От динозавра до компота. Ученые отвечают на 100 (и еще 8) вопросов обо всем
Шрифт:
Сведений о числе рождений нет, но их можно вывести, зная численность населения. Усилиями биоархеологов, историков, демографов оценки-догадки о численности населения Земли добираются к началу неолита, но неопределенность велика. Так, на 10 000 год до н. э. минимальная оценка (1 миллион человек) меньше максимальной в 10 раз, на 5000 год до н. э. – в 4 раза (то есть от 5 до 20 миллионов). И все же в настоящее время сложился общий взгляд на динамику численности мирового населения.
Другая проблема: от появления какого «человека» считать. Homo habilis (человек умелый) появился около 2,5 миллионов лет назад, наш вид, Homo sapiens, – 50-100 тысяч лет назад. Среди ученых по этому поводу согласия нет. Наш соотечественник, знаменитый ученый и просветитель Сергей Петрович Капица, отвечая на этот вопрос, счел нужным рассматривать период в 4,5 миллиона лет, и получилось, что к 2005 году на Земле прожило и умерло 90 миллиардов человек. Он использовал математическую модель роста численности населения Земли, теоретически обосновав ее.
Другие известные нам подходы основаны на догадках и упрощениях, но тоже взятых из научного опыта. Например, по мнению крупнейшего современного демографа и социолога Карла Хауба, к 2011 году, помимо 7 миллиардов ныне живущих, на Земле побывало еще 100 миллиардов человек, из них 47 миллиардов – в последние 2000 лет. Хауб взял общепринятые оценки численности населения, самая далекая из которых относится к 8000 году до н. э. (5 миллионов человек), а возникновение Homo sapiens отнес к 50 000 году до н. э. Далее он предположил, что в тот момент на Земле было два человека (Адам и Ева?) и численность людей в каждый следующий период росла с постоянной скоростью. Так Хауб получил численность людей в каждом году. Теперь число рождений можно оценить, задав общий коэффициент рождаемости, то есть частоту рождений на 1000 живущих в данном году. Для периода от Адама и Евы и до XIII века Карл Хауб установил этот показатель равным 80 на 1000, для 1200-1750 годов – 60. О дальнейшей динамике – после 1750 года – демография имеет довольно точное представление. Но как Карл Хауб вывел значения коэффициента рождаемости для далекого прошлого? Из догадок-оценок.
Дело в том, что мы знаем, насколько высокими были рождаемость и смертность еще недавно, и знаем, что в прошлом они были еще выше. Скажем, Хауб исходил из того, что до XIII века величина ожидаемой продолжительности жизни при рождении была ниже 13 лет.
И все же не стоит относиться к этим вычислениям чересчур серьезно. Потому что все полученные результаты округляются, и к тому же неизвестно, сколько все-таки было людей в самом начале. Да и сам автор предостерегает: при полном отсутствии надежной информации в достатистическую эру расчеты неизбежно носят полунаучный характер. Впрочем, польза от них несомненна: они иллюстрируют необычный и крайне важный момент в развитии человечества – его стремительный рост. Если в 1750 году за спиной каждого живущего (по выражению Артура Кларка, автора романа «2001: Космическая одиссея») стояло по призраков, то в 1950 году – 40, а сейчас – менее 15.
№ 9. Какое время на Южном полюсе?
Время на планете Земля – явление в значительной мере условное. В том смысле, что люди уславливаются, как его измерять. Вроде понятно: солнце встало – значит, утро. Село – значит, вечер. Но почему в сутках именно 24 часа? Ведь время оборота планеты вокруг оси можно было бы разделить не на 24, а, скажем, на 20 или 10 равных интервалов. Ничего, кроме условностей и привычек, от этого не изменилось бы. Однако весь мир делит сутки на 24 интервала, а год – на 12 месяцев, ничуть не переживая, что это отголосок древней двенадцатиричной системы счета. Раньше люди предпочитали оперировать не десятками, а дюжинами и круглой цифрой считалось не 10, а 12. Две дюжины – 24. Тогда это было естественным. А почему в часе 60 минут? С точки зрения современного счета удобнее было бы иметь 50, при том что каждая «минута» была бы немного длиннее. Но календари и система отсчета времени создавались древними звездочетами, которые были воспитаны на шестидесятиричной системе (60 – это 5 дюжин, возможно по числу пальцев на руке). Эта система была известна еще в древнем Шумере, оттуда перешла к Вавилону, затем к древним грекам и после них к арабам. И лишь в Средние века Европа начала постепенный переход к близкой нам десятичной системе.
