Томас Голд: Жизнь и научные открытия австрийского астрофизика.

Введение

Австрийский астрофизик (1920–2004)

Томас Голд (22 мая 1920 – 22 июня 2004) – американский астрофизик, профессор астрономии в Корнеллском университете, член Национальной академии наук США и член Королевского общества (Лондон). После начала антиеврейских кампаний нацистского лидера Адольфа Гитлера в 1933 году Голд и его семья покинули Германию из-за происхождения его отца. В течение следующих нескольких лет семья путешествовала по Европе. Голд учился в школе-интернате Лицей Альпинум Зуоз в Зуоце, Швейцария, где быстро проявил себя как умный, конкурентоспособный и физически и умственно напористый человек. В 1938 году Голд окончил школу в Зуоце и бежал со своей семьей в Англию после немецкого вторжения в Австрию в начале 1938 года. В 1939 году Голд поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета и начал изучать механические науки. В мае 1940 года, когда Гитлер начал наступление в Бельгии и Франции, Голд был интернирован британским правительством как вражеский иностранец. В первую ночь интернирования, в армейских казармах в Бьюри-Сент-Эдмундсе, он встретил своего будущего коллегу и близкого друга Германна Бонди. Голд провел большую часть своих почти 15 месяцев интернирования в лагере в Канаде, после чего вернулся в Англию и вновь поступил в Кембриджский университет, где оставил изучение механических наук ради физики. В течение нескольких месяцев Голд был назначен ответственным за разработку новых радиолокационных систем. Он определил, как десантные суда могут использовать радиолокацию для навигации к подходящему месту высадки в день D, а также обнаружил, что немецкий флот оснастил свои подводные лодки шноркелями, что позволяло им действовать под водой, продолжая при этом получать воздух с поверхности. Хотя Голд получил стипендию Тринити-колледжа за свою диссертацию о регенерации и получил должность младшего лектора в Лаборатории Кавендиша, его теория была широко проигнорирована специалистами по слуху и физиологами, такими как будущий лауреат Нобелевской премии 1961 года Георг фон Бекеши, который не верил, что улитка функционирует по принципу обратной связи. В 1970-х годах исследователи обнаружили, что гипотеза Голда была верной – ухо содержало микроскопические волосковые клетки, которые работали по механизму обратной связи для генерации резонанса. В 1948 году были опубликованы две статьи, посвященные "теории стационарного состояния" как альтернативе теории Большого взрыва: одна – Голдом и Бонди, другая – Хойлом. В своей основополагающей работе Голд и Бонди утверждали, что, хотя Вселенная расширяется, она, тем не менее, не меняет своего внешнего вида с течением времени; у нее нет начала и конца. Они предложили идеальный космологический принцип в качестве основы своей теории, который утверждал, что Вселенная однородна и изотропна в пространстве и времени. В больших масштабах они утверждали, что "ни в одном месте Вселенной нет ничего выдающегося, и что существующие различия имеют лишь локальное значение; что, рассматривая Вселенную в больших масштабах, она однородна". Однако, поскольку Вселенная не характеризовалась отсутствием эволюции, отличительных черт или узнаваемого направления времени, они предположили, что во Вселенной должны существовать крупномасштабные движения. Они выделили два возможных типа движения: крупномасштабное расширение и его обратное – крупномасштабное сжатие. Они оценили, что в расширяющейся Вселенной атомы водорода создаются из вакуума со скоростью один атом на кубический метр за 109 лет. Это создание материи должно было поддерживать постоянную плотность Вселенной по мере ее расширения. Голд и Бонди также заявили, что проблемы с масштабом времени, которые преследовали другие космологические теории, такие как несоответствие между возрастом Вселенной, рассчитанным Хабблом, и датировкой радиоактивного распада в земных породах, отсутствуют в теории стационарного состояния. Лишь в 1960-х годах начали возникать серьезные проблемы с теорией стационарного состояния, когда наблюдения, по-видимому, подтвердили идею о том, что Вселенная на самом деле меняется: квазары и радиогалактики были обнаружены только на больших расстояниях (следовательно, существовали только в далеком прошлом), а не в ближайших галактиках. В то время как теория Большого взрыва предсказывала такое, теория стационарного состояния предсказывала, что такие объекты будут найдены повсюду, в том числе и рядом с нашей собственной галактикой, поскольку эволюция была бы более равномерно распределена и наблюдалась бы не только на больших расстояниях. Стивен Хокинг сказал, что обнаружение микроволнового излучения, которое, как считалось, осталось от Большого взрыва, было "последним гвоздем в гроб теории стационарного состояния". Бонди признал, что теория была опровергнута, но Хойл и Голд еще несколько лет оставались неубежденными. Голд даже поддерживал модифицированную теорию стационарного состояния Хойла, однако к 1998 году он начал выражать некоторые сомнения относительно теории, но утверждал, что, несмотря на свои недостатки, теория помогла улучшить понимание происхождения Вселенной.

