Звідки учені знають те, що знають

Звідки учені знають те, що знають

Головна проблема науки і учених полягає в тому, що вони не люблять пояснювати, звідки їм відоме те, що їм відоме. Втім, таку позицію можна зрозуміти. По-перше, вони вже десятки або сотні разів усі пояснювали, на усіх мовах. Кому дійсно цікаво, хто по-справжньому хоче розібратися — той знайде інформацію без зусиль. По-друге, неможливо ж в кожній новій публікації переказувати усю історію розвитку тієї або іншої науки.

Більшість людей не дуже-то хочуть розбиратися, адже це ніяк не торкається повсякденного життя. З цієї причини наукові відкриття часто сприймаються як просто чиясь там думка — ніби як кожна людина може висловити просто думку. Дійсно, висловитися може майже кожен, але у випадку з офіційною наукою за кожним висловлюванням і тим більше відкриттям коштують десятиліття роботи і тонни наукових праць. Простіше кажучи, це не просто чиясь думка, а концентрація знань людської цивілізації. Відчуй різницю, так би мовити.

Як археологи дізнаються вік знахідки

Існує безліч способів датування. Найпростіший і первоэтапный — історико-культурний. Простіше кажучи, розглядають сам об'єкт, на якому може бути щось написане або намальоване. Іноді може бути написана і конкретна дата, як у випадку з монетами. Іноді допомагає аналіз писемності — по ній можна визначити епоху. У облік береться і місце виявлення. Якщо якийсь об'єкт знайдений на великих розкопках цілого комплексу або палацу, то, ймовірно, їх вік приблизно співпадає. Ще застосовується датування через вивчення культурного шару. Будь-яке постійне поселення людей має такий шар. Він може складати від декількох десятків сантиметрів до 35 метрів — в розрізі це виглядає як листковий пиріг. Таким чином було розкрито багато фальсифікацій. Річ у тому, що неможливо помістити предмет всередину древнього шару, не порушивши цілісність пізніших(верхніх) шарів. Така підробка відразу ж буде помічена археологами.

Є і складніші, фізико-хімічні методи, наприклад радіометричне датування. Суть в наступному: якщо у складі зразка є який-небудь радіоактивний ізотоп, можна оцінити, яка доля цього ізотопу вже встигла розпастися. Таким чином, знаючи період напіврозпаду цього ізотопу, можна розрахувати вік самого зразка. Різні ізотопи можуть бути корисні на різних тимчасових інтервалах. Калій і аргон визначають датування в інтервалі від 100 тисяч до 5 мільйонів років, уран — від 50 до 500 тисяч років. Метод датування по ланцюговій ядерній реакції здатний заглянути на 3 мільярди років. Для оцінки віку наскальних малюнків підходить титан — вірніше, його концентрація в конкретній печері і в зразках фарби самого малюнка : встановивши різницю в концентрації, можна дати досить точне датування. Існує безліч інших способів — все залежить від об'єкту дослідження. Всього таких методів декілька десятків, і сьогодні наука уміє визначати датування досить точно.

Як астрономи знаходять планети в інших зоряних системах

Перша екзопланета була відкрита в 80-х роках минулого століття. Зараз достовірно відомо про існування 4 103 таких планет, і відкриття здійснюються регулярно — каталог нових планет постійно оновлюється. Проте досі ніхто не бачив жодної планети за межами Сонячної системи, не існує фотографій цих планет, адже вони дуже далеко. Яким же чином їх знаходять? Тут теж декілька методів. Розглянемо два основних. Саме з їх допомогою відкрита більшість екзопланет.

Перший спосіб полягає в спостереженні за зміною яскравості зірки. Для цього потрібні дуже чутливі прилади. Сенс в тому, що планети обертаються навколо зірки, в певний момент як би затуляючи її частину для спостерігача(для нас). Яскравість трохи знижується, і на аналізі цих змін можна визначити наявність планети і навіть її зразковий розмір. Щоб не переплутати планету з якимись іншими явищами, помічену зміну яскравості перевіряють на циклічність. Якщо щось регулярно закриває ділянку зірки і має передбачувані фази, то це планета. Крім того, існують допустимі погрішності, які можуть свідчити про наявність супутників у планети.

Інший спосіб теж вимагає дуже точних приладів; сенс його — у вимірі коливань зірки. Будь-яка зірка є наймасивнішим тілом в системі, але саме центр маси усієї зоряної системи все-таки трохи не співпадає з місцем стану зірки — є невелике зміщення. Зірка обертається навколо цього центру маси; якщо поряд з нею є планети — вони періодично роблять вплив на обертання зірки. Тобто зірка може мати циклічні коливання, і чим більше планети, тим сильніше коливання. Природно, у будь-якому випадку йдеться про мінімальні значення, які неможливо помітити ні в один домашній телескоп.


