широкой публике после "Юрского парка") - это, вообще-то говоря, лишь куски песчаника, напоминающие своей формой кости современных рептилий; все же остальное - чистые домыслы. Понятное дело, что цена домыслам режиссера С.Спилберга и академика от палеонтологии Л.П.Татаринова несколько разная, однако экспериментально проверить нельзя ни первые, ни вторые - ни сегодня, ни в будущем. Поэтому для начала нам следует решить для себя принципиальный вопрос: познаваемо ли прошлое вообще? При этом необходимо признать, что на логическом уровне проблема неразрешима, то есть это вопрос не разума, а веры.
Если ответ будет "нет", то мы можем дальше по собственному усмотрению населять прошлое атлантами и лемурийцами, разумными спрутами и крылатыми огнедышащими драконами, а можем, наоборот, отрицать существование всего, что не упомянуто - черным по белому - в Ветхом Завете. Пожалуйста; мы теперь находимся в сфере мифологии, можно ни в чем себе не отказывать. Отправившись по этому пути, мы с неизбежностью должны придти к отрицанию существования Хеопса, Ивана Грозного, а то и товарища Сталина - чем они в этом смысле лучше динозавров?
Если же мы примем, что прошлое принципиально познаваемо (а подавляющее большинство людей решают для себя этот вопрос именно так), и останемся при этом на позициях рационального мышления (то есть будем полагаться не на "откровения свыше", а на свои собственные наблюдения и умозаключения), то упомянутый выше кусок песчаника немедленно превратится в бедренную кость тиранозавра. Структура ее поверхности позволит нам сделать выводы о местах прикрепления мышц, и соответственно, о типе походки, скорости передвижения и возможных способах охоты; внутренняя структура кости - о характере кровоснабжения, и соответственно, о возможной теплокровности этих существ. Ископаемая древесина с годичными кольцами позволит заключить, что климат в этом месте тогда был сезонным, а ископаемый коралловый риф - что температура окружающей его морской воды превышала 20 градусов. Все эти выводы будут основаны на аналогиях - на том, как ведут себя кости позвоночных, древесина и коралловые рифы в наши дни. Но вправе ли мы исходить из такой предпосылки? Не только вправе - мы обязаны поступать именно так, и вот почему.
Мы уже оговорили, что действуем в сфере рационального мышления. Рациональный тип мышления - отнюдь не единственно возможный; бывает мышление художественное, мистическое, религиозное, и т.п. Надо отчетливо осознавать, что ни одно из них не "хуже" и не "лучше" остальных - они просто разные, и имеют свои собственные "своды законов". Мы вольны в выборе типа мышления - но, раз выбрав, обязаны будем в дальнейшем подчиняться определенным правилам.
Одним из фундаментальных принципов рационального мышления является "Бритва Оккама" (по имени английского философа XIII века); сам Оккам формулировал его как "Не умножай сущностей сверх необходимого". Применительно к правилам научного исследования это означает следующее: выбирая одну из нескольких гипотез, объясняющих некое явление, надо начинать с самой простой из них, и только убедившись в том, что она "не работает", переходить к более сложной, повторяя эту процедуру до тех пор, пока не будет найдено простейшее удовлетворительное объяснение.
Приведем такой пример. На тихоокеанском острове Пасхи имеются циклопические статуи, которые, казалось бы, не могли быть воздвигнуты примитивным племенем, населяющим остров в наши дни. Можем ли мы высказать гипотезу, что статуи эти поставлены пришельцами с другой планеты? Конечно, можем. Однако, находясь в рамках рационального подхода, мы вправе принять подобное объяснение лишь после того, как будут исчерпаны все более простые - "земные" - гипотезы. Тур Хейердал, сделавший успешную попытку установить пасхианскую статую с помощью лишь тех средств, что есть в наши дни в распоряжении тамошних аборигенов, действовал строго в рамках "Бритвы Оккама" - хотя наверняка не задумывался над этим. Последнее весьма существенно: дело в том, что принцип "Бритвы Оккама" (и впоследствии развившийся из нее принцип парсимонии) для любого ученого, по крайней мере, в сфере естественных наук, настолько фундаментальны, что обычно его просто не замечают - как мы не замечаем воздуха, которым дышим.
Возвращаясь к методам реконструкции картин далекого прошлого, отметим, что с этой точки зрения актуализм - стремление в исторических реконструкциях отталкиваться от современных аналогов - совершенно корректен. Существование же в прошлом принципильно иных, чем ныне действующие, законов природы будет той самой "избыточной сущностью", которую и отсекает "Бритва Оккама". Собственно говоря, прошлое вообще познаваемо ровно настолько, насколько точные аналогии былым ситуациям существуют в современности. Однако в следующих главах мы регулярно будем сталкиваться и с такими совокупностями фактов, для объяснения которых нам придется предполагать, что в природе существовали и ситуации, ныне совершенно немыслимые, как-то: экосистемы, не имеющие в своем составе хищников; ландшафты, которые не являются ни сушей, ни морем, а чем-то средним; атмосферная циркуляция, при которой число конвективных ячеек отлично от нынешнего. Являются ли такие реконструкции отступлением от принципа актуализма? Нет, не являются, и вот почему.