Thomas Gold (May 22, 1920 – June 22, 2004) was an Austrian born American astrophysicist, a professor of astronomy at Cornell University, a member of the U. S. National Academy of Sciences, and a Fellow of the Royal Society (London). Following the start of Nazi leader Adolf Hitler's anti Jewish campaigns in 1933, Gold and his family left Germany because of his father's heritage. The family travelled through Europe for the next few years. Gold attended boarding school at the Lyceum Alpinum Zuoz in Zuoz, Switzerland, where he quickly proved to be a clever, competitive and physically and mentally aggressive individual. Gold finished his schooling at Zuoz in 1938, and fled with his family to England after the German invasion of Austria in early 1938. Gold entered Trinity College, Cambridge in 1939 and began studying mechanical sciences. In May 1940, just as Hitler was commencing his advance in Belgium and France, Gold was sent into internment as an enemy alien by the British government. It was on the first night of internment, at an army barracks in Bury St Edmunds, that he met his future collaborator and close friend, Hermann Bondi. Gold spent most of his nearly 15 months of internment in a camp in Canada, after which he returned to England and reentered Cambridge University, where he abandoned his study of mechanical sciences for physics. Within months, Gold was placed in charge of constructing new radar systems. Gold determined how landing craft could use radar to navigate to the appropriate landing spot on D Day and also discovered that the German navy had fitted snorkels to its U boats, making them operable underwater while still taking in air from above the surface. Although Gold won a prize fellowship from Trinity College for his thesis on the regeneration and obtained a junior lectureship at the Cavendish Laboratory, his theory was widely ignored by ear specialists and physiologists, such as future (1961) Nobel Prize winner Georg von Békésy, who did not believe the cochlea operated under a feedback system. In the 1970s, researchers discovered that Gold's hypothesis had been correct – the ear contained microscopic hair cells that operated on a feedback mechanism to generate resonance. Two papers were published in 1948 discussing the "steady state theory" as an alternative to the Big Bang: one by Gold and Bondi, the other by Hoyle. In their seminal paper, Gold and Bondi asserted that although the universe is expanding, it nevertheless does not change its look over time; it has no beginning and no end. They proposed the perfect cosmological principle as the underpinning of their theory, which held that the universe is homogeneous and isotropic in space and time. On the large scale, they argued that there "is nothing outstanding about any place in the universe, and that those differences which do exist are only of local significance; that seen on a large scale the universe is homogeneous." However, since the universe was not characterized by a lack of evolution, distinguishing features or recognizable direction of time, they postulated that there had to be large scale motions in the universe. They highlighted two possible types of motion: large scale expansion and its reverse, large scale contraction. They estimated that within the expanding universe, hydrogen atoms were being created out of a vacuum at a rate of one atom per cubic meter per 109 years. This creation of matter would keep the density of the universe constant as it expanded. Gold and Bondi also stated that the issues with time scale that had plagued other cosmological theories – such as the discrepancy between the age of the universe as calculated by Hubble and dating of radioactive decay in terrestrial rocks – were absent for the steady state theory. It was not until the 1960s that major problems with the steady state theory began to emerge, when observations apparently supported the idea that the universe was in fact changing: quasars and radio galaxies were found only at large distances (therefore existing only in the distant past), not in closer galaxies. Whereas the Big Bang theory predicted as much, steady state predicted that such objects would be found everywhere, including close to our own galaxy, since evolution would be more evenly distributed, not observed only at great distances. Stephen Hawking said that the fact that microwave radiation had been found, and that it was thought to be left over from the Big Bang, was "the final nail in the coffin of the steady state theory." Bondi conceded that the theory had been disproved, but Hoyle and Gold remained unconvinced for a number of years. Gold even supported Hoyle's modified steady state theory, however, by 1998, he started to express some doubts about the theory, but maintained that despite its faults, the theory helped improve understanding regarding the origin of the universe.

