Кратка история на почти всичко

4. Мярката на нещата

Ако трябваше да подберете най-неудачния и най-несговорчивия екип за научно пътешествие на всички времена, със сигурност нямаше да се справите „по-добре“ отколкото Френската кралска академия с експедицията до Перу през 1735 г. Начело с хидролога Пиер Буге и войника-математик Шарл Мари дьо ла Кондамин, това е било група от учени и авантюристи, които пътуват до Перу с цел да триангулират разстоянията из Андите.

По това време хората били обхванати от силно желание да опознаят Земята — да определят на колко е години, колко е плътна и тежка, къде се намира в пространството и откъде се е появила. Целта на френската група била да спомогне за решаване на въпроса с дължината на обиколката на планетата, като измерят дължината на един градус от меридиана (или 1/360 от обиколката на планетата) по права линия от Яруки, близо до Кито, до малко извън Куенка, където сега е Еквадор — разстояние от около 3 хиляди километра.3

Почти веднага нещата тръгнали на зле, понякога стигали до драматичност. В Кито посетителите някак си провокирали местното население и били прогонени от града от тълпа, която ги замеряла с камъни. Скоро след това лекарят на експедицията бил убит в недоразумение, свързано с жена. Ботаникът полудял. Други умрели от треска и рани от злополуки. Третият, най-старши член на групата, мъж на име Пиер Годен, избягал с тринайсетгодишно момиче и не могли да го склонят да се върне обратно.

В един момент групата трябвало да преустанови работа за осем месеца, докато Ла Кондамин отидел до Лима, за да оправи проблем с разрешителните им. Накрая той и Буге спрели да си говорят и отказали да работят заедно. Навсякъде, където отидела, намаляващата дружина била посрещана с огромно подозрение от властите, на които им било трудно да повярват, че група френски учени ще пропътува половината свят, за да измерва Земята. Въобще не можели да го проумеят. Два и половина века по-късно това си остава един логичен въпрос. Защо французите не са направили измерванията си във Франция, спестявайки си целия труд и неудобството от едно авантюристично пътуване из Андите.

Отговорът може да бъде намерен частично в това, че учените през осемнайсети век, особено френските, рядко правели нещата по лесния начин, ако съществувала абсурдно трудна алтернатива, и отчасти в практическия проблем, който за първи път възникнал с английския астроном Едмънд Халей преди много години — доста много преди Буге и Ла Кондамин дори и да помислят да отидат в Южна Америка, да не говорим пък за причината да го направят.

Халей бил изключителен човек. По време на дългата си и продуктивна кариера бил морски капитан, картограф, професор по геометрия в Оксфордския университет, заместник-контрольор на Кралския монетен двор, кралски астроном и откривател на водолазния звънец. Писал е авторитетно в областта на магнетизма, приливите и движението на планетите, но доста наивно за въздействието на опиума. Изобретил е метеорологическите карти и статистическата таблица, предлагал е методи за изчисляване на възрастта на Земята и разстоянието й от Слънцето, дори измислил метод как да се съхранява рибата прясна. Единственото нещо, което не направил, е да открие кометата, която носи името му. Той просто разбрал, че кометата, която видял през 1682 г., е същата, видяна от други през 1456 г., 1531 г. и 1607 г. Наричат я Халеевата комета чак през 1758 г. — шестнайсет години след смъртта му.

При всичките си постижения обаче най-големият принос на Халей в човешкото познание може просто да е това, че е участвал в скромен научен бас с други знаменитости на своето време: Робърт Хук, който навярно днес най-много се помни с това, че първи е описал клетката, и великият и достопочтен сър Кристофър Рен, който всъщност е бил най-вече астроном, а след това архитект, макар че това обикновено се забравя сега. През 1683 г. Халей, Хук и Рен вечеряли в Лондон, когато разговорът се насочил към движението на небесните обекти. Знаело се, че планетите са наклонени и се движат в орбита с особен вид овалност, известна като елипса — „много специфична и прецизна крива“ — да цитираме Ричард Фейнман — но не се е знаело защо. Рен щедро предложил награда от 40 шилинга (равна на двуседмична заплата) на този, който може да даде решение на въпроса.

Хук, който се славел с това, че си приписвал заслуги за неща, които не били обезателно негови, твърдял, че знае вече решението на проблема, но отказвал да го сподели, като се обосновавал по интересен и изобретателен начин, че това ще лиши другите от удоволствието сами да открият отговора. Вместо това „няма да го разкрива известно време, за да могат други да знаят как да го оценят.“ Ако е мислил повече върху въпроса, не го е показвал. Халей обаче бил обсебен от това да намери отговора, и то до такава степен, че следващата година отишъл в Кеймбридж и самонадеяно посетил в университета професора по математика Исак Нютон с надеждата, че той може да помогне.

Нютон определено бил странна личност — блестящ като ум до неимоверност, но отшелник, мрачен, раздразнителен до степен на параноя, изключително разсеян (когато провесвал краката си от леглото сутрин, казват, че понякога седял така с часове, прикован от внезапния прилив на мисли в главата си), способен на най-впечатляващи странности. Изградил своя лаборатория, първата в Кеймбридж, но после се заел да прави най-чудати експерименти. Веднъж пъхнал дебела тъпа игла — такава, дето се използва за шиене на кожа — в очната си ябълка и я завъртял „между лицето и костта, колкото можех по-близо до задната част на окото ми“ само за да види какво ще стане. Това, което станало, като по чудо, било нищо — поне нищо с постоянен ефект. При друг случай се взирал в Слънцето толкова дълго, колкото успял да издържи, за да види какъв ефект ще има върху зрението му. Пак се разминал с трайно увреждане, макар че трябвало да прекара няколко дни в затъмнена стая, преди очите му да му простят стореното.

Зад тези чудатости обаче се криел ум на върховен гений — въпреки че, дори когато работел по нормални проблеми, често показвал склонност към странности. Като студент, неудовлетворен от ограничеността на конвенционалната математика, изобретил диференциалното и интегралното смятане, но не казал за това на никого в продължение на двайсет и седем години. По подобен начин работел в областта на оптиката, която преобразява знанията ни за светлината и полага основите на науката спектроскопия, и отново решава да не сподели с никого резултатите три десетилетия.

При цялата му гениалност истинската наука била само част от интересите му. Посвещава най-малко половината от кариерата си на алхимията и своенравни религиозни занимания. Те не били просто любителски, а изпълнени с всеотдаен ентусиазъм. Бил таен привърженик на опасна и еретична секта, наречена арианство, чиято основна догма била вярата, че няма Света Троица (иронията на съдбата е, че колежът на Нютон в Кеймбридж се казвал „Тринити“, т.е. Троица). С часове изучавал плана на вътрешното разположение на изгубения Храм на цар Соломон в Йерусалим (като изучавал сам иврит, за да може по-добре да изследва оригиналните текстове), като вярвал, че съдържа математически ключ за разгадаване на датата на второто идване на Христос и края на света. Привързаността му към алхимията не била по-малко ревностна. През 1936 г. икономистът Джон Мейнърд Кейнс купил на търг голям куфар с книжа, принадлежали на Нютон, и открил с изненада, че били посветени изцяло не на оптиката или на планетарните движения, а на едно целенасочено търсене как да се превърнат простите метали в благородни. Анализ на косъм от косата на Нютон през 1970 г. открива наличие на живак — елемент, представляващ интерес почти само за алхимици, шапкари и производители на термометри — с концентрация около четирийсет пъти превишаваща нормалното ниво. Навярно няма нищо чудно в това, че му е било трудно да си спомни, че сутрин трябва да става от леглото.

Можем само да гадаем какво точно Халей е очаквал от него, когато го посещава без предизвестие през август 1684 г. Но благодарение на описаното от Ейбрахам ДьоМоавър, доверен приятел на Нютон, направено след това, имаме сведения за една от най-историческите срещи в науката:

Халей бил убеден, че този математически закон е от съществено значение за достигане до отговора, въпреки че не бил съвсем сигурен как.

Това е смайващо — все едно някой да каже, че е открил лек за рака, но не си спомня къде е сложил формулата. Под натиска на Халей Нютон се съгласява отново да направи изчисленията и да напише доклад. Прави го, както е обещал, но след това направил нещо повече. Отдава две години на интензивно размишление и съчинителстване, и накрая написва знаменития си труд Philosophiae Naturalis Pincipia Mathematica (Математически принципи на естествената философия), по-известен като Principia.

Случва се веднъж на доста време, няколко пъти в историята, човешкият ум да направи толкова точно и неочаквано наблюдение, че хората да не могат да решат, кое е по-удивително — фактът или процесът на достигането до този факт. Princpia е един от тези случаи. Нютон веднага става известен. До края на живота си е обсипван с хвалебствия и почести, като освен всичко друго първи във Великобритания получава благородническата титла „сър“ за научни постижения. Дори големият германски математик Готфрид фон Лайбниц, с когото Нютон води дълга и ожесточена борба за това кой първи е открил математическия анализ, смята, че приносът на Нютон в математиката е равен на този на предшествениците му, взети заедно. „По-близо до боговете никой смъртен не може да се доближи“ — пише Халей прочувствено и такъв е откликът на съвременниците му и на много други оттогава насам.

Въпреки че Principia се смята за една от най-трудноразбираемите книги, писани някога (Нютон нарочно я прави трудна, за да не бъде преследван от математически „всезнайковци“, както ги нарича), тя е водеща за тези, които са били в състояние да разберат написаното. В нея Нютон не само обяснява математически орбитите на небесните тела, но също посочва притегателната сила, която първа ги е довела до това движение — гравитацията. Така изведнъж всяко движение във вселената добива смисъл.

Главното в Principia са трите закона на Нютон за движението (които смело твърдят, че всяко тяло се движи в посоката, в която е тласнато, че ще продължи да се движи по права линия, докато действието на друга сила не го забави или отклони, и че всяко действие има равно и противоположно противодействие) и неговият универсален закон за гравитацията. Авторът твърди, че всяко тяло във вселената привлича всяко друго тяло. Може и да не изглежда така, но докато си седите тук сега вие привличате всичко около себе си — стените, тавана, лампите, котката — привличате всичко към себе си със собственото си малко (наистина много малко) гравитационно поле. И тези неща също оказват привличане спрямо вас. Именно Нютон е бил този, който осъзнава, че силата на привличането F между два обекта е, като отново цитираме Фейнман, „пропорционална на произведението от масите на всеки един от тях (m1 и m2) и обратнопропорционална на квадрата от разстоянието r между тях.“ Казано по друг начин, ако се удвои разстоянието между два обекта, притеглянето между тях става четири пъти по-слабо. Това може да се изрази с формулата

F = G(m1m2) / rr

Това, разбира се, е доста далече от всичко, което може да ни бъде от практическа полза, но поне можем да оценим, че е изразено по един елегантно компактен начин. Две кратки умножения, едно просто деление и, ето на, си изчислявате гравитационното състояние, където и да отидете. Това бил първият наистина универсален закон, който някога е бил излаган от човешкия ум — ето защо Нютон е универсално оценен.

Издаването на Principia не минало без драматичност. За ужас на Халей, тъкмо когато работата била почти готова, Нютон и Хук влезли в спор кой първи е открил закона за обратната пропорционалност от квадрата на разстоянието и Нютон отказал да предаде третия изключително важен том, без който първите два се обезсмисляли. Само прилагането на неистова дипломация и доста ласкателства помогнали на Халей да измъкне последния заключителен том от капризния професор.

С това проблемите на Халей още не били приключили. Кралското дружество било обещало да издаде труда, но сега се отметнало, като се позовало на финансови затруднения. Предишната година то било подкрепило финансово напълно провалилата се История на рибите и сега подозирали, че пазарът на книги за математически принципи ще бъде не по-малко рискован. Халей, чиито средства не били големи, платил от джоба си издаването на книгата. Нютон, както винаги, не дал нищо. И за да стане още по-зле, Халей по това време току-що бил приел поста секретар на дружеството и бил уведомен, че то не е в състояние да му дава обещаната заплата от 50 лири годишно. Щели да му плащат с книги История на рибите.

Законите на Нютон обяснявали толкова много неща — приливите и отливите, движението на планетите, защо едно гюле следва определена траектория преди да тупне на Земята, защо не изхвърчаме в пространството, докато планетата се върти под нас със стотици километри в час4 — че отнело известно време всичките съответни изводи да бъдат осъзнати. Едно откритие обаче почти веднага довело до полемика.

Това било предположението, че Земята не е съвсем кръгла. Според теорията на Нютон центробежната сила от въртенето на Земята трябва да доведе до леко сплескване в полюсите и на издаденост при екватора, което прави планетата леко сплесната. Това означава, че дължината на един градус в Италия няма да е същата в Шотландия. По точно, дължината ще се скъсява, когато се отдалечаваме от полюсите. Всичко това не било добра новина за тези хора, чиито измервания на Земята се основавали на презумпцията, че Земята е съвършена сфера, а това били всички учени тогава.

Половин век хората се опитвали да изчислят размера на Земята, най-вече като направят точни измервания. Един от първите такива опити бил на Ричърд Норуд. Като млад Норуд бил ходил до Бермудските острови със звънец за гмуркане, направен като приспособлението на Халей, с намерението да забогатее, като събира миди от морското дъно. Планът пропаднал, тъй като нямало миди, а и без това звънецът му не действал, но Норуд не бил от хората, които не биха се възползвали от случилото се. В началото на седемнайсети век остров Бермуда бил известен сред капитаните на кораби с това, че бил труден за намиране. Проблемът бил, че океанът е голям, Бермуда — малка, а навигационните уреди за справяне с тези несъразмерности били безнадеждно неадекватни. Дори нямало съгласие за дължината на една морска миля. Спрямо размерите на океана и най-малката грешка в изчисленията ставала огромна, така че корабите често пропускали с ужасни разлики цели с размерите на Бермудските острови. Норуд, чиято първа любов била тригонометрията и следователно ъглите, решил да внесе малко математическа точност в мореплаването, и с тази цел решил да изчисли дължината на един градус.

Започвайки с гръб към Лондонската кула, Норуд прекарал две всеотдайни години, като крачел напред 330 километра на север към Йорк, непрекъснато разпъвал един синджир и мерел, и през цялото време правел педантично корекции, като отчитал възвишенията, впадините и криволиченето на пътя. Накрая трябвало да измери ъгъла на Слънцето в Йорк в същото време на деня и в същия ден на годината, както бил направил при първото си измерване в Лондон. Оттук, разсъждавал той, можел да определи дължината на градуса на меридиан на Земята и така да изчисли цялото разстояние. Това било почти абсурдно начинание — грешка с частица от градуса би изместила всичко с километри — но всъщност, както Норуд с гордост и патос казва, измервал най-прецизно — или, да бъдем точни, прецизността възлизала до 600 ярда. В метрични единици числото било 110,72 километра на градус от дъга на окръжност.

През 1637 г. шедьовърът на Норуд по навигация Практика на моряка бил публикуван и имал много последователи. Бил преиздаван седемнайсет пъти и двайсет и пет години след смъртта му все още бил издаван. Норуд се върнал на Бермудските острови със семейството си и станал преуспял плантатор, като посветил свободното си време на първата си любов — тригонометрията. Живял там 38 години и би ни било приятно да кажем, че е прекарал този период в щастие и хвалебствия. Но всъщност не било така. Когато пътувал от Англия, двамата му млади синове били настанени в една кабина с Натаниел Уайт и някак си така успели да травматизират младия свещеник, че той посветил доста от кариерата си оттук нататък в преследване на Норуд по всякакъв начин, който можел да измисли.

Двете дъщери на Норуд му причинили още неприятности, като сключили неудачни бракове. Един от съпрузите, вероятно подтикнат от свещеника, непрекъснато предявявал някакви обвинения срещу Норуд в съда, които го карали да изпада в гняв и непрекъснато да плава до Бермуда, за да се защитава. Накрая през 1650 г. в Бермуда започват процеси срещу вещиците и Норуд прекарал последните си години в тревога, че трудовете му по тригонометрия с мистериозните си символи могат да бъдат взети като осъществяване на връзка с дявола и да доведат до екзекуцията му. Толкова малко се знае за Норуд, че може би всъщност е заслужавал нещастните си години в края на живота си. Това, което със сигурност е истина е, че те наистина са били такива.

Междувременно силното желание да се определи обиколката на Земята обзело и Франция. Там астрономът Жан Пикар измислил впечатляващо сложен метод на триангулация, включващ квадранти, часовници с махало, зенитни сектори и телескопи (за наблюдаване движението на спътниците на Юпитер). След две години, прекарани в мъкнене, търкаляне и триангулиране из Франция, през 1669 г. Пикар съобщил за по-точно измерване на един градус на дъга от окръжност и стойността била 110,46 километра. Това предизвикало голяма гордост у французите, но то било изчислено въз основа на предположението, че Земята е пълна сфера — а Нютон сега казвал, че тя не е такава.

За да станат нещата още по-сложни, след смъртта на Пикар, екипът от баща и син — Джовани и Жак Казини, повторили експериментите на Пикар върху по-голяма площ и получили резултати, които показвали, че Земята била по-дебела не на екватора, а на полюсите — с други думи, че Нютон абсолютно грешал. Именно това накарало Академията на науките да отпрати Буге и Ла Кондамин в Южна Америка, за да направят нови измервания.