Дело в том, что принцип актуализма не является аксиоматическим утверждением. Аксиома - это принимаемое без доказательств положение, на основе которого строится внутренне непротиворечивая система взглядов. Если мы принимаем аксиому "Через точку, лежащую вне прямой, можно провести одну и только одну прямую, параллельную данной", то получаем внутренне непротиворечивую геометрию Евклида. А если принять, что через такую точку можно провести несколько прямых не пересекающих данную, то возникнет геометрия Лобачевского, столь же внутренне непротиворечивая, что и "нормальная", евклидова.
Выше мы уже сталкивались с одним аксиоматическим утверждением - законом напластования ("если один слой горных пород лежит на другом, то верхний слой образовался позднее, чем нижний"), на котором основана такая внутренне непротиворечивая система взглядов, как стратиграфия. Поэтому если бы вдруг удалось доказать (напрягите воображение!) что вышележащий слой может образоваться прежде нижележащего - это означало бы полное разрушение картины Мира, что создана стратиграфией.
Принцип же актуализма принадлежит к совершенно иному типу утверждений - презумпциям. Всем известна используемая в юриспруденции презумпция невиновности. Она может быть сформулирована так: поскольку большинство людей не являются преступниками, то каждый отдельно взятый человек должен считаться невиновным до тех пор, пока не доказано обратное. Последнее - чрезвычайно важно: в презумпции изначально заложена возможность опровержения; она лишь устанавливает очередность, в которой следует рассматривать соответствующие гипотезы (применительно к презумции невиновности это означает, что обвиняемый не обязан ничего доказывать - это дело обвинителя).
Палеонтолог А.П.Расницын показал, что этот тип утверждений используется в естественных науках чрезвычайно широко, хотя практически всегда - в неявном виде. Например, постоянно практикуемое биологами определение степени родства организмов по степени их сходства - не что иное как презумпция, которую можно сформулировать так: "Более сходные между собой организмы должны считаться более близко родственными между собой до тех пор, пока не доказано обратное (т.е. конвергентное возникновение этого сходства)". В дальнейшем мы будем часто сталкиваться с этим типом логических конструкций. Одной из презумпций и является принцип актуализма, который может быть переформулирован таким образом: в процессе исторического исследования мы должны исходить из того, что любые системы в прошлом функционировали так же, как их современные аналоги, до тех пор, пока не доказано обратное.
Раз уж зашла речь о научном мышлении, то следует рассказать о взглядах одного из крупнейших философов XX века, математика по базовому образованию - К.Поппера. Он одним из первых задался вопросом: когда теорию можно считать научной? Поппер сразу уточняет: "Меня интересовал не вопрос о том, "когда теория истинна?" [...] Я поставил перед собой другую проблему. Я хотел провести различие между наукой и псевдонаукой, прекрасно зная, что наука часто ошибается, а псевдонаука может случайно натолкнуться на истину". Издавна существует стандартный ответ: наука отличается от псевдонауки (или от "метафизики") своим эмпирическим методом, т.е. исходит из наблюдений и экспериментов. Однако такой ответ вряд ли можно счесть исчерпывающим: например, астрология (которая, очевидным образом, наукой в строгом смысле не является) оперирует громадной массой эмпирического материала, опирающегося на наблюдения - гороскопами и биографиями.
Поппер вспоминает, что в 1919 году, когда он начинал учиться в Венском университете, все были увлечены новыми, поистине революционными, концепциями: теорией относительности Эйнштейна, а также историческим материализмом Маркса и новейшими психологическими теориями - психоанализом Фрейда и так называемой "индивидуальной психологией" Адлера. Быстро ощутив - сперва на каком-то подсознательном уровне - некое принципиальное различие между двумя этими группами теорий, Поппер попытался сформулировать для себя: чем марксизм, психоанализ и индивидуальная психология так отличаются от физических теорий - например, от теории относительности? Ясно, что дело тут было не в математическом аппарате (или отсутствии такового), а в чем-то ином, более серьезном.
"Я обнаружил, что те из моих друзей, которые были поклонниками Маркса, Фрейда и Адлера, находились под впечатлением некоторых моментов, общих для этих теорий, в частности под впечатлением их явной объяснительной силы. Казалось, эти теории способны объяснить буквально все, что происходило в той области, которую они описывали. Изучение любой из них как бы приводило к полному духовному перерождению или к откровению, раскрывающему наши глаза на новые истины, скрытые от непосвященных. Раз ваши глаза однажды были раскрыты, вы будете видеть подтверждающие примеры всюду: мир полон верификациями теории. Все, что происходит, подтверждает ее".