Астрофизические исследования

В 1951 году на заседании Королевского астрономического общества Голд предположил, что источник недавних радиосигналов, зарегистрированных из космоса, находится за пределами галактики Млечный Путь, что вызвало насмешки радиоастронома Мартина Райла и ряда математических космологов. Однако, спустя год, был идентифицирован далекий источник, и Голд объявил на встрече Международного астрономического союза в Риме, что его теория подтвердилась. Райл позже использовал аргумент Голда как доказательство экстрагалактической эволюции, утверждая, что он опровергает теорию стационарного состояния. В 1952 году Голд покинул Кембридж, чтобы стать главным помощником Королевского астронома Гарольда Спенсера Джонса в Королевской Гринвичской обсерватории в Херстмонсе, Сассекс, Англия. Там он вызвал споры, предположив, что взаимодействие заряженных частиц от Солнца с магнитным полем Земли при создании магнитных бурь в верхних слоях атмосферы является примером бесконтактной ударной волны. Теория подвергалась широкой критике, пока в 1957 году американские ученые не доказали, что она выдерживает математическую проверку, проведя моделирование с использованием ударной трубы. В то время в отделе работал всего один другой преподаватель. Голд был директором Центра радиофизики и космических исследований до 1981 года, превратив Корнелл в ведущий центр научных исследований. За время своего пребывания на этом посту он нанял известных астрономов Карла Сагана и Фрэнка Дрейка, способствовал созданию крупнейшего в мире радиотелескопа в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико и Астрономического центра Корнеллского университета в Сиднее совместно с Гарри Месселем. Кроме того, Голд занимал должность помощника вице-президента по исследованиям с 1969 по 1971 год и был профессором астрономии имени Джона Л. Уэзерилла с 1971 года до выхода на пенсию в 1986 году. В 1959 году Голд развил свое предыдущее предсказание о бесконтактной ударной волне, утверждая, что солнечные вспышки выбрасывают вещество в магнитные облака, создавая фронт ударной волны, который вызывает геомагнитные бури. Он также ввел термин "магнетосфера" в своей статье "Движения в магнитосфере Земли", чтобы описать "область над ионосферой, в которой магнитное поле Земли оказывает доминирующее влияние на движение газа и быстрых заряженных частиц [которая, как известно, простирается на расстояние порядка 10 радиусов Земли]". В 1960 году Голд вновь сотрудничал с Фредом Хойлом, чтобы показать, что магнитная энергия питает солнечные вспышки и что вспышки запускаются при взаимодействии противоположных магнитных петель и высвобождении накопленной энергии. В 1968 году аспирант Кембриджской радиоастрономической обсерватории Джоселин Белл Бернелл и ее научный руководитель Энтони Хьюиш обнаружили пульсирующий радиоисточник с периодом 1,337 секунды. Источник, названный "пульсаром", излучал пучки электромагнитного излучения с очень короткими и постоянными интервалами. Голд предположил, что эти объекты являются быстро вращающимися нейтронными звездами. Он утверждал, что из-за сильных магнитных полей и высокой скорости вращения пульсары излучают излучение, подобное вращающемуся маяку. Изначально научное сообщество не восприняло выводы Голда; ему даже отказали в разрешении представить свою теорию на первой международной конференции по пульсарам. Однако теория Голда получила широкое признание после открытия пульсара в туманности Краб с помощью радиотелескопа Аресибо, открыв путь для будущих достижений в физике твердого тела и астрономии. Энтони Такер из газеты "The Guardian" отметил, что открытие Голда проложило путь для новаторских исследований Стивена Хокинга в области черных дыр, или "пыли Голда". Голд изначально предположил, что астронавты погрузятся в пыль, но после анализа кратеров и электростатических полей он пришел к выводу, что ботинки астронавтов погрузятся в лунную поверхность всего на три сантиметра. В любом случае, НАСА отправило беспилотные аппараты "Surveyor" для анализа условий на поверхности Луны. Коллеги высмеивали Голда не только за его гипотезу, но и за то, как он сообщал о проблемах НАСА американской общественности; в частности, некоторых экспертов возмутило его использование термина "лунная пыль" по отношению к лунному реголиту. Когда экипаж "Аполлона-11" приземлился на Луне в 1969 году и доставил первые образцы лунных пород, исследователи обнаружили, что лунный грунт действительно порошкообразный. Голд заявил, что эти данные соответствуют его гипотезе, отметив, что "в одном месте, когда они шли, они проваливались на пять-восемь дюймов". Однако Голд получил мало признания за свое верное предсказание и даже подвергся критике за первоначальное предсказание о глубоком слое лунной пыли. В 1970-х и 1980-х годах Голд был ярым критиком программы Space Shuttle НАСА, отвергая утверждения о том, что агентство может выполнять 50 миссий в год или что они могут быть недорогими. Представители НАСА предупредили Голда, что если он выступит со своими опасениями перед Конгрессом, его исследовательские предложения потеряют поддержку НАСА. Голд проигнорировал предупреждение и дал показания перед комитетом Конгресса во главе с сенатором Уолтером Мондейлом. В письме администратору НАСА Джеймсу Флетчеру Джордж Лоу написал: "Голд должен осознавать, что финансирование со стороны правительства и НАСА - это привилегия, и не имеет смысла финансировать его, пока его взгляды остаются такими, какие они есть сейчас". Голд вспомнил последствия его показаний в интервью 1983 года с историком астрономии Дэвидом Х. Деворкином:
У меня были очень тяжелые времена с НАСА, год за годом. Мне дали еще немного денег, но в конечном итоге они иссякли, примерно через три года после этого события. Мои заявки, которые раньше каждый год проходили очень гладко, отклонялись. Тогда мне приходилось ехать в Вашингтон, обсуждать это с ними, и я получал какую-то часть восстановленной суммы. Это продолжалось несколько лет подряд, а затем в конечном итоге все прекратилось, и я больше не пытался получить деньги от НАСА. После этого я, безусловно, считался персоной нон грата в НАСА. Мне было очень тяжело. Вскоре после этого Ноэль Хиннерс стал администратором космических наук, и он шутил об этом, говоря: "О, Томми должен совершить свой ежегодный паломнический путь в Вашингтон", и считал это очень забавным, но всегда давал мне немного денег. Но всегда, очевидно, как персоне нон грата.