Гаразд, насправді існує і метод через пряме спостереження, але це швидше допоміжний інструмент. Через спеціальні фільтри можна зробити знімок зірки і виявити щось схоже на планету. Для цього потрібний VLT(Very Large Telescope) — найбільший телескоп на планеті; ще потрібне багато везіння, і це дасть привід припустити наявність планети. Після цього застосовуються інші доступні методи, і знахідка підтверджується або спростовується. Зараз в списку планет, знайдених за допомогою прямого спостереження, числиться 23 об'єкти. Усі вони у декілька разів більше Юпітера. Планети земної групи відбивають занадто мало світло, і таким методом їх знайти доки взагалі неможливо. Є навіть фото планет — вірніше, ці фотографії просто так називаються. Насправді на них лише маленькі точки з декількох пікселів на тлі затемненої зірки. Навряд чи це можна вважати фотографіями планет. Хотілося б все-таки чогось серйозніше.

Як палеонтологи встановлюють зовнішній вигляд динозаврів

Тут все залежить від «якості» знайденого зразка. Мається на увазі і загальний стан кісток, і чи є знахідка цілим скелетом(що трапляється дуже рідко) або якимсь фрагментом. Якщо знайдений цілий скелет доісторичної тварини, то його зовнішній вигляд можна відтворити досить точно. Виходячи з ваги кісток і їх форми, можна визначити необхідну м'язову масу і, власне, форму м'язів. Таким чином, на скелет як би надівається каркас з плоті. Це, звичайно, припущення, і напевно збіг з реальним зовнішнім виглядом не стовідсотковий, але воно досить точне. Проблеми починаються із зовнішнім покривом: яка була шкіра і чим вона могла бути покрита — встановити складно. Таким чином, велоцирапторы в нашій свідомості закріпилися як просто відносно невеликі динозаври, схожі на ящерів. Тільки у останнє десятиліття з'ясувалося, що багато видів рапторов мали оперення, хоча вони і не уміли літати.

Зовнішність багатьох доісторичних тварин відтворена по невеликих фрагментах. При такому розкладі точність, звичайно ж, нижче, але це все одно не фантазія художника або скульптора. Для прикладу підходить мегалодон — це вид вимерлих акул, здоровенних. Зуби завдовжки майже 20 сантиметрів, а сама риба досягала 18 метрів при вазі в 35 тонн. Проблема в тому, що мегалодон — акула, і, як у усіх акул, його скелет складається з хрящів, а не кісток. Все, що вдається знайти, — це зуби і хребці; решта не збереглася до наших днів. Але і цих знахідок вистачає, щоб приблизно представити його вигляд і розмір. Виходячи з довжини зубів, можна зробити висновок про розмір пасти і представити зразкову будову черепа. Ще знаходять хребці. Найвідоміший знайдений у Бельгії в 1926 році. Знайдений фрагмент складається з 150 хребців діаметром до 15,5 см Таким чином встановили зразкові розміри рибини, причому робилося це в два етапи. Знайшли цей великий фрагмент, але як з'ясувалося — він належав молодому мегалодону. Судячи з нього, довжина особини досягала 10-12 метрів. Пізніше знайшли одиничні хребці значно більшого діаметру, що свідчить про значно великі розміри дорослих особин.

Як геологи і географи зрозуміли, що континенти рухаються

Передусім, це просто видно по контуру континентів : занадто вже підходять межі материків. Причому мова не лише про Америку і Африку — є безліч інших збігів. Наприклад, також добре помітні вони між Індією і Мадагаскаром, але у випадку з цим островом знайшли і інші аргументи на користь теорії. Мова про місцеву флору і фауну. Деякі види зустрічаються і в Індії, і на Мадагаскарі. Зараз відстань між Індією і Мадагаскаром — 4 000 кілометрів, але колись вони були одним цілим. Відколовшись від Пангеи, велика частина суші поплила на північний захід; на півдорозі(приблизно 80 мільйонів років назад) острів відколовся і застряг, а Індія успішно допливла до Азії і привезла туди африканські види рослин і тварин. Це офігенна спрощена картина, але в цілому вона приблизно така.

У 60-х роках XX століття з'явилася наука тектоніка. До речі, це був той самий випадок, коли офіційна наука повністю переглянула сталі погляди. До того довгі роки домінуючої була концепція фиксизма, тобто учені вважали, що континенти нерухомі. Технології розвинулися — і стало зрозуміло, що таки так, вони пливуть. Тільки не по океану, звичайно, а по мантії, і не самі континенти, а літосферні плити, в які ці континенти як би «упаяні». У розгадці допомогли смугові магнітні аномалії — загалом, вони вказали на місця народження океанічної кори. Спочатку виявили сім найбільших літосферних плит, встановили швидкість і напрям їх руху — це допомогло передбачати багато землетрусів. Наука не стояла на місці — і сьогодні відкриті більше 50 таких плит; усі вони діляться на три категорії по розмірах. Є і четверта категорія — зниклі плити. Таке відбувається, коли одна плита пірнає під іншу і поступово повністю опиняється під нею, як би потопаючи в мантії.