Однако с календарем, часами и геометрией все осталось по-прежнему: перестраивать себе дороже. Окружность мы делим на 360 градусов, часовой циферблат – на 60 минут. Так пошло с первых солнечных часов (тень от стержня падает на дугу, и по мере смещения Солнца, точнее по мере вращения Земли, она ползет по дуге, отсчитывая нанесенные на ней деления. Деления, понятно, наносились древними мудрецами исходя из привычной системы счета).
Столь же условно и понятие часовых поясов. Время само по себе течет ровно, но где-то на карте нужно провести договорную границу, при переходе через которую происходит скачок – в одном часовом поясе новый год уже наступил, а в соседнем еще и вечера, праздник начнется через час. Для удобства границы поясов подтягивают к межгосударственным или внутренним административным границам, поэтому они выглядят весьма замысловато. Перелетая на самолете из пояса в пояс или из страны в страну, путешественники первым делом переводят часы на местное время. Впрочем, можно и не переводить и жить по своему прежнему времени, особенно если надо часто связываться с теми, кто остался дома. Но тогда, если вы перелетели из Москвы, допустим, в Австралию, у вас на часах будет разгар рабочего дня, когда аборигены уже давно спят.
На Южном (впрочем, как и на Северном) полюсе условность исчисления времени особенно очевидна. С одной стороны, оно тянется точно так же, как в других точках планеты. Через пять часов после завтрака захочется пообедать, а еще через пять часов – поужинать. Потом уже и спать пора. С другой стороны, полюс – эта та точка, в которой суточный оборот Земли не отражается в положении Солнца на небе: сама ось, вокруг которой крутится планета, при вращении не смещается. Установленные здесь солнечные часы будут круглые сутки показывать одно и то же время.
Поэтому обитатели полярных станций условились отсчитывать часы в сутках так, как им удобнее. Некоторые станции живут по национальному времени. На американской антарктической станции Амундсен – Скотт, расположенной строго на полюсе, действует условное время Новой Зеландии, потому что оттуда на станцию летают авиарейсы. Это удобно для общения с Большой землей, но создает проблемы с соседями: когда у полярников с американского континента рабочий день, полярники из Азии давно спят, хотя между станциями может быть всего несколько километров.
Впрочем, в последние годы абсолютное большинство антарктических станций живет в режиме Гринвичского нулевого меридиана: когда в Лондоне время вечернего чая («файф-о-клок»), на часах полярников тоже 5 часов вечера.
№ 10. Как устроены зыбучие пески?
Следует признать, что зыбучие пески чаще встречаются на страницах английских приключенческих и детективных романов XIX века (и, соответственно, в головах их читателей), чем в действительности. В них авторы трагически топят второстепенных героев (главные герои, конечно, выживают, иначе придется обрывать роман). Преступники прячут в песках тела жертв, а также (в сундучках на цепочке) драгоценности.
Коварство этого природного явления объясняется довольно просто: эти пески выглядят совершенно обыкновенно, а на самом деле в них каждая песчинка окружена микроскопической водяной пленкой и взаимодействует с соседями не так плотно, как в обычном мокром песке. Как это получается? Там, где подпорные грунтовые воды выходят на поверхность земли, они иногда не формируют одного локального источника или родника, а тихо высачиваются на значительной площади. Под небольшим давлением воды снизу песчинки пребывают как бы в плавающем состоянии. До механического вмешательства пески находятся в квазиравновесном состоянии, но любая дополнительная нагрузка это равновесие нарушает и песок на удивление легко проваливается, поглощая упавший на поверхность предмет.
Собственно, похожим образом устроены и низинные болота, сложенные полужидкими торфяниками в зонах выхода грунтовых вод и тоже обладающие неприятным свойством засасывать несчастную жертву. Торфяники распространены значительно шире и потому не столь романтичны.
Поняв суть явления, несложно понять, как с ним бороться. Прежде всего – не паниковать! Зыбучий песок – это всего лишь очень тяжелая и густая жидкость. Двигаться в ней невозможно, но и утонуть тоже – ее плотность значительно выше плотности человеческого тела. А вот выбиться из сил, переохладиться от ледяных грунтовых вод и задохнуться от давления на грудную клетку – это за милую душу.