In 1951, at a meeting of the Royal Astronomical Society, Gold proposed that the source of recent radio signals detected from space was outside the Milky Way galaxy, much to the derision of radio astronomer Martin Ryle and several mathematical cosmologists. However, a year later, a distant source was identified and Gold announced at an International Astronomical Union meeting in Rome that his theory had been proven. Ryle would later take Gold's argument as proof of extragalactic evolution, claiming that it invalidated the steady state theory. Gold left Cambridge in 1952 to become the chief assistant to Astronomer Royal Harold Spencer Jones at the Royal Greenwich Observatory in Herstmonceux, Sussex, England. While there, Gold attracted some controversy by suggesting that the interaction between charged particles from the Sun with the Earth's magnetic field in creating magnetic storms in the upper atmosphere was an example of a collisionless shock wave. The theory was widely disputed, until American scientists in 1957 discovered that Gold's theory held up to mathematical scrutiny by conducting a simulation using a shock tube. At the time, there was only one other faculty member in the department. Gold would serve as director of the Center for Radiophysics and Space Research until 1981, establishing Cornell as a leading hub of scientific research. During his tenure, Gold hired famed astronomers Carl Sagan and Frank Drake, helped establish the world's largest radio telescope at the Arecibo Observatory in Puerto Rico and the Cornell Sydney University Astronomy Center with Harry Messel. In addition, Gold served as Assistant Vice President for Research from 1969–1971 and the John L. Wetherill Professor of Astronomy from 1971 until his retirement in 1986. In 1959, Gold expanded on his previous prediction of a collisionless shock wave, arguing that solar flares would eject material into magnetic clouds to produce a shock front that would result in geomagnetic storms. He also coined the term "magnetosphere" in his paper "Motions in the Magnetosphere of the Earth" to describe "the region above the ionosphere in which the magnetic field of the Earth has a dominant control over the motions of gas and fast charged particles [which was] known to extend out to a distance of the order of 10 Earth radii". In 1960, Gold collaborated again with Fred Hoyle to show that magnetic energy fueled solar flares and that flares were triggered when opposite magnetic loops interact and release their stored energy. In 1968, a Cambridge radio astronomy postgraduate student Jocelyn Bell Burnell and her doctoral adviser Antony Hewish discovered a pulsing radio source with a period of 1.337 seconds. The source – which was termed "pulsar" – emitted beams of electromagnetic radiation at a very short and consistent interval. Gold proposed that these objects were rapidly rotating neutron stars. Gold argued that due to their strong magnetic fields and high rotational speed, pulsars would emit radiation similar to a rotating beacon. Gold's conclusion was initially not well received by the scientific community; in fact, he was refused permission to present his theory at the first international conference on pulsars. However, Gold's theory became widely accepted following the discovery of a pulsar in the Crab Nebula using the Arecibo radio telescope, opening the door for future advancements in solid state physics and astronomy. Anthony Tucker of The Guardian remarked that Gold's discovery paved the way for Stephen Hawking's groundbreaking research into black holes. or "Gold's dust". Gold initially suggested that astronauts would sink into the dust, but upon later analysis of impact craters and electrostatic fields, he determined that the astronauts' boots would sink only three centimeters into the Moon's surface. In any case, NASA sent unmanned Surveyors to analyze the conditions on the surface of the Moon. Gold was ridiculed by fellow scientists, not only for his hypothesis, but for the approach he took in communicating NASA's concerns to the American public; in particular, some experts were infuriated with his usage of the term "Moon dust" in reference to lunar regolith. When the Apollo 11 crew landed on the Moon in 1969 and brought back the first samples of lunar rocks, researchers found that lunar soil was in fact powdery. Gold said the findings were consistent with his hypothesis, noting that "in one area as they walked along, they sank in between five and eight inches". However, Gold received little credit for his correct prediction, and was even criticized for his original prediction of a deep layer of lunar dust. In the 1970s and 1980s, Gold was a vocal critic of NASA's Space Shuttle program, deriding claims that the agency could fly 50 missions a year or that it could have low budget costs. NASA officials warned Gold that if he testified his concerns before Congress, his research proposals would lose their support from NASA. Gold ignored the warning and testified before a Congressional committee headed by Senator Walter Mondale. In a letter to NASA administrator James C. Fletcher, George Low wrote that "Gold should realize that being funded by the Government and NASA is a privilege, and that it would make little sense for us to fund him as long as his views are what they are now". Gold recalled the aftermath of his testimony in a 1983 interview with astronomy historian David H. DeVorkin:
I had a very hard time with NASA, year after year. I got some more money, but eventually it fizzled out, after three years or so after this event. My applications, which previously each year had always gone through very smoothly, were turned down. I would then have to go to Washington, discuss it with them. and I then would get a certain fraction of it resurrected. For several years running this happened, and then eventually it fizzled permanently, and I've not tried to get any money out of NASA since. I was certainly regarded as persona non grata with NASA after that. I had a very hard time. Shortly after that Noel Hinners became the Space Science administrator, and he used to joke about it and say, "Oh. Tommy's got to come to his annual pilgrimage to Washington," and regarded it as very funny, but then he'd always give me some money. But always clearly as a persona non grata.