Итак, главная черта этой группы теорий - непрерывный поиск верифицирующих их эмпирических результатов (наблюдений): чем больше, тем лучше. Более того: невозможно представить себе, например, такую форму человеческого поведения, которая не укладывалась бы в рамки соответствующей психологической теории. В примере, рассматриваемом Поппером, один человек толкает ребенка в воду с намерением утопить его, а другой жертвует жизнью в попытке спасти этого ребенка: "Каждый из этих случаев легко объясним и в терминах Фрейда, и в терминах Адлера. Согласно Фрейду, первый человек страдает от подавления некоего комплекса (скажем, Эдипова), а второй достиг сублимации. Согласно Адлеру, первый человек страдает от чувства неполноценности (которое вызывает у него необходимость доказать самому себе, что он способен отважиться на преступление); то же самое происходит и со вторым (у которого возникает потребность доказать самому себе, что он способен спасти ребенка)." С такой же легкостью обе эти теории переинтерпретируют и любые другие человеческие поступки.
С теорией относительности дело обстоит совершенно иначе. Как раз во время, описываемое Поппером, А.Эддингтону впервые удалось подтвердить одно из предсказаний, сделанных Эйнштейном. Согласно его теории гравитации, большие массы (такие, как Солнце) должны притягивать свет точно так же, как они притягивают материальные тела. Поэтому свет далекой фиксированной звезды, видимой вблизи Солнца, достигает Земли по такому направлению, что звезда кажется смещенной по сравнению с ее реальным положением. В обычных условиях этот эффект наблюдать невозможно, поскольку близкие к Солнцу звезды совершенно теряются в его ослепительных лучах. Однако эти звезды можно сфотографировать во время полного солнечного затмения, а затем сравнить их положение с тем, что наблюдается ночью, когда масса Солнца не влияет на распространение их лучей. Именно это и проделал Эддингтон, получив в итоге тот самый эффект, что был ранее предсказан Эйнштейном.
"В рассматриваемом примере, - пишет Поппер, - производит впечатление тот риск, с которым связано подобное предсказание. Если наблюдение показывает, что предсказанный эффект определенно отсутствует, то теория просто-напросто отвергается. Данная теория несовместима с определенными возможными результатами наблюдения - с теми результатами, которых до Эйнштейна ожидал бы каждый. Такая ситуация совершенно отлична от описанной мною ранее, когда соответствующие [психологические] теории оказывались совместимыми с любым человеческим поведением, и было практически невозможно описать какую-либо форму человеческого поведения, которая не была бы подтверждением этих теорий."
Все это и привело Поппера к заключению о том, что подтверждения (верификации) теории недорого стоят - их при желании можно набрать сколько угодно, почти для любой теории. Собственно говоря, принимать во внимание подтверждающее свидетельство следует лишь в тех случаях, когда оно является результатом реальной "проверки теории на прочность" - попытки ее опровергнуть, которая оказалась безуспешной. Теория же, которая не опровергаема никаким мыслимым событием, является ненаучной; принципиальная неопровергаемость представляет собой не достоинство теории (как часто думают), а ее порок. Итак, критерием научного статуса теории является ее проверяемость и принципиальная опровергаемость (фальсифицируемость) [05]. Иными словами, наука (в отличие от псевдонауки) должна делать проверяемые предсказания ("Будет так-то и так-то, в противном случае я съем свою шляпу"), причем предсказания эти должны быть рискованными, не очевидными априори (не типа - "Солнце завтра по-прежнему взойдет на востоке").
Из рассмотренных выше теорий критерию фальсифицируемости отвечает лишь теория относительности: даже если в период ее выдвижения существующие измерительные инструменты не позволяли осуществить проверку, принципиальная возможность опровержения этой теории существовала уже тогда. Случай с астрологией - обратный; астрологи попросту игнорируют неблагоприятные для них свидетельства, а в своих прогнозах прибегают к обычному трюку всех прорицателей: предсказывают события столь неопределенно, чтобы предсказания всегда сбывались, то есть чтобы они были неопровергаемыми. (Помните, в "Ходже Насреддине": "Буду ли я счастлива в своем новом браке?" - трепетно спрашивала какая-нибудь почтенных лет вдова и замирала в ожидании ответа. "Да, будешь счастлива, если на рассвете не влетит в твое окно черный орел, - гласил ответ гадальщика. - Остерегайся также посуды, оскверненной мышами, никогда не пей и не ешь из нее." И вдова удалялась, полная смутного страха перед черным орлом, тягостно поразившим ее воображение, и вовсе не думая о каких-то презренных мышах; между тем, в них-то именно и крылась угроза ее семейному благополучию, что с готовностью растолковал бы ей гадальщик, если бы она пришла к нему с жалобами на неправильность его предсказания.")