Избрали Андите, защото трябвало да мерят близо до екватора, за да определят дали има разлика в сферичността там, както и защото, разсъждавали те, планините ще им дадат добра видимост. Всъщност планините в Перу били постоянно в облаци, така че екипът често трябвало да чака със седмици за един час измерване при ясно време. Отгоре на това били избрали един от най-невъзможните терени на Земята. Перуанците говорят за страната си като „muy accidentado“ — „много пресечена“, и наистина била такава. Французите не само че трябвало да сведат в мащаб планините, които са едно от най-големите предизвикателства в света — планини, които са недостижими, дори и за мулетата им — но за да ги достигнат, трябвало да преминат буйни реки, да се провират през джунгли и да прекосят километри хълмисти и каменисти пустини, повечето неотбелязани на карта, и далече от всякакви продоволствия. Но Буге и Ла Кондамин били изключително упорити и не се отказали от задачата девет и половина години, които били безкрайни, сурови, а кожата им все повече се напуквала от слънцето. Малко преди края на мисията, им било съобщено, че втори френски екип, който правел измервания в северна Скандинавия (изпитвайки значителни неудобства от джапане в тресавища до ледени плаващи късове), е открил, че един градус фактически е по-дълъг близо до полюсите, както Нютон предвиждал. Измерена по екватора, Земята била четирийсет и три километра по-дебела, отколкото когато е измерена от горе до долу по меридиан през полюсите.

Буге и Ла Кондамин следователно прекарали около десетилетие в търсене на резултат, който не искали да намерят, за да узнаят отгоре на това, че дори не са първи. Без настроение те завършили земемеренето си, което доказало, че първият френски екип е прав. След това, като продължавали да не разговарят един с друг, се върнали на крайбрежието и взели различни кораби за вкъщи.

Друго предположение, което направил Нютон в Principia, е, че един оловен отвес, провесен близо до планина, ще се наклони съвсем малко към планината, повлиян от гравитационната маса на планината и от Земята. Това било нещо повече от любопитен факт. Ако точно се измери отклонението и се изчисли масата на планината, може да се намери универсалната гравитационна константа — т.е. основната величина на гравитацията, означавана като G-и заедно с нея масата на Земята.

Буге и Ла Кондамин опитали да направят това на планината Чимборасо в Перу, но били провалени от технически трудности и от кавгите помежду си, така че идеята останала неприложена трийсет години, докато интересът към нея бил възвърнат от Невил Маскелайн, кралски астроном. В популярната книга от Дава Собел Географска дължина Маскелайн е представен като мухльо и злодей за това, че не успява да оцени гения на часовникаря Джон Харисон, и това навярно е така, но ние трябва да сме му благодарни за други неща, които не са споменати в книгата, най-малкото заради успешния му план да претегли Земята. Маскелайн осъзнал, че същината на проблема е намирането на планина с достатъчно правилна форма, за да се прецени масата й.

По неговото настоятелно искане Кралското дружество се съгласило да наеме една благонадеждна личност да обиколи Великобритания и да види дали съществува такава планина. Маскелайн познавал именно такъв човек — астрономът и земемерът Чарлс Мейсън. Били се сприятелили единайсет години по-рано, докато участвали в проект за измерване на астрономическо събитие от огромно значение: преминаването на планетата Венера пред диска на Слънцето. Неуморният Едмънд Халей бил изказал предположението, че ако се измери едно от тези преминавания от определени точки на Земята, може да се използват принципите на триангулацията, за да се намери разстоянието до Слънцето и оттук да се калибрират разстоянията до всички други тела в Слънчевата система.

За жалост „пасажите“ на Венера пред Слънцето, както ги наричат, са нередовни събития. Случват се на двойки, като интервалът помежду им е осем години, а след това няма такива за век или повече, като през живота на Халей не е имало никакви.5 Но идеята дремела в очакване, и когато следващият пасаж дошъл през 1761 г., почти две десетилетия след смъртта на Халей, научният свят бил готов — наистина по-готов от всякога преди това за астрономическо събитие.

С инстинкта за премеждия, който е характерен за века, учените се отправили към повече от сто места по света — Сибир, Китай, Южна Африка, Индонезия, горите на Уисконсин и много други. Франция изпратила 32 наблюдатели, Великобритания — 18, а мнозина тръгнали от Швеция, Русия, Италия, Германия, Ирландия и от другаде.

Това било първото съвместно международно научно начинание в историята и почти навсякъде срещало проблеми. Много наблюдатели били възпрени от войни, болести или корабокрушения. Други достигнали до целта си, но като отворели сандъците с багажа си, намирали оборудването счупено или деформирано от тропическата горещина. Отново на французите им било отредено да имат участник, който се помни с липсата си на късмет. Жан Шап прекарал месеци в пътуване до Сибир с карета, лодка и шейна, като пазел грижливо фините си инструменти при всяко опасно друсане, за да стигне накрая до последната важна местност, която била задръстена от прелели реки в резултат на необичайно проливните пролетни дъждове, за които местното население решило, че е предизвикал именно той, след като го видели да насочва странни инструменти към небето. Шап успял да избяга невредим, но без да може да направи желаните измервания.

Още по-лош късмет имали Гийом льо Жантий, чиито преживявания са описани накратко по чудесен начин от Тимоти Ферис в Пълнолетие в Млечния път. Льо Жантий поел от Франция една година по-рано, за да наблюдава пасажа от Индия, но различни препятствия го задържали в морето до деня на пасажа — наистина на най-лошото място, тъй като прецизни измервания били невъзможни на люлеещ се кораб.

Непоколебим, Льо Жантий продължил към Индия да чака следващия пасаж през 1769 г. Тъй като имал осем години за подготовка, издигнал първокласна наблюдателна станция, тествал отново и отново инструментите си, и всичко било в перфектна готовност. На сутринта на втория пасаж — 4 юни 1769 г., когато се събудил, денят бил прекрасен, но тъкмо когато Венера започнала да преминава, един облак се плъзнал пред Слънцето и останал там точно толкова, колкото траел пасажът: три часа, четиринайсет минути и седем секунди.

Стоически Льо Жантий опаковал инструментите си и потеглил към най-близкото пристанище, но по пътя хванал дизентерия и останал на легло близо година. Все още слаб, накрая успял да се качи на кораб, който почти бил разбит от ураган близо до африканското крайбрежие. Когато най-накрая се добрал до вкъщи, единайсет и половина години след заминаването си и без да постигне нищо, открил, че роднините му го били обявили за умрял по време на отсъствието му и с ентусиазъм били разграбили имуществото му.

В сравнение с това разочарованията, изпитани от разпръснатите осемнайсет английски наблюдатели, не били особено големи. Майсън бил в тандем с един млад земемер на име Джеремая Диксън и явно добре се разбирали, тъй като установили трайно партньорство. Инструкциите им били да отидат до Суматра и там да направят карта на пасажа, но само след една нощ, прекарана в морето, корабът им бил нападнат от френска фрегата. (Въпреки че учените работели в дух на международно разбирателство, това не било така при държавите.) Майсън и Диксън пратили бележка на Кралското дружество, като отбелязали, че е ужасно опасно в открито море и вероятно трябва всичко да бъде прекратено. В отговор били рязко и хладно порицани, като се отбелязвало, че вече им било платено, че държавата и научните среди разчитат на тях, и че неуспехът им да продължат ще доведе до необратимо влошаване на репутацията им. Със смирение те отплавали, но по пътя узнали, че Суматра е в ръцете на французите, така че наблюдавали пасажа безрезултатно от нос Добра надежда. На връщане спрели на уединената оголена скала Св. Елена в Атлантическия океан, където срещнали Маскелайн, чиито наблюдения били възпрепятствани от облака. Мейсън и Маскелайн положили основите на крепко партньорство и прекарали няколко щастливи и може би до известна степен ползотворни седмици в чертане на карта на приливите и отливите.

Скоро след това Маскелайн се завърнал в Англия, където станал кралски астроном. Мейсън и Диксън — очевидно сега повече се разбирали — прекарали четири години в земеизмерване на дълъг 390 километра път от опасната и изпълнена с премеждия американска шир, за да разрешат граничен спор между именията на Уилям Пен и лорд Балтимор, и съответно техните колонии — Пенсилвания и Мериленд. Резултатът бил прочутата линия Мейсън и Диксън, която по-късно придобива символично значение като разграничителна линия между свободните щати и тези с робство. (Въпреки че линията била тяхната основна задача, те също участвали в няколко астрономически изследвания, включително и в едно от най-точните измервания на градус от меридиан през този век — постижение, което им донесло доста повече признание в Англия, отколкото решаването на граничен спор между разглезени аристократи.)

В Европа Маскелайн и колегите му от Германия и Франция били принудени да стигнат до заключението, че измерванията на пасажа през 1761 г. са всъщност провал. Иронично е, че един от проблемите е многото наблюдения, които, събрани заедно, често били противоречиви и неразрешими. Успешното очертаване на пасажа на Венера се паднало на неизвестния морски капитан, родом от Йоркшир, Джеймс Кук, който наблюдавал пасажа през 1769 г. от слънчев хълм в Таити и след това очертал на карта Австралия и предявил права, тя да принадлежи на Британската корона. След завръщането му вече имало достатъчно информация, за да може френският астроном Жозеф Лаланд да изчисли, че средното разстояние от Земята до Слънцето е малко над 150 милиона километра. (Други два пасажа през деветнайсети век позволили на астрономите да се спрат на стойността 149,59 милиона километра, и оттогава тя не се е променяла. Сега знаем, че точното разстояние е 149,597870691 милиона километра.) Най-накрая Земята имала точна позиция в пространството.

Що се отнася до Мейсън и Диксън, те се завръщат в Англия като научни герои и по незнайни причини слагат край на партньорството си. Въпреки че те се появяват често при творчески събития в науката от осемнайсети век, и за двамата се знае изключително малко. Не съществуват портрети, а написаното е малко. За Диксън в Речник на националните биографии пише интригуващо, че „твърди се, че е бил роден във въгледобивна мина“, но след това е оставено на въображението на читателя да даде правдоподобно обяснение на обстоятелствата, и е добавено, че умира в Дърам през 1777 г. Освен името му и дългото му сътрудничество с Мейсън, не се знае нищо повече.

Сведенията за Мейсън са съвсем малко по-ясни. Знаем, че през 1772 г. по повеля на Маскелайн приел задачата да намери подходяща планина за експеримента с гравитационното отклонение, като накрая докладва, че нужната им планина се намира в централните Шотландски планини, точно над Лох Тей, и се нарича Шихалиън. Нищо обаче не могло да го накара да прекара едно лято в измерването й. Не се завръща там никога. Следващото му действие, за което има сведения, е било през 1786 г., когато ненадейно и мистериозно се появява във Филаделфия с жена си и осем деца, очевидно на ръба на нищетата. Не се бил връщал в Америка, откакто завършил проучването си там осемнайсет години по-рано и няма знайни причини за пребиваването му там — не е имал приятели или покровители, за да го посрещнат. След няколко седмици умира.

След като Мейсън отказал да измери планината, с тази работа се заел Маскелайн. Така че четири месеца през лятото на 1774 г. той живял на палатка в затънтена шотландска долчинка и прекарвал дните си в ръководене на екип от земемери, които направили стотици измервания от всяка възможна позиция. За да се намери масата на планината въз основа на тези числа, било нужно да се извършат дълги изчисления, за които бил нает математикът Чарлс Хътън. Земемерите били покрили една карта с много от получените числа, всяко едно маркирало дадено възвишение на или около планината. Всъщност картата представлявала една объркваща маса от числа, но Хътън забелязал, че ако с молив свърже точките с еднаква височина, всичко ставало много по-прегледно. Наистина, човек веднага можел да добие представа за цялостната форма и наклон на планината. Така той открил хоризонталите в картографията.

Екстраполирайки от измерванията си на Шихалиън, Хътън изчислява масата на Земята на 5000 милиона милиона тона, и оттук може да се изведе масата на всичките останали по-значими тела в Слънчевата система, включително и на Слънцето. Така че от този единствен експеримент сме узнали масата на Земята, на Слънцето, на Луната, на другите планети и техните спътници, а освен това сме получили и хоризонталите в картите — не е лошо за работа през едно лято.

Не всички обаче били доволни от резултатите. Недостатъкът на експеримента Шихалиън бил в това, че не било възможно да се получи наистина точен резултат, без да се знае фактическата плътност на планината. За удобство Хътън възприел, че планината има еднаква плътност като на обикновен камък — около 2,5 пъти повече от тази на водата, но това не било нищо повече от компетентно налучкване.

Макар и да изглежда неправдоподобно, човекът, заел се с по-точното определяне на масата на земята, бил провинциален свещеник на име Джон Мичъл, който живеел в уединеното йоркширско село Торнхил. Въпреки отдалечеността си и сравнително скромното си обществено положение, Мичъл е един от големите умове в науката на осемнайсети век и бива много ценен.

Освен всичко друго, Мичъл установява вълнообразния характер на земетресенията, провежда много оригинални изследвания в областта на магнетизма и гравитацията, и доста оригинално предвижда възможността за съществуването на черни дупки двеста години преди всеки друг — това е скок на интуивната дедукция, какъвто дори Нютон не могъл да направи. Когато роденият в Германия музикант Уилям Хершел решил, че истинският интерес на живота му е астрономията, той се обърнал именно към Мичъл, за да го научи как се правят телескопи — едно мило деяние, за което науката за планетите му е длъжник оттогава.6

Но в сравнение с всичко, което Мичъл постигнал, нищо не било толкова гениално или е имало такъв ефект, както машината, която конструирал и направил за измерване на масата на Земята. За жалост той умира преди да проведе експериментите, но идеята и нужното оборудване преминали в ръцете на блестящия, но изключително необщителен лондонски учен Хенри Кавендиш.

Може да се напише цяла книга само за Кавендиш. Роден в семейство, което водело охолен и привилегирован живот — дядовците му били херцози, съответно на Девъншир и Кент, той бил най-надареният учен на времето си, но и най-странният. Страдал, по думите на един от биографите му, от свенливост до „степен, граничеща с болезнено състояние.“ За него всеки човешки контакт бил източник на изключително неудобство.

Веднъж, като отворил вратата си, видял да стои на стълбището почитател, който току-що бил дошъл от Виена. Развълнуван, австриецът започнал да бръщолеви хвалебствия. Няколко секунди Кавендиш слушал комплиментите, като че ли били удари с тъп предмет, а след това, като не можел повече да издържи, побягнал навън надолу по пътеката, оставяйки вратата широко отворена. Минали няколко часа, преди да бъде придуман да се върне обратно в имението си. Дори икономът му общувал с него чрез писма.

Въпреки че понякога имал смелостта да излезе в обществото — особено обичал седмичните научни соарета на великия природоизследовател сър Джоузеф Банкс — на другите гости им било ясно обяснявано, че в никакъв случай не трябва да заприказват и дори да поглеждат към Кавендиш. На тези, които искали да узнаят мнението му, им казвали да минават около него, като че ли е случайно, и да „говорят, като че ли няма никой.“ Ако казаното от тях е научно значимо, може да получат смутолевен отговор, но в повечето случаи ще чуят дразнещ звук (изглежда гласът му е бил писклив) и като погледнат, ще видят, че наистина няма никой, и че Кавендиш бяга към по-спокойно кътче.

Богатството му и склонността му към уединение му позволили да превърне дома си в Клапхъм в голяма лаборатория, където можел да броди необезпокояван из всяка област на физичните науки — електричество, топлина, гравитация, газове, всичко свързано със състава на материята. Втората половина на осемнайсети век е време, когато хората с научни наклонности започнали интензивно да се интересуват от физичните свойства на основните неща — особено газовете и електричеството, и започнали да търсят какво могат да правят с тях, често с повече ентусиазъм отколкото с наличието на здрав разум. В Америка Бенджамин Франклин рискувал живота си, като пускал хвърчила по време на електрическа буря. Във Франция химик на име Пилатр дьо Розие тествал възпламенимостта на водорода, като всмукал малко водород в устата си и после го издухал върху запалена свещ, като от раз доказал, че водородът наистина е лесно запалим, и че веждите не винаги са постоянна черта от лицето. Кавендиш, от своя страна, провеждал експерименти, в които се подлагал на постепенни раздрусвания от електрически ток, като прилежно записвал усилващите се степени на агония, докато не можел повече да държи перото за писане, а понякога и да остане в съзнание.

През дългия си живот Кавендиш направил редица значими открития — сред които било първи да изолира водорода и първи да съедини водород и кислород, за да се получи вода — но почти всичко, което правел, било съпроводено със странностите му. Непрекъснато вбесявал колегите си учени, като често в публикациите се позовавал на резултати от експерименти, които евентуално бил провел, а не бил споменал на никого за тях. В потайността си не само че приличал на Нютон, но значително го надминавал. Експериментите му, свързани с електропроводимостта, изпреварили времето си с един век, но за жалост станали известни чак като минал този век. Наистина повечето от това, с което се занимавал, станало достояние в края на деветнайсети век, когато кеймбриджкият физик Джеймс Кларк Максуел се заел със задачата да редактира трудовете на Кавендиш, но в повечето случаи вече други били обрали лаврите за описаните изследвания.

Между другото и без да казва никому, Кавендиш бил открил или предугадил закона за запазване на енергията, закона на Ом, закона на Далтон за парциалните налягания, закона на Рихтер за обратните пропорционалности, закона на Чарлз за газовете, както и принципите на електропроводимостта. Това е само част от всичкото. Според историка в областта на науката Дж. Ж. Краудър той също бил предугадил „трудовете на Келвин и Дж. Х. Дарвин за ефекта на приливното триене върху забавянето на въртенето на земята, както и откритието на Лармър, публикувано през 1915 г., за ефекта на локалното атмосферно охлаждане… труда на Пикеринг върху замръзващите смеси и част от изследванията на Рузбум върху хетерогенните равновесни състояния.“ И накрая, оставил обяснения, които довели директно до откриването на група елементи, известни като благородни газове, някои от които са толкова неуловими, че последният от тях бил открит чак през 1962 г. Но това, което е интересно за нас сега, е последният известен експеримент на Кавендиш, когато в края на лятото през 1797 г. на шестдесет и седем годишна възраст вниманието му било привлечено от сандъците с оборудване — очевидно оставени му просто от уважение — на Джон Мичъл.