Происхождение нефти

Голд впервые заинтересовался происхождением нефти в 1950-х годах, выдвигая теорию об абиогенном образовании ископаемого топлива. Голд активно обсуждал этот вопрос с Фредом Хойлом, который даже включил главу о "теории пор Голда" в свою книгу 1955 года "Границы астрономии". Он предполагал, что достаточно сильное землетрясение расколет земную кору, открывая тем самым "путь выхода" для газа. Голд считал, что это объяснит множество необычных явлений, связанных с землетрясениями, таких как пожары, вспышки, землетрясения и выбросы газа. Вместе со своим коллегой Стивеном Сотером Голд составил карту мира, на которой были изображены основные нефтедобывающие регионы и зоны исторической сейсмической активности. Было установлено, что несколько богатых нефтью регионов, таких как Аляска, Техас, Карибский бассейн, Мексика, Венесуэла, Персидский залив, Урал, Сибирь и Юго-Восточная Азия, расположены в крупных сейсмических поясах. Голд и Сотер предположили, что эти пояса могут объяснить вертикальную миграцию газов через земную кору и, как следствие, образование нефтяных и газовых месторождений. Голд утверждал, что поскольку нефть и ее компоненты – углеводороды – присутствуют во всей Вселенной, нет оснований полагать, что "на Земле они обязательно имеют биологическое происхождение". Голд предположил, что топливо было захвачено в недрах Земли в случайной молекулярной форме около 4,5 миллиарда лет назад. Со временем экстремальная жара ядра "выпотевала" из горных пород, содержащих эти молекулы, поднимая их вверх по пористым слоям Земли. По мере подъема к поверхности углеводороды способствовали развитию крупных микробных колоний, которые послужили основой для жизни на Земле. Мигрирующее ископаемое топливо собирает биологические остатки, прежде чем попадать в глубокие подземные резервуары. Исходя из этого, Голд предположил, что Земля может обладать практически неисчерпаемыми запасами ископаемого топлива, оценивая их как "не менее 500 миллионов лет запасов газа". Голда обвинили в плагиате абиогенной теории у советских геологов, которые впервые опубликовали ее в 1950-х годах, но эти обвинения были опровергнуты. После первой публикации своих взглядов на абиогенную нефть в 1979 году Голд начал находить работы советских геологов по этой теме и переводить их. Он был одновременно разочарован (тем, что его идеи не были оригинальными) и рад (потому что независимая формулировка этих идей придавала гипотезе вес). Как только он узнал об этих работах, он всегда ссылался на советские исследования. Он оценил, что трещины вблизи озера Сильян простираются почти до недр Земли. В 1987 году около 20000 футов (6096 м) в землю исчезло примерно половина бурового раствора, что заставило Голда предположить, что раствор попал в метанный резервуар. Вскоре после этого команда подняла на поверхность почти 100 литров черной маслянистой грязи. Голд утверждал, что грязь содержит как нефть, так и остатки архебактерий. Он утверждал, что "это говорит о том, что в глубине земли существует огромная сфера жизни, биологии, о которой мы раньше не знали", и что эти доказательства "разрушат общепринятый аргумент о том, что поскольку нефть содержит биологические молекулы, запасы нефти должны иметь биологическое происхождение". Объявление о результатах исследований Голда вызвало неоднозначную реакцию, от "яростного неверия" до "глубокого скептицизма". Геохимик Джеффри П. Гласби предположил, что грязь могла образоваться в результате процесса Фишера-Тропша, каталитической химической реакции, в которой синтез-газ, смесь окиси углерода и водорода, превращается в жидкие углеводороды. Критики также отвергли выводы Голда об архебактериях, заявив, что "поскольку микроорганизмы не могут выжить на такой глубине, бактерии доказывают, что скважина была загрязнена с поверхности". Геохимик Пол Филп проанализировал грязь и пришел к выводу, что он не может отличить образцы грязи от нефтяных просачиваний, найденных в осадочных сланцевых породах вблизи поверхности. Он предположил, что нефть мигрировала из сланца в гранит глубоко под землей. Голд оспорил выводы Филпа, полагая, что нефть и газ могли так же легко мигрировать на поверхность: "Они считают, что нефть и газ, которые мы нашли там, были из пяти футов осадков сверху – просочились на шесть километров вниз в гранит. Это полный абсурд: вы можете себе представить, что сидите там с пятью футами почвы и шестью километрами плотной гранитной породы внизу, и что метан, образовавшийся там, прополз вниз вместо воды. Полная ерунда". Весной 1989 года бур достиг нефти, но добыл лишь небольшое количество. Голд заявил: "Она поднималась не с такой скоростью, чтобы ее можно было продавать, но это показало, что там есть нефть". Затем бур столкнулся с техническими проблемами и был остановлен на глубине. Скважина была закрыта, но была открыта вторая скважина для бурения ближе к "центру ударного кольца, где было еще меньше осадочных пород". К октябрю 1991 года бур достиг нефти на глубине, но многие скептики оставались неубежденными в перспективах этого месторождения. Один из скептиков, Кристер Аккерман, главный геолог Геологической службы Швеции, отметил: "[н]ужно сохранять спокойствие и дождаться анализа того, что они нашли. Важно также, что им придется найти коммерчески жизнеспособные объемы, и может пройти много времени, прежде чем мы узнаем, удастся ли им это". Геолог Джон Р. Кастаньо пришел к выводу, что недостаточно доказательств мантии как источника углеводородов и что маловероятно, что месторождение Сильян может быть использовано в качестве коммерческого газового месторождения. Некоторые скептики опровергали утверждения Голда, предполагая, что найденная нефть на самом деле является загрязнением от бурения. что противоречит теориям Голда о глубокой абиотической миграции газа.