Сложнее ситуация с марксистской социологией. В ранних своих формулировках она действительно давала проверяемые предсказания (например, Марксов анализ движущих сил и сроков грядущей "социальной революции"), которые все оказались опровергнутыми (революции происходили не в промышленно развитых, а в самых отсталых странах, и т.п.). Однако последователи Маркса, вместо того, чтобы признать это опровержение, переинтерпретировали и теорию, и свидетельства так, чтобы привести их в соответствие. Таким путем они "спасли" свою теорию, но при этом сделали ее неопровергаемой - и тем самым лишили ее научного статуса (в Советском Союзе марксизм превратился уже в чистое богословие - т.е. в комментирование священных текстов). Что же касается двух упомянутых психоаналитических теорий, то они являются изначально непроверяемыми и неопровергаемыми. Как подчеркивает Поппер, "это не означает, что Фрейд и Адлер вообще не сказали ничего правильного [...] Но это означает, что те "клинические наблюдения", которые, как наивно полагают психоаналитики, подтверждают их теорию, делают это не в большей степени, чем ежедневные подтверждения, обнаруживаемые в своей практике астрологами". Итак, по Попперу: теория относительности - научная и правильная, т.е. не опровергнутая, несмотря на все усилия; марксизм (ранний) - научная, но неправильная; психоанализ - правильная (в смысле - дающая позитивные практические результаты), но ненаучная.
Разумеется, Поппер нарисовал умышленно упрощенную картину. Ведь согласно его методологическим правилам, если теории противоречит некий факт, то она становится фальсифицированной и должна быть немедленно отброшена. Однако в реальности научное сообщество сплошь и рядом вынуждено сохранять заведомо "фальсифицированные" теории до тех пор, пока не появятся новые, более совершенные - "За неимением гербовой..."; с этим был вынужден согласиться и сам Поппер. Попперовский фальсификационализм пережил пик своей популярности в шестидесятые-семидесятые годы, а ныне уступил место более утонченным методологическим концепциям. Тем не менее, главные попперовские положения (что цена непроверяемой гипотезе, сколь бы красива она ни была - пятак в базарный день, и что суть научного исследования не в том, чтобы подбирать примеры, подтверждающие теорию, а чтоб искать всё новые способы для ее критической проверки) остаются в силе. Тем из вас, кто собирается в дальнейшем заниматься наукой, следует иметь это в виду.
Отличная статья в википедии
Иллюзия бога.
Иллюзия бога
Материал из Википедии — свободной энциклопедии Иллюзия бога
The God Delusion
Автор: Ричард Докинз
Язык оригинала: английский
Оригинал издан: 2006
«Иллю́зия бо́га» (англ. «The God Delusion»; 2006) — научно-познавательная книга британского этолога, популяризатора эволюционной биологии Ричарда Докинза, оксфордского профессора.
В книге Докинз утверждает, что вера в сверхъестественного создателя — это ложное убеждение, которое, подобно мании, не меняется в зависимости от фактов. Он приводит высказывание Роберта Пирсинга (англ. Robert Pirsing), что «когда один человек одержим иллюзиями — это называют умопомешательством. Когда много людей одержимо иллюзиями — это называют религией».
«Иллюзия Бога» занимала второе место в списке бестселлеров Amazon.com в ноябре 2006-го. С декабря 2006 года по февраль 2007-го она входила в десятку бестселлеров среди научной литературы в твёрдом переплёте по версии «Нью-Йорк Таймс».Содержание [убрать]
Краткое содержание
По словам Докинза, его целью было донести до читателя следующие мысли:
Атеисты могут быть счастливыми, уравновешенными, порядочными и интеллектуально полноценными людьми.
Естественный отбор и подобные научные теории объясняют мир лучше, чем «гипотеза Бога», по которой мир был спроектирован высшим разумом.
Дети не должны автоматически считаться сторонниками религии своих родителей. Такие термины, как «ребёнок-католик» или «мусульманский ребёнок» нельзя воспринимать спокойно.
Атеисты не должны стыдиться своих убеждений, поскольку атеизм — это признак здорового и независимого ума.
Глубоко религиозный неверующий
Докинз замечает, что энтузиазм, с которым он относится к науке, часто называют «религиозным». Благоговение перед сложностью природы он считает основой «эйнштейновой религии», так как Альберт Эйнштейн использовал слово «Бог» в качестве метафоры для загадочности Вселенной. Тем не менее, Докинз выражает сожаление по поводу того, что многие ученые используют слово «Бог» в пантеистическом и переносном смысле, так как это запутывает читателей.
Но основное внимание он уделяет критике веры в «сверхъестественного творца», «пригодного для поклонения». Докинз с уважением относится к «эйнштейновой религии», и без всякого уважения — к обычной религии. Докинз пишет, что сегодня религия незаслуженно защищена от критики, и иллюстрирует свою позицию цитатой из Дугласа Адамса:
Религия… несёт в своём сердце идеи, которые мы называем священными или святыми или какими угодно. Это значит "Что эта идея или понятие, о которых вам нельзя говорить плохо; просто нельзя. Почему нельзя? — да потому что нельзя. Если кто-то голосует за партию, которая вам не нравится, можете сколько угодно это обсуждать, люди будут спорить, но никто не обидится… С другой стороны, если кто-то скажет «Я не могу прикасаться к выключателю по субботам», вы отвечаете «Это я уважаю».