Сглобена, апаратурата на Мичъл наподобявала много версия от осемнайсети век на спортен тренажор „Наутилус“. Състояла се от тежести, противотежести, махало, оси и усукани жици. В основата на машината били две оловни топки, тежки 158,5 килограма, окачени до две малки сфери. Идеята била да се измери гравитационното отклонение на малките сфери от големите, което ще даде възможност за първи път да се измери неуловимата сила, известна като гравитационна константа, и от която може да се направи заключение за теглото (ако сме точни — масата7) на Земята.

Тъй като гравитацията държи планетите в орбита и кара предметите да падат на земята, сме склонни да я възприемаме като могъща сила, но всъщност не е така. Гравитацията е силна някак си в общ смисъл, когато един масивен обект като Слънцето привлича друг масивен обект като Земята. На елементарно ниво гравитацията е много слаба. Всеки път, когато вземем книга от масата или монета от пода, без усилие преодоляваме сумарното гравитационно привличане на цяла планета. Това, което Кавендиш се опитвал да направи, е да измери гравитацията на това нищожно ниво.

Прецизност е ключовата дума. И най-малкото нещо не трябвало да смущава експериментите му в стаята с апаратура, така че Кавендиш заемал позиция в съседната стая и правел наблюденията си с телескоп, насочен към малък отвор. Работата била изключително деликатна и включвала седемнайсет точни, взаимносвързани измервания, които, взети заедно, отнели една година, за да бъдат завършени. Когато най-сетне завършил изчисленията си, Кавендиш съобщил, че Земята тежала малко над 13 000 000 000 000 000 000 000 фунта, или шест милиарда трилиона метрични тона, ако използваме съвременните мерки. (Един метричен тон е 1000 килограма или 2205 фунта.)

Днес учените разполагат с толкова прецизни машини, че могат да установят теглото на една бактерия, и които са толкова чувствителни, че резултатите се повлияват, ако някой на разстояние 25 метра се прозее, но не са подобрили значително измерванията на Кавендиш от 1797 г. Сегашното най-добро изчисление на теглото на Земята възлиза на 5,9725 милиарда трилиона метрични тона, или разликата е около 1% от стойността на Кавендиш. Интересното е, че всичко това само потвърдило изчисленията на Нютон, направени 110 години преди Кавендиш без всякакви експерименти.

Така че в края на осемнайсети век учените знаели с точност формата и размерите на Земята и разстоянието й от Слънцето и планетите; и сега Кавендиш, без дори да напусне дома си, им съобщил и теглото й. Така че човек би си помислил, че определянето на възрастта на Земята ще е нещо безпроблемно. В края на краищата нужните материали били буквално под краката им. Но не. Човешките същества ще разградят атома и ще изобретят телевизията, найлона, разтворимото кафе, преди да узнаят възрастта на своята собствена планета.

За да разберем защо е така, трябва да отидем в Шотландия и да започнем от запознаването си с един гениален и мил човек, за когото малцина са чували, но който току-що бил положил началото на една нова наука, наречена геология.

5. Каменоделците

Точно когато Хенри Кавендиш бил към края на експериментите си в Лондон, на 550 километра на север в Единбург със смъртта на Джеймс Хътън щял да приключи друг важен момент от историята на науката. Това било лошо за Хътън, но добро за науката, тъй като дало възможност на Джон Плейфеър да пренапише трудовете на Хътън, без да се чувства неловко.

Хътън бил наистина човек с остра проницателност и интересен събеседник, приятен за общуване и нямащ равен на себе си, когато става дума за мистериозните и бавни процеси, които са формирали Земята. За жалост той бил неспособен да представя идеите си по начин, който да е разбираем за другите. Той, както един от биографите му отбелязва с едва доловима въздишка, „е почти напълно лишен от риторически умения“. Почти всеки ред, който е написал, може да ви унесе в дрямка. Ето как пише в шедьовъра си от 1795 г. Теория за Земята с доказателства и илюстрации, като дискутира… нещо:

И въпреки това, почти без чужда помощ, по доста брилиянтен начин, създава науката геология и променя разбиранията ни за Земята. Хътън е роден през 1726 г. в заможно шотландско семейство и се радвал на материален комфорт, който му позволил да прекара доста от живота си, като се занимава с приятна и не особено трудна работа, и с интелектуално усъвършенстване. Изучавал медицина, но се отказал и се заел с фермерство, като използвал научни методи и работил за удоволствие. Когато земеделието и животновъдството му омръзнали, се преместил през 1768 г. в Единбург, където създал успешен бизнес, като произвеждал нишадър от въглищен прах и се занимавал с различни научни дела. Единбург по онова време бил интелектуален център и Хътън се възползвал от възможностите за обогатяване, които градът предоставял. Станал ръководен член на дружество, наречено „Ойстър клъб“ (от англ. oyster — нещо, от което може да се извлече полза — бел.ред.), където прекарвал вечерите си в компанията на такива членове като икономиста Адам Смит, химика Джоузеф Блек, философа Дейвид Хюм, както и такива забележителни гости като Бенджамин Франклин и Джеймс Уат.

Както било обичайно тогава, Хътън се интересувал от почти всичко — от минералогия до метафизика. Провеждал експерименти с химикали, изучавал методи за добив на въглища и изграждането на канали, обикалял солни мини, разсъждавал върху механизмите на наследствеността, колекционирал изкопаеми, и освен всичко друго предлагал теории за дъжда, състава на въздуха и законите за движението. Но от особен интерес за него била геологията.

Сред въпросите, които предизвиквали интерес в този френетично любознателен век, бил този, който озадачавал хората от доста време — а именно, защо древните мидени черупки и други морски фосили (вкаменелости) толкова често се намират на върха на планините. Как, за Бога, са отишли там? Тези, които смятали, че имат отговор, се разделили на два противоположни лагера. Едната група, известна като нептунисти, била убедена, че всичко на Земята, включително и морските миди, намиращи се на невероятно високи места, могат да бъдат обяснени с издигането и спадането на морското равнище. Смятали, че планините, хълмовете и други образувания са на възраст колкото самата Земя, а се променяли само когато водата се е разливала върху тях по време на период на глобален потоп.

На противоположно мнение били плутонистите, които твърдели, че вулканите и земетресенията, заедно с други съзидателни фактори, непрекъснато променят облика на планетата, а не непостоянните морета. Плутонистите също повдигали неудобни въпроси за това къде се оттича всичката вода, когато няма потоп. Ако е имало толкова вода, че да покрие Андите, тогава къде, моля, отива тя по време на спокойните периоди, като този понастоящем? Вярвали, че Земята е подложена на влиянието на силни вътрешни, както и на повърхностни сили. Те обаче не можели да дадат убедително обяснение как всичките тези черупки от миди са се появили там горе.

Докато Хътън разсъждавал върху тези въпроси, стигнал до няколко изключителни прозрения. От наблюденията във фермата си виждал, че почвата се образува от ерозията на скалите и че частици от тази почва непрекъснато биват отмивани и носени от потоците и реките, за да направят нанос другаде. Осъзнал, че ако такъв процес бъде оставен да достигне до естествения си край, то тогава Земята ще стане напълно гладка. А навсякъде около него имало хълмове. Очевидно трябва да има някакъв друг процес, някаква форма на обновяване и надигане, която да създава нови хълмове и планини, за да се поддържа цикълът. Решил, че мидените черупки по върховете на планините не били наслоени по време на потопи, а са се издигнали заедно със самите планини. Достигнал също до извода, че именно горещината вътре в Земята създава нови скали и континенти, и е издигнала планинските вериги. Малко е да се каже, че геолозите не могли да схванат пълното значение на разсъжденията му цели двеста години, когато накрая възприемат идеята за тектоничните плочи. Преди всичко теориите на Хътън показват, че процесите на Земята се нуждаят от изключително много време, доста повече от това, което някой въобще си е представял. Прозренията му били достатъчни, за да променят изцяло схващанията ни за Земята.

През 1785 г. Хътън изложил идеите си в един дълъг доклад, който бил изнесен на последователни срещи на Кралското дружество в Единбург. Не привлякъл въобще почти никакъв интерес. Не е трудно да се види защо. Ето как отчасти го е представил на публиката си:

Излишно е да се каже, че почти никой от публиката нямал и най-малката представа за какво говори. Насърчен от приятелите си да напише по-подробно теорията си, с надеждата, че може по някакъв начин изказът му случайно да стане по-ясен при един по-разширен формат, Хътън прекарал следващите десет години в подготовка на големия си труд, който е публикуван в два тома през 1795 г.

Заедно двете книги достигат до почти хиляда страници и, което е забележително, били по-зле, отколкото се опасявали и най-песимистично настроените му приятели. Освен всичко друго, почти половината от завършения му труд съдържал цитати от френски източници на оригинален френски. Третият том бил толкова неинтересен, че го публикуват чак през 1899 г., почти век след смъртта на Хътън, а четвъртият и последен том въобще не е публикуван. Книгата му Теория за Земята е сериозен кандидат за най-малко четената научна книга (или поне би била, ако нямаше толкова много други). Дори Чарлз Лайъл, велик геолог от следващия век и човек, който четял всичко, си признава, че не успял да се справи с нея.

За щастие Хътън имал помощник в лицето на Джон Плейфеър, професор по математика в Единбургския университет и близък приятел, който не само можел да пише изящна проза, но — благодарение на това, че от години бил редом до Хътън — всъщност разбирал какво Хътън се опитвал да каже в повечето случаи. През 1802 г., пет години след смъртта на Хътън, Плейфеър написал опростено изложение на хътъновите принципи, озаглавено Илюстрации от хътъновата теория за Земята. Книгата била посрещната с благодарност от тези които активно се интересували от геология, а през 1802 г. броят им не бил голям. Това обаче щяло да се промени. И как само.

През зимата на 1807 г. в Лондон тринайсет съмишленици събрали в масонската кръчма в Лонг Ейкър, в Ковънт Гардън, да сформират клуб, който да се нарича Геоложко дружество. Идеята била да се срещат веднъж месечно, за да си обменят геоложки идеи над чаша две мадейра и приятелска вечеря. Цената на ястията била определена нарочно да бъде висока — петнайсет шилинга, за да възпре онези, които имат само интелектуални качества. Скоро станало ясно обаче, че имало нужда от нещо, което е от по-институционален характер, с постоянно седалище, където хората да могат да се събират, за да споделят и дискутират нови открития. Само за една година членовете станали четиристотин — все още били само джентълмени, разбира се — и Геоложкото дружество заплашвало да затъмни Кралското в качеството си на първото научно дружество в страната.

Членовете се срещали два пъти месечно от ноември до юни, когато почти всички отивали да прекарат лятото, като се занимават с геологопроучвателни работи на открито. Това не били нито хора, които комерсиално се интересували от минералите, нито пък повечето от тях били учени — били просто джентълмени, разполагащи с богатството и времето да се отдават на хоби на повече или по-малко професионално ниво. До 1830 г. наброявали 745 и светът никога нямало отново да види подобно нещо.

Трудно е да си представим сега, но геологията вълнувала деветнайсети век, дори завладяла съзнанието му така, както никоя друга наука не го е правила преди това или пък някога ще го направи. През 1839 г., когато Робърт Мърчисън публикува книгата Силурийската система — обемист и тежък труд за типа скала, наречена пясъчни шисти, тя става веднага бестселър, с четири издания, въпреки че един брой струва осем гвинеи и е написана във хътъновски стил, т.е. не ставала за четене. (Както един поддръжник на Мърчисън признава, била „тотално лишена от литературни качества.“) И когато през 1841 г. великият Чарлз Лайъл отишъл в Америка, за да изнесе серия от лекции в Бостън, трихилядна публика изпълва Лоуелския институт, за да чуе притихналата зала описание на морските зеолити и сеизмичните смущения в Кампания.

Из целия съвременен и мислещ свят, но особено във Великобритания, учените излизали сред природата, за да се позанимават малко с „каменоделство“, както те го наричали. Това било занимание, на което гледали сериозно и съответно се обличали с подобаваща строгост, с цилиндри и тъмни костюми, с изключение на преподобния Уилям Бъкланд от Оксфорд, който имал навика да се занимава с геологопроучвателна работа, облечен в професорска мантия.

Геоложките проучвания на открито привличали мнозина изключителни личности, включително и гореспоменатия Мърчисън, който прекарал първите трийсет и няколко години от живота си, като галопирал след лисици, превръщал с едри сачми подгонените във въздуха птици в кълба от хвърчащи пера, без да показва каквато и да е подвижност на ума, освен тази да прочете Таймс или да играе на карти. После открил интереса си към скалите и станал по един бърз и впечатляващ начин титан на геоложкото мислене.

Тогава живял и д-р Джеймс Паркинсон, който бил ранен социалист и автор на много провокационни памфлети със заглавия като „Революция без кръвопролитие“. През 1794 г. бил замесен в малко лунатично звучащата конспирация, наречена „Заговор детска пушка“, с която планирали да прострелят крал Джордж III във врата с отровна стреличка, докато седи в ложата на театъра. Паркинсон бил привикан пред личния съвет на краля и насмалко да го пратят окован в Австралия, преди обвиненията срещу него да бъдат оттеглени. После възприел по-консервативен подход към живота, като развил интерес към геологията и станал един от основоположниците на геоложкото дружество и автор на важен геоложки текст — Органични останки от предишен свят, който бива публикуван в продължение на половин век. Никога повече не бил въвлечен в неприятности. Днес обаче го помним със забележителното му изследване на страданието, което тогава се наричало „паралитично треперене“, но сега се знае като Паркинсова болест. (Паркинсон е известен и с друго. През 1785 г. той става може би първият човек в историята, който спечелва природонаучен музей на томбола. Музеят, който се намирал на Лестър Скуеър в Лондон, бил основан от сър Аштън Левър, стигнал до банкрут поради необузданото си колекциониране на природни чудеса. Паркинсон запазва музея до 1805 г., когато не е в състояние повече да го поддържа, и колекцията била ликвидирана и продадена.)

Чарлз Лайъл не се отличавал с толкова забележителен характер, но бил по-влиятелен, отколкото всички останали взети заедно. Лайъл е роден в годината, когато Хътън умира, и това станало само на 100 километра, в селото Кинорди. Въпреки че е шотландец по рождение, израства в далечния юг на Англия, в Ню Форест ъф Хампшир, тъй като майка му била убедена, че шотландците са лекомислени пияници. Както обикновено било присъщо за джентълмените учени от деветнайсети век, Лайъл произхождал от заможно семейство и притежавал интелектуална мощ. Баща му, който също се наричал Чарлз, се отличавал с това, че бил водещ познавач на поета Данте и на мъховете. (Orthotricium lyelli, върху които повечето любители на английската природа са сядали някога, носят неговото име.) Лайъл наследил от баща си интереса към естествените науки, но именно в Оксфорд попаднал под обаянието на преподобния Уилям Бъкланд — този с надиплените мантии — и младият Лайъл започнал да се посвещава на геологията, което продължило цял живот.

В някои отношения Бъкланд очаровал със странностите си. Имал истински постижения, но се помни и с ексцентричността си. Бил особено известен с менажерията си от диви животни — някои от които били огромни и опасни, и им било позволено да се скитат из къщата и градината — както и с желанието си да яде всяко животно, което е сътворено. В зависимост от прищявката му и от това какво има в наличност, на гостите в дома на Бъкланд можело да им бъде сервирано печено морско свинче, панирани мишки, печен таралеж или сварени югоизточноазиатски охлюви. Бъкланд харесвал по нещо у всички тях с изключение на обикновената къртица, която обявил за отвратителна. Почти неизбежно станал водещ специалист по корполитите — вкаменели фекалии — и имал специална маса, направена от колекцията му от такива екземпляри.

Дори когато провеждал сериозни научни изследвания, способите му били чудати. Веднъж г-жа Бъкланд била събудена с разтърсване през нощта, като съпругът й викал развълнувано: „Скъпа, мисля че следите от стъпките на Cheirotherium несъмнено са като на костенурка“. Заедно се втурнали в кухнята, по пижами. Г-жа Бъкланд замесила тесто и го разстлала върху масата, докато преподобният Бъкланд отишъл да вземе семейната костенурка. Пуснали я върху масата, принудили я да върви напред и открили за тяхна радост, че стъпките й наистина съвпадали с тези на изкопаемото животно, което Бъкланд изучавал. Чарлз Дарвин смятал Бъкланд за простак — това е думата, която използвал — но Лайъл изглежда, че го е намирал за вдъхновяващ и го харесвал достатъчно, за да обиколи Шотландия с него през 1824 г. Скоро след това пътешествие Лайъл решил да изостави правната си кариера и да се отдаде изцяло на геологията.