Gold first became interested in the origins of petroleum in the 1950s, postulating a theory on the abiogenic formation of fossil fuels. Gold engaged in thorough discussion on the matter with Fred Hoyle, who even included a chapter on "Gold's Pore Theory" in his 1955 book Frontiers in Astronomy. He speculated that a large enough earthquake would fracture the ground, thus opening up an "escape route" for gas. Gold believed that this would explain the number of unusual phenomena associated with earthquakes, such as fires, flares, earthquake lights and gas emissions. With his colleague Steven Soter, Gold constructed a map of the world depicting major oil producing regions and areas with historical seismic activity. Several oil rich regions, such as Alaska, Texas, the Caribbean, Mexico, Venezuela, the Persian Gulf, the Urals, Siberia, and Southeast Asia, were found to be lying on major earthquake belts. Gold and Soter suggested that these belts may explain the upward migration of gases through the ground, and subsequently, the production of oil and gas fields. Gold theorized that since petroleum and its component hydrocarbons were present across the entire universe, there was no reason to believe "that on Earth they must be biological in origin". Gold proposed that fuels were trapped inside the core of the Earth in randomized molecular form nearly 4.5 billion years ago. Over time, the extreme heat of the core "sweated" the rocks that contained these molecules, pushing them up through the porous layers of the Earth. As they move up toward the surface, the hydrocarbons fueled the development of large microbial colonies, which served as the basis for life on Earth. The migrating fossil fuels collect biological remnants before becoming trapped in deep underground reservoirs. From this, Gold proposed that the Earth may possess a virtually endless supply – suggesting as much as "at least 500 million years' worth of gas" – of fossil fuels. Gold was accused of plagiarizing the abiogenic theory from Soviet geologists who first published it in the 1950s, but the accusations were refuted. After first publishing his views on abiogenic petroleum in 1979, Gold began finding the papers on the subject by Soviet geologists and had them translated. He was both disappointed (that his ideas were not original) and delighted (because such independent formulation of these ideas added weight to the hypothesis). He always credited the Soviet work once he knew about it. He estimated that the fractures near Lake Siljan reached down nearly into the earth. In 1987, approximately of drilling lubricant disappeared nearly 20000 feet (6096 m) into the ground, leading Gold to believe that the lubricant had fallen into a methane reservoir. Soon after, the team brought up nearly 100 liters of black oily sludge to the surface. Gold claimed that the sludge contained both oil and remnants of archaebacteria. He argued that "it suggests there is an enormous sphere of life, of biology, at deeper levels in the ground than we have had any knowledge of previously" and that this evidence would "destroy the orthodox argument that since oil contains biological molecules, oil reserves must have derived from biological material". The announcement of Gold's findings was met with mixed reactions, ranging from "furious incredulity" to "deep skepticism". Geochemist Geoffrey P. Glasby speculated that the sludge could have been formed from the Fischer–Tropsch process, a catalyzed chemical reaction in which synthesis gas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen, is converted into liquid hydrocarbons. Critics also dismissed Gold's archaebacteria finding, stating that "since micro organisms cannot survive at such depth, the bacteria prove that the well has been contaminated from the surface". Geochemist Paul Philp analyzed the sludge and concluded that he could not differentiate between the samples of sludge and oil seep found in sedimentary shale rocks near the surface. He reasoned that oil had migrated from the shale down to the granite deep in the ground. Gold disputed Philp's finding, believing that the oil and gas could have just as easily migrated up to the surface: "They would have it that the oil and gas we found down there was from the five feet of sediments on the top – had seeped all the way down six kilometres down into the granite. I mean, such complete absurdity: you can imagine sitting there with five feet of soil and six kilometres underneath of dense granitic rock, and that methane produced up there has crawled all the way down in preference to water. Absolute nonsense." The drill hit oil in the spring of 1989, but only collected about Gold stated, "It was not coming up at a rate at which you could sell it, but it showed there was oil down there." The drill then ran into technical problems and was stopped at a depth of The hole was closed, but a second hole was opened for drilling closer to the "center of the impact ring where there was even less sedimentary rock". By October 1991, the drill hit oil into the ground, but many skeptics remained unconvinced of the site's prospects. One skeptic, Christer Akerman, the chief geologist of the Geological Survey of Sweden, remarked, "[t]here is every reason to stay calm and await the analysis of what they have found. The point is also that they will have to find commercially viable amounts, and it may be a long time before we know if they do." Geologist John R. Castaño concluded that there was insufficient evidence of the mantle as the hydrocarbon source and that it was unlikely that the Siljan site could be used as a commercial gas field. Some skeptics countered Gold's claims by suggesting that the oil found was actually contamination from the drilling. at odds with Gold's theories of deep abiotic gas migration.

