Атмосфера: «Как плотина на реке»

Атмосфера: «Как плотина на реке»

В основу исследования Джона Тиндаля легли работы его предшественников. Движимый интересом к миграции ледников в Европе, он решил выяснить, действительно ли атмосфера может задерживать тепло и если да, то каким образом. Если он поймет, как это происходит, то сможет объяснить, как изменяется климат, т. е. процесс эволюции ледников.

С этой целью Тиндаль соорудил в своей лаборатории в здании Королевской ассоциации на улице Албемарл-стрит в Лондоне новое устройство. Это был спектрофотометр – прибор, позволяющий определить, могут ли газы задерживать тепло и свет. Если газы проницаемы, они не будут задерживать тепло, и ему придется искать иное объяснение. Сначала он экспериментировал с газами, которых в атмосфере больше всего, – с азотом и кислородом. К его разочарованию, они оказались проницаемыми – свет свободно проходил через них.

Что еще можно проверить? Ответ находился непосредственно в лаборатории – каменноугольный газ, также известный как городской газ. Это был углеродсодержащий газ, главным образом метан, который получали путем перегонки угля и который подавала в его лабораторию в качестве горючего вещества для светильников местная осветительная компания. Когда Тиндаль ввел каменноугольный газ в спектрофотометр, он обнаружил, что этот газ, хотя и невидимый глазом, является непроницаемым для инфракрасного излучения – он давал темную линию. Тиндаль получил доказательство. Этот газ задерживал инфракрасное излучение. Затем он провел эксперимент с водяным паром и углекислым газом. Они тоже оказались непроницаемыми. Это означало, что они тоже задерживают тепло.

Тиндаль ликовал. «Экспериментировал весь день, – написал он в дневнике 18 мая 1859 г., радостно добавив: – Предмет полностью в моих руках!» Через три недели он выступил с лекцией на заседании Королевской ассоциации, на котором председательствовал принц-консорт Альберт, супруг королевы Виктории, продемонстрировав и пояснив свое открытие и его значимость. Там, на Албемарл-стрит, неподалеку от Пикадилли, было приведено «первое публичное, основанное на результатах экспериментов описание» парникового эффекта⁷.

«Как плотина на реке образует заводь, так и наша атмосфера, являющаяся барьером для испускаемых земной поверхностью (инфракрасных) лучей, приводит к повышению температуры у поверхности Земли, – пояснял Тиндаль. – Если бы не атмосфера, все растения, не переносящие отрицательной температуры, несомненно, погибли бы… Атмосфера впускает солнечное тепло, но ограничивает его выход, следствием этого является накопление тепла у поверхности планеты».

Тиндаль в своей лаборатории, по сути, разъяснил механизм парникового эффекта, разъяснил, как формируется климат и почему, как он выразился, «любое изменение» состава атмосферы «должно приводить к изменению климата». Также нашла подтверждение теория Луи Агассиса насчет ледникового периода: изменения концентрации газов в атмосфере «возможно, вызвали все те изменения климата, следы которых обнаруживают геологи».

Этим вклад Тиндаля в развитие науки не ограничился, и впоследствии он обрел всемирную известность. Он до глубокой старости регулярно приезжал в Швейцарию, взбирался на ледники и поднимался на горные вершины. Тиндаль, долгое время занимавшийся альпинизмом и не раз смотревший в лицо смерти, ушел из жизни в 1893 г. в 73 года при прозаических обстоятельствах: жена по ошибке дала ему, страдающему бессонницей, слишком большую дозу снотворного. Уходя из жизни, он прошептал: «Бедная моя любимая, ты убила своего Джона»⁸.