Тэги
Возникновение Вселенной и планет Солнечной системы. Зарождение жизни на Земле. История цивилизации с древнейших времен… Обо всем этом написано множество книг, от учебников до монографий. Читательский интерес к подобной литературе возрастает: ведь в последние десятилетия ученые добились значительного прогресса в этих областях познания. Научно-популярные работы, включенные в нынешний обзор, отражают результаты новейших исследований в разных странах.
У истоков мироздания
О происхождении мира люди задумывались с древних времен. Возможно, этот вопрос волновал уже неандертальцев, судя по их наскальным рисункам. Гесиод в VIIII веке до н. э. первым написал на эту тему литературное произведение — поэму «Теогония». И в наши дни вопрос «Откуда это все?» задают люди в разных уголках планеты. Много веков ищут на него ответ и ученые. Физик Гвидо Тонелли написал о возникновении и эволюции Вселенной научно-популярную работу «Книга Бытия. Общая история происхождения». Каждая глава здесь — словно один библейский день творения. Но с научной поправкой: количество времени в главах разное — от миллиардных долей секунды до сотен миллионов лет. Ведь история Вселенной развивалась крайне неравномерно.
Новые научные идеи подчас с трудом пробивают себе путь. Вот и теория Большого взрыва, впервые сформулированная в 20-е годы ХХ века, вызвала яростные споры среди ученых. Ведь она чем-то была похожа и на библейскую Книгу Бытия, и на предания о творении из других религий. Многие тогдашние физики — в том числе Эйнштейн — полагали, что Вселенная ограничивается Млечным Путем. И только с появлением сверхмощных телескопов астрономы убедились, что мир состоит из неисчислимого множества галактик. А в 60-е годы прошлого столетия ученые с помощью новейшей радиоантенны зарегистрировали эхо Большого взрыва (произошел примерно 13,8 миллиарда лет назад) — родоначальника всех явлений во Вселенной…
Приглашая читателя в путешествие к началу мира, Гвидо Тонелли предлагает немедленно и навсегда отбросить любые идеи, которыми современные люди привыкли руководствоваться в своей повседневной жизни.
Однако далеко не везде так безопасно, и не везде царят неизменность и гармония. Достаточно поближе рассмотреть Солнце с его термоядерными всплесками и струями плазмы. А есть еще «черные дыры», чьи массы в миллиарды раз превышают солнечную: они способны поглотить любую звезду, попавшую в их мощнейшее гравитационное поле.
Чтобы понять рождение Вселенной, отмечает ученый, также понадобится воображение, опережающее самые смелые грезы писателей-фантастов. Тогда можно будет попытаться осмыслить причины Большого взрыва и состав того микроскопического ядра, из которого родилась Вселенная. А еще — увидеть, как формировались первые галактики, приблизиться к пониманию загадочной субстанции, которую астрономы называют темной материей, и заглянуть в те времена (более трех с половиной миллиардов лет назад), когда на Земле зародились первые формы жизни.
Колыбель всего живого
Как зародилась жизнь на Земле? Где и когда это случилось? Это была случайность или закономерность? Каковы шансы найти жизнь где-то еще во Вселенной? Эти фундаментальные вопросы интересуют многих людей. Ученый и популяризатор науки Майкл Маршалл предлагает взглянуть на историю изучения этой проблемы со времен античности до наших дней. Автор назвал свою книгу «Великий квест»: и действительно, поиск ответа на важнейший вопрос человечества напоминает драматичный извилистый маршрут со множеством препятствий и ловушек.
В последние полтора столетия ученые регулярно сдвигают в глубь веков дату зарождения жизни на Земле. Одно время отсчет начинали от кембрийского периода, начавшегося 540 миллионов лет назад. Однако новейшие исследования показали, что жизнь на Земле уже существовала 3,5 или даже 4 миллиарда лет назад.
Как безжизненные химические соединения смогли образовать живую клетку? Советскому ученому Александру Опарину юная Земля представлялась природным химзаводом, который производил все более сложные и разнообразные органические вещества — и так, в конце концов, возникли живые клетки. Книга, в которой Опарин высказал эту поистине революционную гипотезу, вышла еще в 1924 году, однако зарубежным ученым она долгое время оставалась практически не известной.
В конце 1920-х годов британский биолог Джон Холдейн выдвинул углубленную версию учения Дарвина. Основное внимание исследователь уделил воспроизводящим себя молекулам, предположив, что жизнь появилась, когда возникли первые гены.