Глубокая горячая биосфера

В статье 1992 года "Глубокая горячая биосфера" Голд впервые предположил, что микробная жизнь широко распространена в пористой коре Земли, до глубин в несколько километров, где повышение температуры в конечном итоге устанавливает предел. Подповерхностная жизнь получает энергию не от фотосинтеза, а от химических источников в флюидах, поднимающихся вверх по коре. Масса глубокой биосферы может быть сопоставима с массой поверхностной биосферы. Подповерхностная жизнь может быть широко распространена на других телах Солнечной системы и во всей Вселенной, даже на мирах, не сопровождаемых другими звёздами. В 1993 году журналист Уильям Брод опубликовал в The New York Times статью под названием "Странные новые микробы намекают на огромный подземный мир", которая привлекла внимание общественности к тезисам Голда. Статья начиналась так: "Новые формы микробной жизни обнаруживаются в таком изобилии глубоко внутри Земли, что некоторые ученые начинают подозревать, что планета обладает скрытой биосферой, простирающейся на многие мили вглубь, общая масса которой может соперничать или даже превосходить массу всей поверхностной жизни. Если глубокая биосфера действительно существует, говорят ученые, её открытие перепишет учебники и прольет новый свет на тайну происхождения жизни. Даже скептики считают этот тезис достаточно интригующим, чтобы оправдать новые исследования подземного мира". В статье 1993 года также отмечалось, как тезис Голда расширяет возможности для исследований в области астробиологии: "Доктор Томас Голд, астрофизик из Корнелльского университета, известный своими смелыми теориями, предположил, что подповерхностная жизнь может быть рассеяна по космосу, укрытая под поверхностями планет и лун и получающая энергию от геологических процессов, без необходимости в согревающем излучении близлежащих звёзд. Он написал в Proceedings of the National Academy of Sciences в прошлом году, что в Солнечной системе может быть по крайней мере 10 глубоких биосфер. "Такая жизнь может быть широко распространена во Вселенной, – сказал он, – поскольку планетарные тела с аналогичными условиями могут быть распространены как одиночные объекты в космосе, так и в других системах, подобных Солнечной". Голд также опубликовал книгу с тем же названием, "Глубокая горячая биосфера", в 1999 году, в которой развил аргументы, представленные в его статье 1992 года, и включил спекуляции о происхождении жизни и горизонтальном переносе генов. По мнению Голда, бактерии, питающиеся нефтью, объясняют наличие биологического детрита в углеводородном топливе, устраняя необходимость в биогенной теории происхождения последнего. Потоки подземных углеводородов также могут объяснить аномалии в концентрации других минеральных отложений. Вкратце, Голд сказал о происхождении природных углеводородов (нефти и природного газа): углеводороды – это не биология, переработанная геологией (как утверждает традиционная точка зрения), а скорее геология, переработанная биологией. Фримен Дайсон написал предисловие к книге Голда 1999 года, в котором заключил: "Теории Голда всегда оригинальны, всегда важны, обычно противоречивы – и обычно верны. Я убежден, основываясь на пятидесятилетнем наблюдении за Голдом как за другом и коллегой, что глубокая горячая биосфера обладает всеми этими качествами: оригинальностью, важностью, противоречивостью и правильностью". После смерти Голда научные открытия расширили и изменили понимание глубокой горячей биосферы, что теперь обычно называют глубокой биосферой. Термин, придуманный Голдом в его книге 1999 года, продолжает использоваться и напоминает о смене мировоззрения, которую он отстаивал. Этот термин – "поверхностный шовинизм". Голд писал: "Оглядываясь назад, нетрудно понять, почему научное сообщество обычно искало только поверхностную жизнь на небесах. Ученым мешал своего рода "поверхностный шовинизм"". Он также получил премию Гумбольдта от Фонда Александра фон Гумбольдта в 1979 году. В 1985 году Голд был удостоен престижной золотой медали Королевского астрономического общества, награды, среди лауреатов которой были Фред Хойл, Герман Бонди, Мартин Райл, Эдвин Хаббл, Джеймс Ван Аллен, Фриц Цвикки, Ханнес Альфвен и Альберт Эйнштейн. Голд не получил докторскую степень, но в 1969 году получил почетную степень доктора наук Кембриджского университета. Астрофизики Джеффри и Маргарет Бербидж отметили, что Голд "был одним из выдающихся физиков своего времени" и что его "универсальность не имела себе равных". В предисловии к книге Голда "Глубокая горячая биосфера" теоретический физик Фримен Дайсон заявил: "Теории Голда всегда оригинальны, всегда важны, обычно противоречивы – и обычно верны". Энтони Такер из The Guardian сказал: "На протяжении всей своей жизни он погружался в новые области, чтобы выявить проблемы, незамеченные другими, – в биофизике, астрофизике, космической инженерии или геофизике. Споры преследовали его повсюду. Обладая глубокой научной интуицией и открытым, строгим мышлением, он обычно оказывался тем, кто ставит под сомнение заветные предположения других и, к неудовольствию научного сообщества, часто находил их несостоятельными. Его авторитет и влияние были международными". У него остались жена, четыре дочери и шесть внуков.