— Дуглас Адамс[1]
Докинз приводит множество примеров привилегированного статуса религии, например — легкость получения освобождения от воинской службы по религиозным соображениям, использование эвфемизмов для маскировки религиозных войн, различные поблажки для религиозных организаций, терпимость к агрессивным фундаменталистам в истории с карикатурами на Мухаммеда.
Гипотеза БогаДокинз начинает вторую главу с описания Яхве:
Бог Ветхого Завета — возможно, самый неприятный персонаж в мировой литературе. Ревнивый и гордый этим, мелочный, несправедливый, безжалостный властолюбец, мстительный, кровожадный этнический чистильщик, женоненавистник, гомофоб, расист, детоубийца, сеющий чуму и смерть садомазохист, капризный, злобный хулиган.
По мнению Докинза, гипотеза Бога («существует сверхчеловеческий, сверхъестественный интеллект, который преднамеренно спроектировал и создал вселенную и всё в ней, включая нас») — это научная гипотеза, и к ней следует относиться с тем же скептицизмом, как и к любой другой гипотезе.
Докинз полагает, что концепция Стивена Джея Гулда о том, что наука не может исследовать религиозные вопросы, не может использоваться для защиты богословов от критики учёными. Докинз критикует строгий агностицизм, с позиций которого нельзя ничего сказать о вероятности существования Бога. Далее Докинз говорит о популярном аргументе, что «мы не можем опровергнуть существование Бога». Вслед за Бертраном Расселом Докинз утверждает, что хотя мы не можем доказать, что Бога нет, мы также не можем опровергнуть существование орбитального чайника, единорога, зубной феи и Летающего Макаронного Монстра. Отсюда следует, что неспособность опровергнуть существование Бога не дает никакого реального повода верить в него.
Бертран Рассел говорил:
Если я предположу, что вокруг Солнца по орбите между Землёй и Марсом летает фарфоровый чайник, никто не сможет это опровергнуть, в особенности если я аккуратно добавлю, что он настолько маленький, что его не могут увидеть даже самые мощные телескопы.
Доказательства существования БогаВ третьей главе Докинз рассматривает известнейшие философские доказательства существования Бога. Он обсуждает пять доказательств Фомы Аквинского. Первые три доказательства основаны на бесконечных регрессах. Но даже если у каждого из трёх регрессов на самом деле есть конец, и мы назовём этот конец Богом, то не доказано, что это — разумное, всезнающее, всемогущее существо. Возможно, это — просто сингулярность большого взрыва.
Четвёртое доказательство основано на том, что у всякого свойства существует абсолют, а значит — существует нечто абсолютно совершенное, называемое Богом. Докинз замечает, что аналогично можно доказать существование абсолютной вонючки, и на тех же основаниях назвать её Богом.
Пятое доказательство Докинз подробно рассматривает в следующей главе, посвященной эволюции.
Он высмеивает онтологическое доказательство Ансельма Кентерберийского и, фактически, использует стандартное возражение Иммануила Канта. Он отклоняет «эстетический аргумент» как «неразъясненный его сторонниками». Что касается людей, утверждающих, что видели чудеса лично, то они могут заблуждаться, обманывать или страдать галлюцинациями. В конце концов, мозг — это непревзойдённый симулятор.
Священное писание также ничего не доказывает, «Новый Завет — это древняя сказка» и, к тому же, исторически неточная. Среди учёных есть верующие, но их меньшинство, так что сослаться на авторитетное мнение научного мира невозможно. Касаясь «пари Паскаля», он ставит под сомнение довод, что каждый может просто поверить, и Бог наградит за веру больше, чем за добродетель и поиск правды, спрашивая:
…не может ли Бог уважать Рассела за его мужественный скептицизм больше, чем он мог бы уважать Паскаля за его трусливый уклончивый выбор?
В конце главы он рассматривает доказательства Стивена Анвина, который статистически доказал существование Бога пользуясь теоремой Байеса. Докинз же считает, что данная работа полностью соответствует принципу GIGO.
Почему почти наверняка Бога нетВ четвёртой главе Докинз пишет, что с помощью теории эволюции на основе естественного отбора можно продемонстрировать, что мир не был создан «сверхъестественным разумом», и тем самым опровергнуть пятое доказательство Фомы Аквинского. Он полагает, что гипотетический космический творец потребовал бы много больших доказательств, чем те феномены, которые пытаются с помощью него обьяснить. При этом любая теория, объясняющая существование Вселенной, должна обладать гибкостью и возможностью изменяться под воздействием новых данных, как это делает современная теория эволюции. Тогда как попытки разделить сферы божественного и материального — это лишь способ отложить проблему. Докинз использует аргумент от невероятности, для чего вводит понятие «пари абсолютного Боинга 747» подтверждающий то, что «Бог почти наверняка не существует»: «Не смотря ни на что, вы пытаетесь объяснить статистически невероятное событие, ссылаясь на Создателя, при том что сам Создатель настолько же невероятен».