Наиболее состоятельной, по мнению Маршалла, оказалась теория Уолтера Гилберта. Этот физик, переквалифицировавшийся в биолога, в середине 1980-х годов предположил, что эволюция началась с молекул РНК, способных «самопроизвольно собрать самих себя»; позднее они приобрели способность синтезировать простые белки. Ну, а колыбелью жизни на Земле, скорее всего, стал водоем геотермального происхождения: солнечные лучи и ультрафиолет способствуют возникновению там биологических молекул. Об этом писал в конце ХХ века биолог Дэвид Димер. Впрочем, версию о жизни, зародившейся «в теплом маленьком водоеме, содержащем фосфорные соли», выдвигал еще в 1871 году в частном письме Чарльз Дарвин…
Несмотря на впечатляющие результаты последних десятилетий, дискуссия о зарождения жизни продолжается. Но также, напоминает автор, идет и поиск обитаемых миров в космическом пространстве.
Как появились горы, моря и деревья
Автор книги «Краткая история Земли» Эндрю Нолл — палеобиолог и геолог с мировым именем, профессор естественной истории Гарвардского университета, обладатель многочисленных наград, иностранный член Национальной академии наук Индии и Лондонского королевского общества. В сферу его интересов также входят биоминералогия и эволюция планктона. Нолл совершал экспедиции к важнейшим геологическим разрезам. Находил на Шпицбергене в породах возрастом 800 миллионов лет окаменелые следы древней жизни. Работал в научной команде марсохода.
В своей книге ученый стремится увязать прошлое и настоящее.
Объем литературы о Земле и происхождении жизни колоссален, этими вопросами занимаются ученые разных дисциплин. Опираясь на новейшие научные данные, Нолл создал сжатую биографию Земли. События, разворачивающиеся на планете с момента ее возникновения, поместились в 200 страниц, плотно насыщенных информацией. Это рассказ об образовании и формировании Земли, о распространении на ней растений и живых организмов, о глобальных катастрофах, приводивших к вымиранию многих видов и, наконец, о появлении человека…
Нолл пишет и о том, как эволюционировала наука о Земле и жизни на ней, чем важны, к примеру, открытия натуралиста ХVIII века Джеймса Хаттона, метеоролога начала прошлого столетия Альфреда Вегенера и современного геолога Уолтера Альвареса. Слог книги внятный и доступный, а многие авторские определения надолго западают в память (звездное небо — «учебник космической истории», гравитация — «архитектор Вселенной», организмы — «химические машины, которые эволюционируют во времени»).
Современная наука не всесильна: Эндрю Нолл признает, что, несмотря на ряд важнейших открытий, «проблема происхождения жизни по-прежнему остается нерешенной». Ученого, знающего столь много о прошлом Земли, беспокоит также ее будущее. Влияние человека на биологию планеты, по мнению Нолла, началось десятки тысяч лет назад, когда охотники истребляли некоторые виды животных. В последующие века эту разрушительную традицию продолжили экспансия сельского хозяйства, развитие городов, промышленная революция, добыча ископаемого топлива, химизация… Это серьезная угроза, которая уже начинает воплощаться, а в ближайшие десятилетия может стать бедствием для всего человечества. Но ученый все же надеется, что люди смогут оставить потомкам безопасную Землю.
Экспедиция в глубины Земли
Порой для изучения космических пространств нужно поглубже спрятаться от солнца. Эту парадоксальную на первый взгляд мысль высказывает в своей книге «Подземье» британский писатель-натуралист Роберт Макфарлейн. По его словам, в одной старой горной выработке в Йоркшире на глубине свыше 1 километра работает астрофизическая лаборатория. Ее сотрудники ищут неуловимые частицы, образующие темную материю — «краеугольный камень Вселенной». Без темной материи не было бы сверхскоплений, галактик, планет, людей… Разместив аппаратуру в глубине коренных пород (например, гранита), ученые повышают свой шанс обнаружить эти «призрачные» частицы. И тогда, быть может, мы узнаем что-то новое о рождении Вселенной.
Автор научно-популярных бестселлеров лично посещал все труднодоступные уголки земного шара, о которых рассказывает в своих книгах. Начав с высокогорных областей, Макфарлейн постепенно спустился в недра планеты. Это самая малоизученная область мира, хотя желающих проникнуть туда немало. Зарытые в землю сокровища испокон веков будоражат воображение кладоискателей. Пещеры и жерла вулканов манят специалистов по геологии. Старые шахты и каменоломни привлекают спелеологов, городские катакомбы — диггеров. Подземное царство растений и живых организмов изучают биологи.
Одни стремятся что-то спрятать в земле, другие — найти таящееся там. Для одних исследование глубин — необычное хобби, для других — рискованная профессия. Кто-то в поисках подземных приключений преступает закон. А для некоторых странствия в лабиринте туннелей становятся спасением от житейской рутины.
Автору книги интересны все причины, заставляющие человека заглянуть вглубь Земли. В книге соединились наука и метафизика, техника и поэзия. Здесь много ссылок на литературные произведения и древние предания, рассказывающих о подземном мире, экскурсов о знаменитых исследователях глубин. Но еще больше — историй о погружениях в недра и рассказов об интересных людях, сопровождавших писателя на этих необычных маршрутах.
