Дарвин беспокоился, что это может случиться, и в 1869 году написал в письме Уоллесу: «Взгляды Томсона на недавнюю геологическую историю Земли в течение некоторого времени были одной из моих самых серьёзных проблем».
Уильям Томсон, или лорд Кельвин, безусловно, был одним из величайших учёных своей эпохи, возможно, самым великим. Он написал свою первую научную статью в возрасте 16 лет и впоследствии вывел Второй закон термодинамики и концепцию абсолютного нуля.
Он был главным сторонником важности точных измерений и математики и говорил, что:
«Когда вы можете измерить то, о чём говорите, и выразить это в числах, вы что-то знаете об этом; но когда вы не можете это измерить, когда вы не можете выразить это в числах, ваши знания скудны и неудовлетворительны».
Согласно этому правилу, Дарвин был неполноценным учёным. Он почти никогда не использовал числа.
Кельвин знал, что у теории эволюции Дарвина есть одно слабое место. Естественный отбор происходит медленно, и для достижения результата требуется много времени. Естественному отбору потребовались бы сотни миллионов лет, чтобы создать множество доисторических существ, которые были обнаружены.
Лорд Кельвин доказал, что Земля не могла быть такой древней
К тому времени люди уже знали, что температура Земли повышается по мере того, как человек спускается ниже поверхности. Это означало, что ядро Земли выделяет тепло, тем самым остывая. Если экстраполировать это назад во времени, то в прошлом Земля была теплее. Но существует предел того, насколько горячим может быть ядро Земли, потому что камни могут нагреваться только до определённой температуры, прежде чем расплавятся или испарятся.
Кельвин рассчитал максимально возможную начальную температуру Земли и скорость, с которой она теряет тепло. Кельвин также понимал, что Солнце не может гореть сотни миллионов лет. Ни один из известных источников топлива не может обеспечивать такое количество энергии в течение столь длительного времени.
В период с 1861 по 1897 год он провёл ряд всё более точных расчётов. Сначала его оценки варьировались в широком диапазоне — от 20 до 400 миллионов лет, но в итоге он остановился на более низком значении — 20 миллионов лет.
Расчеты Кельвина не давали достаточно времени для работы теории естественного отбора Дарвина, особенно если вспомнить, что на ранних стадиях Земля была слишком горячей для живых существ. Геологи к тому времени уже знали, что докембрийская эра была очень долгой, но не содержала никаких окаменелостей.
В 1899 году другой физик, Джон Джоли, рассчитал возраст Земли на основе постепенного накопления соли в океанах. Его оценка — 90–100 миллионов лет — была больше, чем у Кельвина, но всё равно слишком мала для Дарвина.
Ответ Дарвина
Дарвин пытался оспорить эти цифры. Он подсчитал, что мел в районе Уилда в Англии должен был размываться в течение 300 миллионов лет. Но никто не принял это, даже современные ученые, и в конечном итоге он убрал его из новых изданий «Происхождения видов».
Дарвин понимал, что результаты лорда Кельвина (Томсона) могут опровергнуть его теорию:
«Меня очень беспокоит, что, по мнению сэра У. Томпсона, мир существует недолго, потому что для моих теоретических взглядов требуется очень долгий период до кембрийской эпохи».
Что изменило умы людей с тех пор?
Открытие радиоактивности сделало расчёты лорда Кельвина неактуальными. Земля нагревается за счёт радиоактивных пород.
А Солнце получает энергию в результате термоядерного синтеза — источника, который может существовать миллиарды лет.
Мораль этой истории
Многие считают, что спор о теории Дарвина был теологическим спором, в котором Дарвин был на стороне науки, а его оппоненты — на стороне тьмы и невежества. Но критика Кельвина была основана на холодных, точных цифрах и лучшей науке своего времени.
В адрес Дарвина действительно звучала законная научная критика.
Вторая мораль этой истории
Иногда лучшая наука и лучшие ученые могут ошибаться.
Кельвин ошибался в оценке возраста Земли. Но и Дарвин тоже. Его оценка возраста Земли, основанная на анализе региона Уилд в Англии, была ошибочной.
Учёные — такие же люди, как и все остальные, и они могут ошибаться. Со временем ошибки исправляются, но на переднем крае науки полно неверных предположений, неполной информации и того, чего мы не знаем, но должны были бы знать.
Третья мораль этой истории
Физика не всегда благороднее или лучше биологии только потому, что в ней больше математики. Тщательно составленные формулы и точные измерения Кельвина привели к неверному выводу, в то время как не математический аргумент Дарвина об эволюции оказался верным.