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:
Светът, който населяваме, е съставен от материалите не от земята, която е непосредственият предшественик на настоящето, но от земята, която, изхождайки от настоящето, смятаме за третото, и което е предшествало земята, която е била над повърхността на морето, докато настоящата земя била под водата на океаните.
7
За физиците маса и тегло са две различни неща. Масата ни остава една и съща, където и да отидем, но теглото варира в зависимост от това колко далече сме от друг масивен обект като една планета. Ако отидем на Луната, ще бъдем по-леки, но не и по-малко масивни. На Земята практически масата и теглото са едно и също нещо, така че термините могат да се използват като синоними, поне извън класната стая.