Корни религииВ пятой главе Докинз исследует вопрос возникновения и широкого распространения религий во всех человеческих культурах. Докинз предполагает, что религия — это побочный продукт какого-то полезного явления, и задаётся вопросом, может ли теория мемов объяснить, почему религия распространяется подобно психическому вирусу во всех обществах.
Корни этики: почему люди добрые?В шестой главе Докинз пишет, что порядочность и доброта человека объясняются теорией эволюции. Людям не требуется религия для того, чтобы хорошо обращаться с близкими и отвечать добром на добро. В ходе эволюции у племён, члены которых помогали друг другу, было больше шансов выжить. Наш альтруизм сформировался в ходе естественного отбора.
«Хорошая» книга и изменчивая моральДокинз продолжает разговор об этике и утверждает, что представления о нравственности и морали постоянно изменяются, эволюционируют в обществе, вовсе не всегда соответствуют и зачастую противоречат религиозной этике. Докинз приводит примеры из Библии, чтобы продемонстрировать, каким варварством с нашей точки зрения кажутся поступки праведников.
Что не так с религией? Зачем на нее нападать?В восьмой главе Докинз объясняет, почему он так враждебно относится к религии. Он приводит примеры, когда религия тормозит науку, поощряет фанатизм, гомофобию и оказывает негативное влияние на общество другими способами. Докинз напоминает, что в США Библия использовалась для оправдания рабства. Во времена крестовых походов «язычники» и «еретики», не пожелавшие обратиться в христианство, были убиты. Есть множество других примеров.
Жестокое обращение с детьми и побег из религии Один из примеров идеологической обработки детей
Один из таких примеров — идеологическая обработка детей. Этой теме посвящена девятая глава. Докинз приравнивает религиозную идеологическую обработку детей родителями и преподавателями религиозных школ к жестокому обращению с детьми. Докинз настаивает, что нельзя спокойно слушать, когда кто-то говорит о «ребёнке-католике» или «мусульманском ребёнке». Необходимо понять, что маленький ребёнок не способен иметь чёткое независимое представление о Вселенной и о месте человека во Вселенной. Не называем же мы детей «марксистами» или «агностиками».
Как заполнить пустоту?В заключительной главе Докинз задаётся вопросом, заполняет ли религия пустоту в жизни человека, давая утешение и вдохновение тем, кто в них нуждается. Согласно Докинзу, с этим гораздо лучше справляются философия и наука. Он утверждает, что атеистическое мировоззрение — куда более жизнеутверждающее, чем религия с её неудовлетворительными «ответами» на загадки жизни.
ПриложенияВ приложении указаны адреса для тех, кому нужна помощь с «побегом из религии».
Ragnar пробрало меня
) ПОЧИТАЙ
)
Цитата
Прежде всего бросается в глаза вопиющее противоречие теории эволюции фундаментальному закону науки - 2-му Закону термодинамики . В принципе, строго говоря, одного этого достаточно, чтобы признать ее антинаучной. И действительно, о чем, вкратце, говорит теория эволюции? О том, что весь окружающий нас материальный мир постепенно самоусложняется, или, иначе говоря, - что материя обладает фундаментальным свойством самоусложнения. Из газопылевого облака образовалась Земля; затем, из "первичного" бульона под ударами молний образовались белки и ДНК, а затем, и простейшие формы жизни, которые, постепенно самоусложняясь, привели "от амебы к человеку". Так рисует развитие жизни на Земле теория эволюции.
А о чем говорит 2-й Закон термодинамики ? О прямо противоположном: окружающая нас материя обладает фундаментальным свойством саморазрушения и дезорганизации.
В качестве примера представим себе груду кирпичей, перемещающихся под действием ветра относительно друг друга. Допустим, пройдет тысяча лет. Станет ли эта груда кирпичей домом? Теория эволюции подразумевает, что уж если не за тысячу лет, то за миллион, или, уж, по крайней мере, за миллиард лет груда кирпичей сама собой превратится в дом. Уж наверняка (рассуждают эволюционисты) за этот миллиард лет будет такой момент, что кирпичики повернутся друг относительно друга определенным образом и р-раз! - получится дом.
2-й Закон термодинамики утверждает, что ни за 1000, ни за 10000000, ни за бесконечное число лет груда кирпичей не станет домом. Она станет грудой пыли.
Таким образом, 2-й Закон однозначно запрещает эволюцию. Существует еще возражение, что, мол, он был сформулирован для термодинамических систем и поэтому относится лишь к простым частицам газа или жидкости - к атомам и молекулам; а теория эволюции относится к сложным биологическим организмам. Иначе говоря, как бы постулируется следующее утверждение: на уровне атомов и молекул материя обладает свойством саморазрушения, а на уровне живых организмов, наоборот, свойством самоусложнения.