Лайъл бил изключително късоглед и през по-голямата част от живота си болезнено присвивал очи, което му придавало затормозен вид. (Накрая съвсем щял да изгуби зрението си.) Другата му малка странност бил навикът му, когато разсъждава, да заема най-невероятни пози по мебелите — например да лежи едновременно върху два стола. Често, когато бил обзет от дълбоки размишления, се смъквал толкова ниско на стола, че задните му части почти докосвали пода. Единствената истинска работа, която Лайъл някога е работил, е като професор по геология в Кингс Колидж в Лондон от 1831 до 1833 г. Именно по това време работил над Принципи на геологията, издадена в три тома между 1830 и 1833 г., която по много начини консолидира и разяснява вижданията, изказани за първи път от Хътън едно поколение по-рано. (Въпреки че Лайъл никога не бил чел Хътън в оригинал, той усърдно четял преработената от Плейфеър версия.)

Между съвременниците на Хътън и тези на Лайъл възникнал нов геоложки диспут, който до голяма степен изместил предишната полемика между нептунистите и плутонистите, но и често бива бъркан с нея. Новата битка представлявала спор между катастрофизъм и униформизъм — непривлекателни термини за един важен и продължителен диспут. Катастрофистите, както може да се очаква от името, смятали, че Земята е формирана вследствие на резки катаклизми — главно потопи, ето защо катастрофизмът и нептунизмът често се смесват погрешно. Катастрофизмът бил особено удобен за духовници като Бъкланд, тъй като им позволявал да включат библейския потоп на Ной в сериозни научни дискусии. Униформистите, за разлика от тях, смятали, че промените на Земята са постепенни и че почти всички земни процеси протичат бавно, в продължение на огромни периоди от време. Хътън е много повече автор на идеята, отколкото Лайъл, но повечето хора четели именно Лайъл, така че той се възприема от повечето учени, тогава и сега, за баща на съвременното геоложко мислене.

Лайъл смятал, че промените на Земята стават равномерно и постоянно — че всичко, което някога се е случило в миналото, може да се обясни със събития, които стават и днес. Лайъл и привържениците му не само че отричали катастрофизма, те го ненавиждали. Катастрофистите вярвали, че изчезването на видовете е част от последователност, в която животните непрекъснато измирали и били заменяни с други видове — схващане, което природоизследователят Т. Х. Хъксли подигравателно оприличил на „поредица от робери на вист, като накрая картоиграчите обръщат масата и искат ново тесте карти.“ Катастрофизмът бил твърде удобен начин, за да се обясни незнайното. „Никога преди това не е имало такава догма, която толкова да насърчава леността и да притъпява остротата на любознателността“ — казва с пренебрежение Лайъл.

Неуспехите и грешките на Лайъл не били незначителни. Не успял да обясни убедително как планинските вериги се формират и пренебрегвал ледниците като фактори на промяната. Отказвал да приеме идеята на Луи Агасиз за ледниковите епохи — „охлаждането на земното кълбо“, както пренебрежително го формулира — и бил убеден, че бозайници „ще бъдат открити в най-старите слоеве, съдържащи вкаменелости.“ Отричал идеята, че животните и растенията са претърпели внезапно унищожение, и вярвал, че основните животински групи — бозайниците, влечугите, рибите и така нататък — съществуват съвместно от вечни времена. По всички тези въпроси той накрая бива опроверган.

И все пак ще бъде почти невъзможно да се преувеличи влиянието на Лайъл. Принципите на геологията била издадена дванайсет пъти, докато бил жив и съдържа схващания, които оформят геоложкото мислене чак и през двайсетия век. Дарвин взел със себе си първото издание по време на пътешествието си с кораба Бийгъл и написал след това, че „голямата заслуга на Принципите е, че променят целия тон на мисленето ни, и следователно, когато човек види нещо, което никога не е било видяно от Лайъл, го вижда частично през неговите очи.“ Казано накратко, смятал го е почти за бог, както и мнозина от неговото поколение. То е доказателство за силата на влиянието на Лайъл, така че когато през 1980-те геолозите трябвало да пренебрегнат само част от господството на неговото мнение, за да се даде място на влиятелната теория за измирането на видовете, това почти ги съсипва. Но това е друга глава.

Междувременно геологията трябвало да се занимае с доста класифициране, но не всичко вървяло гладко. От самото начало геолозите се опитали да категоризират скалите по периодите, в които са били наслоени, но често имало горчиви спорове къде да се постави разграничителната линия — няма по-голям от дългогодишния дебат, станал известен като Великата девонска полемика. Въпросът възникнал, когато преподобният Адам Седжуик от Кеймбридж твърдял, че един пласт скала принадлежи към периода камбрий, а Родерик Мърчисън, че неговото място е в периода силур. Диспутът бил разгорещен дълги години и станал особено ожесточен. „Дьо ла Беш е негодник“ — пише Мърчисън на приятел в типично за него избухване.

Може да се почувства силата на убежденията им, като се погледнат заглавията на главите във Великата девонска полемика от Мартин Дж. С. Рудуик, описваща отлично и трезво проблема. Книгата започва безобидно със заглавия като „Арена на джентълменски дебат“ и „Разгадаване на пясъчните шисти,“ но след това продължават „Пясъчните шисти, защитени и атакувани“, „Обвинения и контраобвинения“, „Разгласяване на отвратителни слухове“ „Стихоплетец се отказва от ереста си“, „Поставяне на провинциалист на мястото му“ и (в случай, че има съмнение, че това е било война) „Мърчисън открива кампанията Райнланд“. Битката накрая приключила през 1879 г. чрез простия трик, като открили нов период — ордовик, който вмъкнали между спорните два.

Тъй като британците били най-активни през ранните години на геологията, в геоложкия речник преобладават британски имена. Периодът Девон произлиза от английското графство Девон. Камбрий е наречен на латинското име на Уелс, а Ордовик и Силур напомнят древните уелски племена — Ордовици и Силури. С развитието на геоложките проучвания обаче имена започнали да се промъкват отвсякъде. Юра се отнася за планината Юра между Франция и Швейцария. Перм произлиза от бившата руска провинция Перм в Уралските планини. За периода Креда (от латинската дума за „тебешир)“ сме длъжници на белгийския геолог с напереното име Ж. Ж. д’Омалиус д’Алой.

Първоначално геоложката история била разделена на четири периода: първичен, вторичен, терциер и кватернер. Системата била твърде подредена, за да просъществува по-дълго, и скоро геолозите предложили допълнителни разделения, а други премахнали. Термините първичен и вторичен период въобще излезли от употреба, докато кватернер не бил признаван от някои, но други го възприели. Днес само терциер е останал като общо обозначение, използвано навсякъде, въпреки че не представлява трети период от нищо.

Лайъл в труда си Принципите внася допълнителни подраздели, известни като епохи или серии, за да обхване периода от динозаврите насам, които включват плейстоцен („най-скорошен“), плиоцен („по-скорошен“), миоцен („сравнително скорошен“) и умилително неясния олигоцен („малко скорошен“). Лайъл първоначално възнамерявал да използва „-синхронически“ за окончания, при което се получават такива скриптящи обозначения като мезосинхронически и палеосинхронически. Преподобният Уилям Хюел, който бил влиятелен човек, възразил въз основа на етимологични причини и вместо това предложил модела с „-ос“, като се получавало мейонос, плейонос и т.н. Така че окончанията „-ен“ били нещо като компромис.

Днес, в общи линии, геоложкото време се разделя, първо, на четири големи раздела, известни като ери: предкамбрий, палеозой (от гръцки, означаващ „древен живот“), мезозой („среден живот“) и неозой („нов живот“). Тези четири ери са подразделени на вариращи между дванайсет до двайсет подгрупи, обикновено наричани периоди или системи. Повечето от тях са сравнително добре извести: креда, юра, триас, силур и т.н.8

След това следват епохите на Лайъл — плейстоцен, миоцен и така нататък — които се отнасят за най-скорошните (но в палеонтологическо отношение много натоварени) 65 милиона години, и най-накрая имаме куп по-прецизни подразделения, известни като стадии или векове. Повечето от тях са наречени на географски обекти с нескопосно измислени и трудни за произнасяне имена: Илинойски, Десмойнезийски, Кроиксийски, Кимериджински и така нататък в същия дух. Според Джон Макфий те наброяват „десетки дузини.“ За щастие, освен ако човек не прави кариера в геологията, малка е вероятността да чуе отново за тях.

Това, което още повече обърква, е че стадиите или вековете в Северна Америка са с различни имена от тези в Европа и често само приблизително се засичат във времето. Така че северноамериканският цинцинатийски стадий повече съответства на ашгилийския стадий в Европа, плюс мъничко припокриване с по-ранния кародосиански.

И всичко това се променя от учебник на учебник и от учен на учен, така че някои възприемат седем неотдавнашни епохи, докато други се задоволяват с четири. В някои учебници освен това периодите терциер и кватернер са махнати и са заменени с периоди с различна продължителност, наречени палеоген и неоген. Други разделят предкамбрия на две ери — на изключително древния архай и по-новия протерозой. Понякога също може да се срещне терминът фанерозой, включващ ерите неозой, мезозой и палеозой.

Нещо повече, всичко това се отнася за отрязъци от време. Скалите се разделят на съвсем различни единици, известни като системи, серии и стадии. Прави се разлика между късен и ранен (за време) и горен и долен (за пластове скали). Може да стане съвсем объркващо за неспециалистите, но за един геолог това може да е въпрос на страст. „Виждал съм възрастни мъже да пламват от гняв заради тази метафорична милисекунда от историята на живота“ — пише британският палеонтолог Ричърд Фортей за дългогодишния диспут къде се намира границата между периодите камбрий и ордовик.

Днес поне сме в състояние да използваме прецизни методи за определяне на периодите. През по-голямата част от деветнайсетия век геолозите можели само да гадаят за нещата. Неприятното положение тогава произлизало от това, че въпреки че можели да подредят различните скали и вкаменелости по възраст, нямали представа колко дълго са продължили периодите. Когато Бъкланд размишлявал над възрастта на скелет от ихтиозавър, не успял да каже друго, освен че е живял някъде между „десет хиляди или повече от десет хиляди пъти по десет хиляди“ години по-рано.

Въпреки че нямало надежден начин за датиране на периодите, не липсвали хора, които желаели да опитат. Най-известният ранен опит бил през 1630 г., когато архиепископ Джеймс Ъшър от Ирландската църква направил внимателно изследване на Библията и други исторически източници и стигнал до заключението, описано в огромен том, наречен Летописи на Стария завет, че Земята е била сътворена по пладне на 23 октомври 4004 г. пр. Хр., твърдение, което разсмива историци и писатели на учебници оттогава насам.9

Между другото съществува един постоянен мит — който се поддържа в доста на брой сериозни книги — че възгледите на Ъшър доминират над научните схващания чак и през деветнайсети век, и че именно Лайъл е този, който оправя нещата. Стивън Джей Гулд в Стрелата на времето цитира като типичен пример следното изречение от популярна книга от 1980-те: „Преди Лайъл да публикува книгата си повечето мислещи хора приемаха идеята, че земята е млада.“ Всъщност не било така. Както Мартин Дж. С. Рудвик го формулира, „Никой геолог, от която и да е националност, и чийто труд се възприема сериозно от други геолози, не е защитавал времева скала, която да се ограничава в рамките на буквалното тълкуване на Библията.“ Дори преподобният Бъкланд, толкова набожна душа, колкото е възможно да бъде в деветнайсети век, отбелязал, че никъде в Библията не е указано, че Господ е сътворил Рая и Земята през първия ден, а само „в началото.“ Това начало, разсъждавал той, може да е продължило „милиони и милиони години.“ Всички били съгласни, че Земята е стара. Въпросът просто бил, колко е стара.

Един от по-добрите ранни опити за датиране на планетата принадлежал на винаги надеждния Едмънд Халей, който през 1715 г. предположил, че ако се раздели цялото количество сол, намиращо се в моретата, на количеството, което се прибавя всяка година, ще се получи броят на годините, през които са съществували океаните, а това от своя страна ще ни даде приблизително възрастта на Земята. Тази логика се нравела, но за жалост никой не знаел колко сол има в морето или с колко тя се увеличава всяка година, което правело експеримента неприложим.

Първият опит за измерване, за който въобще може да се каже, че е научен, бил направен от французина Жорж Луи Льоклерк, граф дьо Бюфон, през 1770 г. Отдавна се знаело, че Земята излъчва определено количество топлина — това било ясно на всеки, който е слизал във въгледобивна мина — но не се знаело как да се определи скоростта на разсейването й. При експеримента си Бюфон нагрявал сфери, докато не се нажежели до бяло, и след това изчислявал скоростта на загубата на топлина чрез допирането им (навярно съвсем леко в началото), докато се охлаждали. Така той изчислил, че възрастта на Земята е някъде между 75 000 и 168 000 години. Разбира се, стойността била изключително занижена, но представлявала въпреки това радикална идея, и Бюфон бил заплашен с отлъчване от църквата. Като практичен човек той веднага се извинил за безразсъдната си ерес, но след това бодро повторил предположенията си в написаните от него впоследствие трудове.

До средата на деветнайсети век повечето образовани хора смятали, че Земята е поне на няколко милиона години, дори на няколко десетки милиона години, но вероятно на не повече от това. Така че било изненадващо, когато през 1859 г. в Произход на видовете Чарлз Дарвин съобщил, че геоложките процеси, които са образували Уийлд — местност в Южна Англия, разпростираща се в Кент, Съри и Съсекс, са отнели според изчисленията му цели 306 662 400 години. Твърдението му било забележително, отчасти поради това, че било изключително конкретно, но повече и заради това, че се опълчило срещу общоприетото схващане относно възрастта на Земята.10 Твърдението се оказало толкова спорно, че Дарвин го изважда от третото издание на книгата. Същината на проблема обаче останала. На Дарвин и приятелите му геолози им било нужно Земята да е на много години, но никой не можел да намери начин да докаже това.

За нещастие на Дарвин и на прогреса проблемът привлякъл вниманието на великия лорд Келвин (който, въпреки че бил несъмнено велик, тогава бил все още просто обикновеният Уилям Томсън; въздига се до благороднически сан чак през 1892 г., когато бил на шейсет и осем години и към края на кариерата си, но ще следвам общоприетото да използвам името му с титлата с обратна сила). Келвин бил една от най-необикновените личности на деветнайсети век — всъщност, на който и да е век. Германският учен Херман фон Хелмхолц, който самият бил не по-малко велик интелектуалец, пише, че Келвин притежава в най-голяма степен „интелигентност, яснота и подвижност на ума“, каквито някога е срещал у човек. „Чувствах се понякога като дърво до него“ — добавя той, малко потиснато.

Чувството е разбираемо, тъй като Келвин бил нещо като викториански супермен. Роден е през 1824 г. в Белфаст, син на професор по математика в „Роял Академикъл Инститюшън“, който скоро след това се премества в Глазгоу. Там Келвин се изявил като такова дете чудо, че бил приет в Глазгоуския университет на изключително крехката възраст от десет години. Докато станал на двайсет и няколко години, вече бил учил в учебни заведения в Лондон и Париж, бил завършил Кеймбридж (където спечелил първа награди по гребане и математика, и някак си намерил време да създаде и музикално дружество). Бил избран за преподавател в Питърхаус и написал (на френски и английски) една дузина доклади по висша и приложна математика с такава ослепителна оригиналност, че трябвало да ги публикува анонимно, за да не постави по-старшите над него в неловко положение. На двайсет и две годишна възраст се връща в Глазгоуския университет, за да получи професура по натурфилософия — пост, който заема през следващите петдесет и три години.

В продължение на дългата си кариера (живее до 1907 г. — до осемдесет и три годишна възраст) написал 661 доклада, натрупал 69 патента (от които доста забогатял) и станал известен в почти всеки клон на физическите науки. Освен всичко друго, той предлага метода, който директно довел до откриване на принципа на хладилниците, измислил абсолютната скала на температурата, която още носи името му, изобретил усилвателните устройства, които позволяват телеграми да се изпращат отвъд океаните, и направил безброй подобрения в корабостроенето и мореплаването — от създаването на обикновения морски компас до създаването на първата акустична сонда. И това били само практическите му постижения.

Теоретичните му трудове в областта на електромагнетизма, термодинамиката и вълновата теория на светлината били еднакво революционни.11 Имал е, наистина, само един недостатък и това била неспособността му да изчисли точната възраст на Земята. Този проблем заемал важно място във втората половина от кариерата му, но всичките му опити били много далеч от правилния отговор. През 1862 г. в статия в популярното списание, наречено Макмилън, изказал предположението, че Земята е на 98 милиона години, но предпазливо допуска, че стойността може да е само 20 милиона или пък да е дори 400 милиона. Показвайки изключителна разсъдливост, признал, че изчисленията му може да са били погрешни, ако „източници, неизвестни засега нам, са съществували в голямото хранилище на сътворението“ — но било ясно, че смятал това за малко вероятно.

С годините Келвин става по-прям в твърденията си и по-малко прав. Непрекъснато ревизирал изчисленията си, като числата намалявали от 400 милиона години на 100 милиона години, на 50 милиона години, и накрая, през 1897 г., вече били само 24 милиона години. Не го направил преднамерено. Просто нищо във физиката не можело да обясни как едно тяло с размера на Слънцето може да гори непрекъснато повече от няколко хиляди милиона години максимум, без да изчерпи енергията си. Оттука следвало, че Слънцето и планетите му били относително, но неизбежно млади.

Проблемът бил, че почти всички вкаменелости, които служели за доказателство, опровергавали това и изведнъж през деветнайсети век се намерили много такива изкопаеми доказателства.

6. Жестоката борба за възрастта на Земята

През 1787 г. в Ню Джърси някой — вече не се помни кой точно — намерил огромна бедрена кост да стърчи на брега на един поток в местността Удбъри Крийк. Очевидно било, че костта не принадлежала на никое създание от вид, който още е жив днес, със сигурност не и в Ню Джърси. От малкото, което се знае сега, се смята, че принадлежала на хадрозавър, голям птицечовков динозавър. По това време не се знаело нищо за динозаврите.