Макфарлейн заглядывал в пещеру в графстве Сомерсет, служившую погребальным склепом в эпоху мезолита. Блуждал по знаменитым парижским катакомбам, упоминаемым во множестве романов и фильмов. Спускался к подземной карстовой реке (более 300 метров вниз) на границе Италии и Словении. Побывал в сверхглубокой шахте, сооруженной для захоронения отработанного ядерного топлива.
Не ограничиваясь недрами Земли, он совершил экспедицию в Гренландию, где наблюдал, как от ледника откалывается айсберг, обнажая древние слои льда. По этим кускам замерзшей воды палеоклиматологи и гляциологи изучают события, происходившие на Земле сотни миллионов лет назад. Во время своих северных странствий Макфарлейн также замечал, что из-за глобального потепления в Арктике появилось много мест, «где можно буквально провалиться сквозь землю».
Писатель признает, что подземная тема у многих вызывает отторжение. Нередко от нее веет мрачными тайнами, могильным холодом.
В очерках, составивших книгу, он изобразил необыкновенные пейзажи наземного мира и суровый, опасный, но такой интригующий мир подземья.
Куда несет нас водный поток
Вода не просто значительно старше человека: она на миллиарды лет древнее планеты Земля. Еще в ранний период существования Вселенной звезды вырабатывали кислород, а он соединялся с водородом. Частицы воды, созданные многими поколениями звезд, вошли в состав планет Солнечной системы и их спутников. На поверхности Земли вода возникла либо после остывания, либо высвободившись из внутренних частей планеты в виде пара.
Так ученый и писатель Джулио Боккалетти начинает свою книгу «Вода. Биография, рассказанная человечеством». Работа эта фундаментальная по содержанию и популярная по манере изложения. Ежедневно пользуясь водой в быту, большинство людей не задумывается об экономической, геополитической функции воды, о ее влиянии на образ жизни, менталитет и культуру народов.
Земледелие невозможно без воды. На первом этапе оно зависело от осадков, позже люди освоили орошение и со временем научились приручать воду. Это была настоящая революция. Сельское хозяйство могло прокормить куда больше людей, чем кочевничество. Развивались рыболовство, водные перевозки, гидротехника. Вблизи рек и морей появились первые города, затем государства.
Однако вода может не только кормить, но и разрушать: таковы ее физические свойства. Это в высшей степени нестабильная среда. Фазовые переходы (изо льда в жидкость, в пар и обратно) вызывают перепады температур и приводят в действие погодные явления — штормы, ураганы и муссоны. Они способны менять ландшафт и экономику на огромных территориях. Впервые начавшись на берегах Персидского залива пять тысячелетий назад, борьба с водой не прекращается и в наши дни. Так, Китай в начале ХХI века построил на реке Янцзы крупнейшую в мире плотину «Три ущелья», чтобы защитить города и земли от разрушительного восточноазиатского муссона.
Не раз в истории человечества вода становилась геополитической силой. Нехватка воды в свое время спровоцировала распад Аккадской и Западной Римской империй (их провинции, страдающие из-за засухи, подняли восстание). Пограничные конфликты вспыхивали из-за водных артерий, имеющих экономическое значение: так, в ХVI веке в центре подобной междоусобицы оказался крупнейший европейский порт Антверпен.
Вода оказывала прямое влияние и на ход военных завоеваний. В первой половине ХIII века в Европе повысился уровень грунтовых вод, выросла продуктивность пастбищ, и это облегчило конницам Чингисхана поход на Европу. Они дошли до Адриатики. Но избыток воды вызвал заболачивание почвы, конница увязла в грязи, и Чингисхан вынужден был уйти обратно в Азию.
Постепенно человек расширял свою власть над водой. Появились Суэцкий и Панамский каналы. Масштабная оросительная система строилась британцами в Индии. ХХ век называли «гидравлическим столетием». В тот период техника позволяла управлять водой, словно бы утверждая полновластие человека над природой. Появлялись гидроэлектростанции и дамбы, осушались болотистые территории, разрабатывались фантастические проекты разворота крупных рек в засушливые регионы…
Актуальная для наших дней проблема изменения климата на планете тоже связана с водным вопросом, отмечает автор книги. Глобальное потепление изменяет химический состав атмосферы, вызывает перепады давления и, как следствие, происходят разрушительные наводнения. Стихия все чаще бросает вызов инженерному искусству: самая передовая техника не в силах справиться с разбушевавшимся потоком (из-за этого, например, в Пакистане в 2010 году под водой оказалась пятая часть страны). Но люди могут противопоставить водной мощи «неразделимую смесь технических и организационных мер», уверен итальянский исследователь.
Похожие подборки
Не знаете, что почитать?