Эта точка зрения абсурдна по той причине, что живые организмы состоят из тех же атомов и молекул, из которых состоит и любая термодинамическая система, и поэтому на них также должен распространяться 2-й Закон. Опять же, если взять в качестве примера вышеупомянутую груду кирпичей, то эта точка зрения подразумевает, что с течением времени каждый кирпич превратится в пыль, а в целом куча этих кирпичей становится домом! Это очевидный абсурд. Кроме того, во время зарождения жизни из "первичного бульона", сложных биологических структур не было вообще, и сам это "бульон" - типичная термодинамическая система, подчиняющаяся 2-му Закону, и следовательно, никогда не имеющая возможности сама собой усложниться в начальные формы жизни; так что теорию А. Опарина, до сих пор фигурирующую в учебниках, смело можно выкидывать на свалку.
Эволюция, то есть, саморазвитие материи "от простого к сложному" абсолютно запрещена 2-м Законом термодинамики . Парадоксом является то, почему такая элементарная истина до сих пор не осознана адекватным образом и , соответственно, не нашла своего отражения в школьных и вузовских учебниках. Ведь осознан же в достаточной мере тот факт, что 1-й Закон термодинамики (закон сохранения энергии) запрещает "вечный двигатель".
Но теория эволюции совершенно аналогична всяким теориям "вечного двигателя". Она противоречит 2-му Закону термодинамики , установленному эмпирически; и , точно также, разные теории "вечного двигателя" противоречат 1-му Закону, также имеющему экспериментальное подтверждение. Проблема заключается в том, что то, что касается вечного двигателя, наукой и обществом, в общем-то, осознано: осознано, что фундаментальный научный закон - закон сохранения энергии "запрещает" возможность создания вечного двигателя, и поэтому все теории вечного двигателя относятся к разряду маргинальных; но вот что касается эволюции, то за 100 с лишним лет (начиная с того момента, когда 2-й Закон был сформулирован Р. Клаузиусом, а затем физический смысл введенного им понятия энтропии был раскрыт Л. Больцманом) до сих пор научным миром так должным образом и не осознано, что 2-й Закон точно также абсолютно однозначно "запрещает" возможность эволюции от простых систем к более сложным, поэтому теория эволюции полностью аналогична различным всевозможным теориям "perpetuum mobile", то есть, является, по сути, маргинальной теорией.
Существует много попыток "обойти" 2-й Закон, но все они не выдерживают критики. Например, говорят, что этот закон сформулирован, и , следовательно, справедлив, только для изолированных (в тепловом отношении) систем, а наша Земля - это открытая система, получающая тепло от Солнца, следовательно, 2-й Закон к ней неприменим. Это - чушь, на которую может ответить любой студент. Берем какой-нибудь учебник по термодинамике , например, братьев А.К. и И .К. Кикоиных "Молекулярная физика" (М. 1976г., издание второе) и на
стр. 282 находим формулу S2 - S1 > (интеграл от 1 до 2) dQ/T
где S2 и S1- это энтропия (величина, характеризующая степень хаотичности системы), соответственно, конечного и начального состояния, dQ - приток тепла в систему, T - температура системы. Из этой формулы видно, что, действительно, в случае, когда система изолирована от источников тепла, dQ=0 и S2 > S1 (энтропия изолированной системы возрастает). Но если dQ > 0, - то есть, система открыта и п о л у ч а е т тепло, то тогда т е м б о л е е S2 > S1, то есть, тогда энтропия возрастает еще быстрее! Это, собственно говоря, ясно и без всяких формул, если вспомнить, что тепло "несет" энтропию, то есть, любая система, получающая тепло извне, будет стремиться к дезорганизации в еще б о л ь ш е й степени, чем в случае, когда она изолирована. Поэтому, желательно, чтобы не было таких недоразумений, расширить формулировку 2-го Закона, добавив, что, в случае, когда система открыта и получает тепло извне, энтропия (дезорганизация) растет еще быстрее, чем когда система изолирована.
Еще один "способ", с помощью которого пытаются "обойти" 2-й Закон - это теория "флуктуаций". Она утверждает, что, раз 2-й Закон носит статистический характер, то, следовательно, может возникать упорядоченность в виде "флуктуации", некоего случайного отклонения от общей неупорядоченности. Земля и все сложные упорядоченные структуры на ней (органические вещества, биологические организмы и т.д.) есть как бы упорядоченные "флуктуации" среди безбрежного хаотического космоса.
Ошибочность такого представления заключается в том, что такая случайно возникшая упорядоченная структура никогда не будет устойчивой, то есть не сможет просуществовать какой-либо определенный промежуток времени. Представим, например, себе ящик, в котором перемешиваются красные и белые шары. Конечно, существует маленькая вероятность, что в какой-то момент все красные шары окажутся в одном конце ящика, а все белые - в другом, - то есть, случайно возникнет некоторая маловероятная упорядоченность. Но ведь шары будут продолжать перемешиваться, и этот момент - когда они случайно окажутся упорядоченными - будет очень кратковременным. Чтобы эта упорядоченность осталась, нужно, чтобы тот, кто трясет ящик, знал этот момент и вовремя этот ящик остановил. Но в данной теории шары рассматриваются сами по себе, а тот, кто трясет ящик, во внимание не принимается.