Костта била изпратена на д-р Каспър Уистър, националния специалист по анатомия, който я описал на есенното заседание на Американското философско дружество във Филаделфия. За жалост, Уистър въобще не успява да осъзнае значението на костта, а само направил няколко предпазливи и скучни бележки, в смисъл, че това е лъжа. Така той пропуснал възможността да стане откривателят на динозаврите половин век преди някой друг. Всъщност костта предизвикала толкова малко интерес, че била сложена в склад и накрая въобще изчезнала. Така че първата кост от динозавър, която била някога намерена, била и първата изгубена.

Повече от озадачаващо е, че костта не предизвикала по-голям интерес, тъй като появата й съвпада с периода, когато вълна от празни приказки заливала Америка относно останките на големи древни животни. Причината за това било странното твърдение на големия френски природоизследовател граф дьо Бюфон — този с нажежените сфери от предишната глава — че живите неща от Новия свят са по-малоценни в почти всичко в сравнение с тези от Стария свят. Америка, пише Буфон в обширната и високо ценена Естествена история, е земя, където водата е застояла, земята неплодородна, а животните — дребни и без жизненост, защото телосложението им е отслабено от „отровните изпарения“, идващи от разлагащи се мочурища и усойни гори. В такава среда дори и местните индианци не са мъжествени. „Нямат бради, нито пък са окосмени“ — споделя всезнаещо Бюфон — „и им липсва плам към женските.“ Репродуктивните им органи са „малки и немощни.“

Наблюденията на Бюфон изненадващо намерили ревностна подкрепа сред други писатели, особено сред такива, чиито изводи не били усложнени с действително познаване на страната. Холандец на име Комей де Поу съобщава в популярния си труд Философски изследвания върху американците, че местните американски мъже не само че не са внушителни в репродуктивно отношение, но и „толкова им липсва мъжественост, че имат мляко в гърдите си.“ Такива възгледи се радват на невероятна дълготрайност и могат да се намерят буквално или подражателски повторени в европейски текстове до края на деветнайсети век.

Не е изненадващо, че такова очерняне срещнало възмущение в Америка. Томас Джеферсън включил яростно (и, освен ако контекстът не е разбран, доста смайващо) опровержение в Бележки за щата Вирджиния и накарал приятеля си от Ню Хемпшир генерал Джон Съливън да изпрати двайсет войника в горите на север да намерят мъжки американски лос, който да бъде предоставен на Бюфон в доказателство за ръста и величието на американските четирикраки. Две седмици били нужни на хората му, за да открият подходящ субект. Лосът, който бил застрелян, за жалост не притежавал величествените рога, които Джеферсън искал, но Съливън предвидливо сложил приспособени рога от лос или елен, с предложение те да бъдат прикрепени. Кой, в края на краищата, щял да разбере това във Франция? През това време във Филаделфия — градът на Уистър — природоизследователите започнали да сглобяват костите на гигантско същество, приличащо на слон, в началото известно като „голямото американско инкогнитум“, но след това идентифицирано, не съвсем правилно, като мамут. Първите от тези кости били открити в местност, наречена „Биг боун лик“ в Кентъки, но скоро и други започнали да се появяват навсякъде. Оказало се, че Америка някога е била родината на наистина солидно същество — такова, което ще обори глупавите галски твърдения на Бюфон.

В тяхното желание да демонстрират туловището и свирепостта на съществото-инкогнитум американските природоизследователи изглежда, че малко са се увлекли. Те преувеличават размера му шест пъти и му приписват страховити нокти, които всъщност са били на мегалоникс, или гигантски ленивец, намерен наблизо. По доста впечатляващ начин се самоубедили, че животното се е радвало на „ловкостта и свирепостта на тигъра“, и го изобразявали в илюстрации как напада с котешка изящност жертвите си. Когато били намерени бивни зъби, те били налагани върху главата на животното по най-различни изобретателни начини. Един реставратор завъртял бивните отгоре надало, като зъби на острозъба котка, което им придало доста агресивен вид. Друг така подредил бивните, че били извити назад според очарователната теория, че съществото е било водно и ги е използвало, за да се закотвя за дърветата, докато подремне. Най-приемливото нещо относно съществото-инкогнитум било, че то изглежда е измряло — факт, за който Бюфон ентусиазирано се хваща като доказателство за безспорно дегенератската му същност.

Бюфон умира през 1788 г., но спорът продължил. През 1795 г. селекция от кости пристига в Париж, където те биват изследвани от изгряващата звезда на палеонтологията, младия и аристократичен Жорж Кювие. Кювие вече бил заслепил хората с това, че взимал купчина разбъркани кости и така ги нагласявал, че придобивали оформен вид. Казват, че можел да опише външния вид и същността на животното само от един-единствен зъб или част от челюст, а отгоре на това — понякога и да определи вида и подвида му. Осъзнавайки, че никой в Америка не се бил сетил да напише нещо за тромавото същество, той го описал и така станал неговият официален откривател. Нарекъл го мастодонт (което изненадващо буквално означава „зъби като зърно на гърда“).

Вдъхновен от спора, през 1796 г. Кювие написал забележителен труд — Бележки за видовете живи и изкопаеми слонове, в който за първи път представя формална теория за измирането на животински вид. Вярвал, че от време на време Земята преживявала глобални катастрофи, в които групи създания измирали. За религиозните хора, включително и за самия Кювие, идеята водела до неудобни заключения, тъй като предполагала безотговорна небрежност от страна на Провидението. По каква причина Господ ще създаде видовете, а после ще ги унищожава. Идеята противоречала на вярата във Великата верига от същества, която гласи, че светът е внимателно подреден и всяко живо същество в него има свое място и цел, като винаги е било и ще бъде така. Колкото до Джеферсън, той въобще не можел да приеме мисълта, че на цели видове ще им бъде позволено да измрат (камо ли да еволюират). Така че, когато му било казано, че може да има научна и политическа изгода в изпращането на група хора да изследва вътрешността на Америка отвъд Мисисипи, той веднага подкрепил идеята с надеждата, че храбрите авантюристи ще открият стада от мастодонти и други свръхразмерни същества в цветущо здраве които да пасат из обширните равнини. Личният секретар на Джеферсън и негов доверен приятел Мериуедър Луис бил избран за съводач и главен природоизследовател на експедицията. Човекът, който бил определен да го съветва какво да търси по отношение на животните — живи и измрели, бил не друг, а Каспър Уистър.

През същата година — фактически през същия месец — когато аристократичният и знаменит Кювие излагал в Париж теориите си за измирането на видовете, на другия край на Ламанша един доста по-неизвестен англичанин прозрял в геологията значимостта на вкаменелостите, което щяло да доведе до трайни последици в геологията. Уилям Смит бил млад инспектор по строежа на канала Съмърсет Кол. Вечерта на 5 януари 1796 г. той седял в една страноприемница, когато нахвърлил идеята, която щяла да го направи известен. Когато се изследват скалите, трябва да има способ за корелация, за база, въз основа на която да може да се каже, че тези каменовъглени скали от Девон са по-млади от скалите в Уелс от периода камбрий. Прозрението на Смит било в това, че осъзнал ключовата роля на вкаменелостите. Със смяната на скалните слоеве определени видове вкаменелости изчезвали, а други оставали в следващите нива. Като се определи кой вид се появява в даден слой, може да се изчисли относителната възраст на скалите, където и да са те. Основавайки се на познанията си като земемер, Смит веднага почнал да чертае карта на ската пластове във Великобритания, която щяла да бъде публикувана след много преживени изпитания през 1815 г. и да стане крайъгълен камък на съвременната геология. (Историята е добре описана в популярната книга Картата, променила света на Саймън Уинчестър.)

За жалост Смит прозрял нещата, но учудващо не проявявал интерес, защо скалите са наслоени по начина, по който се намират. „Отказал съм се да си задавам въпроси относно произхода на слоевете и съм се задоволил със съществуващите факти“ — пише той. „Въпросите и последиците не могат да са от компетенциите на скален земемер.“

Откритията на Смит относно геоложките слоеве засилили неудобството от морална гледна точка по отношение на измиранията на видовете. Като начало тези открития потвърдили, че Господ е изтривал многократно, а не само веднъж, същества от лицето на Земята. Това Го правело да изглежда не толкова безотговорен, колкото странно враждебен. То породило неудобството да трябва да се обяснява, защо някои същества са изчезнали, а други са продължили да съществуват безпрепятствено в следващите векове. Очевидно имало много повече въпроси, свързани с измиранията, отколкото библейския потоп от времето на Ной можел да обясни. Кювие се задоволил в решението на въпроса, че писаното в Библията се отнася само за най-скорошните наводнения. Очевидно Господ не е искал да обърква или тревожи Моисей с новини за по-ранни и ненужни измирания.

Така че към началото на деветнайсети век вкаменелостите били придобили неизбежна значимост, което прави пропуска на Уистър да види важността на костта от динозавър да изглежда още по-злощастен. Във всеки случай изведнъж започнали да се появяват кости навсякъде. Появили се още няколко възможности американците да могат да претендират за откриването на динозаврите, но всички те били пропуснати. През 1806 г. експедицията на Луис и Кларк минала през образуването Хел Крийк в Монтана — местност, в която търсачите на вкаменелости по-късно буквално щели да се спъват в кости от динозаври, и дори изследвали нещо, което очевидно било кост от динозавър, намираща се в скален пласт, но не разбрали какво е. Други кости и вкаменели стъпки били открити в долината на река Кънектикът в Нова Англия, след като селско момче на име Плинъс Мууди съзряло древни следи на скална тераса в Саут Хадли, Масачузетс. Някои от тях поне са оцелели — по-точно кости от анхизавър, които са в колекцията на музея Пийбоди в Йейл. Те били открити през 1818 г. и са първите кости от динозавър, които са изследвани и съхранени, но чак през 1853 г. се разбира от какво точно са били. Каспър Уистър умира, но до известна степен придобива безсмъртие, когато ботаникът Томас Нътал нарича на негово име прекрасен пълзящ храст. Някои ботаници пуристи все още настояват той да се изписва уистария.

По това време обаче движещата сила в палеонтологията вече се била преместила в Англия. През 1812 г. в Лайм Реджис на брега на Дорсет едно невероятно дете на име Мери Анинг — на единайсет, дванайсет или тринайсет години, в зависимост от използваните източници — открило странна вкаменелост на морско чудовище дълго 5 метра, днес известно като ихтиозавър, което се намирало в скални слоеве на стръмните и опасни канари по протежение на Ламанша.

Това било началото на една изключителна кариера. Анинг прекарала следващите трийсет и пет години в събиране на вкаменелости, които продавала на посещаващите местността. (Смята се, че тя е автор на известната скоропоговорка „She sells seashells on the seashore.“ в превод от английски „Тя продава мидени черупки на брега.“). Също тя намерила първия плезиозавър — друго морско чудовище, както и един от първите и най-добри екземпляри на птеродактил. Въпреки че тези находки не били динозаври в буквалния смисъл, това не било особено съществено, тъй като никой тогава не знаел какво предсталяват динозаврите. Осъзнаването, че светът някога е бил населяван от създания, изключително различни от това, което можем да намерим сега, било достатъчно.

Анинг била способна не само да открива вкаменелости — въпреки че нямало други равни на нея — но можела да ги изважда изключително внимателно, без да ги уврежда. Ако някога ви се удаде възможност да посетите залата за древни морски влечуги в Природонаучния музей в Лондон, приканвам ви да се възползвате, тъй като само там може да се оцени мащабът и красотата на това, което тази млада жена е постигнала, работейки фактически сама с най-примитивните инструменти в едни почти невъзможни условия. Само за да извади плезиозавъра са й били нужни десет години търпелива работа по разкопките. Въпреки че не била обучена, Анинг била в състояние по компетентен начин да прави рисунки и описания в помощ на учените. Но въпреки уменията си значимите находки били рядкост и тя прекарала повечето от живота си в бедност.

Трудно е да се открие по-пренебрегната личност в историята на палеонтологията от Мери Анинг, но всъщност има такава, която доста се доближава до нея по съдба. Името на тази личност било Гидиън Алгернон Мантел и бил провинциален лекар в Съсекс.

Мантел бил странна съвкупност от недостатъци — суетен, егоцентричен, превзет, безотговорен към семейството си — но никога не е имало по-всеотдаен аматьор палеонтолог. Бил и късметлия да има жена, която била всеотдайна и наблюдателна. През 1822 г., докато правел посещение в дома на пациент в селската част на Съсекс, г-жа Мантел отишла да се поразходи в една близка алея и в една купчина пръст, оставена за пълнене на саксии, намерила нещо чудновато — заоблен кафяв камък с размер като на орех. Знаела, че съпругът й се интересува от вкаменелости и като си помислила, че може и да е нещо такова, му го дала. Мантел разбрал веднага, че това е вкаменелост на зъб и след кратко проучване бил уверен, че е от животно, тревопасно от семейството на влечугите и огромно по размер — дълго три-четири метра — и от периода креда. Бил прав във всичко, но това били смели заключения, тъй като никой нито бил виждал, нито пък си бил представял преди това такова нещо.

Съзнавайки, че находката му ще преобърне това, което се знаело за миналото, и подканен от приятеля си преподобния Уилям Бъкланд — този с костюмите и експерименталния апетит — да продължи, но предпазливо, Мантел посветил три години на усърдно търсене на факти, които да подкрепят изводите му. Изпратил зъба на Кювие в Париж, за да даде мнението си, но великият французин твърдял, че принадлежал на хипопотам. (По-късно Кювие се извинил много за нетипичната си грешка.) Един ден, като се занимавал с изследвания в Хънтериановия музей в Лондон, Мантел се заприказвал с колега изследовател, който му казал, че зъбът много приличал на тези, които принадлежали на животните, които изучавал — южноафрикански игуани. Едно бързо сравнение потвърдило приликата. И така съществото на Мантел станало игуанадонт, кръстено на името на тропически гущер, но с който не бил свързан по никакъв начин.

Мантел подготвил доклад, за да го изнесе пред Кралското дружество. За нещастие се оказало, че друг динозавър бил открит в една кариера в Оксфордшир и току-що бил формално описан от преподобния Бъкланд — именно този, който му казал да не прибързва. Това било мегалозавър и името всъщност било подсказано на Бъкланд от приятеля му д-р Джеймс Паркинсон — предстоящия радикал, дал името на паркинсовата болест. Нека да си припомним, че Бъкланд бил най-вече геолог и той го показал с работата си по мегалозавъра. В доклада си за Протоколи на геоложкото дружество в Лондон той отбелязва, че зъбите на съществото не били директно прикрепени към челюстната кост, както е при гущерите, а се намирали във вдлъбнатини, както е при крокодилите. Но след като забелязал всичко това, не успял да осъзнае какво означавало: мегалозавърът бил изцяло нов вид създание. Въпреки че докладът му демонстрирал недостатъчна проницателност и острота на възприятията, все пак бил първото публикувано описание на динозавър, така че той получил заслугата за откриването на динозаврите като древен вид създания, а не Мантел, който повече я заслужавал.

Без да осъзнава, че разочарованието ще продължи да бъде типична черта на живота му, Мантел продължил да търси вкаменелости — открил друг гигант, хилеозавъра, през 1833 г. — и купувал други от работници по кариерите и от фермери, докато не се сдобил с вероятно най-голямата колекция от вкаменелости във Великобритания. Мантел бил отличен лекар и също толкова надарен откривател на останки от кости, но бил неспособен да издържа и двата си таланта. Докато колекционерската му мания нараствала, занемарил лекарската си практика. Скоро почти цялата му къща в Брайтън била пълна с вкаменелости, които поглъщали доста от доходите му. Много от останалата част отивала за гаранция при публикуването на книги, които купували само неколцина. Така от издадената през 1827 г. книга Илюстрации на геологията в Съсекс били купени само 50 екземпляра, с което влязъл вътре с 300 лири — една неприятно солидна сума в ония години.

Мантел изпаднал в известно отчаяние, но му хрумнало да превърне къщата си в музей и да взима пари за вход, но след това със закъснение осъзнал, че такова меркантилно действие ще накърни статуса му на джентълмен, да не говорим за този на учен, така че позволил хората да посещават дома му безплатно. Идвали със стотици, седмица след седмица, като пречели на практиката му и на семейния му живот. Накрая бил принуден да продаде повечето от колекцията си, за да плати дълговете си. Скоро след това жена му го напуснала, като отвела и четирите им деца.

Забележителното е, че неприятностите му тепърва започвали.

В района Сиденхам в южен Лондон на едно място, наречено Кристъл Палас Парк, се издига една странна и позабравена забележителност: първите в света модели на динозаври в реален размер. Не е голям броят на хората, които днес ходят там — но някога това е била една от най-популярните атракции в Лондон — фактически, както Ричърд Фортей отбелязва, това бил първият тематичен парк в света. Много неща в моделите не са съвсем точни. Палецът на игуанадонта е поставен на носа му като вид острие, а той стои на четири яки крака, които го правят да изглежда като едно доста пълно и неприятно израснало куче. (В живота си игуанадонтът не пълзял на четири крака, а е бил двукрако животно.) Като ги погледне човек сега, едва ли ще му хрумне, че тези странни и тромави зверове са могли да предизвикват ненавист и горчивина, но е било така. Навярно нищо в историята на естествените науки не е предизвиквало по-ожесточена и по-трайна омраза, отколкото потеклото на древните зверове, известни като динозаври.