In a 1992 paper, "The Deep, Hot Biosphere", Gold first suggested that microbial life is widespread in the porosity of the crust of the Earth, down to depths of several kilometers, where rising temperatures finally set a limit. The subsurface life obtains its energy not from photosynthesis but from chemical sources in fluids migrating upwards through the crust. The mass of the deep biosphere may be comparable to that of the surface biosphere. Subsurface life may be widespread on other bodies in the solar system and throughout the universe, even on worlds unaccompanied by other stars. A 1993 article by journalist William Broad, published in The New York Times and titled "Strange New Microbes Hint at a Vast Subterranean World," carried Gold's thesis to public attention. The article began, "New forms of microbial life are being discovered in such abundance deep inside the Earth that some scientists are beginning to suspect that the planet has a hidden biosphere extending miles down whose total mass may rival or exceed that of all surface life. If a deep biosphere does exist, scientists say, its discovery will rewrite textbooks while shedding new light on the mystery of life's origins. Even skeptics say the thesis is intriguing enough to warrant new studies of the subterranean realm." The 1993 article also features how Gold's thesis expands possibilities for astrobiology research: "Dr. Thomas Gold, an astrophysicist at Cornell University known for bold theorizing, has speculated that subterranean life may dot the cosmos, secluded beneath the surfaces of planets and moons and energized by geological processes, with no need for the warming radiation of nearby stars. He wrote in The Proceedings of the National Academy of Sciences last year that the solar system might harbor at least 10 deep biospheres. 'Such life may be widely disseminated in the universe,' he said, 'since planetary type bodies with similar subsurface conditions may be common as solitary objects in space, as well as in other solar type systems.'" Gold also published a book of the same title, The Deep Hot Biosphere, in 1999, which expanded on the arguments in his 1992 paper and included speculations on the origin of life and on horizontal gene transfer. According to Gold, bacteria feeding on the oil accounts for the presence of biological debris in hydrocarbon fuels, obviating the need to resort to a biogenic theory for the origin of the latter. The flows of underground hydrocarbons may also explain oddities in the concentration of other mineral deposits. In short, Gold said about the origin of natural hydrocarbons (petroleum and natural gas): Hydrocarbons are not biology reworked by geology (as the traditional view would hold), but rather geology reworked by biology. Freeman Dyson wrote the foreword to Gold's 1999 book, where he concluded, "Gold's theories are always original, always important, usually controversial — and usually right. It is my belief, based on fifty years of observation of Gold as a friend and colleague, that the deep hot biosphere is all of the above: original, important, controversial — and right." Following Gold's death, scientific discoveries amplified and also shifted understanding of the deep hot biosphere into what is now generally called deep biosphere. A term Gold coined in his 1999 book carries forward and is a reminder of the worldview shift he advocated. The term is "surface chauvinism". Gold wrote, "In retrospect, it is not hard to understand why the scientific community has typically sought only surface life in the heavens. Scientists have been hindered by a sort of 'surface chauvinism.'" and the Humboldt Prize from the Alexander von Humboldt Foundation in 1979. In 1985, Gold won the prestigious Gold Medal of the Royal Astronomical Society, an award whose recipients include Fred Hoyle, Hermann Bondi, Martin Ryle, Edwin Hubble, James Van Allen, Fritz Zwicky, Hannes Alfvén and Albert Einstein. Gold did not earn a doctorate, but received an honorary Doctor of Science degree from Cambridge University in 1969. Astrophysicists Geoffrey and Margaret Burbidge remarked that Gold "was one of the outstanding physicists of his time" and that his "versatility was unmatched". In his foreword to Gold's book The Deep Hot Biosphere, theoretical physicist Freeman Dyson stated, "Gold's theories are always original, always important, usually controversial – and usually right." Anthony Tucker of The Guardian said, "Throughout his life he would dive into new territory to open up problems unseen by others – in biophysics, astrophysics, space engineering, or geophysics. Controversy followed him everywhere. Possessing profound scientific intuition and open minded rigour, he usually ended up challenging the cherished assumptions of others and, to the discomfiture of the scientific establishment, often found them wanting. His stature and influence were international." He was survived by his wife, four daughters, and six grandchildren.

Избранные публикации

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.