По теории "флуктуаций" получается, что любая существующая сложная структура может в любой момент развалиться на части, и каждая лишняя секунда ее существования увеличивает ее "невероятность". Тогда, согласно такой теории, в природе, в окружающем нас материальном мире мы должны часто наблюдать неожиданный распад сложных структур, но ведь этого не происходит! Представьте, разговариваете вы с человеком и вдруг он р-раз - рассыпается на пылинки и молекулы. Мы же в реальности таких явлений не наблюдаем.
Таким образом, и эта лазейка для обхода 2-го Закона термодинамики закрыта.
Всякая наука основывается прежде всего на фактах, на эмпирическом материале, в противном случае, это не наука, а просто набор различных предположений и фантазий. Часто бывает так, что вначале, чтобы объяснить какие-либо природные явления, выдвигаются гипотезы, которые затем либо подтверждаются опытными данными, либо нет. Те гипотезы, которые подтверждаются, принимают участие в дальнейшем формировании данной науки, те, которые не подтверждаются - отбрасываются. Например, Периодическая таблица элементов Д. И . Менделеева была вначале во многом гипотетической; но затем, когда были открыты многие предсказываемые ею новые химические элементы, она получила блестящее подтверждение своей истинности.
Такого нельзя сказать про теорию эволюции Ч. Дарвина. Эта теория не имеет экспериментального подтверждения. Еще ни разу никто не наблюдал, как один вид организма в результате мутаций превращался в другой вид. Это, в общем-то, не новость, это хорошо сознавал и сам Ч. Дарвин, и это признают ученые, занимающиеся теорией эволюции. "Оправдание" обычно находят в том, что, мол, для превращения одного вида в другой требуются сотни тысяч или миллионы лет, и поэтому цивилизованное человечество за свою историю просто еще не и м е л о в о з м о ж н о с т и наблюдать эволюцию. Но ведь такое объяснение - это просто попытка "протащить" теорию в обход обычных научных критериев. Если теория не имеет экспериментального подтверждения, она является не научной теорией, а обычной фантазией. Опять же, здесь аналогия с "perpetuum mobile": "теорий" вечного двигателя (часто, очень убедительных) хоть отбавляй, но еще никогда никому не удавалось создать реально работающий вечный двигатель.
2-й же Закон термодинамики - главный "враг" эволюции, экспериментальное подтверждение как раз имеет. То, что теплота может сама собой переходить только от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой - это очевидный эмпирический факт, отклонений от которого еще никому никогда не удавалось зафиксировать. Все технические системы создаются на основе действия в природе двух фундаментальных научных законов: 1-го и 2-го начал термодинамики ; и , надо сказать, эти законы пока еще ни разу "не подводили". Машины ездят, самолеты летают, поезда ходят, корабли плавают, заводы работают, котельные топят. Мало того, стремительное развитие во второй половине 20-го века информатики и информационных технологий началось, по сути, тогда, когда Клод Шеннон предложил для вычисления количества информации использовать формулу энтропии из области термодинамики . Таким образом, знание и применение на практике 2-го Закона стимулировало развитие не только тех областей промышленности, где работают тепловые машины, но и развитие ЭВМ и компьютеров!
1-й и 2-й Законы термодинамики - это два столпа, на которых стоит вся наша современная промышленная цивилизация. Ну, а что дала миру теория эволюции? В области биологии - ничего. Все крупные открытия в биологии, нашедшие практическое применение, были сделаны в н е зависимости от эволюционных представлений. (законы генетики, открытие ДНК и т.д.). А в области общественных наук теория эволюции, примененная к человеку и к его социальной и общественной жизни, как уже упоминалось выше, дала миру фашизм, большевизм, расизм со всеми их войнами и кровопролитиями. Таким образом, при отсутствии каких-либо других критериев истины, мы, по крайней мере, можем "познать дерево по его плоду".
Очень важно, наконец, понять, что эволюции не существует не только в животном, биологическом мире. Ее не существует и в человеческом обществе, человеческой истории. Человечество никуда не "движется" и никогда не "двигалось" - ни по какому "пути развития". Иллюзия "движения" человеческого общества по какому-то "пути развития" возникает, по-видимому, из-за наличия технического прогресса; последний же действительно существует как следствие повышения этических норм в обществе, в результате чего повышается степень конструктивного мышления у людей, так как их энергия направляется в более конструктивное русло - люди меньше начинают разрушать и больше строить.
Морально-этические нормы представляют собой результат свободного выбора людей (по вопросу делания или неделания зла). Таким образом, социальной эволюции, как явления, не зависящего от воли и сознания людей, н е с у щ е с т в у е т - существует лишь развитие "производительных сил" и становление различных общественных институтов в зависимости от морально-этических норм.
Вера - это личное дело каждого, главное что бы не атеизм ни вера не принимала крайние формы, церковь не должна лезть в светскую жизнь и довать советы по повду быта и морали, а если дает только своей пастве, а атеисты не должны сжигать церкви и устраивать в них спортзалы и склады
)