Когато били направени моделите на динозаврите, Сиденхам бил накрая на Лондон и обширният му парк бил считан за идеалното място за построяване отново на известния Кристъл Палас, постройката от стъкло и желязо, която била най-забележителната атракция на Голямото изложение през 1851 г. и от който новият парк естествено взел името. Динозаврите, построени от бетон, били като допълнителна атракция. В новогодишната вечер на 1853 г. била организирана известната вечеря на двайсет и един изтъкнати учени вътре в незавършения игуанадонт. Гидиън Мантел, човекът, който бил намерил и идентифицирал игуанадонта, не бил сред тях. Начело на масата седяла най-великата звезда на младата наука палеонтология. Името му било Ричърд Оуен, който вече бил отдал няколко продуктивни години за това животът на Гидиън Мантел да бъде като в ада.

Оуен израснал в Ланкастър, в северната част на Англия, където получил образование на лекар. Бил роден анатом и толкова отдаден на специалността си, че понякога незаконно взимал крайници, органи и други части от трупове, и ги носел вкъщи да им прави дисекция през свободното си време. Веднъж докато носел чувал, в който имало глава на тъмнокож африкански моряк, която току-що бил отрязал, Оуен се подхлъзнал на мокрия калдаръм и видял с ужас как главата се търколила надолу по алеята през отворената врата на селска къща и попаднала в гостната. Можем само да си представим какво са си помислили хората в нея, когато видели как отрязана глава се търкаля до краката им. Човек само може да предположи, че не са си направили много ужасни заключения, когато секунда по-късно един нервно изглеждащ млад мъж се втурнал и, без да каже и дума, прибрал главата и бързо излязъл.

През 1825 г., когато бил само на двайсет и една година, Оуен се преместил в Лондон и скоро след това бил ангажиран от Кралския колеж на хирурзите да помогне в подреждането на тяхната огромна, но неподредена колекция от медицински и анатомични екземпляри. Много от тях били подарени на института от Джон Хънтър, изтъкнат хирург и неуморим колекционер на медицински антики, но никога не били каталогизирани или подреждани, до голяма степен поради факта, че документацията, обясняваща значимостта на всяка, била изчезнала след смъртта на Хънтър.

Оуен бързо се отличил с организаторските си и дедуктивни способности. В същото време показал, че е несравним анатом, притежаващ инстинкти за реконструиране почти наравно с тези на великия Кювие в Париж. Станал такъв експерт по анатомията на животните, че имал първи правото на избор за всяко умряло животно в Лондонската зоологическа градина, като винаги откарвал труповете вкъщи за изследване. Веднъж жена му се върнала у дома и видяла току-що споминал се носорог да изпълва коридора. Бързо станал водещ специалист по всички видове животни — и живи, и измрели — от птицечовки, ехидни и други новооткрити двуутробни до злочестото додо и измрелите гигантски птици, наречени моа, които бродели из Нова Зеландия, докато не изчезнали като вид, поради това, че били изядени от маорите. Първи описал археоптерикса, след като бил открит в Бавария през 1861 г., и бил първият, написал официална епитафия за додото. Има общо около шестстотин трудове по анатомия, което говори за огромна производителност.

Но Оуен се помни с трудовете си за динозаврите. През 1841 г. създава термина dinosauria. Означава „ужасен гущер“ и е изключително неуместно име. Динозаврите, както сега знаем, въобще не са били ужасни — някои не били по-големи от зайци и вероятно са били доста страхливи — а едно от нещата, които подчертано не са били, е, че не са били гущери, които всъщност са от по-късна (с трийсет милиона години) родословна линия. Оуен добре съзнавал, че съществата са влечуги и разполагал с една перфектна гръцка дума, herpeton, но поради някакви причини решил да не я използва. Друга, по-простима грешка (като се има предвид малобройността на екземплярите по онова време), е, че динозаврите се състоят от не един, а два основни вида: птицетазови и гущеротазови.

Оуен не бил привлекателен човек както по отношение на външния си вид, така и по темперамент. Снимка от годините, когато бил на средна възраст, го показва изпит и зловещ, като герой от викторианска мелодрама, с дълга и сплъстена коса, и с изпъкнали очи — лице за плашене на малките деца. Имал студено и властно поведение, и нямал скрупули относно осъществяването на амбициите си. Той е единственият човек, за когото се знае, че е бил мразен от Дарвин. Дори синът на Оуен (който рано се самоубива) говорел за „печалната студенина“ на баща си.

Безспорната дарба на анатом на Оуен му осигурява прошка за измами от най-безочливо естество. През 1857 г. природоизследователят Т. Х. Хъксли прелиствал новото издание на медицинския указател Чърчилс, когато забелязал, че Оуен бил вписан като професор по сравнителна анатомия и физиология в държавното минно-геоложко училище, което доста изненадало Хъксли, тъй като това бил постът, който той самият заемал. Когато запитал как така Чърчилс са направили такава елементарна грешка, му било отговорено, че информацията им е била подадена лично от д-р Оуен. Колега природоизследовател на име Хю Фолконър междувременно хванал Оуен да си приписва заслугите за едно от неговите открития. Други го обвинявали, че вземал назаем опитни екземпляри, а след това отричал да го е правил. Оуен дори влязъл в горчив спор със зъболекаря на кралицата относно това, кой да си припише заслугата за теория, свързана с физиологията на зъбите.

Не се колебаел да преследва тези, които не харесвал. В началото на кариерата си Оуен използвал влиянието си да гласува тайно против младия Робърт Грант, чието единствено прегрешение било, че показвал признаци на обещаващ анатом. Грант с изненада открил, че му бил отказан достъп до анатомичните екземпляри, които му били нужни, за да прави експерименти. Тъй като не можел да изпълнява работата си, разбираемо е, че изпаднал отчаян в забрава.

Но никой друг не пострадал толкова много от жестокото внимание на Оуен, колкото злочестия и все по-трагичен Гидиън Мантел. След като загубил жена си, децата си и лекарската си практика, както и голяма част от колекцията си от вкаменелости, Мантел се преместил в Лондон. Там през 1841 г. — съдбоносната година, в която Оуен постига най-голяма известност за наименуване и идентифициране на динозаврите — Мантел претърпял ужасна злополука. Докато пресичал Клапам Комън с файтон, някак си паднал от мястото си и се омотал в повода на конете, и бил влачен от изпадналите в паника животни, които препускали в галоп по неравната улица. След катастрофата останал прегърбен, осакатен и изпитвал хронична болка, с гръбнак, който бил неизличимо увреден.

Възползвайки се от немощното състояние на Мантел, Оуен започнал систематично да заличава приноса му, като преименувал видовете, които Мантел бил назовал години преди това и си приписва заслугите за тяхното откриване. Мантел продължил да се опитва да се занимава с творчески изследвания, но Оуен използвал влияние си в Кралското дружество, за да е сигурен, че болшинството му работи ще бъдат отхвърлени. През 1852 г., след като не можел да понася повече болка и преследване, Мантел се самоубива. Деформираният му гръбначен стълб бил изваден и изпратен в Кралския колеж на хирурзите, където — и каква ирония на съдбата — бил поставен под грижите на Ричърд Оуен, директор на Хънтъровия музей, който принадлежал на колежа.

Но обидите не свършили с това. Скоро след смъртта на Мантел един изключително жесток некролог се появил в Литерари Газет. В него Мантел бил охарактеризиран като посредствен анатом, чийто скромен принос в палеонтологията бил ограничен от „липса на точни знания.“ Некрологът дори отнел откритието му на игуанадонта и го приписал на Кювие и Оуен. Въпреки че липсвал автор, стилът бил на Оуен и никой в областта на естествените науки не се съмнявал кой го е написал.

Но в крайна сметка последствията от прегрешенията на Оуен започвали да го застигат. Разобличаването му започнало, когато комитет на Кралското дружество — комитет, на който Оуен бил председател — решил да му присъди най-високата почест — Кралския медал, за написан от него труд, изследващ белемнитите — мекотели, вкаменелост от изчезнал вид сепия. „Обаче“ — както отбелязва Дебора Кадбери в нейната забележителна история за периода, озаглавена Ужасният гущер — „тази студия не била толкова оригинална, колкото изглеждала.“ Оказало се, че изчезналият вид сепия, бил открит преди четири години от природоизследователя аматьор Чанинг Пиърс и откритието било изцяло докладвано на среща на Геоложкото дружество. Оуен бил на срещата, но пропуснал да спомене това, когато представил свой собствен доклад пред Кралското дружество — в който, не случайно, прекръстил съществото на Belemnites owenti в своя чест. Въпреки че на Оуен му било позволено да задържи Кралския медал, случката трайно опетнила репутацията му дори и сред малцината поддръжници, които му останали.

Накрая Хъксли успял да направи на Оуен това, което Оуен бил направил на много други: било гласувано да бъде изваден от съветите на Зооложкото дружество и този на Кралското дружество. И като финална обида Хъксли станал новия Хънтъров професор в Кралския колеж на хирурзите.

Оуен не се занимава никога повече с важни изследвания, но през по-късната част от живота си се отдал на една възхитителна дейност, за която всички трябва да сме му благодарни. През 1856 г. оглавил секцията по естествени науки на Британския музей и чрез поста си станал движещата сила в създаването на Природонаучния музей в Лондон. Грандиозната и обичана готическа камара в Саут Кенсингтън, която отворила врати през 1880 г., е почти изцяло доказателство за неговата визия.

Преди Оуен музеите били предназначени основно за посещения на елита с цел разширяване на познанията му, като достъпът до тях е бил труден. В ранните години на Британския музей бъдещите посетители трябвало да подадат писмена молба и да се явят на кратко интервю, за да се определи дали отговарят на изискванията въобще да бъдат допуснати. След това трябвало да дойдат повторно, за да вземат билет — ако се допусне, че са издържали успешно интервюто — и накрая да дойдат трети път, за да видят съкровищата на музея. Дори тогава набързо преминавали в групи и не им било позволено да се застояват. Планът на Оуен бил всеки да бъде добре дошъл, достигащ дори до това да се насърчават работници да идват на посещение вечер и да се използва повечето от пространството на музея за публично излагане на предметите. Дори предложил, доста радикално, да се поставят обяснителни табели пред всеки експонат, така че хората да могат да оценят това, което виждат. Малко неочаквано, но Т. Х. Хъксли бил против това, тъй като вярвал, че музеите основно трябва да бъдат научни институти. Като направил Природонаучния музей да бъде институция за всеки, Оуен преобразил очакванията ни за това какво трябва да представляват музеите.

И все пак, като цяло, неговият алтруизъм към съгражданите му не го отклонил от съперничествата му в личен план. Едно от последните му официални деяния било да лобира против издигането на статуя в чест на Чарлз Дарвин. В това се провалил — въпреки че наистина постигнал определен закъснял непредвиден триумф. Днес статуята на Оуен се издига величествено на стълбището в главната зала на Природонаучния музей, докато на статуите на Дарвин и Т. Х. Хъкаш е отредено малко забутаното място в кафенето на музея, където гледат сериозно как хората закусват с чаша чай и с понички с мармалад.

Би било логично да предположим, че дребнавото съперничество на Ричърд Оуен отбелязва най-ниската точка на палеонтологията през деветнайсети век, но всъщност по-лошо щяло да последва, този път извън Англия. В Америка през края на последните десетилетия на века възникнало съперничество, което дори било още по-злъчно, макар и да не било толкова унищожително. Било между двама странни и безмилостни мъже — Едуард Дринкър Коуп и Отниел Чарлз Марш.

Имали много общо помежду си. И двамата били разглезени, целеустремени, егоцентрични, кавгаджии, ревниви, недоверчиви и винаги нещастни. Заедно променили света на палеонтологията.

Започнали като приятели и взаимни почитатели, дори наименували видове вкаменелости един на друг, а през 1868 г. прекарали една приятна седмица заедно. Тогава обаче нещо се случило помежду им — никой не е съвсем сигурен какво точно — и през следващата година вече развили такава враждебност, която щяла да се превърне в изпепеляваща омраза в следващите трийсет години. Навярно спокойно може да се каже, че няма други двама души в естествените науки, които толкова да са се ненавиждали.

Марш, който бил по-възрастен с осем години, бил саможив и педантичен човек с добре оформена брада и изтънчени обноски, който малко се занимавал с търсенето на изкопаеми на открито, и когато го правел, рядко бил добър в намирането на находки. Когато отишъл в известната с динозаврите си местност Комо Блъф в Уайоминг, не успял да забележи костите там, които по думите на един историк „лежали навсякъде като дървесни трупи.“ Но имал средствата да купи почти всичко, което поиска. Въпреки че имал скромен произход — баща му бил фермер на север от Ню Йорк, вуйчо му бил безкрайно богатият и изключително глезещ близките си финансист Джордж Пибоди. Когато Марш показал, че проявява интерес към естествените науки, Пибоди уредил да му построят музей в Йейл и предоставил средства, които били достатъчни Марш да го напълни с почти всичко, което му харесвало.

Коуп бил по-привилегирован по рождение — с баща богат бизнесмен от Филаделфия — и бил до голяма степен по-големият авантюрист. През лятото на 1876 г. в Монтана, докато Джордж Амстронг Къстър и войските му били избивани в Литл Биг Хорн, Коуп излязъл да търси кости наоколо. Когато бил предупреден, че не е благоразумно именно в това време да се взимат съкровища от индианските земи, Коуп се замислил за минута и продължил въпреки всичко. Имал твърде добър сезон. По едно време се натъкнал на група недоверчиви кроуски индианци, но успял да ги спечели, като неколкократно си изваждал и поставял изкуственото чене.

В продължение на около десетилетие взаимната неприязън между Марш и Коуп била основно под формата на скрити нападки, но през 1877 г. придобила грандиозни измерения. През тази година учител в Колорадо на име Артър Лейкс открил кости в околностите на Морисън, докато пътувал на стоп с приятел. Виждайки, че костите са на „гигантски гущер“, Лейк предвидливо изпратил по няколко екземпляра и на Марш, и на Коуп. Зарадван, Коуп пратил на Лейкс сто долара за това, че си е направил този труд, и му казал да не казва на никого, особено на Марш. Объркан, Лейкс сега помолил Марш да предаде костите на Коуп. Марш така и направил, но това било обида, която никога нямало да забрави.

Това било и началото на война между двамата, която ставала все по-люта и по-непочтена, често достигаща до абсурд. Понякога се принизявали дотам да карат своите наети копачи да хвърлят камъни по копачите на другия екип. По едно време Коуп бил хванат да разбива сандъци, които принадлежали на Марш. Обиждали се в публикациите си и всеки бълвал злъч срещу постигнатото от другия. Рядко — навярно никога — науката не е била развивана толкова бързо и успешно от враждебност. През следващите няколко години и двамата постигнали увеличаване на броя на видовете известни динозаври от 9 до около 150. Почти всеки динозавър, за който обикновеният човек е чувал — стегозавър, бронтозавър, диплодок, трицератопс — бил открит от единия или от другия от тях.12 За съжаление работели с такава безразсъдна бързина, че често пропускали да видят, че новото откритие е нещо, което вече се знае. И двамата успели да „открият“ вид, наречен Uintatheras anceps, не по-малко от 22 пъти. Отнело години да се оправи бъркотията, която сътворили по отношение на класификацията. Има неща, които още не са оправени.

От научното наследство на двамата това на Коуп е по-солидното. Кариерата му била шеметна по обем — написал около 1400 работи в областта на науката и описал около 1300 нови видове изкопаеми (всякакви, не само на динозаври) — и в двата случая производителността му два пъти превишавала тази на Марш. Коуп сигурно е щял да постигне още повече, но за жалост много бързо тръгнал по нанадолнището. След като наследил цяло богатство през 1875 г., инвестира безразсъдно в сребро и загубил всичко. Накрая попаднал в един пансион във Филаделфия, където живял в стая, заобиколен от книги, ръкописи и кости. За разлика от него Марш завършил дните си в разкошно имение в Ню Хейвен. Коуп умира през 1897 г., а Марш — две години по-късно.

В последните си години Коуп развил една друга интересна мания. Имал съкровеното желание да бъде обявен за типов образец на хомо сапиенс — т.е. костите му да бъдат официален екземпляр — мостра за човешката раса. Обикновено типовият образец за даден вид са първите намерени кости, но тъй като не съществуват първи намерени такива за homo sapiens, Коуп изявил желание да запълни незаетото място. Било странно и изпълнено със суета желание, но никой не могъл да намери доводи против него. С тази цел Коуп завещал костите си на института Уистър — научно дружество във Филаделфия, финансирано от потомците на вездесъщия Каспър Уистър. За съжаление, след като костите му били подготвени и аранжирани, било установено, че показвали признаци на сифилис в начална фаза — отличителен белег, който едва ли някой би искал да запази в типовия образец, представящ човешкия вид. Така че молбата на Коуп и костите му били тихомълком прибрани. Все още няма типов образец за съвременния човек.

Що се отнася до другите участници в драмата, Оуен умира през 1892 г., няколко години преди Коуп и Марш. Бъкланд накрая се побърква и завършва дните си като развалина, издаваща нечленоразделни звуци в приют за душевноболни в Клапам, недалече от мястото, където Мантел претърпял злополуката, която го осакатила. Прекършеният гръбнак на Мантел останал като експонат в Хънтъровия музей около век, докато най-сетне бил унищожен от немска бомба по време на Втората световна война. Това, което останало от колекцията на Мантел, било наследено от децата му и много от нещата били пренесени в Нова Зеландия от сина му Уолтър, който имигрирал там през 1840 г. и станал изтъкнат новозеландец, като накрая достигнал до поста министър на вътрешните работи. През 1865 г. той подарил основните експонати от колекцията на баща си, включително известния зъб от игуанадонт, на Колониалния музей (днес Музей на Нова Зеландия) в Уелингтън, които са там оттогава. Зъбът на игуанадонт, от който започнало всичко — и за който може да се твърди, че е най-важният зъб в палеонтологията — вече не е сред експонатите.

Разбира се, търсенето на динозаври не свършва със смъртта на големите търсачи на вкаменелости от деветнайсети век. Фактически, до известна степен е изненадващо, но то току-що започвало. През 1898 г., годината между смъртта на Коуп и тази на Марш, било намерено съкровище, което надминавало всичко открито досега — в място, наречено Боун Кабин Куори (в превод от английски кариера „Хижата от кокали“ — Бел.прев.), само на няколко мили от мястото, където Марш основно намерил вкаменелостите си в Комо Блъф Уайоминг. Там стотици и стотици фосилни кости гниели по хълмовете в очакване да бъдат намерени. Били толкова много на брой, че някой бил построил колиба от тях — и от тука произлиза името. Само през първите два сезона от обекта били изкопани 50 тона, а през следващите половин дузина години — още десетки тонове.

Резултатът е, че до началото на двайсети век палеонтолозите буквално имали тонове от стари кости за изучаване. Проблемът бил, че нямали никаква представа на колко години са тези кости. И още по-лошото било, че общоприетата стойност за възрастта на Земята не можела да вмести предложения брой от ери, епохи и векове, от които очевидно е съставено миналото. Ако Земята наистина е само на 20 милиона години, както твърдял великият лорд Келвин, тогава цели орди от древни същества трябва да са се появили и изчезнали на практика в един и същи геоложки момент. Просто нямало логика.

Други учени наред с Келвин насочили вниманието си към проблема и получили резултати, които само го задълбочили. Самуел Хотън, уважаван геолог в Тринити Колидж, Дъблин, съобщил, че изчисленията му за възрастта на Земята, дават 2300 милиона години — доста над това, предлагано от другите. Когато му обърнали внимание на това, направил нови изчисления, като използвал същите данни, и се спрял на 153 милиона години. Джон Джоли, също от Тринити, решил да изпробва идеята на Едмонд Халей за солта в океаните, но методът му бил основан на толкова погрешни предположения, че безнадеждно изгубил правилната посока. Изчислил, че Земята е на 89 милиона години — възраст, която достатъчно добре пасвала с предположенията на Келвин, но за жалост не и с реалността.

Объркването било такова, че в края на деветнайсети век, в зависимост от това кой текст четял, човек можел да научи, че годините между нас и появата на сложен живот в периода камбрий са 3 милиона, 18 милиона, 600 милиона, 794 милиона или 2,4 милиарда — или, някое друго число в този ред. Чак през 1910 г. едно от изчисленията, придобило най-голяма известност, било направено от американеца Джордж Бекер, който определил, че възрастта на Земята се доближава до само 55 милиона години.

Точно, когато нещата изглеждали най-объркани, се появила друга личност с новаторски подход. Бил грубовато и много умно селянче от Нова Зеландия на име Ърнест Ръдърфорд, който предложил доста неоспоримо доказателство, че Земята е поне на много стотици милиони години, а вероятно и на доста повече.

Забележителното е, че доказателствата му се основавали на алхимията — естествена, спонтанна, научно достоверна и абсолютно неокултна, но все пак алхимия. Оказало се, че в крайна сметка Нютон не бил направил чак такава грешка. Но как точно всичко това е станало, е, разбира се, друга история.

7. Елементите

Обикновено се счита, че като сериозна и значима наука химията съществува от 1661 г., когато Роберт Бойл от Оксфорд публикувал книгата си Скептичният химик, в която за първи път се прави разлика между химици и алхимици — но това бил един бавен и нестабилен преход. През осемнайсетия век учените се чувствали особено добре и в двата лагера — като германеца Йохан Бехер, който написал изключителния труд Physica Subterranea, но който също бил убеден, че ако има правилните материали, може да се направи невидим.

Навярно нищо не характеризира така добре странната и често основана на случайностите същност на науката химия от ранните й години както откритието, направено от германеца Хенниг Бранд през 1675 г. Той бил някак си убеден, че може да се дестилира злато от човешка урина. (Сходството в цветовете изглежда е било фактор в заключенията му.) Събрал петдесет кофи с човешка урина, която съхранявал с месеци в мазето си. Чрез различни неясни процеси първо превърнал урината в отвратителна паста, а после — в прозрачна восъкообразна субстанция. И от двете не се получило злато, но наистина станало нещо странно и интересно. След време субстанцията започнала да блести. Нещо повече, когато влизала в съприкосновение с въздуха, често започвала спонтанно да се възпламенява.

Търговският потенциал на веществото, което скоро след това станало известно като фосфор — от гръцките и латинските корени, със значение „носещ светлина“ — не останало незабелязано от енергичните бизнесмени, но трудностите при производството го направили твърде скъпо за експлоатация. Унция фосфор (около 30 грама) се продавала на дребно за шест гвинеи — навярно 500 долара в днешни пари — или повече от златото.

В началото викали войници, за да снабдяват със суровината, но по този начин трудно можело да се постигне производителност в индустриален мащаб. През 1750-те шведски химик на име Карл Шеле измислил начин да се произвежда фосфор в големи мащаби, без да е съпроводен с нечистотии и мирис на урина. В голяма степен именно поради овладяването на фосфора Швеция станала и си остава водещ производител на кибрит.

Шеле бил невероятен човек, на когото изключително много му липсвал късмет. Бил беден аптекар, който не разполагал със съвременна апаратура, но открил осем химични елемента — хлор, флуор, манган, барий, молибден, волфрам, азот и кислород — и не получил признание за нито един от тях. Във всеки един от случаите откритията му или били пренебрегнати, или били публикувани, след като някой друг бил направил същото откритие самостоятелно. Открил още и много от полезните съединения, като сред тях са амонякът, глицеринът и таниновата киселина, и първи осъзнал комерсиалния потенциал на хлора като белина — все открития, които направили други хора изключително богати.

Един забележителен недостатък, присъщ от Шеле, бил настойчивостта да вкусва малко от всичко, с което работел, включително и прословутите вещества като живак, синилна киселина (друго от откритията му) и циановодородна киселина — съединение, толкова известно с отровността си, че 150 години по-късно Ервин Шрьодингер я избира за отровата в мисловния си експеримент (вж. стр. 161). Накрая Шеле плаща за безразсъдността си. През 1786 г., когато бил само на четирийсет и три години, го намират мъртъв на работната му маса, заобиколен от ред токсични химикали, като всеки един от тях би могъл да е причина за изражението на почуда и смърт, отпечатано на лицето му.

Ако на този свят имаше правда и се говореше на шведски, Шеле щеше да се радва на световно признание. Вместо това заслугите обикновено се приписват на по-известни химици, повечето от които са от англоговорещия свят. Шеле открил кислорода през 1772 г., но поради редица сложни и трогателни причини не успял навреме да публикува доклада си. Вместо това заслугата била приписана на Джоузеф Пристли, който сам открил същия елемент, но по-късно, през лятото на 1774 г. Още по-забележителен бил неуспехът на Шеле да получи признание за откриването на хлора. Почти всички учебници приписват заслугата за това на Нъмфри Дейви, който наистина го открил, но трийсет и шест години след Шеле.

Въпреки че химията била извървяла дълъг път през века, разделящ Нютон и Бойл от Шеле, Пристли и Хенри Кавендиш, имало много още да се постигне. Почти до последните години на осемнайсети век (а в случая на Пристли и след това) учените навсякъде търсели и понякога вярвали, че наистина са открили неща, които просто не съществували: зловонен въздух, дефлогистирани морски киселини, пламък, обгар, земноводни изпарения и най-вече флогистон (топлород) — веществото, считано за фактор в горенето. Някъде сред всичко това се смятало, че се намира мистериозната élan vital — силата, която превръщала неодушевените предмети в живи. Никой не знаел, къде се намирала тази етерична есенция, но две неща относно нея изглеждали вероятни: че електрошок можел да я съживява (идея, която Мери Шели ефективно използва в романа си Франкенщайн, и че съществува в някои вещества, а в други не — ето защо накрая химията се оказала с два клона: органична (за тези вещества, за които се смятало, че я съдържат) и неорганична (за тези, които не я съдържали).

Нужен бил човек с проницателност, който да даде тласък на химията, за да навлезе тя в новия век, и французите били тези, които го излъчили. Името му било Антоан-Лоран Лавоазие. Роден през 1743 г., Лавоазие принадлежал към по-нисшето благородническо съсловие (баща му си купил фамилната титла). През 1768 г. закупил акции в изключително презираната институция, наречена Ferme Generale, която събирала данъци и такси от името на правителството. Въпреки че самият Лавоазие бил кротък и справедлив човек, компанията, за която работел, не била такава. Първо не взимала данъци от богатите, а от бедните, и то в много случаи избирателно. Що се отнася до Лавоазие, институцията му се нравела, тъй като била източник на богатството му, което му давало възможност да се отдава на главното си занимание — науката. Когато бил на върха, личните му спестявания достигали 150 000 тогавашни франка годишно — почти 20 милиона долара в днешни пари.

Три години след като поел по пътя на тази изгодна кариера, се оженил за четиринайсетгодишната дъщеря на един от шефовете си. Бракът бил по взаимна любов и общи интереси. Мадам Лавоазие притежавала проницателен интелект и скоро работела продуктивно редом до мъжа си. Въпреки задълженията в работата и богатия светски живот, който водели, те успявали да посветят пет часа дневно на науката — два рано сутринта и три вечер — както и цялата неделя, която наричали своя jour de bonheur (ден на щастие). Някак си Лавоазие намерил време да стане и комисионер за барут, да контролира строежа на стена около Париж, която да спира контрабандисти, да помогне в създаването на метричната система, и да бъде съавтор на наръчника Метод за химична номенклатура — библията при наименуване на елементите.

Като изтъкнат член на Френската кралска академия на науките от него се изисквало да проявява активен интерес и да бъде информиран по въпросите на деня — хипнозата, реформата в затворите, дишането при насекомите, водоснабдяването на Париж. В това си качество през 1780 г. Лавоазие направил критични бележки относно новата теория за горенето, която била внесена в академията от млад и обещаващ учен. Теорията наистина била погрешна, но ученият никога не му простил. Името му било Жан-Пол Марат.

Това, което Лавоазие не успял да направи, е да открие нов елемент. Във време, когато като че ли всеки, който притежавал стъкленица, пламък и някой интересен прах, откривал нещо ново — и когато между другото две трети от елементите още не били открити — Лавоазие не успял да открие нито един. Със сигурност не било поради липса на стъкленици. Разполагал с 13 000 на брой в почти граничеща с абсурдността лаборатория, която била най-добрата сред съществуващите.

Вместо това, той правел така, че откритията на другите да придобиват смисъл. Изхвърлил флогистона и зловонния въздух. Идентифицирал какво представляват кислородът и водородът, и им дал днешните имена. Накратко, спомогнал да се въведе точност, яснота и ред в химията.

Скъпото му оборудване всъщност било много полезно. В продължение на години заедно с мадам Лавоазие се занимавали с изследвания, които предполагали изключително точни измервания. Определили например, че ръждясал предмет не губи от теглото си, както всеки преди това предполагал, а напротив, го увеличава — едно изключително откритие. Някак си докато ръждясва, предметът привлича елементарни частици от въздуха. За първи път било осъзнато, че материята може да се преобразува, но не и да бъде унищожена. Ако изгорим тази книга сега, материята й ще се превърне в пепел и пушек, но нетното количество материя във вселената ще бъде същото. Това става известно като запазване на масата и било революционна идея. За жалост, то съвпада с друг вид революция — Френската — и в нея Лавоазие бил изцяло на погрешната страна.

Не само че бил член на омразната Ferme Generale, но и с ентусиазъм бил построил стената, която ограждала Париж — постройка, която била толкова ненавиждана, че била първото нещо, което атакували разбунтувалите се граждани. Възползвайки се от това, през 1781 г. Марат, сега водещ глас в Парламента, разобличил Лавоазие и казал, че било крайно време да го обесят. Скоро след това Ferme Generale била ликвидирана. Не след дълго Марат бил убит във ваната си от оскърбена млада жена на име Шарлот Кордей, но вече било твърде късно за Лавоазие.

През 1793 г. революционният терор, който вече бил много интензивен, се ожесточил още повече. През октомври кралицата Мария-Антоанета била изпратена на гилотината. Следващият месец, докато Лавоазие и съпругата му правели планове да се промъкнат тихомълком в Шотландия, Лавоазие бил арестуван. През май той и трийсет и един от съсобствениците в Ferme Generale били изправени пред Революционния трибунал (в съдебна зала, където на президиума се издигал бюстът на Марат). Осем били оправдани, но Лавоазие и останалите били директно отведени на „Плас дьо ла Революцион“ (днес Плас дьо ла Конкорд), където била най-натоварената от френските гилотини. Лавоазие гледал как обезглавяват тъста му, след това го последвал, приемайки участта си. След по-малко от три месеца, на 29 юли, самият Робеспиер бил откаран по същия път и на същото място, и революционният терор бързо приключил.

Сто години след смъртта му в Париж била издигната статуя на Лавоазие, на която се любували всички, докато някой не забелязал че тя въобще не приличала на него. Когато бил разпитан, скулпторът си признал, че е използвал бюста на математика и философ маркиз де Кондорсе — очевидно имал е резервен — с надеждата, че никой нямало да забележи, или, ако забележи, няма да го е грижа. Във второто бил прав. Статуята едновременно на Лавоазие и Кондорсе я оставят да остане на същото място още половин век, до Втората световна война, когато една сутрин била отнесена и разтопена за скрап.

В началото на 1800-те в Англия станало модно да се вдишва райски газ (двуазотен оксид), след като било открито, че употребата му „била придружена с особено приятна възбуда.“ През следващия половин век това щял да бъде опиатът — избор на младите хора. Едно научно общество — Аскезианското дружество, известно време не се занимавало с почти нищо друго. Театрите поставяли „вечери на райския газ“, където доброволци можели да се освежават със силно вдишване и след това забавлявали публиката, като комично се олюлявали.

Чак през 1846 г. на някой му хрумнало да намери практическо приложение на двуазотния оксид като обезболяващо средство. Бог знае колко много десетки хиляди хора са изпитвали ужасни болки под ножа на хирурга поради това, че никой не бил помислил за очевидното практическо приложение на този газ.

Споменавам това, за да отбележа, че химията, която постига много през осемнайсети век, доста се дезориентирала през първите десетилетия на деветнайсетия, по същия начин както това ще сполети геологията през ранните години на двайсети век. Отчасти това се дължало на ограничеността на оборудването — например нямало центрофуги до втората половина на века, което изключително възпрепятствало много видове експерименти — и донякъде причината била от социален характер. Химията, най-общо казано, била наука за хора от бизнеса, за тези, които работели с въглища, поташ и бои, а не за джентълмени, които се увличали по геологията, естествените науки и физиката. (Това донякъде по-малко важи за континентална Европа в сравнение с Великобритания, но съвсем по-малко.) Може би е показателно, че едно от най-важните открития на века — Брауновото движение, което установява активната същност на молекулите, било направено не от химик, а от шотландския ботаник Робърт Браун. (Това, което Браун забелязал през 1827 г., е, че суспензия от микроскопични частици от прашец във вода оставали до безкрайност в движение, независимо от това колко дълго ги оставял да се утаят. Причината за това непрекъснато движение — а именно на действията на невидимите молекули — били дълго време загадка.)

Нещата щели да бъдат и по-зле, ако не била очарователната и невероятна личност на име граф фон Ръмфорд, който въпреки внушителната си титла, започнал живота си в Уобъри, Масачузетс, през 1753 г. като обикновения Бенджамин Томпсън. Томпсън бил елегантен и амбициозен, „с красиви черти и фигура“, понякога смел и изключително умен, но без да се затормозява от нещо толкова неудобно като скрупули. На деветнайсет години се оженил за богата вдовица, която била с четиринайсет години по-стара от него, но като избухнала революцията в колониите, проявил неблагоразумие и застанал на страната на лоялистите, като известно време бил техен шпионин. Във фаталната 1776 г., застрашен от арест „за проявено безразличие спрямо каузата на свободата“, изоставил жена си и детето си, и побягнал тъкмо преди да го застигне тълпа от антироялисти, въоръжени с кофи с черен катран, торби с пера и изпълнени от желание да го разкрасят и с двете.

Избягал първо в Англия, а след това в Германия, където служил като военен съветник на правителството на Бавария, като толкова впечатлил управляващите, че през 1791 г. бил наименуван граф фон Ръмфорд на Свещената римска империя. Докато пребивавал в Мюнхен, замислил и проектирал знаменития парк, известен като Английската градина.

Сред тези начинания някак си намерил време доста да се позанимава със сериозна наука. Станал световен авторитет по термодинамика и първи изяснява принципите на конвекция на флуидите и циркулацията на океанските течения. Също изобретил няколко полезни вещи, включително и кафеварката, термобельото и вид камина, която и сега е известна като камината „Ръмфорд“. През 1805 г. по време на престой във Франция ухажва и се жени за госпожа Лавоазие, вдовица на Антоан-Лоран. Бракът не бил успешен и скоро се разделили. Ръмфорд останал във Франция, където умира през 1814 г., почитан от всички освен от предишните си съпруги.

Но целта ни да го споменем тук е, че през 1799 г. по време на един сравнително кратък промеждутъчен период в Лондон създал Кралския институт, още едно от многото научни дружества, които се появявали навсякъде из Англия в края на осемнайсети и началото на деветнайсети век. Първоначално това била почти единствената утвърдена институция, която активно насърчавала младата наука химия, и това било благодарение на блестящ млад мъж на име Хъмфри Дейви който бил назначен в нея за професор по химия скоро след основаването й, и бързо добил слава с изключителните си лекции и продуктивни експерименти.

Скоро след като получил поста си, Дейви започнал да открива един след друг все нови и нови елементи — калий, натрий, магнезий, калций, стронций и алуминий.13 Открил толкова много елементи, не защото бил безкрайно проницателен, а поради това, че създал изобретателен метод с прилагане на електрическо напрежение върху разтопено вещество, известен като електролиза. Открил общо една дузина елементи, една пета от известните по неговото време. Дейви щял да постигне много повече, но за жалост като млад развил зависимост към повдигащите духа удоволствия на двуазотния оксид. Толкова се пристрастил към този газ, че всмуквал от него (буквално) три или четири пъти на ден. Смята се, че може би това причинява смъртта му през 1829 г.

За щастие другаде действали по-трезви хора. През 1808 г. един суров квакер на име Джон Далтон станал първият човек, който проникнал в същността на атома (напредък, който ще бъде дискутиран по-обстойно малко по-късно), а през 1811 г. италианец с очарователното и практично име Лоренцо Романо Амадео Карло Авогадро, граф на Квареква и Черето, направил откритие, което щяло да се окаже изключително важно в дългосрочен план — а именно, че два газа от който и да е вид в еднакъв обем, ако се държат при едни и същи налягане и температура, ще съдържат еднакъв брой молекули.

Две неща са важни за принципа на Авогадро, както сега се нарича. Първо, че полага основата за по-точно изчисляване на размера и теглото на атомите. Като използват математиката на Авогадро, химиците накрая успяват да изчислят например, че един типичен атом е с диаметър 0,00000008 сантиметра, което наистина е много малко. И второ, почти никой не знаел за възхитително простия принцип на Авогадро близо петдесет години.14

Отчасти причината за това забвение била, че самият Авогадро бил саможив човек — работел сам, кореспондирал си недостатъчно с колегите си учени, публикувал малко на брой трудове и не присъствал на срещи — но това било и защото нямало срещи, на които да присъства както и защото броят на списанията, в които можел да публикува бил също ограничен. Това е доста изключителен факт. Напредъкът в индустриалната революция до голяма степен бил постигнат благодарение на развитието на химията, но въпреки това химията като организирана наука съществувала едва от няколко десетилетия.

Дружеството на химиците в Лондон било създадено чак през 1841 г. и започнало да издава редовно списание едва през 1848 г. когато повечето научни дружества във Великобритания — геоложкото, географското, зооложкото, градинарското и това на ботаниците и природоизследователите — били вече на по двайсет или повече години. Конкурентният Институт по химия бил основан едва през 1877 г. една година след създаването на Американското дружество на химиците. Поради това, че химията се организирала толкова бавно, новините за важното откритие на Авогадро през 1811 г. станали всеобщо известни чак на първия международен конгрес на химиците в Карлсруе през 1860 г.

Тъй като химиците работели толкова дълго в изолация, конвенциите се разработвали и приемали много мудно. Дори и през втората половина на века формулата H₂O₂ можело да означава вода за един химик, а водороден пероксид за друг. C2H4 би могло да означава етилен или блатен газ (метан). Едва ли е имало молекула, която навсякъде да е с еднакво означение.

Химиците освен това използвали объркващо разнообразие от символи и съкращения, често измисляни от тях самите. Й. Я. Берселиус от Швеция внесъл изключително нужния ред, като наредил съкращенията на елементите да бъдат на базата на гръцките или латинските им имена, ето защо съкращението за желязо е Fe (от латински ferrum), а това на среброто е Ag (от латински argentum). Това, че много от съкращенията съвпадат с английските им имена (за азот — N от nitrogen; за кислород — О от oxygen; за водород — Н от hydrogen и т.н.) отразява латинската същност на английския език, а не високопоставения му статус. За да означи броя на атомите в една молекула, Берселиус използвал повдигнати индекси като в H₂O. По-късно без никаква причина било прието същото да се означа със свалени индекси: H₂O.

Въпреки донякъде внесения ред, през втората половина на деветнайсети век в химията почти царял хаос, ето защо всички били много доволни, когато през 1869 г. станал известен странният и малко налудничав на вид професор от Университета на Санкт Петербург на име Дмитрий Иванович Менделеев.

Менделеев е роден през 1834 г. в Тоболск, в западен Сибир, в добре образовано, средно проспериращо огромно семейство — толкова многочислено, че фактически историята не може да каже колко точно наброявало: някои източници твърдят, че са били четиринайсет деца, други — седемнайсет. Във всеки случай всички твърдят, че Дмитрий е бил най-малкият. Късметът не винаги спохождал фамилията Менделеев. Когато Дмитрий бил малко дете, баща му, който бил директор на местно училище, ослепял и майка му трябвало да си намери работа. Очевидно е, че е била изключителна жена, която накрая станала директор на преуспяваща фабрика за стъкло. Всичко вървяло добре до 1848 г., когато фабриката изгоряла и семейството изпаднало в нищета. Решена най-малкото й дете да получи образование, несломимата г-жа Менделеева изминала с малкия си син на стоп 6 хиляди километра до Санкт Петербург — това се равнява да пропътуваш от Лондон до Екваториална Гвинея — и го настанила в Института по педагогика. Изтощена от усилията си, скоро след това тя умира.

Менделеев завършил покорно следването си и накрая получил пост в местния университет. Там бил компетентен, но не и особено изключителен химик, известен бил повече с буйната си коса и брада, които подстригвал само веднъж годишно, а не с уменията си в лабораторията.

През 1869 г. обаче, на трийсет и пет годишна възраст, започнал да се замисля как да подреди елементите. По това време елементите обикновено били групирани по два начина — или по атомно тегло (използвайки принципа на Авогадро) или по общи свойства (например в зависимост от това дали са метали или газове). Менделеев открил, че двата начина могат да се комбинират в една таблица.

Както обикновено става в науката, принципът всъщност бил предугаден преди това от един химик аматьор в Англия на име Джон Нюландс. Той направил предположението, че когато елементите са подредени по тегло, като че ли показват определени свойства — съгласуват се по някакъв начин — на всяко осмо място по скалата. Малко неразумно, тъй като това била идея, на която още не й било дошло времето, Нюландс я нарекъл Закон на октавите и оприличил тази подредба с подредбата на клавишите на пианото по октави. Навярно е имало нещо в начина на представяне на идеята от страна на Нюландс, но тя била считана като принципно абсурдна и била навсякъде осмивана. По време на събирания шегаджии от публиката понякога го питали дали може да накара елементите си да посвирят. Обезкуражен, Нюландс се отказал от прокарване на идеята и скоро след това изчезнал от хоризонта.

Менделеев използвал малко по-различен подход, като подредил елементите в групи по седем, но използвал в основни линии същия принцип. Изведнъж идеята се сторила гениална и изключително проницателна. Тъй като свойствата се повтаряли периодично, откритието станало известно като Периодичната таблица.

Говори се, че Менделеев бил вдъхновен от играта на карти, известна като solitaire в Северна Америка и като пасианс другаде, в която картите се подреждат по боя хоризонтално, а по стойност вертикално. Като използвал в известна степен същия принцип, той подредил елементите в хоризонтални редове, наречени периоди, и вертикални колони, наречени групи. Това веднага показало един вид взаимовръзки, когато елементите биват разглеждани по вертикала надолу и нагоре, и други, когато се разглеждат по хоризонтала един до друг. По-специално, вертикалните колони включват химикали със сходни свойства. Така медта стои над среброто, а среброто е над златото поради химичните им сходства като метали, докато хелият, неонът и аргонът са в колона, включваща газове. (Фактическият, формално определящ фактор в подреждането на елементите е нещо, което се нарича тяхна електронна валентност, която, за да я разберете, трябва да се запишете във вечерно училище.) В същото време хоризонталните редове подреждат елементите във възходящ ред според броя на протоните в ядрото им — което се нарича атомен номер.

Строежът на атомите и значението на протоните се разглеждат в следваща глава, така че за момента всичко, което е нужно, е да се разбере организационният принцип: водородът има само един протон, така че атомният му номер е едно и той заема първото място в таблицата; уранът има 92 протона, така че се намира към края, а атомният му номер е 92. В този смисъл, както изтъква Филип Бол, химията е просто въпрос на броене. (Атомният номер, между другото, не бива да се бърка с атомното тегло, което представлява броят на протоните плюс броя на неутроните в даден елемент.) Много още било неизвестно и неясно. Водородът бил най-разпространеният елемент, но никой нямало дори да се сети за това през следващите трийсет години. Хелият, вторият по изобилие елемент, бил открит само година преди това — никой и не подозирал дотогава за съществуването му — и то не на Земята, а на Слънцето, където бил открит със спектроскоп по време на слънчево затъмнение, ето защо името му е в чест на гръцкия бог слънце — Хелиос. Изолиран е чак през 1895 г. Но дори и така, благодарение на откритието на Менделеев химията оттогава се развивала на здрава основа.

За повечето от нас Периодичната таблица (наричана също Периодична система) е нещо красиво в абстрактен смисъл, но за химиците създала веднага такъв ред и яснота, които едва ли могат да бъдат преувеличени. „Несъмнено, Периодичната таблица на химичните елементи е най-елегантно организираната система, която някога е измисляна“ — пише Робърт Е. Кребс в История и използване на химичните елементи на Земята ни, а подобни хвалебствия могат да се намерят във фактически всяка публикувана история на химията. Днес имаме „около 120“ известни елемента — 92 естествени и две дузини създадени в лабораториите. Истинският брой е малко спорен, тъй като тежките, синтезирани елементи съществуват само за милионни части от секундата и химиците понякога спорят дали наистина са ги изолирали или не. По времето на Менделеев били известни 63 елемента, но част от гениалността му се изразявала в това, че осъзнал, че елементите, които били известни тогава, представлявали само част от цялата картина, а много елементи липсвали. Таблицата му предсказала достатъчно точно, къде ще се намират новите елементи, когато бъдат намерени.

Никой не знае между другото, с колко ще се увеличи броят на елементите, въпреки че всичко, надвишаващо 168 като атомно тегло, се смята за „чисто спекулативно“, но със сигурност, каквото и да бъде открито, ще пасне изрядно във великата система на Менделеев.

Деветнайсети век предоставил още една изненада за химиците. Всичко започнало, когато през 1896 г. в Париж Анри Бекерел оставил в едно чекмедже пакет с уранова сол върху опакована фотографска плака. След известно време, когато извадил плаката, с изненада открил, че има следи от изгаряне, причинени от солта, като че ли плаката е била изложена на светлина. Солта излъчвала някакви лъчи.

Имайки предвид значимостта на това, което открил, Бекерел направил нещо много странно: прехвърлил въпроса да бъде изследван от дипломирана студентка. За щастие, студентката била Мария Кюри, наскоро емигрирала от Полша. Заедно с новия си съпруг Пиер Кюри тя открила, че определен вид скали постоянно излъчват странна енергия, и то без да намаляват размера си или видимо да се променят. Това, което тя и съпругът й не можели да знаят — което никой не можел да знае, докато Айнщайн не обяснява нещата през следващото десетилетие — е, че скалите преобразуват масата в енергия по един много ефикасен начин. Мария Кюри нарича ефекта „радиоактивност“. В процеса на работата си семейство Кюри също открило два нови елемента — полоний, назован на родната й страна, и радий. През 1903 г. семейство Кюри и Бекерел заедно получават Нобеловата награда за физика. (Мария Кюри спечелва за втори път такава награда за химия през 1911 г., като засега е единственият учен, който е награждаван и за химия, и за физика.)

В Университета МакДжил в Монреал младият новозеландец Ърнест Ръдърфорд започнал да се интересува от новите радиоактивни материали. Заедно с колегата си Фредерик Соди открили, че в тези малки количества материя се съдържат огромни запаси от енергия и че радиоактивното разпадане на тези запаси може да обясни топлината на Земята. Открили още, че радиоактивните елементи се разпадат на други елементи — че един ден имаме например атом от уран, а на следващия — атом от олово. Това наистина било изключително. Било чисто и просто алхимия; никой дори не си бил и представял, че такова нещо може да се случва спонтанно, по естествен начин.

Както винаги прагматик, Ръдърфорд първи видял, че откритието има ценно практическо приложение. Забелязал, че за всяка проба от радиоактивен материал винаги периодът от време, нужен за да се разпадне половината проба, бил еднакъв — знаменитият полуразпад, и че тази постоянна, сигурна скорост на разпадане може да бъде използвана като вид часовник. Изчислявайки назад времето от това колко радиация има материалът сега и колко бързо се разпада, може да се пресметне възрастта му. Тествал парче от уранит — основната уранова руда, и открил, че е на 700 милиона години — доста повече години от това, колкото повечето хора били склонни да дадат на Земята.

През пролетта на 1904 г. Ръдърфорд заминал за Англия, за да изнесе лекция в Кралския институт — великата организация, основана от граф фон Ръмфорд само преди 105 години, въпреки че тази епоха на пудрата и перуките сега изглеждала доста далечна в сравнение с тази на запретналите ръкави яки късни викторианци. Ръдърфорд бил там, за да говори за новата си теория за радиоактивното разпадане, като за това бил донесъл и парчето си от уранит. С такт — тъй като застаряващият Келвин присъствал, макар и не винаги напълно буден — Ръдърфорд отбелязал, че самият Келвин бил изказал предположението, че откриването на друг източник на топлина ще отхвърли изчисленията му. Ръдърфорд бил открил този източник. Благодарение на радиоактивността Земята би могла да бъде — и очевидно е — доста по-стара от 24-те милиона години според пресмятанията на Келвин.

Келвин бил респектиран от презентацията на Ръдорфорд, но останал непреклонен. Никога не приел ревизираните изчисления и до смъртта си вярвал, че трудът му за възрастта на Земята е най-дълбокомисленият и значим принос в науката — надвишаващ този по термодинамика.

Както се случва с повечето научни революции, откритията на Ръдърфорд не били всеобщо признати. Джон Джоули от Дъблин упорито настоявал дори и през 1930-те, че Земята не била на повече от 89 милиона години и това продължило чак до смъртта му. Други започнали да се тревожат, че Ръдърфорд бил дал на Земята много време досегашен живот. Но дори и с радиометрично датиране, както сега наричат измерването на разпада, десетилетия трябвало да минат преди да се достигне фактическата възраст на Земята — милиарди години. Науката била тръгнала по верен път, но все още била далеч от истината.

Келвин умира през 1907 г. Същата година смъртта застига и Дмитрий Менделеев. Подобно на Келвин, времето му на продуктивна научна работа отдавна било отминало, а годините в края на живота му не били така спокойни. С възрастта Менделеев ставал все по-ексцентричен — отказвал да приеме съществуването на радиацията или електрона, както и всичко ново — и труден за понасяне. Последните десетилетия от живота си прекарал беснеейки из лабораториите и лекционните зали из Европа. През 1955 г. елемент 101 бил наречен менделеевий в негова чест. „Съвсем подходящо“ — отбелязва Поул Стратхерн — „той е нестабилен елемент.“

Радиацията, разбира се, буквално продължавала и продължавала да се проявява и то по начин, който никой не очаквал. В началото на 1900-те Пиер Кюри започнал да изпитва ясни признаци на лъчева болест — тъпи болки в костите и хронична умора — която несъмнено щяла да се развие по неприятен начин. Това обаче никога няма да узнаем със сигурност, тъй като през 1906 г. той бил прегазен от файтон, докато пресичал една парижка улица.

Мария Кюри прекарала останалата част от живата си, постигайки забележителни успехи в тази област, като спомогнала да се открие през 1914 г. знаменития Институт за изучаване на радиоактивността към Парижкия университет. Въпреки двете й Нобелови награди, никога не станала член на Академията на науките, до голяма степен поради това, че след смъртта на Пиер имала връзка с женен физик, която била достатъчно недискретна, за да скандализира дори французите — или поне възрастните мъже, които управлявали академията, което навярно е съвсем друго.

Дълго време се смятало, че нещо толкова чудодейно активно като радиоактивността със сигурност е полезно. С години производителите на пасти за зъби и разслабителни средства слагали радиоактивен торий в продуктите си, а поне до края на 1920-те хотел Глен Спрингс, разположен в областта Фингър Лейкс, Ню Йорк (а несъмнено и други) изтъквал с гордост терапевтичния ефект на своите „Радиоактивни минерални извори.“ Наличието на радиоактивност в потребителските стоки било забранено едва през 1938 г. Вече било твърде късно за мадам Кюри, която умира от левкемия през 1934 г. Радиоактивността е толкова вредна и дълготрайна, че дори и сега книжата й от 1890-те — дори готварските й книги — са твърде опасни, за да се борави с тях. Лабораторните й книги се съхраняват в кутии с оловно покритие, а тези, които искат да ги видят, трябва да надяват защитно облекло.

Благодарение на всеотдайния и неосъзнат високорисков труд на първите ядрени учени през началните години на двайсети век станало ясно, че Земята е несъмнено много стара, въпреки че трябвало да мине още половин век, изпълнен с научни изследвания, за да може някой със сигурност да каже точно колко е стара. Междувременно в науката щял да се появи нов век — атомният.